煤矿通风安全监测监控系统的应用与运行研究

刘俊杰

摘 要：在改革开放的新时期，经济在快速发展，社会在不断进步，在煤矿开采过程中，矿井通风系统是非常重要的一部分，而矿用风机是整个通风系统重要的组成部分，也是煤矿实现安全生产的基本前提。在实际应用过程中，煤矿风机经常因人为因素而出现停机现象，这样会对整个煤矿的通风系统造成严重影响。因此，必须及时对当前煤矿通风系统安全进行监测监控。当前，煤矿通风安全监测监控系统在实际运行过程中仍然存在一些问题。主要对煤矿通风安全监测监控系统的应用与运行进行了深入的分析。

关键词：煤矿;通风安全;监测监控系统;传感器

引 言

煤矿矿井作业中，时常发生重大安全事故，要预防安全事故，需做好矿井瓦斯防治工作，其中的关键就是通风工作。一方面要根据实际工作情况，优化矿井通风系统，保证矿井氧气含量足够，并减少其中的瓦斯含量等。另一方面要加强安全监控，在有效监测下做好通风等防护工作，提高安全管理水平，解决矿井通风与安全监控存在问题，降低瓦斯爆炸和火灾等事故几率，避免安全事故的发生，保证矿井作业安全进行。

一、安全监测监控系统运行原理

在监测监控主机运行过程中，由于监测主机对不同部分进行通讯传输，因此设计过程中，针对每个系统都会建立分站，对应相关的分站进行信号的检测。在各个分站通过传感器进行总站的传输，在接受各个分站的信号后，实行一定的变换及检测点的工作。矿井的设备需要实时控制，对相关的检测信号做出统一的处理。主要包括分站型号以及控制信号，将分站的传递通过实现对矿井设备的控制。

二、煤矿通风安全监测监控系统运行中的问题分析

（一）传感器问题。传感器在整个煤矿通风安全监测监控系统中的主要作用是采集各种信息。利用多种类型的传感器，能够实现对整个矿井内部通风系统运行状态的实时监测监控。传感器在煤矿通风系统安全运行中发挥着重要的作用，一旦传感器存在质量问題，便会导致监测数据出现较大误差，进而给煤矿的安全生产埋下隐患。例如：如果煤矿通风安全监测监控系统中所利用的瓦斯传感器抗冲击性能达不到煤矿标准要求，一旦在矿井巷道中出现大量瓦斯涌出的现象，则会导致瓦斯传感器处于活跃状态，最终产生零点漂移。另外，如果瓦斯传感器抗毒性能较差，在瓦斯浓度较大的情况下会导致传感器失灵，对矿井安全生产造成极大的影响。

（二）煤矿矿井安全监控系统功能缺失。我国煤矿矿井安全监控系统出现和应用时间较晚，虽然发展迅速，但是仍存在着部分功能缺失的问题。具体而言，我矿井安全监控系统常见问题有如下几类：第一，矿井安全监控系统本身设计存在漏洞，例如矿井安装的监测监控系统，出现系统老化、死机、数据中断等情况，导致无法对整体矿井下参数进行监测和记录;第二，矿井安全监控系统设计安装与标准不符，导致在实际的矿井作业中，矿井安全监控系统难以对矿井通风情况进行实时监测;第三，矿井安全监控仪器设备性能不佳，无法满足实际的矿井安全监控需要。

（三）安全监控机制不完善。我国不少煤矿企业都存在安全监控机制不完善的问题，在很大程度上影响矿井安全生产。同时还存在工作人员能力不足的问题，影响着通风系统的运行和工作性能。在这两项因素影响下，矿井通风系统和安全监控的作用得不到有效发挥。此外，在安全监控设备运行中，容易出现一系列故障，主要原因就是在安装系统时忽视了相关问题。如没有依据规范指导对设备进行使用操作和维护，选择设备厂家时未经过调查比对，且忽视了相关产品质量、售后服务等。在设备维护方面，管理人员往往以中控室获得的数据信息作为标准来了解传感器运行环境，但没有记录传感器工作状态监测信息，导致使用的参考数据不准确。同时，矿井作业环境复杂，通风与安全监控系统中使用的硬件和软件结构受其影响会失稳。这些问题的出现，与企业安全监控机制的缺失是有很大关系的。

