時間:2024-03-23 08:18:01
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇煤礦安全綜述,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
CAN為串行通信協議,可有效支持分布實時控制,體現出較高的安全等級。CAN應用系統的設計要以CAN技術規范為基本依據,在任何兩個基于CAN總線的儀器之間建立兼容性,對傳輸層進行規范定義,在周圍各層當中將CAN協議的作用充分發揮出來。CAN的主要特點體現在以下幾個方面:(1)多主工作方式,即網絡上任意一節點在任意時刻均可向其它節點主動發送信息,各節點之間不存在主從關系;而報文標識符方面,CAN可以將各個節點分為不同優先級,可更好滿足不同的實時要求。(2)CAN采用非破壞總線仲裁技術,該技術可以保證網絡在負載較大的情況下保持穩定性;直接通訊距離可以速率低于每秒5kb的狀態下達到10km。(3)由于報文采用的是短幀結構,故不易受干擾,傳輸時間短;CAN總線驅動器電路決定了網絡中的節點數。(4)CAN每幀信息均有CRC校驗及其它檢錯措施,這些可靠的檢錯措施組成了系統可靠的錯誤處理及糾錯機制。即使錯誤非常嚴重,CAN也具備自動關閉輸出功能;發送的信息遭到破壞后可自動重發。由此可見,與一般的通信總線相比,CAN采用了許多新技術及新設計,體現出較強的可靠性、實時性及靈活性。在煤礦安全監控管理中應用CAN總線技術,可以實現對任意一路CAN任意節點的檢測、配置、組態,系統中的傳感器、控制器、執行器均為互相獨立的節點,真正做到分散控制、互相通信。
2基于CAN總線技術的煤礦安全監控系統設計
基于CAN總線技術的煤礦安全監控系統共包括三大部分,即煤礦安全監控智能決策與管理系統、礦井網關及多礦井分布式監控子網絡,下文分別進行介紹:
2.1煤礦安全監控智能決策與管理系統
煤礦安全監控智能決策與管理系統采用實時在線智能管理控制系統—因特摩系統來實現,其將包含了專家系統、智能搜尋器、自動機器翻譯及計算機視覺等技術的智能系統與因特網、通信技術、自動化技術、實時數據處理技術及數據庫技術等結合在一起,實現對工業生產現場的智能監控。在煤礦安全生產中應用因特摩技術,可獲取更多事故預報的私有知識,以起到預報事故的作用,為安全生產管理者提供更多的參考信息,提高決策管理的針對性,將事故控制在萌芽狀態。該模塊包括分站監控機、主監控機及分布式系統,井下數據采集系統主要負責采集工作現場的實時數據,經網關提交至各分站監控機智能決策及管理系統,分站監控機分析后,將處理過的信息提交至主監控機與服務器,最終得出相關決策及措施,對應設備接收到相關控制信息后做出反應,實現礦井安全的智能決策與管理。
2.2礦井網關
礦井網關的主要作用是連接以太網及CAN總線。此處采用AT75C220芯片,該芯片具有兩個以太網接口,并具備語音處理功能;該芯片嵌入網關,CAN總線通過網關連接以太網,由此可見,該模塊中AT75C220處理器是關鍵部分。該芯片具有雙MAC以太網端口及橋接器,用于連接以太網,其DSP語音處理功能可在以太局域網中接入電話。CAN控制器選擇菲利浦公司生產的SJA1000、PCA82C250,其支持CAN2.0B通信協議,可實現對總線的差動發送及對CAN控制器的差動接收。以太網TCP/IP協議與CAN協議的轉換是通過AT75C220芯片在網絡層完成的,并通實現以太網與CAN總線網絡的通信及互聯。以太網接收IP包,拆包后取出數據,再按照CAN通信協議重新組成幀,發送至接入設備。通過該網關即可實現CAN總線設備與以太網的通信。
2.3井下分布式控制子網
井下分布式控制子網是整個煤礦安全監控系統的核心部分,其包括數據采集系統、各類控制設備及報警設備及分站監控機通信系統。數據采集系統的主要作用是對井下生產及工作環境進行監測,獲得原始的現場數據,分站監控機通信系統的主要作用是將井下現場采集的數據與設備的運行狀態信息傳輸至井上。通過單片機、獨立CAN控制器所組成的接口模塊,井下數據采集設備、各類生產設備、安全設備、控制設備及報警設備等才可實現與CAN總線的通信。井下數據采集設備采集各安全指標模擬量及各個開關狀態量后,再通過CAN通信及接口模塊將這些數據發送至CAN總線;此外,通過CAN通信及接口模塊,井下生產設備及安全保障設備實現了與CAN總線與現場控制及報警器的連接,以便實時監控設備的運行狀態。
3結束語
CAN為串行通信協議,可有效支持分布實時控制,體現出較高的安全等級。CAN應用系統的設計要以CAN技術規范為基本依據,在任何兩個基于CAN總線的儀器之間建立兼容性,對傳輸層進行規范定義,在周圍各層當中將CAN協議的作用充分發揮出來。CAN的主要特點體現在以下幾個方面:(1)多主工作方式,即網絡上任意一節點在任意時刻均可向其它節點主動發送信息,各節點之間不存在主從關系;而報文標識符方面,CAN可以將各個節點分為不同優先級,可更好滿足不同的實時要求。(2)CAN采用非破壞總線仲裁技術,該技術可以保證網絡在負載較大的情況下保持穩定性;直接通訊距離可以速率低于每秒5kb的狀態下達到10km。(3)由于報文采用的是短幀結構,故不易受干擾,傳輸時間短;CAN總線驅動器電路決定了網絡中的節點數。(4)CAN每幀信息均有CRC校驗及其它檢錯措施,這些可靠的檢錯措施組成了系統可靠的錯誤處理及糾錯機制。即使錯誤非常嚴重,CAN也具備自動關閉輸出功能;發送的信息遭到破壞后可自動重發。由此可見,與一般的通信總線相比,CAN采用了許多新技術及新設計,體現出較強的可靠性、實時性及靈活性。在煤礦安全監控管理中應用CAN總線技術,可以實現對任意一路CAN任意節點的檢測、配置、組態,系統中的傳感器、控制器、執行器均為互相獨立的節點,真正做到分散控制、互相通信。
