计算机技术在煤矿安全管理中的应用研究

关键词：煤矿安全管理;计算机技术;应用

中图法分类号：TP39.3 文献标识码：A

1引言

煤炭是國家经济发展的基础能源。随着计算机技术的持续进步，其在煤矿管理体系中的应用也渐渐广泛。与此同时，大众对应用计算机技术的煤矿管理体系的探究也越来越重视。煤矿的安全管理不仅要关注紧急预案的策划，还要在防控、检查等各环节开展安全监管。其中，防控和应急环节需要引起重视，即提高计算机技术在煤矿安全监管中的使用效率，最大限度降低安全隐患的出现。

2计算机技术在煤矿安全监管中的重要性

国内煤矿地质比其他地质更为复杂，并且自然灾难出现的频次也比较高。一般煤矿灾害分为四种，即瓦斯泄漏、顶板情况、水灾蔓延、运输灾难。据了解，在以上四种煤矿灾害中，瓦斯泄漏的情况最为严重，而出现运输灾难的频次最低。据报道，煤矿瓦斯在国内的重点矿井中所占的比例较大，有爆炸隐患的灰尘矿井最多，这说明国内的煤矿行业在运营中出现安全隐患的概率很大。

利用计算机技术可以对矿井生产中产生的信息和安全问题等开展重点收集且详细分析，同时应用计算机技术可以提高生产监管中的科技化水平。利用计算机技术的网络信息传递功能，将所需要的重点信息传递到管理者层面，可以构建产出闭环监管体系。利用计算机可以有效提高煤矿产出的安全程度，做到灾难防控以及隐患监测;利用对要素的详细分析，确定隐患的各个级别，可以推动安全监管的制度化与有效化。此外，利用计算机还可以把加工中的违规信息进行标准判定和确认，做到生产工作的有效性考察，从而推动生产的细致化监管[1]。

3煤矿安全管理技术的组成部分

（1）安全信息汇总

计算机技术和专家系统推动了煤矿安全信息监管体系的有效实现。做到信息资源共通就是所有的内部成员都可以便捷地找到个人所需的资料，任何体系、任何项目都可以汇总分析报告。其包含多个功能，即安全信息的录入、安全问题处置意见、管理者批准与反馈意见、安全问题的处置落实状况以及安全信息的整合查询。

（2）安全项目交接录入

其重点功能是录入和转交安全监测工作成员在开展交接班时出现的各类问题。比如，内部违规指挥成员、内部违规操作成员以及内部违纪成员。此外，安全项目交接录入还涵盖有可能出现的危机情况和伤亡状况。在交接班监测中，检查上一班次出现但并没有获得妥善整改的问题，再对各个检查点开展完整监测，确定矿井内没有出现任何安全问题。如此一来，不但能够良好处置各种事件的善后工作，还可以给安全监测成员的检查工作带来便利。同时，明确相关成员的职责，有效地完善监测工作。

（3）安全考勤体系

安全考勤体系分成两个体系，即卡片式考勤体系以及矿井安全考勤体系。前者由金属片刷卡完成，进出的考勤地都安插在井口表面;后者由矿灯刷卡完成，进出的考勤地都安插在井上以及井下，少数情况会把进出的考勤地都安插在井上。山西省曾应用一类特殊的考勤体系，即用矿灯实现打卡功能、构建井下安全考勤体系、充分预防互相打卡情况，其有效性高、维修便捷、成本低。

井下的安全考勤监测体系比较便捷，由进矿井的考勤器、计算机以及数据线所构成。它能把矿井出勤的真实人数以及时长、工作状况等进行有效把控。通常状况下，矿井安全考勤体系涵盖矿灯刷卡以及金属片刷卡两个部分，在内部成员违章进出矿井时，内部系统会发出报警信息，相关人员能够按照报警信息进行有效反馈，从而做到内部成员的安全监管，进而降低安全问题的出现概率。

在井下安全事故救援中，内部人员数量的确认是一个重点。救助进程依旧要依靠相关成员手动数清数目且做出分析报告，是造成救助延时的主要原因，这是由于内部成员监测系统不健全，所以在井下生产中一定要把安全工作放在第一位，利用井下安全监管的智能考勤设施，开展井下成员数量统计。在井上设置计算机器材并连接到井下，内部成员到井下之后，计算机便会自动监测具体人数并且开展录入工作。在总操控室设置人数监测设施，为事故救助以及人员逃生提供安全保障。

