煤矿安全分析系统

关键词： 顶板 发生 事故 分析

煤矿安全分析系统（精选十篇）

煤矿安全分析系统 篇1

关键词：顶板事故,冒顶,预防措施,事故树

0 引言

我国煤矿各类事故中顶板事故死亡人数占井下各类事故死亡人数的40%左右, 其中80%的顶板事故发生在采煤工作面。顶板事故不仅造成人员伤亡和财产损失, 对矿区和社会也产生了不良的影响[1,2]。因此, 深入总结和分析顶板事故的原因, 加强井下顶板的控制, 对杜绝或减少顶板事故的发生, 保障煤矿安全生产具有极为重要的意义。

1 顶板事故概述

1.1 顶板事故的分类

1.1.1 采煤工作面的顶板事故

采煤工作面顶板事故具体分类如图1所示。

顶板事故是指在矿井采掘空间内发生的的冒顶、片帮、掉矸等并造成人身伤亡和财产损失的生产事故。在采煤工作面发生的顶板冲破支架的约束发生垮落的事故叫采煤工作面冒顶事故, 也叫采煤工作面顶板事故, 它分为局部冒顶和大面积切顶两大类。顶板事故按发生冒落事故的力学原因可分为压垮型顶板事故、漏垮型顶板事故和推垮型顶板事故三类[1]。

1.1.2 掘进巷道的顶板事故

掘进巷道的顶板事故可以分为空顶事故、压垮型冒顶、推垮型冒顶三种类型。空顶事故是由于未及时支护或护顶不严, 使顶岩沿空坠落所引起的事故。压垮型冒顶是由于地质原因如巷道穿越断层破碎带、陷落柱、旧巷以及开采的原因, 使巷道压力剧增, 产生冲击载荷, 压垮支架导致冒顶。在巷道倾角较大时, 作用在支架的倾斜分力较大, 当此分力达到一定值时, 便摧垮支架而冒顶。

1.2 顶板事故的影响因素

影响事故发生的主要因素有五项:人的不安全行为、物的不安全状态、不良的环境、管理缺陷和事故处置。顶板事故也是事故的一种, 具有事故发生的一般规律, 根据事故发生的影响因素可以分析出主要因素有地质因素、支护因素、管理因素、人本身的因素等。

2 顶板事故的系统安全分析

2.1 分析方法的选择

系统安全分析是使用系统工程的原理和方法识别、分析系统存在的危险有害因素, 并根据实际需要对其进行定性、定量描述的一种技术方法[3]。系统安全分析的方法主要有安全检查表法、预先危险性分析法、危险性和可操作性研究、事故树、事件树、原因-后果分析等许多方法。结合顶板事故发生的特点, 用事故树法分析顶板事故发生的基本原因。因为事故树分析法能全面分析出顶板事故发生的原因及其相互关系, 可以得到预防顶板事故发生的途径并能定量描述顶板事故发生的可能性大小[4]。

2.2 顶板事故的事故树分析

2.2.1 绘制顶板事故的事故树

根据事故树分析的方法, 对顶板事故进行系统安全分析, 绘制事故树, 如图2所示。

2.2.2 事故树分析结果

(1) 最小割集。

顶板事故的最小割集有28个, 他们分别是:

X4, X12、X7, X12, X5, X8、X7, X13、X7, X14、X5, X13, X8、X5, X14, X8、X5, X12, X6, X8、X5, X12, X9、X5, X12, X10、X5, X12, X11、X1, X13、X2, X13、X3, X13、X4, X13、X1, X14、X2, X14、X3, X14、X4, X14、X5, X13, X9、X5, X13, X10、X5, X13, X11、X5, X14, X9、X5, X14, X10、X5, X14, X11、X6, X12, X11、X7, X12, X11、X6, X13, X11、X6, X14, X11

(2) 最小径集。顶板事故的最小径集只有两个:一是顶板稳定性差X5;支架性能低X1;支架破坏X2;支护质量差X3;支护不及时X4;构造破坏严重X6;顶板来压X7。另一是未发现危险X12;险情下操作X13;未撤出危险区X14。

(3) 结构重要度。根据事故树分析的基本理论, 可以计算出各基本事件的结构重要度, 并对其进行排序, 结构重要度从大到小的顺序为:顶板稳定性差=险情下操作=未撤出危险区>未发现危险>违章指挥>顶板来压>支护不及时>构造破坏严重>作业规程不合适>违章作业=监督检查不力=支架性能低=支架破坏=支护质量差。

由以上事故树分析结果可以看出, 顶板事故发生的顶板事故的最小割集有28个, 径集只有2个, 这说明顶板事故在井下是极易发生的, 引发顶板事故的主要原因除了地质原因外, 主要是管理和技术方面的原因。预防顶板事故的发生可以从顶板事故发生的割集和径集入手, 加强安全管理, 提高装备技术水平, 从而减少顶板事故发生, 保障矿井安全生产。

3 顶板事故的预防

根据事故树分析的各类顶板事故的基本原因, 针对各类顶板事故的特点, 对各种不同的顶板事故分别提出预防措施。

3.1 采煤工作面顶板事故的预防[5,6,7]

3.1.1 局部冒顶事故的预防

3.1.1. 1 采煤过程中发生的局部冒顶事故的预防

(1) 根据煤层构造和顶板情况推断原生裂隙的破环部位, 观测研究预测老顶来压地点和直接顶周期性破坏的地段, 这样可以提前采取防范措施, 避免发生局部冒顶事故。

(2) 工作面方向应尽量与裂隙方向直交或斜交, 有利于减少顶板出露后的下沉和挠曲, 防止发展为冒落, 减少空顶面积;对容易破碎的顶板, 应尽量减少其悬露面积或尽量缩短其悬露时间。

(3) 采取正确的支护措施。要选用合理的支护方式, 包括合理的支护密度及足够的初撑力等。

3.1.1. 2 放顶过程中的顶板事故预防

为防止这类顶板事故的发生, 主要从以下两个方面采取措施: (1) 采用合理的支护方式, 提高工作面支架的稳定性, 防止采场内顶板破碎。 (2) 尽量减少和避免顶板压力集中, 防止造成应力集中造成顶板垮落伤人。

局部冒顶事故就发生的地点和时间而言, 存在一定的规律。绝大部分顶板事故发生在断层和褶曲轴等有地质构造的地方。只要掌握了这些规律, 有针对地采取预防控制措施, 就一定能控制局部冒顶事故的发生。

3.1.2 采煤工作面大面积切顶事故的预防

大面积切顶事故分为直接顶运动引起的和老顶运动引起的两大类。直接顶引起的大面积切顶又分为推垮型和压垮型两类;老顶运动引起的分为冲击型和压垮型两类。

3.1.2. 1 直接顶引起的大面积切顶事故的预防

(1) 对于推垮型切顶事故, 主要采取以下措施来预防: (1) 首先对顶板条件进行观察, 参考在巷道内安设的“顶板动态仪”读数的突变, 结合工作面煤壁片帮、顶板下沉重量及支柱载荷的明显变化等现象, 对顶板切断时间和位置进行预报。 (2) 在工作面矿压临界显现之前, 增加切顶排的栽柱数量, 检查支柱工作状态, 确保每根支柱有足够的工作阻力, 防止直接顶离层。

(2) 对于压垮型切顶事故, 主要采取以下措施: (1) 对顶板情况进行现场勘测, 预测掌握顶板活动规律; (2) 当直接顶在采空区内悬顶面积比较大时, 要及时进行必要的人工处理; (3) 支柱选型要合理, 支护密度计算要正确。

3.1.2. 2 由老顶引起的大面积切顶事故的预防

(1) 对于冲击型, 主要采取以下措施来预防: (1) 在发生过该类事故的煤层巷道中安设“离层仪”, 掌握顶板的活动规律。 (2) 在老顶来压前, 在工作面煤壁前增加一排穿鞋点柱, 落山一侧加一排支柱, 防止顶板沿层面方向移动。

(2) 对于压垮型, 主要采取以下措施来预防: (1) 对于这类顶板, 工作面支护设计时, 应按支架主要承担直接顶作用力来计算合理的支护密度。 (2) 来压前采取缩小控顶距措施, 减少支柱所承担的顶板应力。

3.2 掘进巷道顶板事故的预防措施

(1) 加强地质及水文地质工作, 根据水文地质资料进行巷道施工、支护设计。

(2) 掘进巷道时, 禁止空顶作业;采用先进、可靠的支护方式。

(3) 巷道尽量一次成型, 减少周围岩石暴露的时间。

(4) 巷道施工时, 认真检查顶板, 落实敲帮问顶制度, 发现顶板隐患立即处理;定期检查和维护巷道, 及时更换已变形和损坏的支架。

(5) 保证避灾路线的畅通, 撤掉支架前, 应先加固工作地点的支架。

4 结语

虽然顶板事故发生频率比较高, 造成的伤亡比例比较大, 但是只要能用正确的理论和手段掌握顶板事故的发生规律, 实行对顶板的监测, 就能把握顶板活动的规律。提前采取针对性的安全技术措施, 搞好顶板安全管理工作, 把顶板事故的预防建立在科学的基础上, 绝大部分顶板事故是可以预防的。

参考文献

[1]屈新安, 王浩.矿井通风与安全——安全技术[M].北京:煤炭工业出版社, 2007

[2]卢鉴章, 刘见中.煤矿灾害防治技术现状与发展[J].煤炭科学技术, 2006 (5)

[3]于润桥, 曹庆贵.顶板事故的安全评价方法“冒顶事故防治学术讨论会”论文集[C].北京:煤炭工业出版社, 1989

[4]冯肇瑞, 崔国璋.安全系统工程[M].北京冶金工业出版社, 1987

[5]韩玉林.回采工作面顶板事故原因分析及防范措施[J].矿业安全与环保, 2002 (2) :61-62

[6]张军民.冒顶事故的预防和处理[J].内蒙古煤炭经济, 2004 (3) :30-32

煤矿安全分析系统 篇2

针对煤矿安全生产多套监控系统并存的.现状,通过将煤矿系统模块化,形成了基于安全信息管理数据库的安全生产协同监控系统.该系统能够以工作场所为单位综合分析各类安全信息,协调各部门的安全生产工作,为其提供参考,同时节约资源,减少操作人员,提高危险源辨识准确性,预测事故并将其消灭在萌芽状态,形成闭环安全管理.