2基于CAN總線技術的煤礦安全監控系統設計
基于CAN總線技術的煤礦安全監控系統共包括三大部分,即煤礦安全監控智能決策與管理系統、礦井網關及多礦井分布式監控子網絡,下文分別進行介紹:
2.1煤礦安全監控智能決策與管理系統
煤礦安全監控智能決策與管理系統采用實時在線智能管理控制系統—因特摩系統來實現,其將包含了專家系統、智能搜尋器、自動機器翻譯及計算機視覺等技術的智能系統與因特網、通信技術、自動化技術、實時數據處理技術及數據庫技術等結合在一起,實現對工業生產現場的智能監控。在煤礦安全生產中應用因特摩技術,可獲取更多事故預報的私有知識,以起到預報事故的作用,為安全生產管理者提供更多的參考信息,提高決策管理的針對性,將事故控制在萌芽狀態。該模塊包括分站監控機、主監控機及分布式系統,井下數據采集系統主要負責采集工作現場的實時數據,經網關提交至各分站監控機智能決策及管理系統,分站監控機分析后,將處理過的信息提交至主監控機與服務器,最終得出相關決策及措施,對應設備接收到相關控制信息后做出反應,實現礦井安全的智能決策與管理。
2.2礦井網關
礦井網關的主要作用是連接以太網及CAN總線。此處采用AT75C220芯片,該芯片具有兩個以太網接口,并具備語音處理功能;該芯片嵌入網關,CAN總線通過網關連接以太網,由此可見,該模塊中AT75C220處理器是關鍵部分。該芯片具有雙MAC以太網端口及橋接器,用于連接以太網,其DSP語音處理功能可在以太局域網中接入電話。CAN控制器選擇菲利浦公司生產的SJA1000、PCA82C250,其支持CAN2.0B通信協議,可實現對總線的差動發送及對CAN控制器的差動接收。以太網TCP/IP協議與CAN協議的轉換是通過AT75C220芯片在網絡層完成的,并通實現以太網與CAN總線網絡的通信及互聯。以太網接收IP包,拆包后取出數據,再按照CAN通信協議重新組成幀,發送至接入設備。通過該網關即可實現CAN總線設備與以太網的通信。
2.3井下分布式控制子網
井下分布式控制子網是整個煤礦安全監控系統的核心部分,其包括數據采集系統、各類控制設備及報警設備及分站監控機通信系統。數據采集系統的主要作用是對井下生產及工作環境進行監測,獲得原始的現場數據,分站監控機通信系統的主要作用是將井下現場采集的數據與設備的運行狀態信息傳輸至井上。通過單片機、獨立CAN控制器所組成的接口模塊,井下數據采集設備、各類生產設備、安全設備、控制設備及報警設備等才可實現與CAN總線的通信。井下數據采集設備采集各安全指標模擬量及各個開關狀態量后,再通過CAN通信及接口模塊將這些數據發送至CAN總線;此外,通過CAN通信及接口模塊,井下生產設備及安全保障設備實現了與CAN總線與現場控制及報警器的連接,以便實時監控設備的運行狀態。
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關鍵詞:煤層;自然發火;規律;防滅火;措施
1礦井煤層自然發火基本規律
在實際生產中有很多種因素都有可能影響到煤層自燃,經長期研究,人們發現煤層要達到自燃,有兩個條件必不可少,一方面應具有自燃傾向性,另一方面能夠進行連續供氧,同時還要具備較為充分的儲熱時間以及足夠的氧化。在自燃的過程中,煤會受到較多因素的影響,比如煤的特性、采煤的方法、以及地質條件與通風方式等。在長期的生產和應用煤的過程中,人們發現了煤自燃的規律性特征,比如在切眼或者巷道高冒區以及交叉點處的三角煤等地都為煤層易自燃區、之所以這些區域為易自燃區采動影響以及礦壓影響是兩個很重要的方面,這些因素會導致煤壁出現一些裂縫,嚴重的會發生破碎,給氧化升溫創造了更好的條件,進而導致發火現象的出現。
2礦井防滅火綜合技術措施
2.1系統優化
在對礦井進行擴建時,應樹立先進的設計理念,取消井田內存在的一些不合理的多盤區,想方設法應用條帶式布置。若實際生產條件允許,可把長壁綜采工作面直接布設于主要巷道兩側。同時應科學、合理的改進優化那些不合理的礦井生產系統劃分方式。比如可以將其按照兩級的方式進行劃分,一般來說可以按照工作面與礦井兩級的標準進行劃分,通過這種方式能夠有效縮減開拓及準備巷道工程量,進一步簡化礦井生產系統,讓礦井實現集約化生產。另外應努力創建斷面大,風壓比較低并且實際風量比較大的通風系統,并有效降低礦井的通風負壓,以更好的對漏風進行控制,進而促使整個系統實現降“壓”防“漏”的目標,進而有效降低煤層自然發火危險。
2.2推廣應用先進技
應重視推廣應用新技術,如可通過逐步推廣全面推廣“四快”(快掘、快采、快撤、快閉)新型防滅火技術,以有效防火。如對掘進工藝進行優化,可選用掘錨機雙巷掘進技術,把之前的掘錨機單巷掘進工藝,采用更加科學的方式將其向雙巷掘進的方向拓展,進而實現快速支護與掘進以及短距離的局部通風目標,同時對裂隙進行預防,最終達到防止煤巷自燃的目的。
2.3注氮防滅火技術