（4）安全因素状态分析

安全因素状态分析是所有安全检查点的安全要素的情况汇总，它可以系统地、完全地评估矿井的安全情况。管理层能够在网上批阅和审查有关安全报表，并且能有效掌握矿井的通风状况、瓦斯状态等。批阅、审查完成后，做出对应的处置建议，其相关内部成员就能够立即执行上层的建议，从而够迅速有效地制定出对应的整治策略。

如今，大多数煤矿行业的安全信息体系并不健全，在能源共享上还有着很多缺陷，“信息孤岛”现象依旧存在。目前的安全体系的制造商比比皆是，它们设计和创造的应用体系类型和功效各不相同，并不能做到统一、规范。在监测体系中，包括瓦斯检查体系等井下通风检查体系很难和其他体系进行互动。若资源做不到完全共享，就无法有效利用信息的价值，也就无法实现安全监管体系的监察目的。

（5）煤矿事故管理办法

仅做好安全隐患的防控、排查以及善后处置活动是不够的，煤矿企业还需要正确录入矿井中的安全隐患。煤矿事故管理办法恰好健全了煤矿行业安全监管体系。它不但拥有录入功能，同时有着判定、监察事故的诱因功能，并且计算机的矿井事故监管的角度是真实的，从而令煤矿行业吸取教训，做到安全警示，推动煤矿行业在今后的运营中持续累积安全知识，进而不断健全安全信息监管体系[2]。

安全监管体系与其他产品相同，在应用进程中不免出现各类问题。因为矿井的安全隐患和现场所有成员的生命以及财产安全密切相关，所以煤矿行业在运营中要提高关注力度，增强对矿井安全监管体系的检查与维护力度。调查表明，有的煤矿出现安全隐患并不是因为没有使用计算机技术构建安全监管体系，而是因为安全监管体系有问题，行业没有对其开展有效的维护活动。由此可见，安全监管体系的检查和维护活动在矿井的安全问题中有着极为重要的地位。因此，煤矿行业需要参考其他行业采用的安全问题的处置方式，依据本行业的现实情况，构建对应的监管体制，一经发现安全问题，需要对其进行处置，做到有效应用计算机技术。

（6）人员工作记录及管理

人员工作记录及管理能够实时对内部成员进出矿井进行记录，同时如果其中有成员在井下的工作时長超过安全时间，就会触发警报并做出提醒。另外，突发情况出现后，它也可以帮助救助人员确定被困员工的详细位置，进而制定对应的救援计划。

煤矿事故中的信息资料处置体系主要涵盖安全检查、隐患分析、安全调控等，煤矿行业中的计算机、传真器、复印器等被大量应用，做到了信息资源的有效处置。

4计算机技术在煤矿安全管理体系中的构成和应用原理

（1）煤矿安全监管体系中计算机技术的构成

矿井安全监管系统主要体现在监管部分，监管体系的重点是分布在煤矿生产各个部分的分散型设施，涵盖地面中心站点、传感设备、矿井检查调控分站、图形活动站、调控执行设备以及远程监控设备等。其中，检查中心站点是矿井安全产出的检查重点，此设施可以充分做到系统项目的有效协调、定义设施、信息处置、设施组态、信息通信及网络资料共享等。在矿井安全产出中，针对计算机的使用，最关键体现在互联网监察这一项目中，利用信息技术可以推动生产各个部分的科技化、智能化与有效化，做到优良的生产安全预防。计算机技术在生产安全监察体系中重点体现在智能站点、互联网体系、矿井中心站点、电力监察、传感设备、瓦斯监测设备、断电设备等。其中，最关键的是矿井中心站点，它负责对各个煤矿分站资料的收集，并在统一的计算机设备中开展分析工作，做到全方位安全监管[3]。

（2）煤矿安全监管体系中计算机技术的应用原则

矿井中心站点是由主体的计算机体系开展统一监控的，其体系为主设备—分站点—传感设备。中心站点负责收集各井下分站的信息，然后在统一的终端进行处置，特别是在瓦斯爆炸的监察中，应用成效更为显著。在该体系中，监察管理的重点是在各个生产煤矿中设置信息监察点，在各个监察点中做到信息数据的相互传递，并将收集的信息传送到信息终端，然后矿井的中心站点会对接收的信息开展解析，并制定相关标准，用来约束信息数据指标。当其中一个分站所传送的信息超过了这一标准，那么在设备中就会直接出现预警信号，即灯光闪烁、传感设备亮灯、警报井下异常状况等。