作 者：姜锡慧 郭德勇 姜光杰 JIANG Xi-hui GUO De-yong JIANG Guang-jie 作者单位：姜锡慧,郭德勇,JIANG Xi-hui,GUO De-yong(中国矿业大学(北京校区),北京,100083)

姜光杰,JIANG Guang-jie(郑州煤业集团公司,郑州,452371)

刊 名：安全与环境学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF SAFETY AND ENVIRONMENT 年，卷(期)： 5(4) 分类号：X936 关键词：安全管理工程   信息管理系统   煤矿   安全生产   监控

煤矿安全分析系统 篇3

关键词：煤矿企业；安全文化；企业文化；策略分析

一、企业安全文化的内涵

安全文化在企业中的应用即所谓的企业安全文化，企业安全文化是安全文化最重要的组成部分。企业只要有安全生产工作存在，就会有相应的企业安全文化存在。为了更好地促进我国企业安全文化的建设，把企业安全文化落到实处，有必要探讨企业安全文化的评价体系[1]。企业安全文化本身尽管看不见、摸不着，但是却一定会通过一定形态表现出来，这种表现出来的形态有人称其为“安全氛围”或“安全气候”。对于煤炭企业而言，安全永远放在第一位。只有充分做好安全文化建设，才能真正提高煤炭企业的经济效益与发展水平。

二、我国煤矿企业安全文化系统建设存在的问题

当前，煤矿企业实现安全文化建设的主要措施是将人的价值实现同企业的经济价值实现相结合，通过改善煤矿企业的劳动与人文环境，做到兼顾人的全面发展和保障生产安全。我国煤矿企业的安全文化建设整体上仍然较为薄弱，在建设过程中存在着诸多问题，这是导致目前煤矿安全生产事故频发的重要原因。

（一）煤矿企业领导对安全文化建设重视度不足

虽然煤矿安全事故频发，然而很多煤矿企业领导并未对安全文化建设引起足够的重视，甚至部分领导包有侥幸心理，认为自己的煤矿企业不会发生安全生产事故，对安全文化的建设完全是单方面的消耗人力、物力和财力。还有一些煤矿企业虽然进行了安全文化建设，但仅仅只停留在表面，管理，监督及责任落实难以到位，对重大安全隐患的监控和整改措施视而不见，敷衍了事[2]。煤矿企业领导尚且漠视安全生产，则企业更不可能建立良好的安全文化。因此，这类煤矿企业必须提高安全生产意识，牢记“以人为本”的原则，将安全问题作为企业发展的第一要务。

（二）对企业安全文化的理解存在误区

煤矿企业安全文化没有得到足够重视的另一个原因在于大部分人对企业安全文化本身存在误区。其中主要包括企业安全文化无用论、企业安全文化万能论。

企业安全文化无用论认为企业安全文化建设毫无意义。这些企业认为即使没有建设企业安全文化，煤矿生产也从未产生任何安全责任事故，因而认为企业安全文化建设完全没有必要。企业文化万能论则无限的夸大企业安全文化的作用。这些企业觉得企业安全文化是万能的，只要抓好了安全文化的建设就能高枕无忧，完全将企业安全生产管理制度的执行抛诸脑后。

（三）煤炭企业安全文化建设方法存在缺陷

虽然煤矿企业在长期的安全生产中积累了不少经验，但在建设过程中依旧存在许多不足，主要包括系统性、协调性差，持续性不足，可操作性差，安全生产建设流于形式等方面。这些都严重制约了我国煤炭企业安全文化的系统建设，为将来的煤矿企业生产带来巨大隐患。

三、提高我国煤矿企业安全文化建设的措施

（一）创造良好安全环境

物质是文化的载体，是文化的发展基础[3]。良好的安全环境，是实现安全生产比克缺少的条件。先进的生产设备，能有效营造良好的安全生产环境。这就要求煤矿企业不断提高生产技术，引进新生产设备，同时密切留意生产环境的清理和整顿，从而保证安全生产的实现。没有良好的物质基础和高水平的生产技术，煤矿企业安全文化建设也只是纸上谈兵。因此煤矿企业应当加大物质投入，确保安全生产环境。

（二）严把安全管理关

强化企业、煤矿、生产队的管理制度，根据企业实际生产情况制定具有可操作性的管理制度，将安全生产责任制落实到位。为了确保约束机制能有效发挥作用，必须制定有关规章制度予以保障。煤矿企业所有职工都必须认真负责，做好本职工作，从根本上杜绝安全隐患，从而保证煤矿企业安全文化建设取得实质性成果。

（三）加大安全理念的宣传

要做好企业安全文化建设，加大安全理念的宣传工作必不可少。只有将安全文化的理念融入煤矿企业日常生产活动的方方面面，才能真正将安全理念扎根于心。具体可以采取的方法有：（1）在矿井上制定安全标语、横幅，潜移默化的向一线工作人员宣传安全生产理念；（2）定期召开安全生产学习会议，在会议上，积极向员工灌输安全第一的理念；（3）将近年来全国发生的煤矿安全生产责任事故进行搜集和整理，并向企业员工进行远传，让员工能更深刻的认识到安全生产的重要性。除了宣传，一旦煤矿企业在生产中发现有违反安全生产制度的人员，必须予以曝光和处罚，将其作为反面教材，对员工进行思想教育。

（四）推进质量标准化建设

为了进一步加强安全文化建设工作，煤矿企业可组织一批能力较强的人员到一些安全文化建设较完善的企业进行学习。认真观摩其生产的各个环节，通过对比，找出自身的不足。通过认真领悟对方的优秀经验，合理、有效、科学地运用到自己企业的安全文化建设当中。同时严格要求企业员工遵守规章制度，做好安全预防工作，对勤恳务实的员工予以嘉奖，完善企业内部奖惩机制，激发员工的工作积极性，从而令员工自觉履行安全生产规章。

四、结语

抓好煤矿企业安全文化系统建设对企业未来生存和发展有着不可替代的作用。安全生产的核心是以人为本。加强企业各级员工对安全文化的理解和认识，将安全意识贯彻企业生产的各个角落，坚持与时俱进，根据企业自身情况，及时更新文化建设方针，完善安全文化建设。

参考文献：

[1]岳星.煤矿企业安全文化系统化建设探讨[J].东方企业文化， 2015，05：20.

[2]徐磊，田水承.当前煤矿安全文化建设存在的问题及建议[J].中国煤炭，2009，01：84-86.

煤矿安全分析系统 篇4

煤矿行业是我国经济行业中最危险的, 也是最容易发生伤亡事故的行业, 每年的死亡人数达到了6000到7000人, 这个数字还是比较惊人的。根据每年煤矿安全生产的调查来看, 每年由于事故导致的人员死亡率已经有了下降的趋势, 然而随着社会经济的需求在不断提升, 为了提升煤矿产业的经济效益, 致使在煤矿生产中出现很多无法根治的问题。其中技术问题是一方面, 但最主要的原因是经济不合理和管理缺失, 煤矿事故的影响已经远远超过了其经济的影响, 每当一起事故发生, 企业的安全性得不到保障, 煤炭事业的发展也会受到极大地阻碍。

总之, 如何避免矿难的发生已经成为社会、企业和百姓关注的大问题。我们要对煤矿事故的发生进行系统全面的分析, 找出问题的关键, 给我国的煤矿行业提供有效的借鉴, 预防和减少事故的发生。

二、 煤矿事故发生原因的分析

从频繁的煤矿事故发生的原因出发, 借鉴每次事故发生的典型案例, 煤矿行业专家及有关部门都应肩负起自身的责任, 并对事故的真正原因进行认真分析, 避免事故的再发生。其原因在于某些煤矿企业单纯的追逐利益的最大化, 导致事故的发生;有的则把原因归于管理不当;有的直接指出引起事故的责任人和相关的领导处罚不严, 这些原因都是有一定道理的。在市场经济迅速发展的前提下, 煤矿企业面临严峻的竞争, 这也是企业重在追求利益的一个重要原因。如何让煤矿企业在市场竞争中稳定生产和发展的局面, 而且还要减少经费的支出, 同时遵循可持续发展的方针, 是存在一定难度的, 况且还存在行业自身无法克服的一些实际问题, 该行业的工作性质导致了事故发生的必然性, 我们应该从事物的客观性和主观能动性来分析问题, 这样才能得到真相。