采用氮氣滅火時,注入的氮氣可逐步擴散至空間各位置,以排擠出氧氣,讓火中因含氧量大幅降低最終來熄滅火源,同時注入的氮氣還能有效預防礦井爆炸,借助液態氮可吸除大量熱量,大幅度的降低火區的溫度,并且在滅火的過程中所使用的氮氣并不會對設備造成損害,在滅火之后,巷道在滅火完成之后也能夠快速的恢復生產。
2.4阻化劑防滅火技術
在日常生產作業中,我們常用的阻化劑有很多,其大致包括CaCl2、MgCl2、NaC1、水玻璃等。對于采用阻化劑滅火其主要是通過讓阻化劑附著于煤表面,把控制中含有的水分迅速吸除,以在煤層的表面形成含水液膜,進而對煤氧進行隔離,達到滅火的目標。并且這些鹽類的存在會使得煤長期處于潮濕含水的狀態,隨著煤層表面水的蒸發,會吸收大量熱量來給煤體降溫,這樣可抑制煤的自熱以及自燃,這樣可起到有效防滅火的作用。
2.5膠體防滅火技術
作為現代新型的防火技術,膠體滅火技術能夠達到堵漏、固結水以及降溫等功能的充分結合,確保在一定的時間與范圍內,水溶液能夠充分進行膠凝,進而對高溫源進行包圍,也能夠徹底發揮水的降溫吸熱功能,同時也能夠有效解決在注水與灌漿的過程中所出現的泄露等方面的問題,確保能夠實現安全滅火。此外,該技術還能夠對煤的表面活性基進行鈍化,以對氧氣進行隔絕,進而實現防溫降火的目標,還能夠降低水煤氣發生爆炸的可能性,確保工作人員安全作業。
2.6三相泡沫防滅火技術
所謂的三相泡沫,主要是水和氮氣以及黃泥漿等三相物質所組成的發泡劑,能夠降低漿液表面的張力,對固體顆粒表面的濕潤性進行改變;氣體和漿液通過發泡器利用氮氣和漿體對混合液進行做功,最終達到利用三種物質的特性實現吸熱降溫與防滅火的目標。
2.7均壓通風防滅火技術
該技術主要是通過對風機或者風門進行調節或者改變風流的路線等方式,對漏風通道兩側的風壓進行調節,進而實現防火的目標。在實際的生產過程中,可以充分結合現場情況的差異,對礦井進行防滅火操作時可以采用不同的方式。
3礦井防滅火的其他策略
3.1完善束管監測系統
可以在工作面事先埋下監測束管,以實現對相關的防火指標的數據進行采集和分析鑒定的目的,并對防火變化的曲線進行繪制,進而為實際開展防滅火工作提供科學的依據,同時還能實現監控和監測的目標。
3.2提高工作面同采率
通過提高同采率,可以控制出現遺煤的情況,從根本上將煤炭自燃與發火的可能性降到最低,對于采空區來說,遺煤越多,發生自燃的概率也就越大。因此,需要在日常工作中,控制住浮煤與遺煤的數量,對底部的浮煤進行及時的清除,盡可能地防止出現火災的情況。
3.3合理控制工作面通風
要結合工作面瓦斯的涌出量,對通風系統進行調節,確保其穩定性,同時控制住采空區漏風的情況。如果要進一步加快推進工作面的速度,則可以有效降低自燃的可能性。因此,在開展防滅火工作時,需要綜合考慮,只使用一種方法取得的效果也必然非常有限。此外,礦井通風系統是否合理在一定程度上決定了礦井滅火的難度,不斷對其進行優化,以提升其合理性,是確保防火有效性的前提。
4結語
礦井自然火災的防治屬于一項長期系統工程,一方面要科學的判定與處理自燃危險區,厘清煤的自燃機理,也要注重防火措施額合理性。要結合各礦井的實際情況,選擇恰當的技術,同時使用一些新技術與新材料等,防微杜漸,確保礦井安全生產。
本文依據科學性、系統性、全面性、易評價性、獨立性等指標確定原則,并在在綜述國內外相關研究文獻的基礎上,通過對國內大型礦務集團煤礦安全生產的運行實際,從人力資源配置、安全規章制度及執行、作業環境、地測及防治水、一通三防、防止煤與瓦斯突出、采掘系統、機運系統、煤礦固有風險等9個方面、101個指標,構建煤礦安全生產風險評價指標體系。
指標1:人力資源配置。主要側重于煤礦安全生產管理人員配置情況、煤礦安全生產管理人員是否經過培訓考核并取得煤礦安全技術資格證、特種作業人員按要求參加相關資格培訓,并取得操作資格證書、作業人員日常安全培訓及考核、新工人的比例;
指標2:安全規章制度及執行。主要包括:礦井“五證一照”是否齊全、礦井是否建立完善的安全管理制度、領導跟班制度是否嚴格執行、礦井是否建立安全生產責任制、煤礦企業是否編制年度災害預防和處理計劃、安全投入是否符合要求、安全生產隱患及整改情況、安全生產機構設置是否完備、礦井安全文化建設情況。
指標3:作業環境。主要包括溫度、照明、粉塵濃度、風速、噪聲、有害氣體。
指標4:地測及防治水。主要包括礦井基本礦圖是否符合要求、地測部門所派發的相關通知單是否完備、主要泵房出口及礦井主要水倉設置是否符合要求、礦井是否配備與礦井涌水量相匹配的排水設施、礦井是否有完善的水文觀測系統、礦井防治水基礎資料是否完備、水文地質條件復雜礦井是否建立水閘門與水閘墻或安裝排水能力不小于最大涌水量的潛水泵、防水煤柱的留設是否符合規定。
