煤矿安全生产闭环管理方法和信息系统开发BD

煤矿安全生产闭环管理方法与信息系统郑州煤炭工业（集团）有限责任企业北京龙软科技发展有限企业北京大学地空学院（数字矿山联合试验室）七月第1页汇报提要项目背景煤矿安全生产管理方法创新研究煤矿安全生产闭环管理信息系统开发与应用安全闭环管理系统设计与实现效果

（系统路演）项目处理关键问题及创新点第2页一、项目研究背景煤矿矿井是一个复杂系统，其关键作业场所是采掘工作面，井下采掘作业过程即是采掘空间向未明地质体不停拓展过程，其特点是作业场所狭窄、“可视”范围小，同时受自然地质灾害实时威胁，需掌控信息多而又不易掌控，因而含有极高风险性；安全管理难度极大，这也是煤矿事故多发根本原因；上天不易，入地亦难。（同是未知空间）

第3页一、项目研究背景实现煤矿安全管理科学化、规范化，一直是业界同仁不懈追求，郑煤集团也一直在努力探索；本项目由郑煤集团、北京龙软企业、北大遥感地信所合作完成；主要做了两方面工作：郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究；煤矿安全生产闭环管理信息系统开发应用。第4页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究1.煤矿安全生产隐患排查方法与制度创新 2.基于重点管控标准矿井采掘作业“三项评价”2.1采掘作业“三项评价”原理与步骤 2.2采掘作业“三项评价”方法体系2.3采掘作业“三项评价”评审指标体系3.基于“三项评价”安全隐患闭环管理流程第5页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究面临“两难”：开采难：郑州矿区结构形态特殊、地质及水文条件复杂、煤层改变大、瓦斯含量高，属经典豫西“三软”不稳定难采煤层，该煤层煤质松软易碎，呈粉末状，属极软煤层，煤层硬度f系数小于0.2，遇水泥化现象严重。煤层顶板为泥岩、炭质泥岩、页岩；煤层底板为泥岩及炭质泥岩，遇水膨胀；受滑动结构影响，为全层结构煤（糜棱煤），煤层致密，透气性极差。本区滑动结构发育，瓦斯含量高且情况复杂，是我国34个单一煤层煤与瓦斯突出最危险矿区之一。（国家能源局《瓦斯抽采利用规划》）第6页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究安全管理难：除了开采技术条件复杂之外，因为历史原因，郑州矿区浅部小煤矿星罗棋布，是国内小煤矿分布较集中矿区之一。按照河南省政府统一布署，从年起，郑煤集团分期分批对国有骨干矿井周围地域小煤矿进行了强力整合与吞并重组；当前，集团管理矿井数量已经到达150多座。矿井数量多，管理难度大，怎样提升数量众多吞并重组小煤矿开采技术和安全管理水平，已经成为郑煤集团企业友好发展面临重大挑战。第7页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究近年来，郑煤集团主动探索和开发有效煤矿安全管理和事故预防技术方法；基于安全系统工程原理，实施以“事事有些人管、管理靠闭环、闭环境保护安全”为特点矿井安全生产信息闭环管理，实现了安全工作由被动检验型向超前防范型转变，增强安全管理针对性和系统性；安全生产信息闭环管理遵照以下标准：一是全方面覆盖和系统闭合标准。创新安全生产隐患排方法和制度，力争隐患排查全方面覆盖；在预先评价基础上，形成安全信息采集——辨识重大隐患——整改过程重点监控——最终消除隐患闭环系统；

第8页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究二是重点管控标准。煤矿矿井是一个复杂系统，其关键作业场所是采掘工作面，井下采掘作业过程即是采掘空间向未明地质体不停拓展过程，其特点是作业场所狭窄、“可视”范围小，同时受自然地质灾害实时威胁，含有极高风险性；实现对采掘工作面安全管控，对于预防事故、尤其是预防重大事故发生具相关键意义；基于这一认识，郑煤集团安全闭环管理是以采掘工作面“三项评价”为基础；所谓“三项评价”，就是结合郑州矿区开采技术条件特殊性，对郑煤集团所属矿井数百个井下采掘工作面瓦斯、水害和顶板支护状态，定时进行分析评价活动。（怎样实现技术和管理有机融合？）第9页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究煤矿安全生产隐患排查方法与制度创新