电力监察子系统的重点有中心和采区的变电所两个区域，其利用电量收集设施把中心和采区变电所中的电力、直流、功效和数据等资料传递到分站设施中，通过分站处置过后传送到井上的中心站点内，做到矿井电力体系的实时监测。此外，监测还具有摄像功能，从而做到井下生产的有效监查。

5计算机技术在煤矿安全管理系统中的应用

在矿井生产中，隐患的排查、灾难的防控、成员的考核、紧急方案的设计等都会干扰矿井产出的安全指数，且涵盖的要素相对较多，利用计算机技术对监管信息的有效处理，充分提高了矿井安全信息监管的水准，进而减少了生产中安全隐患的出现。

（1）瓦斯安全检测体系

瓦斯爆炸是煤矿安全问题出现的最关键原因，而构建瓦斯监测体系可以充分做到瓦斯的安全监管，有效了解井下瓦斯状况。该体系主要由井上中心站点、传送设施、矿井分站点、传感设备等组成。其中，井上中心站点由计算机、传送设施及模拟设备等构成，可以做到井下瓦斯信息资料的收集、解析、录入等，并对解析的结果开展优化预案，对于危险系数进行有效警示，为应急处置提供信息参考。传感体系由瓦斯、风速、负压和井下湿度等多个传感设备组成，是煤矿安全产出中的重点;井下分站点的功能是把矿井内的情况和数据信息进行收集，然后分析数据信息并传送到井上中心站点;传输设施主要有调控设备、应用输送线路等，负责对信息资料的充分掌控[4]。

（2）矿井相关监测体系

矿井的通风监察体系由矿井分站点、传感设备、传送设施等构成，其重点在于计算机的模拟设施、互联网仿真科技等，做到了井下通风状况和形式等要素的有效监察，并对井下的通风安全开展动态模拟与评估，从而找出通风体系中的安全隐患，并及时进行警报。利用动态监察，把风速、风压等信息进行智能解析，对隐患进行有效处置，做到有效通风，在井下出现危机时，为救灾供应、科学判断提供重要依据。

矿压监察体系由信号转换设备、传感收集设备、井上计算机及传送设施等构成，其监察体系和瓦斯体系相似，都是对分站的监察信息进行参数信息保存，并对矿压数据进行动态监察，做到信息数据的提取。传送设施有调控设备以及通信数据线路等，它们利用信号媒介的快速传递优势，做到安全监察。矿压传感设备一般使用液压支架信号，通过监察信息做到数据总结，如果信息超过安全范畴，那么系统将会进行紧急预警，并进行自动报警[5]。

Tiny OS是矿压监察体系的重点组成部分，主要由主构件、执行构件、应用和传递构件等构成，其构造较为简单，且容易操控，内部采用板块化、科技化设计，可以做到动态的统一操纵。系统内的板块都有对应的构件，且板块之间有接口进行连接，不受传感设备的存储能源约束。系统传感设备体系中信息的高度并行，使得通信度令传统通信方式难以满足安全监管的需求。所以，运用Tiny OS体系，可以把主体层的资料通过主动信息协议进行传递，从而提高中央处理器的处理效率。

（3）系统用户层的构造与功能

系统用户层对接生产监管层和技术层，技术层主要监管、汇报矿井的日常信息，并对负面处理形式开展指导等;监管层是行业内上层人员开展的产出统筹监管。技术层主要针对矿井的安全产出以及管理供应有关数据资料，为行业决策提供依据，而监管层就是运用技术层所汇报的资料与信息，对产出过程和情况开展解析与处置，管理层据此给出意见。

所有层级利用多种传感设备收集矿井的资料和信息，并把各自的安全监管信息传递到系统内。待所有资料汇集到系统后，就能够第一时间掌握相关情况，如矿井的瓦斯系数、通风情况等[6]。

6结语

煤矿行业需要有效了解计算机技术在煤矿安全监管中的重要意义，增加计算机在煤矿产出中的使用频率，制定贴合本行业的安全监管体系，为所有内部成员以及行业自身提供安全保证。有关部门需要提高对煤矿行业安全监管设备的监察力度，从多角度出发，以降低井下出现安全隐患的概率，为煤矿行业打造一个安全的工作环境。

作者简介：

钱旭（1987—），本科，工程师，研究方向：安全仪表及救护器材。