1、 技术水平低, 安全设施不完善

煤矿是劳动型密集型的产业, 长期以来人们对于它的技术投入很少, 对设备的更新也非常缓慢。大约有三分之一的国有煤矿都存在不同程度的设备老化等问题。特别是一些乡镇煤矿基本上都是手工开采。由于很多设备已经老化, 通风设备不全等各种原因, 在防御煤矿安全事故方面存在严重问题, 煤矿的安全生产也受到了威胁。

2、 煤矿安全生产意识差, 防灾系统不完善

目前, 导致煤矿单位出现安全事故的几大自然因素是:瓦斯, 水, 火, 煤尘还有顶板等。最近几年来, 我国很多煤矿企业都对自身存在缺陷的防灾系统进行了改造, 并建立了完善的通风系统, 在大部分矿井下都设立了安全监测系统, 做到及时监测各项安全数据, 以保证煤矿生产的安全性。国有煤炭企业的防灾能力得到显著提高, 收到的效果还是很不错的。但是在排水, 灭火, 防尘, 机电运输等方面还是存在着诸多有待改善的问题, 由于大多煤矿企业为了减少投资, 对于技术设备更新的力度很小, 进度也十分缓慢;为了解决此类问题, 在煤矿设备的使用上, 要突出重视对设备的及时维修与更新, 并联合科技共同攻关。国有重点煤矿的防灾系统相对来说还是比较完善的, 地方煤矿存在的问题比较严重。

三、 预防措施

煤矿事故的发生主要分为内部原因和外部原因, 内部原因是指企业自身的问题, 比如说技术手段落相对落后, 对安全生产的重视程度不够;外部原因在于国家相关法律还不够完善和有关单位的监督管理工作还不到位。本文认为要针对矿难的内外原因, 尽最大可能的避免或减少矿难的发生, 就要从根本上提出有效的解决措施, 并且健全国家出台的相关的法律法规, 而且对于政府部门要加大执法监管力度, 内因和外因共同解决, 由国家和企业共同承担安全生产的责任。其具体措施如下:

1、 提高煤矿的安全生产意识, 转变工作思路, 加大安全生产监管力度

对煤矿安全生产的技术措施进行有效的改造并且配合先进科技的应用, 尽快弥补煤矿企业安全在技术上的问题。严格按照相关法律的规定, 要求煤矿企业增加在安全保障方面的投入, 国家可以给予一定的经济支持, 一部分特例企业可以突破规定的高线来提取安全费用。依照有关法律的规定对安全资金的使用进行监督管理。目前, 对于煤矿安全生产的保障资金缺乏有效的管理, 甚至有些企业出现私自挪用安全保障资金的现象。为此, 企业应该为安全保障资金设立使用、管理和监督部门, 对于煤矿的安全监督和审计部门要加强对煤矿企业安全保障资金的监管, 共同保证煤矿企业安全资金的使用问题。

2、 提升各方面的安全保证水平, 营造良好的安全生产环境

出于对煤矿生产的共性、前瞻性、关键性等技术问题的考虑, 要充分提高对煤矿灾难发生的预测能力, 增加科学技术研发的投入资金, 加强预防能力, 控制和警报能力;加强矿井的防灾设施的建设, 并加强事故抢险救灾的能力, 提升有关部门安全生产的技术水平和对事故鉴定分析水平等等。做到从煤矿安全事故的监测预警, 到危险源查找、应急救援、事故分析处理、灾害防治、科学管理等方面进行共同的建设, 更有效地完成煤矿事故的防范工作。同时, 大量的事实表明, 通过安全生产的教育, 可以很大程度上增加工人的责任心、职业道德、工作态度, 提高全体人员素质。应该把安全教育和对操作人员的培训结合起来, 以达到事半功倍的效果。

3、加强安全知识培训, 提高员工的综合素质

安全生产能否顺利进行和员工的自身素质, 安全生产意识息息相关。我国煤矿上很多的工人都没有受过生产知识的培训, 安全生产的知识和技能都很低, 加强对工人们的培训是十分重要的。每个企业都应该重视工人的岗前培训、岗位培训, 加强教育机制, 提高工人的操作技能和救护知识, 掌握处理安全事故的方法。对于重要的岗位必须要有专业证书才能上岗, 这对于解决煤矿安全生产是非常有效的。

摘要：近几年来, 我国煤矿单位安全事故频繁发生, 给人们带来了严重的损失。针对这个现象, 对煤矿安全事故的发生做了全面的分析, 对如何防止事故发生, 及维护工人的安全问题提出了新的解决思路和具体措施, 必须加强人们的安全意识, 加强对于煤矿单位的安全管理问题, 争取彻底减少甚至避免事故的发生, 以保证煤矿生产的安全性。

关键词：煤矿,事故原因,对策

参考文献

[1]张秀慧, 仲红军.煤矿安全事故原因分析与应对策[J].略煤炭技术, 2010 (8) .

[2]刘星魁, 谢金亮.煤矿安全生产现状及对策[J].煤炭技术, 2009 (7) .

[3]林伯泉.我国煤矿安全现状分析[J].能源技术与管理, 2010 (3) .

[4]王缅, 罗传龙.煤矿安全事故管理绩效的信息熵分析[J].中国矿业, 2011, 20 (6) .

[5]王长风, 等.关于关注农民工人身安全的研究[J].科学决策, 2008 (12) .

煤矿安全分析系统 篇5

煤矿安全重大隐患类别

一、通风瓦斯

(一)瓦斯检查员配备数量不足的;

(二)不按规定检查瓦斯，存在漏检、假检的;

(三)井下瓦斯超限后不采取措施继续作业的。

(四)煤与瓦斯突出矿井，未建立防治突出机构并配备相应专业人员的;

(五)煤与瓦斯突出矿井，未装备矿井安全监控系统和抽放瓦斯系统，未设置采区专用回风巷的;

(六)煤与瓦斯突出矿井，未进行区域突出危险性预测的;

(七)煤与瓦斯突出矿井，未采取防治突出措施的;

(八)煤与瓦斯突出矿井，未进行防治突出措施效果检验的;

(九)煤与瓦斯突出矿井，未采取安全防护措施的;

(十)煤与瓦斯突出矿井，未按规定配备防治突出装备和仪器的。

(十一)1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5米3/分钟或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3米3/分钟，用通风方法解决瓦斯问题不合理而未建立抽放瓦斯系统的;

(十二)矿井绝对瓦斯涌出量达到(1)大于或等于40m3/min;(2)年产量1.0—1.5Mt的矿井，大于30m3/min;(3)年产量0.6—1.0Mt的矿井，大于25m3/min;;(4)年产量0.4—0.6Mt的矿井，大于20m3/min;;(5)年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min;未建立抽放瓦斯系统的;

(十三)未配备专职人员对矿井安全监控系统进行管理、使用和维护的;

(十四)传感器设置数量不足、安设位置不当、调校不及时，瓦斯超限后不能断电并发出声光报警的。

(十五)矿井总风量不足的;

(十六)主井、回风井同时出煤的;

(十七)没有备用主要通风机或者两台主要通风机能力不匹配的;

(十八)违反规定串联通风的;

(十九)没有按正规设计形成通风系统的;

(二十)采掘工作面等主要用风地点风量不足的;

(二十一)采区进(回)风巷未贯穿整个采区，或者虽贯穿整个采区但一段进风、一段回风的;

(二十二)风门、风桥、密闭等通风设施构筑质量不符合标准、设置不能满足通风安全需要的;

(二十三)煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进工作面未装备甲烷风电闭锁装置或者甲烷断电仪和风电闭锁装置的。

二、防尘防灭火

(一)开采容易自燃和自燃的煤层时，未编制防止自然发火设计或者未按设计组织生产的;

(二)高瓦斯矿井采用放顶煤采煤法采取措施后仍不能有效防治煤层自然发火的;

(三)开采容易自燃和自燃煤层的矿井，未选定自然发火观测站或者观测点位置并建立监测系统、未建立自然发火预测预报制度，未按规定采取预防性灌浆或者全部充填、注惰性气体等措施的;

(四)有自然发火征兆没有采取相应的安全防范措施并继续生产的;

(五)开采容易自燃煤层未设置采区专用回风巷的。

(六)未按矿井瓦斯等级选用相应的煤矿许用炸药和雷管、未使用专用发爆器的;

三、机电

(一)年产6万吨以上的煤矿，单回路供电的;

(二)年产6万吨以上的煤矿，有两个回路但取自一个区域变电所同一母线端的。

(三)被列入国家应予淘汰的煤矿机电设备和工艺目录的产品或工艺，超过规定期限仍在使用的;

(四)使用非阻燃皮带、非阻燃电缆，采区内电气设备未取得煤矿矿用产品安全标志的;

