大数据在煤矿安全领域的应用

＊李 璐

（霍州煤电汾河多种经营有限公司 山西 041602）

随着煤矿综合开采技术的不断改进和联合开采作业效率的提高，各种生产方法的联合开采变得更加复杂，从而增加了对煤矿安全生产管理的要求。煤矿缺乏安全生产管理可能导致各种生产事故，因此，煤矿安全生产管理是煤矿安全稳定生产的核心。为大多数仍在使用手工记录的企业安全生产管理提出一个新的煤矿安全管理监测系统，手工检查的安全管理效率低、可靠性差，给正常生产带来严重风险，该监测系统采用大数据分析的原则，建立煤矿安全生产监测系统，对煤矿的整个生产过程进行监控和预测，有效降低了故障概率，对提高煤矿安全生产质量十分重要。

1.相关概述

(1)大数据技术的应用价值

干预矿井施工安全的条件繁多，矿井内部施工巷道比较狭窄，施工条件较差，施工期间有众多不确定性条件存在。矿井施工期间投入的资金少，产生的效益高，不过施工过程中安全性较低。最近几年，矿井安全问题时常出现，若是发生矿井施工安全问题，会在很大程度上影响施工企业的经济效益与施工工人的生命安全，所以矿井施工期间进行安全管控工作十分重要。因为信息技术的进步，互联网技术在矿井施工安全管控期间的使用范畴逐渐扩大，大数据技术、云计算工艺以及智能化工艺等比较新颖的技术已经普遍被应用。因为施工过程中信息化与智能化工艺的使用范畴逐渐扩大，矿井开采过程中的数据逐渐增多，此类数据在矿井施工期间对于施工安全来说非常关键，可以供给有效的数据保证施工措施的科学性与合理性。不过因为信息量较大，完全依赖工人不能良好地完成归纳、研究与应用，不能有效地展现此部分数据的作用。但是大数据技术的使用可以良好地处理此种情况，大数据技术矿井单位施工工人在进行数据整理、归纳与利用期间工作效率得到了显著的提升，工作成果能够有效地提升安全管控效果。由此可见，大数据技术的使用可以供给有效的数据保证矿井安全施工，能够围绕特殊情况与影响安全的条件展开有效的预测，在一定程度上减少矿井问题出现的次数。

(2)煤矿安全生产管理的内容

矿井安全管控重点是围绕矿井施工期间出现的问题，为了规避问题出现而展开的施工管控。在整个矿井施工期间，安全管控标准与规范对于施工安全起到了关键作用，为矿井单位预防安全事故出现的重要措施，能够有效地保障施工工人的人身安全。矿井安全施工管控开展期间所有管理层均需要针对矿井安全施工的所有细节，包含机械、工人、工序等展开详细、科学、合理的调控，无论在何种情况下均需要把工人的人身安全当作首要关注情况，积极地促进矿井施工的开展，提升矿井单位施工效果。和别的施工操作比较，矿井施工作业具有较高的特殊性，若是在生产期间发生意外，则会严重威胁施工人员的生命安全与财产安全。并且，矿井施工工人大多会进入到地表下方巷道中展开施工，矿井开采施工条件具有较高的危险性。既可能因为施工人员呼入众多的粉尘，从而导致肺部出现病变，同时因为煤矿内部施工条件复杂，可能让施工人员出现别的职业病。若是可以强化矿井安全开采管控工作，制定方案有效防止矿井施工期间安全问题的出现，有效的管控生产期间众多危险条件，则能够在一定程度上管控安全问题出现的次数。

2.煤矿安全生产管理及其现状

矿井开采期间，因为施工条件比较复杂，干预矿井安全施工的条件较多，且不确定因素较多，所以导致矿井施工过程中安全性较低。并且，矿井施工期间机械的安全性也是安全管控工作的重点，必须确保所有设备能够良好的运转，所以对机械的运转、设备间的调配标准比较严苛。如今，在开展矿井安全生产管控工作中，大部分单位的安全管控观念比较滞后，在安全事故防护方面未制定有效的防护方案，应用的安全管控措施无法良好地处理矿井安全方面的情况。此外，个别单位一味地关注经济收益，领导团队的责任观念淡薄，没有高度关注安全管控标准的修订和完善工作，没有重视矿井安全生产管控工作的开展，导致矿井安全生产的任务无法落实。

