浅谈立井施工安全与监测监控技术研究

毕庆龙

摘  要：煤矿生产作业的前提是保障施工人员的安全。虽然目前的煤矿开采技术得到了发展，但立井施工仍然存在着安全隐患。在本文中，笔者详细论述了保证立井施工安全的必要性，对目前被广泛应用在立井施工中的监测技术进行了探讨，并提出了相关管理建议。

关键词：立井施工;监控技术;安全

分类号：TU50

引言

在表层煤炭资源逐渐枯竭的背景下，加深煤炭开采深度是煤矿工程的必然发展趋势。目前，在矿井中对煤炭进行挖采时，施工人员长时间处于高粉尘污染、噪音污染、有毒气体污染的环境当中，安全方面存在着诸多问题。对此，煤炭企业应采取相应的监管办法，避免安全隐患对施工人员在造成身体健康方面的损伤。

一、保证立井施工安全的必要性

煤矿资源被广泛应用于我国的工业发展当中，为我国创造出了十分巨大的经济效益。随着经济的持续发展，煤矿的需求量也在不断上涨。在加强煤矿生产的同时，煤炭企业的领导层需要强化安全施工管理意识，将先进的操作手段应用到立井施工管理工作当中。施工人员在对煤炭进行开采时，经常处于危险的施工环境当中。受不同区域内地质环境的影响，矿井存在着不同情况的安全隐患。比如矿井坍塌隐患、瓦斯突出、粉尘大等等。长时间处于高危环境下作业，对施工人员的安全造成了威胁。

二、监测监控技术对立井施工的监控内容

要杜绝安全事故的发生，坚决落实“安全生产”的施工要求，相应的监测监控技术需要加强对立井施工流程的監管。监控入井人员的安全防护措施是否完善，一旦发现封口盘上有人，及时进行警告。监控立方吊桶的乘坐人数，坚决杜绝超载现象的发生。监控封口盘的状态，避免翻矸出槽影响封口盘的正常运行，导致安全事故的发生。监控放炮排烟后井内的气体污染程度和爆破情况，避免瞎炮造成的安全事故。监控井架、吊盘、井筒内的施工环境、安全措施构件，确保施工人员能够在提升绳的支持下入井作业，提高施工的安全性。

三、确保立井施工安全采用的监测监控技术

1.粉尘监测技术

立井处于地下深处，受煤炭结构、地质结构的影响，在开采煤炭过程中所使用的机械设备会对地下结构造成影响。在对立井井下进行爆破作业时，不仅会影响周边土体的结构，还会产生大量的灰尘。这就造成了立井下灰尘量较大、空气污染较为严重的问题发生。为了使施工人员避免长期在粉尘污染较严重的环境中进行作业，煤炭企业可以建设粉尘监测系统。在立井外创建粉尘监测站，及时对爆破区域内的环境进行监测。在监测系统中设置粉尘污染临界值，一旦监测数据超过临界值触发报警装置[1]。配合洒水降尘系统使用，在发出报警之后，洒水降尘系统开始自动作业，对工作环境进行洒水处理。通过洒水，将粉尘用水包裹住，利用其重力将被水包裹的粉尘与空气分离，降低施工环境中的粉尘污染。

2.毒害气体监测技术

在井筒内进行爆破作业时，大量的有毒气体会被挥发扩散到立井当中，造成了严重的安全隐患。在对煤层、岩层进行穿越作业时，立井中存在着瓦斯溢出、二氧化碳溢出等安全隐患。为了避免立井发生瓦斯爆炸等安全事故，煤炭企业需要在立井内安装气体监测系统。针对矿井内易产生的有毒气体，设置相应的监测值，比如二氧化碳的浓度、一氧化碳的浓度、氧气的浓度、温度等等。借助传感器对立井内环境进行监测，能够保证施工人员的作业环境始终处于安全状态下，对于保证环境安全施工有着积极的影响。此外，需要在立井内部形成可靠的通风系统。在通风巷道中，安装监测分站。在此需要注意的是，安装过程中需要注意监测分站与巷道地板的距离不能少于三十厘米。使用电信号对监测分站的传感器进行控制，以便技术人员及时得到相应的数据反馈，确保立井内气体环境始终维持在安全状态下。