四、防排水

(一)有严重水患，未查明矿井水文地质条件和采空区、相邻矿井及废弃老窑积水等情况而组织生产的;

(二)矿井水文地质条件复杂没有配备防治水机构或人员，未按规定设置防治水设施和配备有关技术装备、仪器的;

(三)在有突水威胁区域进行采掘作业未按规定进行探放水的;

(四)擅自开采各种防隔水煤柱的;

(五)有明显透水征兆未撤出井下作业人员的。

五、提升运输

(一)突出矿井在2006年1月6日之前未采取安全措施使用架线式电机车或者在此之后仍继续使用架线式电机车的;

(二)矿井提升人员的绞车、钢丝绳、提升容器、斜井人车等未取得煤矿矿用产品安全标志，未按规定进行定期检验的;

(三)未按规定制定主要采掘设备、提升运输设备检修计划或者未按计划检修的;

六、采掘

(一)矿井全年产量超过矿井核定生产能力的;

(二)矿井月产量超过当月产量计划10%的;

(三)一个采区内同一煤层布置3个(含3个)以上回采工作

面或5个(含5个)以上掘进工作面同时作业的;(四)超出采矿许可证规定开采煤层层位进行开采的;

(五)超出采矿许可证载明的坐标控制范围开采的;

(六)擅自开采保安煤柱的。

(七)有冲击地压危险的矿井，未配备专业人员并编制专门设计的;

(八)有冲击地压危险，未进行冲击地压预测预报、未采取有效防治措施的。

(九)高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井、开采容易自燃和自燃煤层(薄煤层除外)矿井采用前进式采煤方法的。

(十)建设项目安全设施设计未经审查批准擅自组织施工的;

(十一)对批准的安全设施设计做出重大变更后未经再次审批并组织施工的;

(十二)改扩建矿井在改扩建区域生产的;

(十三)改扩建矿井在非改扩建区域超出安全设计规定范围和规模生产的;

(十四)建设项目安全设施未经竣工验收并批准而擅自组织生产的。

(十五)采用不能保证2个畅通安全出口采煤工艺开采(三角煤、残留煤柱按规定开采者除外)的;

(十六)高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井、开采容易自燃和自燃煤层(薄煤层除外)矿井采用前进式采煤方法的。

七、其它

(一)生产经营单位将煤矿(矿井)承包或者出租给不具备安全生产条件或者相应资质的单位或者个人的;

(二)煤矿(矿井)实行承包(托管)但未签订安全生产管理协议或者载有双方安全责任与权力内容的承包合同进行生产的;

(三)承包方(承托方)未重新取得煤炭生产许可证和安全生产许可证进行生产的;

(四)承包方(承托方)再次转包的;

(五)煤矿将井下采掘工作面或者井巷维修作业对外承包的。

(六)煤矿企业未制定井下劳动定员或者实际入井人数超过规定人数的。

(七)煤矿改制期间，未明确安全生产责任人进行生产的;

(八)煤矿改制期间，未明确安全生产管理机构及其管理人员进行生产的;

(九)完成改制后，未重新取得或者变更采矿许可证、安全生产许可证、煤炭生产许可证、营业执照以及矿长资格证、矿长安全资格证进行生产的。

(十)其他安全生产重大隐患，是指经省、自治区、直辖市人民政府负责煤矿安全生产监督管理的部门、煤矿安全监察机构，根据实际情况认定的可能造成重大事故的重大安全生产隐患。

煤矿安全较大隐患分类

一、通风瓦斯

1、煤矿企业在用主扇无专人24小时值班，无值班运行记录或记录不全的;

2、煤矿企业在用局扇未明确专人看管和维护的;

3、高瓦斯矿井掘进工作面供风用电未实现“三专”(专用变压器、专用线路、专用开关)的;

4、煤矿企业盲废巷管理不符合规定的;

5、煤矿企业掘进工作面瓦斯超限、停风未按规定设置自动断电装置，或虽有装置但不能自动断电的;

6、煤矿企业爆破作业未坚持“一炮三检”(装药前、放炮前和放炮后分别检查瓦斯)的;

7、煤矿企业爆破作业未坚持“三人连锁”(班组长、安检员、专职放炮员连锁)放炮制度的;

8、煤矿企业每旬未组织1次对矿井全面测风的;

9、煤矿企业对采掘工作面

和其他用风地点的进回风未进行测风，未悬挂测风牌板的;

10、煤矿企业采掘工作面未配备专职瓦斯检查工检查瓦斯、作业点未按规定使用便携仪挂点作业，或瓦斯检查不符合有关规定的;

11、煤矿企业瓦斯日报未按规定进行审批、处理、签字的;

12、煤矿企业未采取卸流(风量分流)措施进行瓦斯排放的;

13、煤矿企业瓦斯检查“三对口”(手册、牌板、日报)管理不到位的;

14、煤矿企业掘进工作面出风口距迎头距离超过5米的;

15、煤矿企业停产期间主扇值班、井口值班未24小时坚守工作岗位的。

二、防尘防灭火

1、煤矿企业防尘管路系统不完善，或使用不正常的;

2、煤矿企业未严格执行爆破材料“领、用、销”制度的;

3、煤矿企业雷管、炸药下井，未分箱分装上锁分开运输，下井无专人管理的。

三、机电

1、煤矿企业未按规定建立机电设备管理台帐，使用未经检测合格的机电设备的;

2、煤矿企业未按规定进行矿灯领退登记和统一管理的。

四、防排水

1、煤矿企业排水设备设施不完善的;

2、煤矿企业排水能力不足的;

3、煤矿企业未配备探放水设备的;

4、煤矿企业未坚持“有掘必探”的。

五、提升运输

1、煤矿企业斜井(巷)提升防跑车装置不完善，或不能正常使用的。

六、支护

1、煤矿企业回采工作面支护达不到作业规程规定的;

2、煤矿企业回采工作面上下出口支护达不到规定的;

3、煤矿企业回采工作面特殊支护达不到作业规程规定的;

4、煤矿企业掘进工作面未采取前探梁支护的。

七、采掘

1、核定能力年产6万吨及以下的矿井、年产6万吨以上矿井的一个采区超过一个采煤工作面，两个掘进工作面同时生产的;

2、煤矿企业回采工作面未采用正规壁式采煤方法，采用巷道式采煤超过两个工作面的;

3、煤矿企业无作业规程及安全技术措施，或作业规程及安全技术措施无针对性、操作

性以及未按规定贯彻学习就安排采掘、检修维修作业的;

煤矿企业采掘工程平面图、通风系统图、井上下对照图每半月实测填图少于一次的;

5、煤矿企业未严格按照安全生产许可证实施办法的规定绘制矿井相关图纸，图纸不符合技术规范，与实际不相符的。

八、其他

1、煤矿企业未设立矿长，安全、生产、机电副矿长和技术负责人(技术副矿长，总工程师)等安全管理人员的;

2、煤矿企业设立的矿长，安全、生产、机电副矿长和技术负责人(技术副矿长，总工程师)等安全管理人员三年内未取得煤矿安全生产相关专业中专(含中专)以上学历、从事煤矿安全生产相关工作不满3年以上的;

3、煤矿企业未设立专职安全管理机构，配备专职安全检查人员少于5人的;

4、煤矿企业未设立技术管理机构，未配备采矿、通风、机电、地质及测量等专业技术人员的;

5、煤矿企业配备的技术人员不具备中专以上学历的;

6、施工单位安全管理机构设置和管理人员配备不到位的;

7、煤矿企业未确保每班都有专职安全检查人员在井下检查监督安全生产各项规章制度落实的;

8、煤矿企业主要负责人、安全管理人员和特种作业人员未经相关机构培训合格取得相应资格证后上岗工作的;

9、煤矿企业对新招入矿的井下作业人员少于72学时安全教育和培训，就安排下井的;

10、煤矿企业井下作业人员每年接受教育培训的时间少于20学时的;

11、资源整合、基建和技术改造的矿井，未按照设计进行施工的;

12、煤矿企业未按规定提取、使用安全费用的;

13、安全生产投入不足的;

14、煤矿企业未按规定交足安全风险抵押金的;

15、煤矿企业未明确企业法定代表人(包括煤矿的实际控制人，主要负责人，下同)、分管负责人、技术负责人、生产辅助单位、职能机构和各岗位人员承担的安全生产责任，把安全生产的责任逐级逐项分解，落实到各部门和各岗位人员，形成健全完善的安全生产责任制体系的;

16、每周煤矿企业法定代表人主持召开的安全生产办公会议少于1次的;

17、煤矿企业未组织制定落实安全生产各项规章制度和操作规程的;

18、煤矿企业未按“五定”(定人员、定责任、定时间、定措施、定效果)原则落实隐患整改的;

19、煤矿企业在隐患整改限期内，未完成隐患整改的;

20、煤矿企业有两班交叉作业的;

21、煤矿企业停产期间未经批准擅自安排下井检修维修作业的;

22、煤矿企业违章指挥或者强令从业人员违章、冒险作业的;

23、煤矿企业发现从业人员违章作业不加制止的;

24、煤矿企业违反劳动定员进行生产的;

25、煤矿企业对被查封的井口、设备设施擅自启封或者使用的;