3.大数据在煤矿安全领域的应用分析

(1)煤矿安全生产大数据分析目标

矿井安全施工大数据探究主要是针对施工活动、工人、机械与条件的理论要求情况以及具体运转情况间的误差展开探究、建模、机械学习以及预估警示。重点包含下列几种：①针对生产活动、工人、机械以及条件某个单一维度的时空情况变动的分析建模。譬如机械问题周期探究建模、瓦斯曲线回归探究、冲击地压周期探究等，重点应用以往的方式辨别与时间序列探究。所以，矿井安全施工信息包含以下几点：首先，针对矿井安全施工活动、工人、机械以及条件的技术规格与管控规范标准；其次为依据技术与管控规范标准展开施工活动、工人、机械以及条件的准备状况；最后是人员、机械与条件在施工活动中的实际状况。②针对施工活动、工人、机械与条件等众多维度间的联系展开探究建模。自生产活动维度集、工人维度集、机械维度集以及条件维度集中选取多个维度查找关联性，是如今大数据探究的目的。③施工活动、工人、机械以及条件的偏差探究。依据以往积攒的经验，探究预估出现概率较高偏离规则要求的工人、机械、条件和施工活动的流程。譬如，问题机械探究，违规操作行为探究等。

(2)煤矿生产大数据框架的建设

矿井施工生成的信息满足大数据的基础特性，因此和矿井施工相关数据的探究与挖掘能够应用大数据工艺进行，借助大数据工艺的运用，能够合理地判定出矿井施工期间出现的安全问题和灾害出现的概率。根据矿井施工单位的特性、矿井单位大数据的整理、探究和预估对于矿井施工安全隐患干预度的测算要求，最后判定矿井施工大数据结构构建必须具备三个层面的技术结构，分别为保存层、框架层以及服务层。

(3)创新点分析

矿井安全预估警示体系的创建需要具备下列特点：①在大数据支持下构建矿井安全评估、预估、警示系统。此预估警示体系的创建主要是借助互联网矿井安全大数据与云交互信息管道，应用数据挖掘工艺与问题导致条件，根据人员、设备与条件共同阐述方式与安全判断准则，围绕矿井主要危险条件展开感知、监管、探究，自人员、设备、条件等几个层面创建多维度的矿井安全评估预测标准系统与方式系统，确保在互联网矿井安全大数据条件下，为矿井安全情况的评估警示供给理论基础与方式。②在大数据的矿井安全情况下研究预估警示体系。在大数据的矿井安全状况预估与警示方式的条件下，借助大数据设备学习工艺的方式。在大数据矿井安全情况下探究预估警示体系，可以保证矿井安全警示的精准性与时效性，落实了多源安全数据的整体集成；落实了矿井安全风险的整体评估与整体动态预估，落实了对矿井安全评估、警示数据的多维可视化，落实对动态安全数据的事先警示与及时警示。

(4)煤矿安全管理监控系统

监管体系是矿井安全施工管控体系中十分重要的部分，其作用为监管信息的精确性、信息传递效果与抗干预性，并且能够在很大程度上影响安全监管体系的工作效果，所以需要选取准确性较高、应用时间较长且抗干预性较好的传感设施，此外传递体系需要应用信息传递较快、抗干预性较强且信息兼容性较高的信息构架。若是想要保证所有位置信息监管的精确性，缩减系统信息整理难度，在所有监测位置都需要设立交换设备，用作该位置中施工情况的初期研究。通过此监管体系的构架能够发现，其重点囊括了监管设备、交换机设备、传递网络、监管主机等，监管信息通过交换机的事先处理，然后传递到网络交换机中，借助网络交换机和工业以太网络落实信息的研究与传递。矿井安全施工期间，所有的传感设备针对规划的监管事物随时展开监管，之后把信息传输到监管分站。监管分站应用大数据研究方式，对信息中有利用价值的数据展开整理，剔除垃圾数据，之后把整理后的数据传输到矿井内部的交换机。交换机展开信息转换与工作环境初期判断后，把判断情况传递到网络交换机中，开展最后安全情况的研究与判断，同时传递出相应的警示，针对安全问题展开防范。

4.大数据在煤矿安全领域的应用建议

（1）大数据带来的思维变革。大数据环境下矿井安全施工非常依赖于信息的准确性，借助对信息的研究来制定安全管控措施。不过因为矿井施工期间个别使用意义较低的非结构化信息庞多，以往的信息处理方式无法满足如今矿井施工的安全要求。大数据技术使用期间，可以探究矿井施工过程中生成的信息，展现信息探究的意义。在大数据使用期间，有关技术工作者为优化安全施工的运营管控，需要第一时间转换观念，既需要关注信息的准确性，同时又需要强化信息中隐含的其他内容，借助互联网平台与各种程序对大量信息展开处理，落实信息的归纳与整理，要研究数据的合理性与实用性。