指標5:一通三防。主要包括礦井是否有獨立的通風系統、風量供需比是否符合要求、礦井通風設備及儀表是否完好、礦井主要通風機裝置外部漏風率是否符合要求并定期檢測、礦井、采區通風能力能否滿足生產需要、礦井有效風量率是否符合要求、高瓦斯、煤與瓦斯突出或易燃煤層采區是否設有專用回風巷、回風巷失修率是否符合要求、局部通風機的安裝和使用是否符合規定,不發生循環風、采掘工作面和其他工作地點做到無瓦斯超限作業,無瓦斯聚集、每班檢查次數符合規定,瓦斯檢查員在指定地點交接班,無空班和漏檢、停風區管理符合規范、瓦斯檢查每日記錄是否完好,每日是否及時上報礦長和礦技術負責人、是否建立地面永久抽放瓦斯系統或井下臨時抽放瓦斯系統、瓦斯抽放系統應定期測定瓦斯流量、負壓、濃度等參數、定期檢查抽放系統并對抽放儀表進行校正、瓦斯抽放礦井,應按時完成抽放量計劃、煤礦建立完善的爆破材料管理制度、嚴格執行“一炮三檢”和“三人連鎖”放炮制度、高瓦斯、突出礦井采掘工作面放炮必須執行停電制度、實行爆破作業的采掘工作面必須實行濕式打眼,放炮使用水泡泥,放炮前后要灑水和沖洗巷幫,掘進工作面實行放炮噴霧、礦井按《規程》規定安裝安全監測監控設備并運行完好、安全監測監控設備定期調校和測試、監測監控記錄完好,管理規范有序、礦井是否建立防滅火系統、開采自燃煤層的礦井,是否定期開展火災的預測預防工作、礦井是否存在CO超限作業、煤層開采前是否注水、隔爆設施安裝的地點、數量、水量及安裝質量符合要求、防塵制度是否健全、記錄完好。
指標6:防止煤與瓦斯突出。主要包括在突出煤層進行采掘作業的工作面,須進行預測預報、突出煤層的采掘工作面應根據預測預報的結果,按照批準的防止突出措施進行作業、采取防突措施后的工作面,應進行效果檢驗、突出煤層作業的采掘工作面,須按照《規程》要求有經批準的防突措施、開采突出煤層的礦井,應有實踐經驗的專業技術人員組成專門的防突機構,有專門的防突施工隊伍、井巷揭穿突出煤層,必須采取經報企業技術負責人審批的安全技術措施,并探測突出煤層的有關參數。
指標7:采掘系統。主要包括礦井采掘關系是否正常,三個煤量可采期是否符合規定、設備是否定期檢修并記錄完好、是否對支護質量及頂板進行動態監測、能否認真開展班評估工作、工作面地質預報、工作面控頂范圍內,頂底板移近量是否符合要求、是否存在迎頭空幫空頂、留煤頂開采是否符合規程、安全出口設置是否符合要求、支架頂梁與頂板設置是否符合要求、井下圖板懸掛布置是否合理,便于作業人員觀看、采掘安全設施是否齊全、有效,并定期校正、采掘設備安裝與拆除流程化、規范化。
指標8:機運系統。主要包括機電設備是否具備煤安認證標志、礦井機電設備是否運行完好、小型電器是否運行完好、電纜吊掛是否運行完好、是否能夠完成集團公司(局)下達的大修計劃、礦井是否有應急提升預案、地面供電系統能否滿足生產要求:礦井雙電源,分列運行;主要設備雙回路、井下供電系統是否符合要求、電氣設備預防性實驗、運輸巷道斷面是否符合《規程》要求、運輸線路軌型選用是否符合《規程》要求、軌道運輸設備是否運行完好、信號系統設置是否合理并運行完好、安裝機車是否安裝通訊裝置、是否定期對井下各種車輛及防護裝置進行測試和實驗、機車是否規范年審。
指標9:煤礦固有風險。主要包括礦井平均斷層落差、單位面積斷層條數、煤層傾角、煤層厚度變異系數、頂底板管理難易程度、礦井正常涌水量、煤層自然發火期、平均瓦斯涌出量。
基于ANP的煤礦安全生產風險評價指標權重確定
在走訪相關煤礦安全專家的基礎上,對所構建指標的二級指標之間的相互影響關系進行了梳理,考慮到問卷及處理的復雜性,忽略了指標體系的三級及四級指標間的影響關系。根據本文所構建的煤礦安全生產風險評價指標體系及專家對各指標關聯關系的打分表,并運用SuperDecision(SD)軟件對各評價指標的權重進行確定,限于篇幅所限,本文僅列出第2級指標的權重。通過檢驗結果可以看出,判斷矩陣均通過一致性檢驗。從二級指標的權重結果可以看出,安全規章制度的制定及執行所占比重較大,達到0.3928;其次為人力資源配置,達到0.1681;一通三防、防止煤與瓦斯突出和地測及防治水分別列在第三、第四和第五位,其權重分別為:0.1208、0.1166和0.1059;作業環境、采掘系統、機運系統和作業環境對煤礦安全生產的影響相對較小。
研究結論
1.1 企業管理方法遵循的基本原則
1.1.1 實事求是是企業管理基本原則
所謂的設施求是主要指根據企業的規模、實力和實際發展需求,制定符合企業生存、發展的相關策略和規劃,然后再通過在實踐中進行驗證和改進,從而實現符合企業客觀發展規律的最終目標;另外,堅持實事求是還要在領導和群眾相互協調統一的基礎上進行的,企業的發展管理策略是由領導進行決策而員工進行實施驗證的,因此,整個過程還需要考慮到員工的集體意志,領導層需要虛心接受來自員工底層的意見,立足于保護員工利益和實現企業發展的前提,做出最終的決策,在煤礦安全管理中,這一點也需要重點考慮和借鑒。
1.1.2 全面、系統的企業管理方法
企業管理方法是指導企業實際運行和發展的重要標準之一,因此,在實際的管理規范的制定中需要做到全面、系統、科學、有效,使管理內容和行為實現整體優化;有利于企業中各個不同工作崗位、不同工作內容之間實現協調有序進行,達到企業發展的最終目標。在煤礦安全管理中,安全是煤礦企業管理的第一要素,全面、統一的管理方法,是實現最優管理的最佳途徑。
1.2 企業管理職能內容
企業管理方法的職能目標的實現內容總結起來有四個方面:計劃、控制、激勵和領導。計劃是對企業未來發展和規劃的預測,是制定方法的重要標準;控制就是確保企業管理實現其各自職能的基本手段,是確保計劃執行和生效的重要條件;而激勵和領導則是對于計劃和控制過程的優化,是保證計劃預測合理化、科學化的有效動力因素,也是實現控制過程的高效、標準的重要監督和檢驗標準。且在計劃安排中需要做到計劃內容的簡單易懂,便于執行和理解是確保最終企業管理目標實現的基本要求。
