基于信息化技术的煤矿机电安全管理体系研究

卢 会 凯

（山西煤炭运销集团首阳煤业有限公司，山西 晋城 048400）

0 引言

煤矿开采技术经历了炮采、普采和综采等阶段，目前，综采技术已广泛应用于我国煤矿的开采[1-2]。综采工艺需要用到大量机电设备，这些机电设备种类多、数量多，且长期处于复杂的环境中，导致煤矿机电安全隐患较大[3]。因此，研究基于信息化技术的煤矿机电安全管理系统具有重要的意义[4-5]。

1 煤矿机电安全管理理论

安全是对系统运行状态的一种描述，系统在安全状态下运行不会造成人员伤害或财产损失，而隐患是产生不安全状态的潜在因素，因此，若要消除不安全状态，首先需消除隐患。煤矿机电处于较为复杂的环境下，隐患较多。要想保证煤矿机电的安全运行，必须对煤矿机电隐患进行系统的全方位管理,及时识别隐患、消除隐患，若由于不可控因素导致隐患不能根除，应采取适当的控制措施，使隐患的威胁降到最低。

1.1 隐患产生的原因与分类

一个系统的安全隐患是多层次和多方面的，隐患之间又可相互影响、相互叠加，不安全状态的产生一般也不是由单一隐患引起的，而是多个隐患的综合作用。从管理学的角度来说，有必要对隐患进行分类，以便充分掌握隐患产生的原因、不同隐患的特点以及隐患之间的相互作用。按照隐患产生的原因我们将隐患分为以下四类：

1）人为因素导致隐患。

据统计人为因素造成的不安全隐患在系统事故中占有相当大的比例。如：员工的安全意识不够强、文化程度低等，另一方面人的情绪也会对其操作造成影响，产生由于人员不全身心投入而造成的安全隐患。

2）机电设备自身隐患。

机电设备自身隐患主要是指，由于设备制造、安装不当产生的隐患，或是设备年老失修，产生疲劳、磨损等造成的隐患，这些隐患可导致设备出现运行事故，严重时危害作业人员的安全。

3）环境造成的隐患。

不良的环境状态如：高温、低温、涌水、照明不足、通风量不足、噪音和自然灾害等，可引起设备运行故障，造成隐患。

4）管理不当造成的隐患。

管理人员制定的管理制度不科学或未制定安全规章制度和操作规程等。这些安全管理上的不当因素，造成系统缺乏标准化的作业流程，可引起隐患的产生。

1.2 煤矿机电安全隐患的特点

结合煤矿工作面环境和工艺本身的环境特点，对煤矿机电安全隐患的特点总结如下：

1）潜伏性。潜伏性是指隐患较为隐蔽不易被发现，煤矿井下作业环境复杂多变，日常检修和维护工作不易进行，导致煤矿机电安全隐患具有潜伏性，隐患的潜伏性给煤矿机电安全治理带来很大的困难。

2）诱发性。诱发性是指一些小的隐患长期以来得不到人们的重视，若人们听之任之，则可引发重大事故的发生，造成不可挽回的损失。煤矿机电设备常年工作在恶劣的环境下，容易产生较小的安全隐患，具有诱发性。

3）渐变性。煤矿的生产是一个系统的过程，各生产环节和工艺之间相互影响，隐患的渐变性主要包含两方面：一是隐患由小变大自身的演变过程，二是隐患自身未改变，但引发系统性的隐患产生，危害系统安全。

1.3 煤矿机电安全隐患的辨识

隐患识别是隐患管理和控制的前提，目前常用的隐患识别方法主要有以下几种：

1）现场检查法。现场检查法着重于在生产过程中进行人为的现场跟踪记录，将记录的数据与标准流程和状态进行对比分析，从而找出隐患，现场检查法应根据工作性质的不同灵活使用，并制定检查计划。

2）动态监控法。动态监控法是利用计算机系统对机电设备的运行状态进行实时监测，通过计算机系统对数据进行储存、分析和整理，及时发现不安全隐患。

3）系统安全分析法。系统安全分析法是将隐患的识别作为一个系统工程，建立隐患识别的数学模型和分析方法，对隐患进行综合识别。

2 煤矿机电安全评价指标体系

2.1 指标的选取

指标收集是指标选取的前提，指标的收集可通过广泛阅读专业书籍、杂志和论文等资料，借鉴其他行业的资料，通过分析总结，选取合适的指标，也可采用调查问卷向专家和工程师以及像现场人员进行询问，收集指标，确定指标的权重。选取评价指标应遵循以下几个原则:第一，所选的指标应具有系统性，可对系统安全进行全面评价；第二，指标应具有逻辑性，避免指标的重复，同时，体现指标之间的界限和联系；最后，指标应具有时间性，例如，在煤矿机电安全评价指标的选取中，可将指标分为静态评价指标和动态评价指标，从而更高效的对煤矿机电安全状态进行评价。

2.2 煤矿机电安全指标体系的建立

煤矿机电安全的评价指标体系，需能全面、系统、真实的反应煤矿机电设备的安全状态，及时发现和控制不安全现象的发生。本文通过参考煤矿机电专业书籍、权威论文、作业规程，同时借鉴其他行业的安全评价资料，经归纳分析，建立了152 个煤矿机电安全评价指标。主要包括机电性能指标、主提升系统指标、机电管理指标和文明生产指标。主提升系统和主运胶带运输机安全指标如图1 所示。

图1 煤矿主提升系统和主运胶带运输机安全指标

3 基于信息化技术的煤矿机电安全管理体系建立

本文建立的基于信息化技术的煤矿机电安全管理体系，采用三维管理信息系统模型，如图2 所示，三维管理信息系统模型包括：管理维、功能维和业务维。每个维度又分为不同的层次和部门。三维管理信息系统模型有利于决策者形成“大局思维”不局限于某一方面，使所建立的安全评价体系全方位的反应煤矿机电设备的安全状态。

采用三维管理信息系统模型，并结合所选取的煤矿机电评价指标体系，建立基于信息化技术的煤矿机电安全管理体系结构如图3 所示。该体系主要由机电数据采集系统、机电信息管理系统和评价分析决策系统三大部分组成，通过该体系，可实现对煤矿机电设备安全的实时监测，若发现不安全状态亦可及时进行评价，以便及时消除不安全现象。

图2 三维管理信息系统模型

图3 基于信息化技术的煤矿机电安全管理系统结构图

4 结 论

1）概述了煤矿机电安全管理理论，将煤矿机电安全隐患按照产生原因分为4 类，对煤矿机电安全隐患的特点和安全隐患的辨识方法进行了总结。

2）选取了煤矿机电安全评价指标体系，结合三维管理信息系统模型建立了基于信息化技术的煤矿机电安全管理系统。