探究数字化、智能化在煤矿安全管理中的应用

2021-07-12百敏

探索科学(学术版) 2021年4期

百敏

内蒙古自治区乌海市海南区老石旦煤矿内蒙古乌海 016030

1 当前煤矿安全管理中存在的问题

1.1 制度管理问题煤矿安全管理制度具体包括了安全生产责任制度、安全监督检查制度、矿井火灾防治制度、矿井机电设备管理制度、安全教育及技术培训制度以及故障排查整改制度等等,这些制度基本上能够实现对整个煤矿生产过程的全覆盖,但因为在长时间的执行过程中受到多方面原因的影响而导致这些制度无法发挥出实际的效果。具体来看:首先,一些工作人员存在思想懈怠的问题,在对制度内容进行落实时存在形式化主义问题,特别是那些专业性强或者检查难度较大的岗位所存在的漏洞。其次,制度所需要的响应时间过长,制度执行一般是由上级部门或者管理者来发布指令,接着由下级执行人员负责具体的落实,然后通过相关工作人员的分析来最终决策。这一过程通常需要花费几天的时间,那么安全隐患也会在这一阶段持续发酵,可能造成安全事故。最后,存在制度孤立的情况,没有形成综合性的运用。安全管理制度内容覆盖了煤矿生产的各个系统,但各个系统内部则由其专门的工作人员来执行制度内容,即便是在完成后对其进行汇总,那么因为不同人员的技术水平各有不同,再加上他们采用的分析方式存在着差异,从而导致一些事故隐患问题无法被及时的发现和解决。

1.2 设备管理问题煤矿生产中的设备从采购到最终的报废无论处于哪一个阶段都应该设置相应的档案台账管理,在设备需要更换或者维修时,能够通过档案台账记录内容来对其进行及时的更换或者维修。但当前针对设备所设置的档案台账内容过于简单,且在对设备进行维护时也没有对其进行查阅,只有当设备自动损坏时才会对其进行更换,这必然会带来较大的安全隐患问题。其次,当前煤矿机电设备的运行主要通过检修组来负责维护检修,只能够对可直接观察到的问题或者指标进行简单维修,尤其是一些大型的设备所出现的磨损问题很难及时发现,例如内部的部件受力状况、油压油温状况以及齿轮链条状况等等,都会造成严重的安全隐患问题。当前我国煤矿生产所采用的设备很多都源自于进口,很多设备中实际上设置了数据的检测和导出端口,但由于我国的煤矿管理系统滞后而无法对这些功能进行应用。最后是安全系数的评估问题,井下设备事故的出现有时并不是因为设备出现了问题,而是因为系统中几台设备和系统之间存在的匹配性差异形成的,尤其是系统处于满负荷状态时,因为存在着匹配性较差的问题而导致安全问题,现有的管理方式难以管理这种事故隐患问题。

1.3 生产环境管理问题生产环境具体知识煤矿生产区域的一氧化碳、二氧化碳、温度、煤尘以及岩石应力变化等指标问题,矿井中虽然已经安装了多种监控装置,但这些装置所记录的数据多为人员的周期固定观测,并未实现监控数据和预警平台的结合,那么则无法对事故问题的出现进行有效的预警。

1.4 人员管理问题在煤矿生产中所涉及到的人员安全管理内容,主要为安全规范管理培训和考核,现有的考核培训方式过于粗放,并未实现两者的有机结合,也并未认真建立生产者的培训档案,那么培训效果必然会差强人意,如何解决培训考核的动态跟踪问题,是煤矿安全培训工作中的重要问题。

1.5 系统性安全管理问题在煤矿生产的安全管理工作中,所涉及到的事务都十分琐碎,一些具体事务会相互之间存在系统性和规律性的影响,其中的宏观规律与微观事件有着十分密切的关联,但对于整个系统所能够采用的评估工具十分匮乏,现有的方法缺乏足够的兼容性,所获得的结果无法让人满意。当前针对煤矿安全系统性评估问题主要的制约因素就是评估方法的滞后,难以满足安全管理的实时性要求,而数字化和智能化技术的出现,则为解决这一问题提供了重要的助力。

2 数字化和智能化在煤矿安全管理中的应用

在煤矿生产的安全管理工作中对于智能化和数字化技术的应用是基于系统、决策、通风、运输、安全、信息、测量、地质和机电等内容,采用地理信息、远程通信以及远程监控等技术来在统一框架中对煤矿生产的整个过程及其所引起的现象进行统一性的监控和描述,并采用仿真建模和智能表达等方式来达到可视化决策的效果,确保煤矿生产的高效率和安全性,实现联合性智能采矿。当前来看,智能化和数字化在煤矿生产安全管理中的应用主要包括以下几个方面:首先是运用现代测绘技术来对煤矿生产过程进行框架的建立,将煤矿生产各个阶段中所涉及到的勘探数据和化学物力数据以及采掘后对地层环境的影响参数进行有效的整合,对环境地层、矿床以及巷道进行建模。从煤矿安全管理的角度来看,最为关键的就是对环境地层的建模,其能够为煤矿采集中各类安全评价提供数字化的基础。其次是监测系统的建立,其需要对井上和井下的所有机电设备及环境进行覆盖,并将所监测到的数据整合传递到GIS管理平台当中。第三,要在煤矿生产安全管理中合理的运用模糊安全、神经网络以及概率危险性等先进专业的评价方法,结合实际情况来针对各个安全指标来建立控制、评价以及预警系统,将其编制为自动化程序并插入到数字化监测平台中,对各项监测数据进行自动化和集成化的处理和预警。第四,对于煤矿生产的具体情况应建立专门的安全管理功能,具体包括紧急事故处理的仿真模拟,同时也包括设备与系统之间的匹配性评估等等。第五,将集成处理的结果以直观影像和图标等方式来进行表达,为安全管理决策提供重要的数据支持。最后,要成立安全应急管理系统,当出现紧急事故时,通过数字化和智能化平台所具备的功能来迅速的明确应急方案及所需的物资,将其安全调度的功能充分的发挥出来。

3 煤矿安全管理中应用智能化和数字化时所需要注意的问题

3.1 观念问题煤矿安全管理对于数字化和智能化技术的应用所存在的主要问题就是人们的观念意识问题,当前在煤矿行业中的骨干人员和决策人员多已习惯采用传统的工艺技术,虽然数字化和智能化对煤矿安全管理有着很大的好处,但是人们却对新事物存在着本能的排斥和畏难情绪,使得数字化和智能化在煤矿安全管理中的推广应用遇到很大的阻碍。想要解决这个问题,一方面需要行业内部加强这方面的宣传教育,另一方面需要政府相关部门的政策引导。

3.2 专业人员问题煤矿安全管理中所应用的数字化和智能化技术,具备了高度的学科交叉性和综合性,所以要求技术人员不但要具备煤矿专业能力,同时也要具备计算机编程和数学分析等能力。想要培养出更多这样的人才,需要高效方面做出对口的人才培养计划,同时也需要煤矿企业加强对现有人员的培训教育,从而培养出更多行业内部的复合型人才。

3.3 数据标准统一问题首先,现在矿山各系统产生的数据是多格式多标准的数据,其兼容性极差,很难在同一的平台上进行分析处理。其次,现在煤矿使用的各类设备在设计制造的过程中没有全部专门考虑到数字化应用的问题,导致许多设备并入数字化监测控制系统难困难。这两个问题需要国家相关部门和行业共同制定一套统一的标准格式,能让这种数据在统一平台上相互兼容。并且矿山的各类设备在生产和制造过程中实现强制性的统一数字化兼容标准。