2 企業管理方法在煤礦安全中的應用實踐
2.1 企業管理中的責任制和自主管理方法在煤礦安全中的應用
企業管理中往往注重責任制和自主管理方法的利用,從而實現企業的高效管理。在煤礦安全監督管理中,同樣需要將責任制落實到煤礦安全生產中的每一個環節,提倡自主化管理模式的應用,將煤礦的安全生產管理重心放在礦井生產現場中去,將安全舉措落實在每一個員工身上,不僅僅要強調煤礦企業的管理模式,更要注重煤礦企業中各個現場施工班組之間的安全管理意識,落實各個班組長的安全責任意識,提高員工自我安全防范意識,實現煤礦安全管理工作中每個成員間的自主性安全意識,切實提高煤礦企業生產安全。
2.2 企業管理中現場高效管理和創新管理思路在煤礦安全中的應用
煤礦企業的安全管理工作重點在于生產現場的安全監督控制,而煤礦企業的核心和安全管理的根本方法在于不斷的思路創新,以創新的思維,指導煤礦現場安全管理工作。首先,要加強現場管理人員嚴謹、務實、深入和仔細的工作作風的養成,明確安全崗位職責,將安全管理意識與現場安全監督控制工作結合起來;其次,對于工作現場以及相關輔助人員實行全體安全管理培訓,做到安全管理工作的無死角、無盲區,科學管理和控制工作現場的人員、機械、物流以及環境;對于現場班組長進行定期的安全管理培訓和考核,不僅僅要實現煤礦生產的質量和高效,還要實現生產的標準化、安全性;定期開展安全隱患和相關處理措施的技術交流會,促進全體人員對于安全問題的深入認識,培養其積極主動的安全管理意識,并且在不斷的學習中培養出具有創新意識的安全管理模式思路,實現煤礦安全管理的科學性。
2.3 企業管理中領導帶頭作用在煤礦安全中的應用
煤礦安全管理的根本目的在于消除安全管理隱患,防止意外安全事故帶來嚴重的后果。在企業管理中,領導始終是企業的核心,是工作管理和執行的靈魂人物,煤礦企業的安全管理同樣需要領導的帶頭作用,領導帶頭實施下井安全管理監督和指導,能夠激發安全管理工作人員的工作熱情同時還能夠提高全體人員對于安全管控的重視程度,具體的實行措施可以通過管理人員帶頭下井制度的建立開始,確保實際的井下生產過程中都有相關管理人員進行現場制度和監督,同時,因為煤礦生產的特殊性,還需要實現24小時安全管理監控制度,對于夜班和中班以及早班配置不同的管理人員小組,進行實時的井下生產安全控制,這樣不僅能夠及時發現安全隱患和采取相應的解決措施,還能夠提高操作人員的工作標準和安全意識,降低安全事故的發生概率。
2.4 企業管理中監督機制在煤礦安全中的應用
企業監督機制的建立是企業進入責任制和實現健康快速發展的重要標準之一,也是企業運行過程中,各項規定和制度正確執行的重要尺度。企業監督機制在煤礦企業安全中的應用,其內容不僅僅包括對于安全制度和相關安全控制措施的監督管理,同時還包括對于煤礦企業生產中各個環節的監督和控制,開發建設過程中的煤礦開采場地建設的安全設置監督,建筑實際應用的安全性能,以及生產過程中各種機械的操作安全等等,都是需要有相應的監督控制措施進行實時監測和控制的,尤其是井下開采,對于開采過程中的井下通風控制、易燃氣體監測、機械操作強度等各個環節的有效控制,是確保煤礦生產安全的重要屏障。
3 企業管理在煤礦安全中的技術指導應用
3.1 核心煤礦安全管理監測技術核心的應用
企業管理中都會有其獨特的核心競爭力,而煤礦企業安全管理中的核心在于監測技術的應用。現代條件下先進的煤礦生產過程中的井下建筑監測技術、易燃氣體監測、水文信息監測以及火災信息的有效監測技術的應用是確保煤礦安全的重要手段。實際的開發生產中堅持先檢測后發掘,有疑必探的安全管理原則可以有效提高煤礦生產管理安全。另外,相關主要的操作機械的設計標準,安裝步驟以及連接安全等內容也需要配置專業的人員進行定期檢查和監護,危險區域要設置安全警示標志,提高工作人員安全防范意識。
3.2 企業管理中教育培訓方法在煤礦安全中的應用
企業的發展離不開學習和創新,而企業核心的競爭力的提升離不開整體人員素質的提高。煤礦安全管理中同樣不能忽視學習、創新和培訓的力量,定期進行安全知識普及教育培訓,對于專業人員實行崗前安全技術交底,重點工作還需要從體能到心理承受能力以及應變處理能力等方面挑選合適的人員任職等,通過不斷的學習、改進和創新可以將煤礦的事故發生率降低最低,也是實現煤礦安全生產管理的基本要求。
關鍵字:煤礦安全監控系統;技術管理;應用
中圖分類號:TP27 文獻標識碼:A
1概述
煤炭作為我國主要能源之一,它在一次能源比例中占據了70%。而煤炭行業作為一項高危的行業,地熱、火災、水災、煤塵以及瓦斯等都直接影響煤礦工業健康的發展。煤礦事故的頻繁發生,讓我們意識到科學管理、合格人才、可靠裝備以及先進技術作為安全生產保證的重要性。煤礦安全監控系統技術的運用則實現了安全監測控制多方位、多層次管理,增強了管理嚴密性以及時效性,使得監控信息掌握更為準確、直觀、快捷以及方便,同時為安全生產提供了保障。
2煤礦安全監控系統技術管理探討
2.1煤礦安全監控系統組成結構和工作原理分析
煤礦安全監控系統通常由接線盒、電纜、網絡的接口、遠程的終端、UPS的電源、、大屏幕、打印機、服務器、系統的軟件、顯示器(主機)、傳輸接口(主站)、電控箱(電源箱)、分站、執行的機構以及傳感器等部分構成,具體結構間圖1。
第一,傳感器會把被測的物理量變化成電信號,電信號具備聲光報警與顯示功能,但是不排除部分傳感器不具備聲光報警與顯示功能。