3.现场监控技术

将视频监控技术应用到立井施工作业当中，能够对立井内施工人员的工作情况进行全方位的掌握[2]。为了及时发现安全隐患、避免施工人员在施工过程中使用不正确的操作技术，管理人员可以在立井内布置红外摄像仪进行现场监控。在历经闸机、井口、吊盘等中保部位布置红外摄像仪。选用具有人脸识别功能的摄像仪，将其布置在闸口位置，能够有效防止无关人士进入到作业区打扰工人正常施工。在翻矸平台、井盖门等位置布置摄像仪，确保立井内重要部位能够正常运行。此外，在吊盘部位安装摄像装置，全方位监控井下施工人员的具体情况，及时发现施工中存在的安全隐患，并对其进行及时处理，从而保证掘进工作能够顺利、高效运行。

4.通讯平台监测技术

在立井作业期间，受空间、设备种类、电磁干扰等多方面的影响，井下施工人员与井上施工人员的通讯质量并不高。为了尽可能及时的将井下信息调度到地面上，传统的数据传递方式并不能够满足这项工作要求。对此，相关工作人员可以将无线网络覆盖技术应用到立井的通讯施工当中。无线网络覆盖技术具有超强的抗干扰能力，支持在短时间内进行大量数据的传输。无线覆盖技术结合网络通讯平台使用，能够避免立井下施工受复杂布线的干扰，消除线路故障隐患，从而保障施工能够安全、高效的运行。

5.智能化监控系统

立井内存在的安全隐患较多，要做到对立井进行全面监测，就需要创设出相应的平台控制总系统。针对立井内的监控区域、监控内容，技术人员结合安全施工的相关要求，创设出囊括毒害气体监测系统、粉尘监控系统、现场监控系统的综合监控系统。一般情况下，总系统内的各个分系统稳定运转，在发现检测对象超出额定标准后，分系统进行报警处理，并将信息数据传递到总控制平台当中。总控制平台对分平台的数据信息进行分析归纳，并及时对不同分系统下达相应的指令。将智能化技术应用到总控制系统当中，确保总监控系统能够及时下发正确的操作指令[3]。

四、监测监控技术中传感器的具体应用

1.用于监测立井施工安全的传感器类型

对于有害气体、瓦斯浓度等内容，人为监控效果并不理想。使用相应的技术监测监控系统，能够及时排查出立井内的安全隐患，并对其进行处理。选择合适的传感器类型，是保证监控系统良好运行的前提。目前，常用于立井内安全监测系统中的传感器類型主要有甲烷传感器、氧气传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、光纤光栅传感器等等。通常情况下，立井内的掘进工作面、封口盘下方需要设置甲烷传感器，一氧化碳传感器、温度传感器。同时，根据井内施工需求，酌情安设风机开停传感器。不同类型的传感器负责监测井内的氧浓度、甲烷浓度、温度、风机工作状态等等，为维持井内安全施工环境起到良好作用。

2.使用监控传感器的注意事项

不同类型的传感器采用的监测技术并不相同，其安装方式、安装注意事项也并不相同。需要根据立井内施工的具体需求、传感器的结构对其进行固定使用，并酌情为其制作固定杆、固定螺栓、固定弯杆等等。使用过程中，确保其接入电路是符合井内施工要求的本安电路，同时要注意避免影响到立井内原本安电路下电气的参数。需要注意传感器的安装环境，避免在有爆炸性混合物、腐蚀性气体附近安装传感器。

3.监控传感器的具体操作流程

根据指导方法对传感器进行安装操作，确保其被正确的安装在适合的位置。对其进行检验操作，确保传感器能够正常运行。整合不同监测布置点的监测数居，确保数据能够实时传送到监测系统当中。同时，要确定监测数据的准确性。监测监控系统对监控数据进行实时分析，根据其反馈数据，对井壁温度变化、井内氧浓度、井内甲烷浓度、立井钢筋应变程度进行分析。监控系统根据传感器传达的数据，制作相应的计算模型，将井内的问题直观反映出来，便于相关工作人员进行深入分析。在分析相关模型时，相关工作人员能够结合立井实际情况，采取系列处理措施，确保安全隐患能够得到及时的清除，保证井下施工人员的安全。

五、结束语

综上所述，加强对立井施工的安全管理是目前煤炭企业的第一要务。伴随着立井井筒的不断加深，施工设备、施工技术逐渐与世界接轨。将智能化的监测监控技术应用到立井施工的安全管理工作当中，有助于为一线工人营造出安全、无污染的工作环境。

参考文献：

[1]王赛龙.浅析立井过采空区安全快速施工技术[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2020（01）：154-155.

[2]张雪. 立井施工提升机行程测量和校正技术的研究与应用[D].中国矿业大学，2019.

[3]娄湘峰.如何提高立井过空巷时的施工安全技术水平[J].山西建筑，2018，44（23）：93-94.

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