针对开采技术条件复杂，中小煤矿数量多、安全管理难度大实际情况，郑煤集团企业除了严格执行煤矿安全生产相关法律法规、构建企业安全文化、强化职员队伍建设和班组安全网络建设以外，主动探索和开发有效煤矿安全管理和事故预防技术方法；尤其在煤矿安全生产隐患排查方法与制度方面进行创新探索。第10页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究在总结国内外煤矿安全生产管理经验教训基础上，郑煤集团逐步推行和完善、形成了独具特色全方位、立体化煤矿安全生产隐患排查体系（图2-1），这一体系主要内容以下：2-1煤矿安全生产隐患排查体系示意图第11页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究1、各矿井正常生产活动中隐患排查包含井下作业区队自查，瓦检员、安检员巡查，矿、生产科室专题检验和信息采集，井下作业人员汇报等。2-1煤矿安全生产隐患排查体系示意图第12页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究2、集团企业层面隐患排查包含“周三通检日”等定时排查和各种不定时专题整改、教授会诊等活动。2-1煤矿安全生产隐患排查体系示意图第13页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究3、采掘工作面“三项评价”主要由矿井（包含管理整合矿井子、分企业）和集团企业三级工程技术人员和领导干部参加完成，每个月评价一次。2-1煤矿安全生产隐患排查体系示意图第14页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究4、政府部门行政执法监察包含政府行业主管部门、煤监、安监机构组织专题执法监察和教授诊疗活动等。2-1煤矿安全生产隐患排查体系示意图第15页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究上述4个层次隐患排查，其信息产生、归集、加工整理、传递和处理程式下表：安全生产隐患排查信息运行表排查层次隐患信息起源隐患信息载体归集、加工整理和传递处理政府部门执法监察现场指令、执法监察通报会等检验笔录、专题检验通报、会诊汇报等集团、矿安监部门和调度室集团和矿调度会、安全办公会采掘修“三项评价”“三项评价”专题会议评价汇报（隐患监控表）集团、矿安监部门和调度室集团和矿调度会、安全办公会集团企业层面隐患排查现场指令、检验通报会等检验笔录、专题检验通报、会诊汇报等集团、矿安监部门和调度室集团和矿调度会、安全办公会各矿井正常生产活动中隐患排查现场指令、电话、区队班组会议等交接班、班组会议、验收等统计各矿采集中心矿调度会（天天）第16页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究重视和发挥安全生产检测检验在隐患排查中作用安全生产检测检验作为安全生产主要技术支撑，在预防、控制矿山事故灾害中发挥着主要作用，这是世界发达国家实现矿山安全生产事故低发成功经验之一。伴随矿井开采深度和强度增加，多数矿井开采技术条件恶化，瓦斯、水害、冲击地压等灾害原因增多，安全管理难度不停加大；传统粗放“敲帮问顶”式安全管理方法和伎俩显然已经不能适应现时安全管理需要，以凭经验为主安全管理方法正在向科学化、精细化安全管理模式过渡。煤矿各步骤和系统安全运行，依赖和取决于诸如制动力、加速度、流量、灵敏度、响应时间、阻抗、燃点、破断力、瓦斯压力、含量等大量参数是否正常。第17页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究重视和发挥安全生产检测检验在隐患排查中作用这就要求各煤炭企业尤其是重点煤矿企业必须建立自己科学试验体系（包含科技装备和技术队伍），使自己有能力以科学伎俩准确取得上述各类测试数据，煤矿企业安全生产检测检验工作正是这种能力详细表达，也是煤矿安全管理实现科学化和精细化必备伎俩。郑煤集团已将检测检验机构纳入企业技术创新体系，作为安全生产科技支撑平台之一，按集团中心试验室进行管理，直接服务于安全生产。第18页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究重视发挥安全生产检测检验在隐患排查中作用煤矿安全生产检测检验煤矿安全仪器仪表（CH4、CO传感器等）检测检定煤矿在用固定设备（四大件）运行状态检测检验煤矿用入井器材（电缆、风筒、胶带等）入井前再检测检测汇报第19页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究基于重点管控标准矿井采掘作业“三项评价”统计分析表明，郑州矿区瓦斯、水害和顶板三类事故80%以上发生在采掘作业场所(采掘工作面)，所以，实现对采掘工作面安全管控，对于预防事故、尤其是预防重大事故发生含有关键意义；基于这一认识，在总结多年来安全生产管理经验与教训基础上，郑煤集团提出了采掘工作面瓦斯、水害和顶板事故防治管理评价技术（即：“三项评价”，见下列图），并建立了对应制度。第20页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究采掘工作面三项评价技术原理和步骤评价准备明确被评价对象范围（采掘面），搜集工程和系统技术资料，了解工程设计、地质测量、通风系统、开采技术条件等情况。依据评价和分析结果，高于标准值风险要采取工程技术或组织管理办法，降低或控制风险。低于标准值风险属于可接收或允许风险，应建立监测系统，预防生产条件改变造成风险值增加。对不可排除风险要采取防范办法。提出降低或控制风险安全对策办法在危险、危害原因识别和分析基础上，划分评价单元，选择合理评价方法，对工程、系统发生事故可能性和严重性进行定性、定量评价。实施评价依据被评价工程、系统情况，识别和分析危险、有害原因，确定危险、有害原因存在部位，存在方式，事故发生原因和机制。危险、危害原因识别与分析第21页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究采掘作业“三项评价”方法体系（企业标准）