26、煤矿企业故意提供虚假情况或者隐瞒存在的事故隐患以及其他安全问题的;

27、煤矿企业对事故预兆或者已发现的事故隐患不及时采取措施的;

28、煤矿企业未按规定进行出入井检身登记的;

29、煤矿企业矿长未经煤矿安全监督管理部门请销假擅自离开矿上的;

30、拒绝、阻碍安全监管监察执法人员监督检查，或拒绝、阻碍监管监察部门聘请的专家进行现场检查的;

31、拒不执行安全监管监察部门及其执法人员的安全监管监察指令的;

32、煤矿企业未依法与从业人员签订劳动合同，依法参加工伤保险，并为井下作业人员办理意外伤害保险的;

33、煤矿企业未建立应急救援组织制定事故应急救援预案的;

34、煤矿企业不具备单独设立救护队条件时，未落实兼职救援人员，未与就近的救护队签订救护协议或联合建立矿山救护队，保证事故发生后能得到及时救援的;

35、煤矿企业未配备必要的应急救援器材、设备，并进行经常性维护、保养，保证正常运转的;

36、煤矿企业未建立隐患排查治理记录登记台帐(隐患排查记录登记、隐患整改落实记录登记、隐患整改验收记录登记)的;

37、煤矿企业未建立安全生产隐患排查制度(日检制度、周检制度和月检制度)的;

38、煤矿企业每月少于一次全面的、以隐患排查为主要内容的安全大检查的;

39、煤矿企业存在重大隐患不停产、不报告就组织入井整改的;

40、煤矿企业每季度未向县级以上地方政府煤矿安全生产监管的部门提交隐患排查整改书面报告的;

41、煤矿企业生产、安全、机电副矿长和技术负责人每月下井少于15次的;

42、煤矿企业未落实管理人员下井跟班带班制度，或管理人员下井跟班带班未与工人同上同下的;

43、煤矿企业法定代表人每月下井少于10次的;

煤矿安全监控系统研究综述 篇6

【关键词】煤矿；瓦斯；监控系统

0.引言

瓦斯灾害是煤矿生产中的主要灾害之一，瓦斯防治对煤矿安全生产具有十分重要的意义，近年来，为了满足国民经济快速发展对煤炭能源的强劲需求，国内煤矿开采强度普遍增大；随着开采深度向深部延深，多数矿井由原来的低瓦斯矿井转变为高瓦斯或瓦斯突出矿井，这是近年来我国煤矿瓦斯事故多发的客观原因之一；另一方面，国内几起重大瓦斯事故的原因分析表明，瓦斯防治管理方面存在的缺陷也是导致瓦斯事故频繁发生的重要原因。

煤矿安全监控系统：是指利用信息管理、计算机网络等技术对矿井甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、风速、风压、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要通风机开停等实施远程动态监控管理，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。该文就煤矿瓦斯监控系统进行阐述，同时介绍了其存在的问题及其解决措施，具有一定借鉴意义。

1.煤矿瓦斯监控系统的结构组成

1.1中心站

1.1.1中心站系统组成

中心站由监控主机工控服务器、系统监控软件、网络附件系统、电源系统、网络打印机、中心监控大屏系统、大屏幕控制软件、大屏幕控制开关电源等组成。

1.1.2中心站软件功能

监控主机服务器可以进行数据存储、报警、显示、打印，同时可以在监控中心设置“各矿瓦斯数据监视大屏”，对井下各分站进行监测监控。主要功能有：（1）简单配置功能。地面可对井下分站、传感器的数量、类型、参数、安装地点等进行设置。（2）丰富的图形功能。各种瓦斯监测数据动态图形、柱状图、实时曲线、历史曲线显示。（3）用户根据实际情况自行设计实用的报表功能。软件可自动生成报表，报表内容、起止时间可由用户设定。（4）可靠的存储功能。软件可根据具体要求定时存储一组数据。（5）进行实时数据、实时曲线、实时报警数据、实时断电数据查看，历史数据显示，历史曲线、历史报警数据、历史断电查看，其它历史故障、传感器标定、传感器设置、数据传输设置。

1.2井下分站

尽管各厂的监控系统井下分站形式多样，但基本上具备以下功能：（1）开机自检和本机初始化；（2）通信测试；（3）分站设程控（实现断点仪、风电瓦斯闭锁、瓦斯管道监测和一般的环境监测）；（4）死机自复位且通知中心站；（5）接收地面中心站初始化本分站参数设置（如传感器配接通道号、量程、断电点、报警上限和报警下限等）；（6）分站自动识别配接传感器类型（电压型、电流型或频率型等）；（7）分站本身具备超限报警；（8）分站接收中心站对本分站指定通道输出控制继电器实施手控操作和异地断电。

监控系统的软件设计主要解决煤矿井下采区现场监控设备的注册，具有数据的接收、转发、管理、发布和远程控制等功能。监控软件的结构和功能分以下几个模块：注册模块、数据接收模块、数据转发模块、数据存储处理模块、数据管理模块、数据发布模块、远程控制模块。

1.3通信接口

井下瓦斯等信息采用分时多路复用技术传输，信息的传输是井下监控分站的信息交换过程。信息传输的主要表现为：信息下发是由地面主机产生的，传输到井下的监控仪处理后，执行各种反馈任务。井上、井下信息传输设备接口通常采用RS485通信协议和CAN总线通信。RS485采用差分平衡式无地线传输方式，数据传输质量高，抗干扰能力强，符合欧洲工业标准。随着CAN总线技术的发展，分站通过CAN总线中心站计算机进行数据通讯，能够满足矿井监控系统对监控分站的要求。

1.4瓦斯传感器

传感器的稳定性和可靠性，是煤矿监测监控系统能否正确反映被测环境和设备参数的关键。催化的燃烧型瓦斯传感器是当前煤矿使用最广泛、最普通的瓦斯传感器，是煤矿用来监控矿井瓦斯动态的有效工具。随着其技术的发展与完善，该类型仪器近年来发展迅猛，产品种类繁多，从报警矿灯、便携式瓦斯报警仪到安全监控系统中的低瓦斯传感器，现已占据了煤矿瓦斯检测的主导地位。

2.煤矿瓦斯监控系统存在的问题及其解决措施

在安全监控系统方面，计算机硬件采购投入大，软件投入少；信息平台已建立，但没有有效利用各类信息。目前，在我国煤矿安全监测行业，煤矿安全监控系统并没有统一的通信协议，系统各自处于封闭状态，系统间无法实现信息资源共享，很难实现更高级别联网及实行监控和管理。

因此，煤矿瓦斯监控系统不应仅仅限于能实现监测监控，还应研发出能根据被监测环境地点的参数进行有效危险性判别、分析并提出专家决策方案的新软件。同时系统应用软件应向网络发展，按统一格式提供监测数据，针对通信协议不规范和传输设备物理协议不规范的情况，应尽快寻找一种解决系统兼容性的途径，或制定相应的专业技术标准。这对促进矿井监控技术发展和系统推广应用均具有重要意义，同时研制高可靠性瓦斯传感器、强化技术培训等等、提高现场管理和对监测系统的维护水平等等，都能很好的确保系统的正常运转。

3.结束语

随着国家经济的快速发展，煤炭工业出现了历史以来最好的情况，煤炭持续出现买方市场，煤矿效益大大提高，用在生产和安全方面的投入明显增加了，特别是最近几年通过国家安全治理整顿，加大安全监察和资金投入力度，落实国家提出的“先抽后采、以风定产、监测监控”瓦斯治理十二字方针后，全国各国有煤矿矿井基本上都购置安装了安全（通风）监测监控系统，实现了对井下瓦斯、一氧化碳、风速、风压、温度、风机开停、风门开关的自动、连续、集中监测和瓦斯超限、报警断电，曾多次避免了瓦斯和火灾事故。大部分矿区还实现了全局、全省监测数据联网，对煤矿安全生产起到了重要的促进作用。

【参考文献】

[1]王衍生，尹经梅，刘平.监测监控系统在矿井瓦斯管理中的应用[J].矿业安全与环保，2000（S1）：71-72.