第二,含有顯示設備與聲光報警執行結構把控制信號變化成了被控的物理量。
第三,分站接受傳感器傳來信號,同時根據先前預約復用方式,通過遠距離給傳輸接口或主站傳送。與此同時,并接收傳輸接口或主站里多路復用的信號。對于分站來說,它具備邏輯的運算、超限的判別以及線性校正等較為簡單數據處理的功能,可以對運輸接口或主站傳輸信號以及傳感器所輸入信號處理,執行控制機構的工作。
第四,電源箱把交流電網其電源變化成了系統需要本質安全的直流型電源,該電源同時具備能夠使電網在停電之后可以仍舊正常供電,且供電大于2小時蓄電池。
第五,分站通過遠距離所發送信號,傳輸接口會接收,同時將信號傳輸到主機進行處理。傳輸接口在接到主機信號之后,再運送到相應的分站。此外,傳輸的接口同時具備控制分站接收與發送、自檢系統、調制和解調多路復用的信號等作用。
第六,主體通常選取的是多機或雙機備份、普通微型的計算機或者工控微型的計算機。主機它主要作用是聯網、控制輸出打印、控制輸出、人機的對話、聲光的報警、顯示、磁盤的存儲、統計數據、判別報警、校正、接收檢測的信號等。
2.2煤礦安全監控系統的作用
第一,通風及瓦斯監控,也就是監測局部的通風機停開(特別重要)、風筒的狀態、風門的狀態、饋電的狀態、風壓、風速以及甲烷的濃度等。一旦局部的通風機掘進巷道出現停風狀況或出現停止運行現象時或瓦斯出現超限時,相應的煤礦其安全監控的系統就會自動切斷各自區域電源,同時閉鎖與報警,這一措施可以達到以下目的:(1)規避與降低了因電氣設備違章作業或失爆、或電氣設備出現故障的危險溫度或電火花導致瓦斯爆炸的發生率;(2)規避與降低了運、掘、采等設備在運行狀態下因危險溫度或摩擦碰撞出火花而導致的瓦斯爆炸的發生率;(3)可以提到提醒作用,督促生產的調度員、領導及時把工作人員安置到安全位置;(4)督促生產的調度員、領導及時處理好事故的安全隱患,提前預防瓦斯爆炸事故的發生。
第二,瓦斯抽放系統的監控,(1)監測抽放管路里閥門開度、溫度、壓力、流量、甲烷的濃度以及一氧化碳其濃度等各管道的參數;(2)對瓦斯抽放泵站室里甲烷的濃度以及井下臨時的抽放瓦斯泵站其下風側的柵欄外的甲烷濃度環境參數進行監測;(3)對抽放泵軸溫、抽放泵的真空度以及電機溫度等進行監測;(4)監測冷卻水池的水位、水溫以及水壓與水量等供水的參數;(5)監測功率因素、電壓、電流等供電的參數;(6)對供氣管道其供氣閥的開度、流量、甲烷的濃度、溫度、正壓等供氣的參數進行監測;(7)監測密封的水溫、密封的水位、罐內其甲烷的濃度、罐壓和罐高等儲氣罐的參數;(8)對瓦斯抽放供水、閥門、泵等狀態進行監測;(9)對瓦斯抽放純瓦斯量和混合量進行監測;(10)對瓦斯抽放閥門與泵進行控制。
第三,監控火災,也就是監測煙霧、壓差、溫度、氧氣的濃度以及二氧化碳和一氧化碳的濃度等,并控制好注氮、風窗、風門來達到均壓滅火目的。
第四,瓦斯的突出預警,對瓦斯的涌出量、煤巖體聲的發射等進行監測,并有效結合瓦斯的地質信息,從而達到煤和瓦斯的突出預警目的。
第五,監測和預警礦山壓力,預警頂板其大面積的來壓以及沖擊地壓等,監測鉆孔的應力、錨桿的拉力、頂板其離層的位移、巷道其頂底板的位移、單體液壓和液壓支架支柱工作下縮量及阻力、聲發射等。
第六,事故調查與應急救援中煤礦其安全監控的系統也起著不可忽視作用,若煤礦井下出現瓦斯爆炸事故,系統監測記錄就是事故火源、爆源以及事故時間確定的主要依據。
3煤礦安全監控系統技術管理的應用
隨著計算機軟硬件技術、電子技術的飛速發展以及我國企業發展的自身需求,我國各個主要生產廠家以及科研單位在一直退出各類監測監控的系統,例如:KJ90、KJ95、KJ101、KJF2000、KJ4/KJF2000以及KJG200
0等,同時還有WEBGIS、MSNM煤礦安全數字化與綜合化的網絡監測的管理體系,這些系統生產規模、企業的性質以及專業技術的服務能力和可靠性、穩定性、軟硬件的功能等都基本反映出了煤礦其監測監控體系技術水準。
煤礦安全監控系統安裝的報警斷電的執行機構、工作站以及傳感器是采取連續工作的模式,它能隨機監測瓦斯的含量,當瓦斯含量出現異常,就會聲光報警且斷電執行區域,預防事故的發生,同時隨時定時把測量數據運輸黑地面的調度室以及調度室中計算機內,這樣調度人員就可以隨時掌握哪里存在異常,并按照實際狀況采取必要措施來緩解隱患,例如覺得人員是否撤出、怎樣撤出、調度風量的大小等,煤礦安全監控系統能保障煤礦的安全,在礦井減災、防災上和增強生產效率上有著重要的作用。伴隨著計算機的不斷發展以及現場總線運用,我國煤礦安全監控系統巡檢速度與運行的可靠性得到了很大提高。今后,我國煤礦安全監控系統會朝著更廣覆蓋面、采取微處理器、制定統一專業技術的標準、構建統一先進網絡系統方向發展,以實現資源的共享和安全系數的大大提高。
綜上所述,煤礦安全監控系統的應用有效轉變了安全現狀,降低了事故發生率,做到了從源頭預防,在煤礦的安全生產里發揮著不可或缺作用。作為系統管理人員,要嚴格遵守標準規定,正確的安裝與使用,合理的管理與維護系統,規避和降低瓦斯爆炸事故發生率。
參考文獻
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[2]余茂紅.煤礦安全監控系統技術管理探討與應用[J].系統實踐,2011(03):20-21.