评价人员准入管理（人员资质管理）评价考评和奖惩

评价监控管理

评价组织评价范围和方法第22页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究采掘作业“三项评价”评审指标体系设计为了确保“三项评价”规范性、目标性、准确性和工作效率，郑煤集团企业《采掘工作面三项评价标准》设计了一整套包含31种标准表格评审指标体系，并详细制订了对应使用说明（见本节附表），同时对于局矿三级拟参加安全评价人员进行宣贯和培训后，经过严格考试筛选，合格者授予资质方可成为评价技术人员参加“三项评价”。第23页序号项目评价内容及隐患辨识安全技术方法评价评价结果负责部门评价人1巷道参数①巷道名称、巷道掘进断面、支护形式、岩层层位、距煤层距离、②水平标高、设计长度、已进长度2地质预报掘进头前方地质结构预测、、地质结构、物探情况、靠近煤层岩巷必须采取超前钻探，钻探结果；煤层及顶底板厚度控制情况，钻探分析情况。3瓦斯地质瓦斯地质预测预报4通风系统①掘进工作面必须实施独立通风，通风系统应该完善、稳定、可靠；②矿井开拓新水平和准备新采区回风是否引入总回风巷或主要回风巷；③进风和回风是否经过采空区和冒顶区以及采取方法；④控制掘进工作面风流风门、风桥、风墙、风窗等设施是否可靠，回风侧不得设置调整设施。5局部通风①掘进工作面风机安装位置、风筒直径、供风量风机选型、合理和符合要求，全风压供风量大于局部通风机实际吸入风量，巷道风速符合要求；②不得使用3台以上（含3台）局部通风机向同一掘进工作面供风或1台局部通风机向2个作业掘进工作面供风；③实施双风机、双电源，有自动垮台和自动分风装置，局部通风机实施“三专两闭锁”；④使用风筒含有“MA”安全标志，且符合阻燃抗静电要求。6瓦斯监测①矿井安全监控系统配置齐全，运行可靠；②掘进工作面甲烷传感器设置种类、数量、位置、报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围符合要求③安全监测装置安装、使用、调校、维护严格执行相关要求。；7机电管理①设备电缆及小型电器必须含有“MA”安全标志；②防爆电气设备入井前必须检验其防爆性能并签发合格证；③毁灭电气失爆；④掘进工作面执行放炮停电制度；⑤供电设计资料齐全；⑥瓦斯电、风电闭锁及断电范围符合要求。8通讯掘进工作面通讯系统是否按要求安设到位，是否与调度室直接联络主管部门意见签字评价结论安检部门意见签字总工程师