（2）可以有效提升设备运行的可靠性，能够实现对设备动态的有效监测。最近几年，矿井施工过程中对智能化与自动化工艺的使用频次逐渐增加，众多科学含量较高的机械被应用到矿井施工中。以往矿井施工期间，通常都是在机械发生问题后才开始修理，忽视了日常养护。因此在修理期间工作比较困难，还会影响矿井施工，并且在一定程度上增加了安全事故出现的概率。科学合理的应用大数据工艺，可以优化以往机械的运转模式，譬如依据机械的运转类别装设对应的传感设备，从而有效地记载设备的运转情况，能够对机械的运转状态展开研究，第一时间查找问题出现的位置。和以往矿井停工展开机械问题修理进行比较，展开信息的搜集与研究能够有效提高工作效率，从而降低设备出现故障的概率。

（3）建设以云计算技术为基础的煤矿安全综合信息分析平台。应用云计算的功效能够从整体上开展信息的研究。同时对矿井基础信息、监测信息、执行信息、安全检测信息及施工环节中的众多信息展开研究，组建高效系统的数据研究体系。

（4）以人才推进大数据应用战略的发展。从国内众多高等院校集体展开大数据人才的培育开始入手，全力培育大数据方面的专业人员，同时和其他大数据技术发展程度比较成熟的国家展开沟通，创建人才培养体系，开展专业型人才吸纳工作，促进大数据工艺良好地适用于众多行业中。

（5）对煤矿企业员工积极开展培训。为了有效提升矿井单位的生产能力，必须对单位职工展开安全管控方面的培训，从而丰富安全知识，有效地改变单位职工的安全观念，同时将工作的所有流程整体地贯彻到实际的施工过程中。并且要锻炼员工的创新观念，调动职工的创新思维与主动性。科学的构建学习体系，既要组织内部职工展开专项学习，同时又需要培养内部职工的安全观念，有效提升员工的安全意识与防范意识。

（6）加强分类数据融合。煤矿开采期间创建了众多的信息传感系统，但是因为施工体系数目与工作任务的增加，完全凭借单一的传感设备对问题展开检查和预测已经无法满足工作需要，必须及时创建众多数据共享平台，防止出现消息闭塞的情况。和以往的工作方式比较，此种工作方式则是创建大数据系统。加强信息特性的探究与收集，创建系统的信息构架，同时以信息接入端与输出端同时进行信息构架的规划，确保将规划落实到实际的工作中，保证工作开展效果。

（7）确保数据真实准确。大数据研究对信息的精确性需求即使低于小数据，依旧严重地决定着研究结果。若是想要有效的提升信息的精确性，能够应用下列方案：①强化传感设备的维修与养护，规划科学的调整、校验与检查，同时认真依照标准展开设施的检验；②缩减信息传递期间的转变，最大可能地落实传感设备与平台的直接联系；③创建数据收集标准和信息实用性评价系统，完善与优化信息质量检查体系；④应用信息之间的特性，探究各种信息之间的联系，查找数据中隐含的内容，展开信息之间的校验，降低问题出现的概率。

（8）落实重点管理，做到实时监测。矿井安全管控为比较系统的工作，涉及到的知识层次较多。鉴于这种相对繁琐的管控内容，企业管理者需要把握重要内容，提升管控效果与安全管控能力。伴随社会不断的发展与进步，矿井行业的发展速度也在逐渐加快，信息工艺与安全管控能力的标准也逐渐提升，开采设备的安全性与稳定性对矿井施工非常重要。在以往的管控方式中，一般情况下机械出现问题之后展开维修。同时，会影响施工进度，同时隐藏着可能导致安全事故的条件。大数据的搜集能够降低潜藏的威胁，修订方案能够降低时间预估问题的出现，所有降低设备的损伤，提升安全水平。

5.结束语

综上所述，大数据技术的使用能够提升矿井安全施工数据收集与管控工作效果。具体开展管控工作期间，若是想要良好地利用大数据技术，有关工作者必须转变传统的管控观念，同时主动地学习与研究大数据技术，确保在开展设施检查和安全数据研究工作期间能够科学地利用大数据技术。