[關鍵詞]:煤礦安全;人的不安全行為;解釋結構模型
煤炭是我國重要的基礎能源,長期在我國一次能源生產和消費結構中占據了主導地位,煤炭資源占我國一次能源儲量的90%,近年來占一次性能源消耗的近70%,估計到2050年仍將保持在50%的水平。我國的煤炭安全的形勢卻一直非常嚴峻,百萬噸死亡率與其他一些產煤大國仍存在很大差距[1],如何更好的認識煤礦安全事故發生原因,并有效的控制或解決,以保障企業和國家生命財產安全,保持社會的可持續發展,具有重大的實際意義。
煤礦員工的不安全行為的影響因素很多,國內外學者也從多個層面進行了研究,但是部分層面仍不夠系統和全面。人是生產過程的主體,是生產過程中最活躍的因素,人的不安全行為是導致事故發生的最主要和最直接的原因。另外,即使是來自物的方面的原因導致的事故,在物的不安全狀態的背后也隱藏著許多人的不安全行為問題[2]。因此,找出影響煤礦的人的不安全行為主要影響因素具有特別重要的意義。本文主要從煤礦員工的行為[3][4]層面來探討人的行為的影響因素,并以此制定出科學有效的煤礦安全事故防控措施。
1煤礦員工不安全行為的主要影響因素
解釋結構模型其特點是把復雜的系統分解成若干子系統(要素),利用人們的時間經驗和知識,最終將系統構造成一個多級梯階的結構模型。ISM方法特別適用于變量眾多、關系復雜而結構不清晰的系統分析[5]。
煤礦安全影響因素復雜,且這些影響因素之間相互關聯和相互作用,形成復雜的梯階因素鏈,應用解釋結構模型進行分析[6],可以從眾多的影響因素以及復雜的因素鏈中,找出員工不安全行為的主要影響因素。本文運用文獻綜述法找出影響人的行為的9個要素,如員工安全素質、安全激勵、自主管理、員工從業年限、員工生理因素和心理因素、工作環境、員工文化程度等(如表1)[7]。
表1 煤礦員工不安全行為影響因素表
2煤礦員工的不安全行為主要影響因素層級結構
2.1確定各因素之間的相互關系
為了分析這些因素對煤礦安全水平的影響,建立解釋結構模型,首先要弄清這些因素之間的邏輯關系。根據ISM方法,在廣泛征詢與系統相關的各方意見后[8],從各方面選擇一種描述因素之間的關系,建立鄰接矩陣即影響因素關系表(表2)。
表2煤礦員工不安全行為影響因素關系表
根據表2 的關系寫出鄰接矩陣R求出可達矩陣M,得出各因素的層級關系表(表3)。由公式M=(R+I)(n+1)=(R+I)n≠K≠(R+I)2≠(R+I)求出可達矩陣M。
表3煤礦員工不安全行為影響因素層級關系表
2.2煤礦員工的不安全行為影響因素層級分析
根據表3的數據以及上述提到的方法,依此找到可達矩陣的各個層級的元素,并將該結構模型中的要素代號用實際代表的要素代表,可得解釋結構模型,如圖1所示。
圖1煤礦員工不安全行為影響因素的解釋結構模型
由圖1可知,煤礦員工的行為層面對煤礦安全影響因素系統是一個具有5級的多級梯階結構。從上述結構模型中可以看出:
(1)影響煤礦員工的人的不安全行為的表層因素有自主管理和員工生理素質。
(2)員工安全素質、員工心理素質和員工文化程度是影響煤礦員工不安全行為的中間層間接影響因素,員工心理素質和員工文化程度直接影響員工安全素質,進而影響員工的自主管理。
(3)安全激勵、工作環境和員工從業年限屬于影響員工不安全行為的深層根本因素。從圖1可以看出,安全激勵和工作環境以及員工的從業年限共同影響著員工的心理素質,而員工的從業年限反應了員工的文化程度。員工的心理因素和員工的文化程度兩方面共同影響員工的安全素質,員工的安全素質直接影響員工的自主管理,進而影響煤礦安全,反應了這些因素之間相互影響和制約的關系。
3 結論
基于煤礦員工的不安全行為的影響因素解釋結構模型,通過層級分析可以看出,各因素之間存在規律性的作用和聯系,把握這些規律和聯系,抓住主要的影響因素,采取適當的防控措施,就能有效地減少煤礦安全事件的發生。同時,煤礦員工的不安全行為影響因素的系統中存在問題是也普遍存在的共性問題。安全激勵、工作環境和員工從業年限屬于影響員工不安全行為的深層根本因素,因此,在解決此類問題時,就要求我們遵循系統科學的思想和方法。
(1)完善和重視安全激勵機制。企業應該注重運用安全激勵機制,通過獎勵這種“正激勵”,對員工安全行為給予肯定;通過懲罰這種“負激勵”,對危害安全的行為給予堅決否定,把握合適的力度、時間和范圍,激勵強化員工的安全意識。
(2)注重改善員工的工作環境。事故的發生是與環境密切相關的,惡劣的環境一方面危害員工生理健康,另一方面還會影響到員工的正常作業,導致事故發生。所以企業要注重善員工的工作環境,強化勞動保護工作,消除作業現場影響員工身體健康的危害因素。
(3)加大安全技能的培訓。這要求企業對新招聘的員工必須進行系統的一系列安全培訓,合格后才可工作;對于老員工企業應該注重培養,留住老員工,使他們能夠更好的為企業服務。同時,還要定期針對性的對新老員工進行安全培訓,強化員工安全意識。
(4)關注員工身心健康。這就要求企業不僅要及時的關注員工身體狀況,還要合理的安排作業時間,采取適度的工作強度和工作負荷,合理的配制人力資源,保障員工身體健康。同時,多關注員工的業余娛樂、生活,使員工能夠在工作之余得到充分的休息,保障員工身心健康。
參考文獻:
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[5]白思俊等.系統工程[M].2版.北京:電子工業出版社,2009.