煤矿安全分析系统 篇7

1 煤矿安全监控系统主要干扰源

具体而言, 煤矿安全监控系统主要的干扰源来自于以下几个方面。

1.1 电磁感应干扰

如果两个电路之间存在互感, 在磁场的作用下, 一个电路中电流的变化会耦合到另一个电路, 即电磁感应, 比如启、停大型动力设备会产生电磁波干扰、变压器的漏磁、通电平行导线等等, 均存在电磁感应。煤矿生产过程中, 大型电气设备的启、停没有规律, 因此井下供电系统也会出现较大的电压波动, 虽然安全监控系统的电源均有宽电压范围设计, 但却无法控制供电线路的电磁场。导体周围所形成的电磁波频率较低可以被地表所吸收, 但其所产生的干扰信号却无法被吸收, 从而直接作用于监控信号。并且现阶段井下高压电缆会直接进入采煤工作面移动变压器, 井下线缆长距离平行吊挂, 会导致线路间的感应电压高于正常通信电压数倍, 电磁感应直接作用于各级信号传输介质, 对本质安全型电气设备的输入输出接口电路产生影响, 从而对安全系统的稳定性产生不利影响, 甚至会导致严重事故, 因此, 电磁感应是矿井安全监控系统的主要干扰源。

1.2 频率干扰与信号失真

变频器产生的高次谐波会对电源及邻近用电设备产生谐波污染, 且与其他无线电电磁干扰一样, 谐波污染的方式包括传导、电磁辐射及感应耦合等。其中传导会对并联的电气设备产生干扰, 而感应耦合则会与变频器输出线平行敷设的导线产生电磁耦合而形成感应干扰, 电磁辐射则会干扰邻近的矿井安全监控系统设备。

1.3 漏电流干扰

矿井安全监控系统的工作环境体现出潮湿、煤尘大、空气中含有腐蚀性气体的特点, 接线盒中或传感器电子线路内部包含大量的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质等, 任何一处发生绝缘不良, 即会导致漏电, 尤其是传感器的应用环境湿度较大, 绝缘体绝缘电阻下降, 漏电电流增加则会引起干扰。传感器的主要作用是把被测物理量转换成电信号输出, 其包括敏感元件、转换电路、测量电路、辅助电源等部分, 而传感器在进行非电量向电量的转换过程中, 测量电路本身会成为一个放大器, 实际检测时, 漏电流会对检测精度产生影响, 特别是漏电流进入测量电路的输入级时, 影响会更加严重。

2 煤矿安全监控系统干扰防治策略

2.1 提高选型的合理性

在进行煤矿安全监控系统建的设过程中, 由于相关技术标准中未明确抗干扰性能检测的相关要求, 也未取消快速断电性能要求, 所以一些厂家会把传感器数据采集方法改成脉宽计时方法, 以实现2s快速断电, 而改用脉宽计数法仅捕捉传感器输出信号的一个脉宽可能会带来严重后果。为避免这一问题, 一些监控系统分站采用双CUP设计, 或者传感器采用数字式串行码传输方式, 将实际应用过程中将频率传输所致的各种不稳定因素降至最低, 因此在安全监控系统选型过程中, 抗干扰能力是一项重要考虑因素, 以保证安全监控系统运行的稳定性与可靠性。

2.2 严格按照标准施工

线路间干扰可以通过屏蔽电缆的方法来消除或抑制, 施工过程中严格按照相关标准要求执行。井筒与巷道内的通信、信号电缆要与电力电缆分开, 分别挂在井巷两侧;如果井筒内条件不允许, 则通信与信号电缆必须与电力电缆保持0.3m以上距离;如敷设于巷道内, 则要与电力电缆保持至少0.1m以上距离, 且敷设于上方。如果高低压电力电缆必须敷设于巷道同一侧, 则电缆之间的距离至少保持0.1m;且高压电缆与低压电缆之间至少保持50mm以上的距离。吊挂缆线或者加大平行吊挂的缆线间距可有效降低干扰。此外, 还可以合理运用信号屏蔽电缆, 以消除线路间的干扰, 全面改造主传输电缆, 防止长距离信号在传输过程中受到干扰;如果巷道中使用变频调速设备或者电磁干扰比较严重, 也可以使用屏蔽电缆, 不过需要注意屏蔽层的有效联接与接地。

2.3 合理设置分站位置

供电距离越长, 供电能力就更弱, 线缆间分布电容及分布电感也会随之增加, 从而对信号的传输产生直接影响。因此, 传感器与执行器至分站之间的传输距离尽量控制在2km以内;分站至传输接口、分站至分站之间的最大传输距离也要控制在10km以内, 但在实际系统建设中, 往往存在传感器至分站间距离大于采煤工作面顺槽或掘进巷道长度的现实, 无法满足2km的规定值, 并且分站之间、分站与接口之间的距离大于10km的情况也比较常见;此外, 根据目前国内安全监控系统所用的移频键控模式的主信号传输模式的特点, 多数厂家在进行安全监控系统设计时, 其中分站间或分站到传输接口间的距离均在20km以上。针对上述情况, 在煤矿安全监控系统建设过程中, 要尽量缩短传感器到分站的距离, 以有效对抗干扰;并保证系统设计供电电压的稳定性, 缆线截面积要与相关标准相符, 以提高信号传输的准确性。

3 结束语

综上所述, 矿井安全监控系统及传感器在现场运行所受到的干扰多种多样, 具体情况具体分析, 对不同的干扰采取不同的措施是抗干扰的原则。针对不同的运行场合, 系统可做相应的抗干扰设计, 以有效地抗干扰、提高系统可靠性, 为矿井安全生产发挥应有职能。

摘要：对于煤矿安全监控系统而言, 干扰是不可避免的因素, 会对监控系统运行的可靠性、稳定性产生影响。文章分析了煤矿安全监控系统的主要干扰源, 包括电磁感应干扰、频率干扰与信号失真、漏电流干扰等, 并针对不同的干扰提出具体的防治对策, 旨在与广大业内同行共同探讨。

关键词：煤矿生产,安全监控系统,干扰

参考文献

[1]姚富强.通信抗干扰工程与实践[M].北京:电子工业出版社, 2008.

[2]王幸之, 王雷.单片机应用系统抗干扰设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2010.

[3]王艺华.煤矿井下甚高频电磁干扰分布的分析[J].电信科学, 2012 (3) :63-64.

[4]王晓珠.煤矿井下电子设备防电磁干扰的方法[J].煤炭科技, 2013 (4) :25-27.

煤矿安全分析系统 篇8

监控系统井下采用IK108本安隔爆型摄像仪, 地面采用高清红外摄像仪为前端设备采集图像。井下通过矿用阻燃光缆作为传输, 地面远端用光缆传输, 近端采用同轴电缆传输到接收机房。图像信号通过视频分配器PIH6002设备分别分配到监控电视墙、硬盘录像机、视频切换器和视频编码器。视频图像信号通过视频编码器转换成网络信号, 由S3900交换机设备传送到集团公司总调度室电视墙进行实时监控。其中硬盘录像机在NVS软件的支持MJPEG/H.264两种视频格式实现录像及回放。

2 设计原则

(1) 技术先进。

该系统内所选设备均为最新产品, 技术成熟, 广泛地应用到各种领域, 经过市场考验, 技术性能居同类产品领先水平。

(2) 扩展性能好。

系统的设计应留存充分的条件, 以便需要时能进行扩充。

(3) 利于管理。

系统通过对各重要场所的监控, 不仅提高了煤矿安全生产的现代化, 节约了大量的人力、物力, 而且为管理部门进行安全监控提供了先进的管理手段。

(4) 性价比好。

产品性能稳定、价格合理, 返修率较低。

3 系统特点

(1) 井下采用隔爆本安型摄像仪, 适应井下各种环境。

(2) 传输井下采用矿用阻燃光缆, 能够消除井下各种电器设备对视频信号干扰, 保证视频图像信号不失真。

(3) 井下选用低照明摄像仪, 地面选用高清红外摄像仪致使保证图像清晰。

(4) 显示灵活, 在监控中心可以实现对任意一路摄像机传输视频进行显示, 并进行录像与回放。

4 主要部件

(1) 视频分配器:

用于将一路视频信号转换成多路视频信号的设备, 这次工程中使用的型号为PIH 6002分配器, 它可以将一路视频信号转换成相同的四路信号输出。

(2) VGA视频分配器:

其作用等同于视频分配器, 只不过它是将电脑信号 (也叫RGB信号) 进行一分多的转换。

(3) 视频切换器:

是实现将多路视频信号排成队列顺序传输的视频设备。这次工程中使用的是16路视频切换器, 它可以将16路视频信号中的几路或全部信号顺序上传。

(4) 网络视频服务器:

它一般由视频编码器和视频解码器配对组成, 是一种转换设备, 视频信号通过视频编码器编码, 进行网络传输到对方视频解码器解码, 在转换成视频信号来进行传输。这次工程中编码器采用的是wt532, 视频解码器采用的是wt532D。

(5) 视频光端机:

也是由视频光端发射机和视频光端接收机配对组成, 是一种转换设备, 视频光端机接收视频信号后转换成光信号, 通过光缆进行传输到中控机房, 在由视频光端接收机转换成视频信号分配给各地点。这次工程中定点采用的是FL1100光端机。

(6) 监视器:

也叫工业监视器, 是用来进行视频信号显示的设备。

(7) BNC头:

俗称Q9头, 用于视频电缆的两端连接视频设备用。

(8) 同轴电缆:

用于视频信号的传输。这次工程中使用的型号为SYVV 75-5, 特性阻值为75Ω, 它不能用有线电视的同轴电缆来代替, 也不能作为有线电视电缆来使用。

(9) 硬盘录像机:

大华硬盘录像机, 是用来存储视频录像信息和控制前端动点摄像头的设备, 是调度室监控的核心设备。

(10) 护罩:

用于安放摄像头, 起到防尘和保护的作用。

(11) 摄像头:

是前端信息的采集设备, 我们这次工程中使用的是IK108摄像头。

5 常见故障分析

5.1 无图像输出

(1) 首先检查监视器是否正常, 电源供电是否满足。

(2) 检查视频分配器是否正常、电源供电是否满足。

(3) 检查传输线路是否正常, 传输设备有无故障, 线路有无断线或混线显现。

(4) 检查视频摄像仪是否正常, 摄像仪供电是否正常。

5.2 图像质量不好

(1) 检查显示设备、传输设备、分配设备、摄像仪供电是否正常。

(2) 检查线路是否超长或与高压电缆混搭影响信号的传输。

(3) 检查视频同轴电缆各连接头是否接触良好。

(4) 检查摄像仪光圈是否调好, 镜头是否有指纹或太脏。

6 常见故障判断方法及流程

6.1 常用方法

替换法:用好设备来替换故障设备, 如:判断监视器是否损坏, 把相临监视器的视频输入线插入故障设备输入口看图像有无显示就可得到结果。

排除法:把怀疑有故障设备排除在系统之外可以帮助我们找到故障点的位置。如:在判断避雷器是否损坏, 可以先不接此设备, 看图像有无就能得到结论。再如将前端设备直接拆下来拿到调度室测试, 就能判断出是线路故障还是设备故障。

测电压法:我们这次工程中采用的摄像头电源都为直流12V, 正常的工作电压范围是11—13V之间, 电压过高过低都可造成无图像或图像干扰。从现场情况看大部分的图像干扰是由于摄像头或光端机的电压造成的。

测电阻法:作为同轴电缆来讲, 其芯线与屏蔽层之间是不能短路的。用数字万用表的蜂鸣档来检查线路的好坏。

6.2 设备故障判断流程图

7 结语

煤矿安全分析系统 篇9

1 系统动力学建模

1.1 系统动力学的基本原理

系统动力学[2] (System Dynamics, 简称SD) 是一门分析研究信息反馈系统的学科, 是系统科学和管理科学中的一个分支, 也是一门认识和解决系统问题的综合性交叉学科。系统动力学研究处理复杂系统问题的方法是定性与定量结合、系统综合推理的方法。按照系统动力学的理论与方法建立模型, 借助计算机进行模拟, 则可以定性与定量地研究系统问题。模型的主要功能在于向人们提供一个进行学习与政策分析的工具, 并使决策群体或整个组织逐步成为一种学习型和创造型的组织。

利用系统动力学分析研究系统是在确定系统的状态变量的基础上进行的。首先, 对系统的结构进行因果关系分析, 确定因果关系反馈环, 建立系统流位图、速率—状态变量关系图等, 然后用状态方程、速率、辅助方程以及其他一些变量方程、函数和常数来描述各类系统的变化, 并借助系统动力学的仿真语言“Vensim”进行模拟。使用一切手段发现系统的结构, 通过结构模型描述系统内部机制, 是SD的建模要点。

1.2 因果关系分析图

根据国家统计局和煤炭工业经济运行中心的统计数据, 收集自2003年以来中国煤炭行业的相关资料, 如表1所示。这些资料涵盖煤炭行业每年的从业者数量、死亡者数量、煤炭平均售价、原煤产量、国家对煤矿安全的投入[3], 以及煤矿经济效益等各个方面, 通过对这些资料的调查研究, 并与国外一些发达国家的煤炭行业进行比较, 认为除了我国煤矿开采条件复杂外, 煤矿事故多发的主要原因有:①煤矿安全管理薄弱, 主要有煤矿安全监察管理机构的建设有待完善、煤矿安全法规可操作性不强、非法小煤矿猖獗、安全管理信息网络化建设缓慢等;②煤矿安全技术存在缺口, 如安全技术投入不足、开采技术不高等。

由于管理方面的因素很难定量化, 因此只考虑安全投入、煤炭产量等可定量化的因素。具体以煤矿安全事故中的死亡人数 (即死亡率) 来观察煤矿安全体系的内在关系。其因果环图如图1所示。

1.3 模型格式化

由于因果环图只是定性地表示影响煤矿安全的各因素之间的关系, 并不能从量的方面对煤矿安全形势进行描述, 因此应将其转换成流位图, 实现定量化, 如图2所示。

通过对原始资料的统计分析, 从2004年开始模拟2006年的煤矿安全形势, 确定煤矿安全体系流位图中各变量的部分方程如下 (其中所用到的系数是根据中国统计年鉴里的数据, 采用统计分析的方法, 反复模拟得到的) :

“从业人数/ (万人/a) ” = (“从业率” -“死亡率”/10 000) /9;

“煤矿利润/ (亿元/a) ”=“煤炭产量/ (亿t/a) ”*“原煤价格/ (元/t) ”*RAMP (0.025, 2001, 2006) ;

“煤炭产量/ (亿t/a) ”=“RANDOM UNIFORM (1.3, 2.7, SMOOTH3I (“从业人数/ (万人/a) ”*20, 2004, 25) ) *10;

“安全投入/ (亿元/a) ”=“煤炭产量/ (亿t/a) ”*RAMP (0.06, 2003, 2006 ) *100+“国家投入/ (亿元/a) ”*3。

2 仿真实施

将上述模型进行仿真模拟, 通过调节原煤价格和国家投入这两个变量, 来影响死亡率的变化情况。这里取当国家投入分别为30, 60, 90, 120亿元/a时建立数据集, 分别用d4, d3, d2, d1表示, 并以模拟的结果为例进行分析, 如图3、图4所示。

3 结果分析

通过对模型中原煤价格和国家投入这两个变量的多次模拟分析, 当国家投入30亿元用于安全状况的改善时, 粗略预计2007年死亡人数会控制在4 961人左右, 而如果投入60亿元时则会控制在4 700人左右, 同时得到2006年的死亡人数数据比较, 见表2。

经过上述分析, 可以得到如下结论:

1) 我国的煤矿安全体系也可以用定量的方式进行分析。

2) 国家投入对安全投入的影响是线性的。但其对死亡率的影响却是非线性的, 过少和过多的国家投入都将增加煤矿安全生产的负担, 因此要调节好安全投入来源中煤炭产量和国家投入之间的比例关系, 使其达到最优化。

3) 原煤价格对死亡率的影响显然是非线性的, 原煤的价格直接影响煤矿的经济效益, 在利润的驱动下, 必然影响从业人员的数量, 进而对死亡率产生影响, 因此通过政府干预以及其他对能源需求结构的调整措施也可以控制死亡率。

4) 该课题中模型的量化关系还不够精确, 如原煤价格对死亡率的影响具体是怎样的函数关系, 还需要作进一步的探讨。

摘要：对比国外发达国家煤矿安全生产的管理经验, 结合目前我国煤矿安全生产的现状, 分析、总结我国煤矿事故多发的原因, 以我国煤矿事故每年的死亡人数为出发点, 根据影响煤矿安全的主要因素, 建立了我国煤矿安全体系的系统动力学模型, 包括因果图、流位图和速率方程, 然后用动态建模工具Vensim通过调节安全投入反复进行仿真、模拟, 并对模拟结果进行分析, 找出我国煤矿安全现阶段存在的主要问题与矛盾, 同时对将来的发展趋势进行预测, 以便于制订相应的改进措施。

关键词：煤矿安全,系统动力学模型,Vensim

参考文献

[1]范维唐, 闪淳昌.我国安全生产形势、差距和对策[M].北京:煤炭工业出版社, 2003.

[2]王其藩.系统动力学[M].北京:清华大学出版社, 1994.

[3]汤凌霄, 郭熙保.我国现阶段矿难频发成因及其对策——基于安全投入的视角[J].中国工业经济, 1999 (12) :53-59.

煤矿安全分析系统 篇10

本文通过煤矿生产物流系统中的资源与安全状态的作用机理分析, 来说明煤矿生产物流系统资源是如何作用并影响煤矿安全生产的, 进而为资源的合理配置提供依据。本文将重点讨论煤矿生产物流系统中人力资源因素、装备设施、信息资源、资金资源、安全管理、技术资源等方面对安全状态的作用和影响, 运用系统动力学 (SD) 理论和方法, 建立相关模型, 分析各个资源因素对安全状态的影响, 为煤矿生产物流系统资源合理配置提供初步的依据。

1 安全状态影响因素SD模型

1.1 关键影响因素确定

煤矿生产物流系统资源的组成, 包括煤炭生产物流系统和供应物流系统包含的全部自然资源和社会资源要素[3]。煤矿生产物流系统资源的组成如图1所示。

(1) 矿山分布和煤层分布在很大程度上决定了作业环境。作业环境越恶劣, 煤矿生产物流系统的安全状态就越难保证。

(2) 人力资源。人力资源主要指劳动者数量和劳动者素质。在煤矿生产物流系统中, 劳动者素质是关键因素, 主要包括劳动者的安全行为、安全意识、安全知识水平和安全技能。

(3) 装备设施。在煤矿生产物流系统中, 装备设施主要包括生产设备以及煤炭传输和运输设备。例如矿井通风装置、瓦斯监测设备、煤炭传输巷道等, 均影响着煤矿生产物流系统的安全状态。

