自动化信息化“两化”融合助推煤矿安监建设

自动化信息化自动化信息化 两化两化 融合助推煤融合助推煤 矿安监建设矿安监建设 2010 年 10 月 13 日 经过近 70 天的努力 智利矿难中 33 名被困矿工 69 日之后 在全球 1700 家媒体的注视下 他们一 个个升井重见天日 智利举国欢腾 他们创造了被困时间最长 且生还的世界矿难救援纪录 当人们为智利矿难胜利营救的喜 悦还未散去之时 中国人还在讨论国内矿难如何借鉴之时三日 之后 2010 年 10 月 16 日 6 点左右 河南平煤集团平禹四矿发 生瓦斯突出事故 井下当时共有 276 人作业 事发后 239 人撤 至地面 37 名矿工遇难 不管我们是为智利的胜利欣喜 还是为中国平禹矿难还在 伤悲 而矿业生产安全 尤其是煤矿生产安全这个老话题再次 为舆论所关注 煤矿安全发展现状煤矿安全发展现状 中国是煤炭大国 据统计 2006 至 2009 年的前 4 年间 累计完成煤炭采选业资产投资 8685 亿元 根据国家煤矿安全监 察局 2010 年春节对全国煤矿统计 全国共有在籍煤矿 15119 处 总生产能力 36 91 亿吨 目前全国已建成年产 120 万吨以上的 大型煤矿 434 处 核定能力 12 63 亿吨 年产 30 万吨以上的中 型煤矿 1004 处 核定能力 4 9 亿吨 但同时 中国煤矿也是世 界上最危险的产业 安全事故频发让人触目惊心 相关统计数 字指出 中国每生产 100 吨煤所付出的人命代价是美国的 100 倍 而煤炭需求量大 超负荷生产 开采技术落后等是中国煤 矿事故频繁发生的主要原因 与国内煤矿相比 国外煤矿伤亡 事故比较少 最主要的是作业方式不同 中国煤矿大都采用人 工操作 而国外多采用自动化操作方式 对于中国的煤矿业而 言 自动化是必然出路 目前采煤技术先进的国家有德 英 美 澳等国 自 20 世 纪下半叶起 他们通过改进采煤方法 采用高效采煤设备 大 力推广自动化 信息化技术 在煤矿生产各个环节 对主要设 备均实现了子系统自动化生产控制和监测 并采用计算机网络 技术 将所有子系统通过联网 实现全矿井生产和安全系统的 综合控制 监测和监视 使生产效率大大提高 安全状况彻底 改善 并获得了巨大的经济效益 在国内 也有一些先进煤炭 企业在系统自动化方面走到世界前列 这些煤矿通过建设具有 先进水平的自动化和信息化子系统 对整个矿井生产过程中的 各环节 尤其是主煤流系统 安全监测系统等进行全方位的动 态化 可视化的监测 监视 监控 提高了安全和生产效率 并产生了良好的经济效益 煤矿安监存在的问题煤矿安监存在的问题 2010 年以来 我国先后发生过神华骆驼山煤矿透水事故 山西王家岭煤矿透水事故 河南伊川煤矿瓦斯爆炸事故等多起 煤矿特大安全事故 煤矿管理者对生命的漠视 安全员的疏忽 操作人员违章操作 井下人员违反安全规程等 都会直接或间 接地造成煤矿安全事故 但是 我国大多数煤矿安全监测监控 系统及设备存在的问题也不容忽视 1 大部分煤矿安全监测监控设备落后及老化 我国大规模安装煤矿安全监测监控系统是在上世纪八九十 年代 产品是我国自主研发的第一或第二代煤矿监控设备 虽 然已经有部分国有大中型煤矿对这些设备进行了升级改造 安 装了新一代数字化的监控系统 但是 大多数煤矿还在使用老 式的设备和机器 因而 会出现安全生产的隐患 如果不定期 按时进行设备的检查和维护就容易造成安全事故 2 经信息化改造的监控系统和新一代数字化监控系统并不 能很好地适应井下环境 我国不少煤矿监测监控系统的信息化 自动化改造 并没 有考虑到井下实际情况 虽然达到了大量数据采集 实时传输 处理和显示等功能 但是 其设备本身也对井下环境有着严格 要求 然而 