關鍵詞:煤礦;大數據;安全管理
0引言
安全工作是煤礦所有工作中的重中之重,它滲透于煤礦生產、加工、銷售等各個環節,如何有效增強煤礦的安全管理,是提升煤礦綜合管理水平,促進煤礦長遠發展的重要保證。信息時代的到來對煤礦生產管理帶來了許多機遇與挑戰,不少煤礦已經投入信息化建設之中,并未安全管理積累了海量的數據,如監測數據等。由于分析工具的不完善,這些數據并沒有得到充分地開發利用,因而其價值也并未完全實現。大數據的出現對解決此一問題提供了很好的契機,筆者從此出發,就大數據助力煤礦安全管理做了相應的研究。
1大數據的概述
大數據是信息技術發展到一個新階段的產物,它最早由美國數據科學家提出,后經由麥肯錫研究院發表的研究報告而盛行全球。大數據,顧名思義,以“大”為特征,它強調數據的海量性,數據規模甚至了超過了傳統數據庫軟件的工作能力范圍,不得不依托于云計算來處理。總而言之,大數據有以下五個重要表征:體量大、類別多、速度快、真實性高以及價值密度低[1]。大數據是大數據時代的信息處理技術,它以云計算為基礎,將大量結構化、半結構化乃至非結構化的數據分布到不同計算機構成的信息資源池中,從而獲得分析與預測的結果。大數據相比于傳統的信息處理技術而言,它有著多重價值。首先,大數據以海量的數據為基礎,這符合當前信息時代數據爆炸的現狀,是應對時展的必然產物;其次,大數據強調速度與價值,它能在最短的時間內對數據進行分析處理,從而在無數的數據中挑選出最有價值的部分,也就是說大數據的洞察力是其存在的客觀依據;最后,大數據與云計算是不可分割的整體,隨著信息時代的深入發展,它們已在全球范圍內引發了一場商業與技術的雙重變革,大數據正是大數據時代不可或缺的重要工具。
2大數據應用于煤礦安全管理中的策略研究
安全問題長期以來是制約我國煤礦發展的老大難問題,盡管2014年我國的煤炭百萬噸死亡人數比率已經下降到0.255,但相比于其他產煤大國如美國、澳大利亞等,仍然有不小的差距[2]。大數據的出現為煤礦加強安全管理提供了一個窗口和契機,并且煤礦數據本身也存在著體量大、變化快、價值密度低等大數據的特點,因而,將大數據應用于煤礦安全管理之中是必然之舉。
2.1強化技術認知,轉變管理思維
信息化建設是煤礦為應對時展而采取的改革舉措,經過多年的努力,已取得初步成效,并誕生了大量的數據,諸如礦山地質數據、礦圖數據、環境監測數、視頻監控數據等,這些數據分結構化數據與非結構化數據兩種,其中非結構數據占絕對主體。管理者必須轉變過往的管理思維,由抽樣分析轉變為全樣本數據分析。大數據以分析煤礦結構化以及非結構化的全體數據為工作內容,它相比于抽樣分析而言,盡管在數據的精確性上有所不如,但全面性大為增強,不僅如此,大數據還能發掘不同數據之間的關聯性,并有效地捕捉傳統分析工具中容易忽視的細節,從而逐步降低煤礦安全管理中的人為性錯誤。
2.2落實重點管理,做到實時監測
煤礦安全管理是一個系統性的工程,它包含很多層面的內容,如安全作業制定的制定、礦工安全作業的培訓等等。面對如此復雜的管理內容,管理者要善于把握重點,如此才能做到高效管理,提升煤礦的安全水平。目前,隨著煤炭事業的不斷發展與轉型,煤礦機械化與自動化程度與日俱增,甚至可以說,礦山設備能否安全運行對煤礦的安全生產起到了決定性的作用。在傳統的管理模式中,通常是在設備出了問題之后再進行檢修,這不僅耽誤了煤炭的生產,還會給煤礦工人帶來安全風險。大數據則為化解此一難題提供了很好的契機,管理者可以在重點礦山設備如礦井通風機上安裝遙感器,記錄并收集諸如風速、振幅等數據信息,通過大數據對所有數據進行分析和對比,及時將異?,F象呈現出來,從而盡早安排工作人員在故障發生之前就進行相應的檢修,降低設備損失,提升安全性能。
2.3強化事故分析,做好預先防范
安全事故是煤礦開采中難以避免的現象,同時也是煤礦安全管理過程中所極力防范的現象。盡管,我國每年由于煤礦事故而死亡的人數已由2002年的7000余人將至2014年的931人,但我國仍然是礦難死亡人數的主要國家之一,采礦事業仍然未脫去高危行業的帽子。事故分析是安全管理的重要內容,它能夠通過事故發生原因的追溯、相關責任人的懲辦來起到安全教育的作用。但這種分析仍然是浮于表面的,它對安全管理的效用也十分有限。大數據的出現為事故分析提供了一個新的視角,它能夠從數據分析的角度來重新找尋事故發生的規律、模式,從而為煤礦采取針對性的防范措施提供可靠的建議。就以瓦斯事故爆炸而言,傳統的事故原因分析大都從火源、甲烷濃度以及設備、管理等要素入手,缺乏全面性與細致性,有時候得出的結論也缺乏說服力。大數據則會全面收集瓦斯爆炸區域的所有數據,包括空氣參數、抽采參數等等,進而分析與推測,并形成相應的結論。這種事故分析方式更具科學性,對未來的安全管理工作也更具指導性,是煤礦做好事故預先防范的基礎。
3結語
大數據時代的到來為各行各業的安全管理帶來了不小的機遇,煤礦事業也不例外。大數據在數據的收集、處理、分析上更具全面性,對于煤礦的安全管理也更為有效。因此,煤礦管理層應該從將大數據應用于煤礦的日常管理之中,從管理思維、管理重點以及事故分析三個層次做好相應的工作。
參考文獻:
[1]方巍,鄭玉,徐江.大數據:概念、技術及應用研究綜述[J].南京信息工程大學學報,2014(05):405-419.