三、煤矿通风安全监测监控系统的应用与运行措施

（一）强化设备养护。合理地养护设备，能够有效延长整个煤矿通风安全监测监控系统各种设备的使用寿命，同时也能够保证系统功能的完整性。煤矿企业应该针对通风安全监测监控系统建立科学、规范的维修养护计划，并将各项维修养护责任予以明确落实;通过周检、月检、年检等多种检测手段不断强化通风安全监测监控系统的设备维护检修，及时发现设备中存在的问题并进行有效解决;对于系统关键位置，要增大检测密度，并进行重点管护。只有做好以上工作，才能充分保证煤矿通风安全监测监控系统始终处于良好的运行状态。

（二）优化矿井通风系统性能与管理工作。随着我国科学技术的发展进步，矿井通风系统的各方面性能正在不断提高。矿井的监测监控系统升级改造，结合矿井复杂恶劣的工作环境以及通风要求，对通风系统设计、监测监控系统进行优化，完善矿井通风性能，制定相应的通风安全标准，并做好矿井通风管理工作，一方面提高矿井工作的安全性，为工作人员的井下开采提供有力保障，另一方面也能够为煤矿矿井工作提供一定指导。

（三）改进矿井通风和安全监控系统性能。在科技进步下，矿井作业中通风系统和安全监控系统水平不断提升，但随着资源减少，开采强度、深度不断增加，井下作业环境更加不可控。因此必须及时提高通风系统、安全监控系统的性能，比如其中的系统采集功能应得到加强。根据系统中各种环境参数，深入改进传感器的灵敏度、抗干扰能力，使设备可以在各种工作面良好运行，完善传感器监测范围和监测技术性能。其中对传感器的升级，不仅是针对监测毒害气体的传感器，还应包括风压测量传感器。传感器内部结构的升级，要讲网络模块纳入，实现准确、及时的信息捕捉、传输，信息管理中心在整理分析信号之后，作业中心可以进行对矿井作业中风量的有效控制。

（四）提高传感器使用寿命。对于研究过程来说，传感器的问题应是提升性能的可靠条件，满足周期时间的延长性。根据实际诊断做出判断，对软件进行设计相关配备的完善，加强校对工作的全面性。在瓦斯开采的工作面的处理上，要安装甲烷传感器。在挖掘工作中对安装传感器位置做出判断，实际设计应在巷道上方位置。

结 语

煤矿通风安全监测监控系统在煤矿的安全生产及管理中发挥着十分重要的作用。但是，目前煤矿领域所使用的通风安全监测监控系统中各种设备差异较大，而且功能多存在不完善之处。因此，在实际应用通风安全监测监控系统的过程中，煤矿企业应该制订严格的系统建设标准，并进一步加强对各种设备的安全监管，通过建立完善的监测监控系统安全管理制度，最大程度上降低系统发生故障的概率，这样才能充分保证煤矿的安全生产。

参考文献

[1] 刘庆龙，魏夕和，史俊伟，等.基于灰关联和神经网络的通风系统评价模型[J].矿业研究与开发，2012，32（2）：63-66.

[2] 丁厚成，黄新杰.基于AHP-FCE的煤矿通风系统可靠性评价研究[J].自然灾害学报，2013，22（3）：153-159.

[3] 张俭让，董丁稳.ANN的煤矿井下通风系统可靠性评价模型[J].西安科技大学学报，2009，29（5）：531-535.

[4] 王洪德，马云东.基于粗糙集—神经网络的煤矿井下通风系统可靠性评价仿真研究[J].系统工程理论与实践，2005（7）：81-86.

[5] 孙燕，杨胜强，程健维，等.基于灰色关联分析的煤矿通风系统两级评价[J].煤矿安全，2008（5）：44-47.