(4) 资金资源。资金资源影响着人力资源、装备设施等其他煤矿生产物流系统必要资源的获得, 是煤矿生产物流系统必不可缺的资源要素。

(5) 技术资源。煤矿生产物流系统的技术资源主要是指硬件装备技术、人员的操作技术和管理技术等。

(6) 信息资源。信息资源即指, 在整个物流过程中, 基层操作人员和管理人员为保证安全生产应获得的相关信息。信息的完整程度, 对整个系统的安全状态有一定的影响。

(7) 安全管理。煤矿生产物流系统中的安全管理, 是指煤矿企业为了达到系统的安全状态而对整个物流过程进行计划、组织、决策、控制等一系列的活动。

1.2 影响因素及变量集

1.2.1 影响因子的因果关系

煤矿生产物流系统资源包括:矿山分布、煤层分布、人力资源、装备设施、资金资源、技术资源、信息资源、安全管理等, 它们存在内在的关联, 对煤矿生产物流系统的安全状态起到重要影响。其中, 矿山分布和煤层分布属于自然资源因素, 对安全状态的影响在很大程度上取决于装备设施和技术资源的限制, 因此不把自然资源选为影响安全状态的关键因素。本文中, 选取人力资源、装备设施、资金资源、技术资源、信息资源、安全管理作为对系统安全状态影响的关键因子, 它们之间存在相互作用和联系, 同时还受到法制监管、经济利益等外在因素影响[4]。

根据上文分析的关键因素因子, 煤矿生产物流系统资源对安全状态的因果分析如图2所示。

1.2.2 变量定义

结合以上因果关系图并考虑到流图及系统动力学方程的建立[5], 定义如下模型变量:水平变量、速率变量、辅助变量和常量。辅助变量AQSP表示煤矿生产物流系统安全状态;水平变量L1 (t) 、L2 (t) 、L3 (t) 、L4 (t) 、L5 (t) 、L6 (t) 分别表示人力资源、装备设施、资金资源、技术资源、信息资源、安全管理;速率变量R1、R2、R3、R4、R5、R6分别表示单位时间内人力资源、装备设施、资金资源、技术资源、信息资源、安全管理的变化量;常量C1为人力资源对安全管理的影响系数;常量C2、C3、C4、C5、C6分别为资金资源对人力资源、装备设施、技术资源、信息资源、安全管理的影响系数;常量C7为技术资源对装备设施的影响系数;常量C8为信息资源对安全管理的影响系数;常量C9为安全管理对人力资源的影响系数;常量I1、I2、I3、I4、I5、I6分别为人力资源、装备设施、资金资源、技术资源、信息资源、安全管理的水平增加率;常量A1、A2、A3、A4、A5、A6分别为人力资源、装备设施、资金资源、技术资源、信息资源、安全管理对系统安全状态相对权重。

1.3 影响因素SD流图模型及方程

图3为煤矿生产物流系统资源因素对安全状态的流图模型。

根据流图建立模型状态方程L:

速率方程R:

辅助方程A:

上述方程式中, K表示现在时刻;J表示过去时刻 (初始值) ;KJ表示过去到现在的时间间隔;DT表示仿真时间步长变量[6,7]。

2 SD仿真及结果分析

2.1 仿真数据及参数设置

煤矿生产物流系统资源与安全状态的系统动力学模型中, 其参数的设定参考国内外学者已有成果, 基于专家对河南省大型煤矿的调研数据, 由专家依据实际情况以及不同学者的研究得出。

(1) 煤矿生产物流系统各资源对安全状态的相对权重, 通过参考关于煤矿生产物流系统安全状态的历史数据, 根据河南省大型煤矿的实际情况, 采用连环比率法, 得出各个资源因子对系统安全状态的相对权重[8]。各资源因子之间的重要度见表1。

表1中, 1表示相对重要, 0表示相对不重要, 0.5表示重要程度相当。由连环比率法得出各个资源因子对安全状态的权重分别为:A1=0.31, A2=0.17, A3=0.11, A4=0.10, A5=0.10, A6=0.21。

(2) 各个资源因素相互之间的影响系数分别为:C1=1.008, C2=1.004, C3=1.004, C4=1.003, C5=1.002, C6=1.002, C7=1.004, C8=1.006, C9=1.007。

(3) 各个资源因素的增加率分别为:I1=I2=I3=I4=I5=I6=0.02。

(4) 各个资源因素的初始值分别为:L1=67, L2=73, L3=76, L4=73, L5=71, L6=68。

(5) 仿真步长DT=1 (月) , 仿真时间为36个月。

(6) 由于煤矿生产物流系统的安全状态对整个煤矿安全都很重要, 所以要使其处于较高状态, 结合实际情况, 假设煤矿生产物流系统期望安全状态为90。

2.2 模拟仿真

利用SD仿真软件Vensim-PLE建立的煤矿生产物流系统资源与安全状态的SD模型流图, 和定义过的相关参数[9], 通过计算机进行动态模拟仿真, 仿真时间设定为36个月。

(1) 系统安全状态的变化趋势及各影响因子的发展水平。在各个资源因素的增加率均为0.02的情况下, 对图3中的SD模型进行模拟仿真, 得出煤矿生产物流系统安全状态的变化趋势如图4所示。同时, 各个资源因子的发展趋势如图5所示。

在设定的初试条件下, 煤矿生产物流系统的安全状态在第29个月达到目标值90。

(2) 各个资源因子的水平增加率对煤矿生产物流系统安全状态的影响。对图3中的SD模型进行了6次仿真模拟, 得出不同方案下的系统安全状态变化, 并把6次不同的仿真趋势表示在同一张图上 (图6) 。

其中, 第1次仿真把人力资源水平增加率I1调至0.04, 其他参数不变, 得到的系统安全状态趋势图表示为AQSP;第2~6次仿真依次调整装备设施水平增加率I2、资金资源水平增加率I3、技术资源水平增加率I4、信息资源水平增加率I5、安全管理水平增加率I6为0.04, 得出的系统安全状态变化趋势图分别为AQSP0、AQSP1、AQSP2、AQSP3、AQSP4。

(3) 各个资源因子的实际作用率。依据图4、图6所示及仿真数据, 以图4中数据为基准, 先求出煤矿生产物流系统安全状态的平均值为82.466 96。将图6中不同因子水平变化率下对应的系统安全状态每个月的水平值减去对应的每个月水平值, 求出平均值, 再与平均值82.466 96比, 得到的比值即为各个因子对应的实际作用率 (表2) 。

人力资源的实际作用率=0.020 126, 装备设施的实际作用率=0.010 934, 资金资源的实际作用率=0.006 349, 技术资源的实际作用率=0.006 183, 信息资源的实际作用率=0.006 098, 安全管理的实际作用率=0.015 137。

各因子的实际作用率表示, 例如, 人力资源的实际作用为0.020 126, 即表示在其他影响因素不变的条件下, 人力资源水平增加率增加0.02, 可以使煤矿生产物流系统安全状态每个月平均增加2.01%。由各个资源因子的实际作用率, 可以直观地看出煤矿生产物流系统各个资源对煤矿生产物流系统安全状态的影响程度。

2.3 仿真结果分析

本文选择了煤矿生产物流系统中的关键资源, 构造出了关键资源对煤矿生产物流系统安全状态的系统动力学模型, 运用Vensim软件动态模拟了各资源因子自身以及其增加率对煤矿生产物流系统安全状态的影响。

(1) 从图4可以看出, 煤矿生产物流系统安全状态要达到期望值90, 需要29个月。可见, 提高煤矿生产物流系统的安全状态需要长期运作。从图5可以看出, 煤矿生产物流系统各个资源从现在的状态到达到期望值也需要很长的时间, 尤其是技术资源和信息资源。

(2) 从图6可以看出, 煤矿生产物流系统的各个资源因素对煤矿生产物流系统安全状态的影响程度差异明显。分析各个资源因子的实际作用率可以看出, 人力资源因素对煤矿生产物流系统的安全状态影响最大, 其次是安全管理, 随后是装备设施、资金资源、技术资源和信息资源, 这与煤矿实际情况大致是相符的。各资源因子的实际作用率可以准确地比较复杂系统中不同因素对系统整体安全状态的影响程度。因此, 煤矿生产物流系统中的人力资源、安全管理、装备设施等是为保证煤矿生产物流系统安全状态进行资源合理配置的重点。

(3) 可能由于各资源因素间关系界定的不精确, 数据的局限性, 以及模型建立的主观性等原因, 导致得到的系统及各资源因子的变化呈线性。模型还需要进一步的反馈和修正, 使模型更加符合实际系统的运行机制。

3 结论

煤矿生产物流系统的安全状态对整个煤矿生产安全的影响至关重要。本文针对煤矿生产物流系统中的资源对安全状态影响来分析, 运用系统动力学理论和方法, 主要进行了以下研究。

(1) 根据煤矿生产物流系统的定义及其特点, 分析了煤矿生产物流系统的资源组成, 并确定了研究的关键资源。

(2) 根据系统动力学理论和方法, 建立了各因子的因果分析图和流图模型, 并定义了相关方程。

(3) 运用Vensim软件进行动态模拟仿真, 得到了系统安全状态的趋势图, 以及不同资源因子对系统安全状态实际作用率。

(4) 根据模拟仿真得到的数据, 对仿真结果进行分析, 得出了不同资源对煤矿生产物流系统安全状态的不同影响程度。

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