煤矿信息化改造采用了有线的工业以太网作为核 心 即工作面监测监控信号的传输采用有线方式 但由于工作 面是一个不断移动的工作环境 有线传输的方式很难适应这种 不断移动和变化的工作现场 各种因素造成传输电缆损坏和扯 断的现象时有发生 此外 煤矿工作面采空区的监测更不可能 通过有线传输的方式进行 3 煤矿安全监测监控系统各自为政 没有形成合力 我国的第一批 kj 系列监控系统由多家科研单位开发 20 世 纪 90 年代后期我国开发的新一代数字化监控系统 也是由不同 的企业和机构独立生产的 这些产品没有统一的标准 没有统 一的接口 使系统无法统一使用 造成了监测工程中的数据漏 报 系统间无法正常通信等问题 导致了安全隐患的出现 4 新的传感器技术并没有完全应用到井下检测中 以瓦斯检测为例 现有的煤矿瓦斯监测装置多采用电化学 方式 这种方式对化学元件的要求非常高 一般电化学的元件 的使用寿命只有几十小时 需要经常更换 才能保证监测信息 的正确性 一旦瓦斯巡检员没有定期更换 就容易产生安全隐 患 两化融化助力煤矿安全生产两化融化助力煤矿安全生产 两化融合是通过自动化和信息化两化融合手段 加大安全 防范投入 推广先进的管理方法和开采技术 大幅提高煤矿开 采的机械化程度 充分利用生产现场的自动化数据 实时监控 井下瓦斯 水 火 等自然环境安全隐患 尽量减少井下从业 人员 通过综合自动化和信息化平台进行远程作业控制 对各 类异常进行及时预警 是降低井下人员伤亡事故行之有效的方 法 同时通过三维数字调度系统进行现场生产调度指挥 指导 企业及时采取应急解决措施 辅助企业快速组织抢险救援工作 两化融合是依据煤矿企业全面防范安全事故 强化安全管 理的行业特点 运用最先进的自动化 信息化技术 并借鉴 erp 先进的管理理念 通过管控一体化建设方案 使煤矿企业 在安全 生产 成本 固定资产 业务管理等各环节全面实现 信息化 并形成完整的可预测 可预判 可预控且能辅助矿方 科学决策的综合信息管理平台 以减少企业安全事故几率 降 低企业制造成本 提高企业经济效益 从根源上避免安全事故 必需借助两化融合手段 实现安全管理由静态管理向动态管理 的转变 由被动管理向主动管理的转变 由程序管理向工序管 理 否则不对称 宏观管理对应微观管理 的转变 要完成这个转 变 措施有两个 首先是要形成企业危险源辨识清单 建立企 业自己的危险源信息库 把危险源的辨识信息与综合自动化的 实时数据有机地结合起来 从而产生联动效应 通过系统自动 分析 在生产控制过程中完成危险源辨识 预防 控制和解决 方案的一体化 把危险控制在萌芽状态 其次是建立标准的操作 工序 运用三维技术等信息化手段为员工提供直观形象的安全 管理标准培训 使员工做到上标准岗 干标准活 消除人为的 不安全因素 致力于安全设施 安全管理到位 矿难及其伤亡 几率完全可以缩减到最小程度 经济的快速发展 对煤炭需求量也越来越大 在快速发展 的煤炭经济中 煤矿的安全生产管理是一个十分严峻的问题 目前 煤矿安全事故不断发生 其中重要原因之一企业安全生 产的长效机制还没有真正建立起来 企业安全生产信息手段落 后 矿井安全监测监控体系不健全 除瓦斯监控设备外 井下 生产监测监控系统 比如温度 电力 压力 提升 运输等监 测设备也是不能令人满意 另外 对于安全生产的监管来说 信息快速 实时的收集非常重要 从平禹矿难瓦斯突出的案例 来看 主要来自于数据信息的不及时处理与报警系统迟缓所造 成 随着国家煤炭行业体制改革的不断深化 现代信息技术的 飞速发展 煤炭管理信息化将为煤炭工业的可持续发展提供良 好的条件 煤炭行业的管理信息形式标准化 信息传递规范化以 及信息内容系统化 安全生产监测监控自动化是煤炭行业应