表2-3（）月份岩巷掘进工作面瓦斯防治评价表第24页序号项目评价内容及隐患辨识安全技术方法评价评价结果负责部门评价人1工作面通风条件（工作面开采方法、回采工艺、剩下走向长度、倾斜长度、煤层厚度、倾角、两巷及采区主要进回风巷支护形式、断面）；巷道断面符合作业规程和相关要求，满足工作面配风需要。2地质预报预测煤层厚度、地质结构、老巷、老空、应力集中区等3瓦斯地质预测瓦斯涌出量，高、突工作面编制瓦斯地质图4通风系统①回采工作面实施独立通风，通风系统简单、合理、稳定、可靠；②风量配置符合要求；③高、突面回风直接进入采区专用回风巷；④控制工作面风流风门、风桥、风墙、风窗等设施符合标准；⑤回风侧通畅,无控制或调整风量设施；④工作面风流不经过采空区、冒落区。5抽放系统①高、突矿井和低瓦斯矿井高瓦斯区域建立可靠瓦斯抽放系统，对工作面实施瓦斯抽放；②抽放系统含有良好气密性，且管路通畅；③抽放管路吊挂符合要求,不得与电缆敷设在巷道同一侧；④抽放工程（钻场、钻孔、抽放巷）接续正常，抽放量、抽放率符合要求，抵达设计要求；⑤实施分源分抽；⑥实施抽放计量，其中钻孔抽放有单孔计量。6监测监控①矿井监测监控系统稳定可靠；②工作面应按要求安设甲烷、风速、馈电、风门等各类传感器，且灵敏可靠。甲烷传感器测量范围、报警、断电及复电浓度、断电范围等符合要求；③安全监测装置安装、使用、调校、维护符合相关要求；④高、突面配专职瓦斯检验员。7防尘隔爆设施①防尘供水管路敷设、降尘设施安装及隔爆设施安装位置、数量、水量符合要求；②实施煤体浅孔动压注水；③坚持定时粉尘测量工作。8压风自救①突出矿井回采工作面，压风自救系统管路规格、供风量、压力、供风质量及自救袋位置、数量符合要求；②按要求检验、维护。9机电管理①设备、电缆及小型电器必须含有“MA”安全标志；②防爆电气设备入井前必须检验其防爆性能并签发合格证；③毁灭电气失爆；④供电设计资料齐全；⑤放炮停电符合《机电管理制度》第114条要求；⑥瓦斯电闭锁及断电范围符合要求。10通讯设施①通讯系统健全完善、使用正常；②工作面通讯装置按要求安设到位，能与调度室直接联络；③通讯设施为本质安全型。主管部门意见签字：评价结论：安检部门意见签字：总工程师：表2-5（）月份回采工作面瓦斯防治评价表第25页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究基于“三项评价”技术安全隐患闭环管理流程郑煤集团实施安全隐患排查治理“四环五级”管理，就是四个步骤五个级别管理模式。四个步骤:安全隐患排查辨识、安全隐患筛选分级、安全隐患治理办法、安全隐患跟踪监控;五个级别:矿区队、矿业务部门、矿领导、集团企业业务部门和集团企业领导。第26页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究安全隐患排查辨识（隐患提报）安全隐患治理跟踪监控（管）安全隐患治理（整改）办法安全隐患筛选分级（按内容分解工作形成方案）安全隐患治理效果确认（并进行相关信息公布）郑煤集团安全生产隐患实时闭环管理流程示意图第27页二、郑煤集团煤矿安全生产管理方法优化和创新研究初步构建了含有郑煤特色安全生产隐患实时闭环管理流程系统模式（上图）．这一过程前后首尾相接，从而实现对煤矿企业安全各主要工作步骤实时闭环