群众性质量管理成果材料
编号：YKMY-0481-2011
打造数字化矿井
提升安全管理水平
组长：刘增宝
发布：边红星
小组名称：东滩煤矿通计中心数字化矿井管理QC小组发布时间：二〇一一年二月
数字化矿井简介
东滩煤矿的建设，始终坚持把科技创新作为现代化煤矿建设的决定性因素，应用国内外先进技术，使煤矿的现代化程度达到了国内先进水平。为提高矿井建设的技术含量，真正达到用人少、效率高、安全好的目的，建立了涵盖质量控制、安全管理、自动控制、生产组织等多方位管理内容的综合自动化系统，使矿井各类生产要素在信息化、数字化方面实现了历史性的突破。东滩煤矿煤矿在全省煤炭行业率先实施敷设了千兆工业以太环网，实现了生产调度、监控操作执行一体化，成为我省首批自动化、信息化、高安全、高效率、高效益的信息化、数字化矿井。
在煤矿调度平台及各信息化监控中心工作台前，工作人员通过矿井综合信息化管理平台，对矿井供电、提升、通风、排水、压风、运输系统等生产子系统远程监控、操作，做到了地面主要岗点、井下主煤流系统、供排水系统及井下机电硐室无人值守，所有设备的状态监视和控制均在自动化监控中心完成，实现全矿井的实时集中监测与控制。通过这种现代化的数字管理手段，使矿井的安全时刻处于动态监控中，有效的保障了矿井的安全生产。
一、小组概况 (4)
1、小组成员简介 (4)
2、各阶段实施项目负责人 (6)
3、小组活动时间安排 (7)
二、选题理由 (8)
三、现状分析 (9)
四、确定目标 (10)
1、确定目标值 (10)
2、目标可行性分析 (11)
五、原因分析 (12)
六、要因确认 (14)
七、制定对策 (15)
八、对策实施 (17)
1、调度指挥中心 (17)
2、搭建信息化网络平台，构建信息化矿井 (18)
3、井下主要运输皮带、综掘头给煤机无人值守 (19)
4、井下变电所实施无人值守 (20)
5、井下中央泵房系统无人值守 (21)
6、安全监测中心 (22)
7、生产工况实时监测系统 (22)
8、井下环境实时监测系统 (23)
10、井下通风实时监测系统 (24)
11、束管实时监测系统 (25)
12、工业电视实时监视系统 (26)
13、主井、副井实时监测系统 (27)
14、选煤厂实时监测系统 (28)
15、压风机实时监测系统 (29)
九、效果检查 (30)
十、巩固措施 (30)
十一、下一步计划 (30)
1、小组成员简介
本小组成立于2006年1月，主要成员有主任、副主任、技术员、技术工人组成，学历均在大专以上，多年来在各级领导关心和大力支持下，小组始终坚持以服务矿井安全生产为中心，全面提高全员的
综合素质，立足实际，积极主动，认真负责，先后完成多项课题，取得了非常骄人的成绩：2007年《提高计算机死机故障的维修效率》山东煤炭行业优秀质量管理成果奖行业省级一等奖；2008年《降低计算机病毒的感染率》获得行业质量管理奖。2010年《降低服务器故障时间》获得山东煤炭行业省级一等奖。
一、小组概况
表1 小组概况表
小组名称煤矿矿井数字化管理QC小组成立时间2006年1月课题名称打造数字化矿井
提升安全管理水平
本课题注册时间2011年2月注册号YKMY-0481-2011本课题活动时间2011.1－12月活动频次 2.2次/月，出勤率100％本课题所属类型管理型
小组成员组织简介
序号姓名性别年龄文化程度职务职称组内职务组内分工
1 王公华男45 工程硕高级工总指挥组织策划
2 朱述川男42 大学高级工技术指导组织策划
3 刘增宝男40 工程硕高级工组长制定对策
4 边红星男36 大学助理工组员对策实施
5 潘泽栋男28 大学助理工组员对策实施
6 张号官男31 大学工程师组员信息反馈
7 张浩男24 大学助理工组员对策实施
8 刘善良男38 中专组员对策实施
小组成员接受TQC教育培训120课时
中专
工程硕士
大学中专
大学
工程硕士
图1 小组成员学历情况饼状图
2、各阶段实施项目负责人
表2各阶段实施项目负责人表
实施项目负责人
课题选择刘增宝
现状调查张号官
设定目标边红星
原因分析边红星
要因确认潘泽栋
制定对策刘增宝
对策实施全员
效果检查张号官
巩固措施边红星
下一步计划刘增宝
巩固措施张浩
制表人：边红星制表时间：2011年2月
3、小组活动时间安排
表4 小组活动时间表
2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月
课题
选择
现状调查
设定
目标
原因分析
要因确认
制定对策
对策实施
效果检查
巩固措施
总结
打算制表人：边红星制表时间：2011年2月
现场情况：生产过程复杂、场所分散，工人劳动强度大，劳动生产率低，工人精神高度集中容易发生人身安全事故。
设备情况：生产设备不能高效、优化运行，导致资源利用不合理，能源消耗高。
操作方法：保护系统不健全，容易发生设备事故，导致生产系统事故率高。
选 题 理 由
矿总体要求：建造数字化矿井，提升矿井安全生产能力。
图 2 选题理由图
选定课题
二、选题理由
三、现状分析
针对以上情况，经过多次深入现场分析、比较，对以上问题进行了详细的调研分析：
2010年1—12月份矿井安全生产事故统计表
事故
百分比（%）序号事故内容
次数
1 由于现场环境复杂、不便，发生事故110 26
2 操作方法复杂，保护系统不健全150 34
3 设备缺少优化运行模式80 18
4 操作工误操作现象60 14
5 其它30 7
合计430
从上表可以看出，矿井生产系统发生的主要事故：由于现场环境复杂、不便，发生事故，操作方法复杂，保护系统不健全，设备缺少优化运行模式。
1、 确定目标值
根据矿井安全生产的实际情况情况及目前信息化、数字化矿井建设进展
情况及我们所掌握的技术能力，我们制定此次活动目标为：将矿井安全生产故障次数降低到300次/年。
四、确定目标
我们的目标是将矿井全年安全生产事故降低到300次/年
1
430
300
1002003004005002010目标
2、目标可行性分析
目标可行性
领导支持
人员素质、
技术力量
成功关键
各级领导对改造工作
十分重视。
小组成员具有专业理论
知识及丰富的生产实践
经验，并具有丰富的活动
经验。
改造工作无经验可借
鉴，改造工期紧张。
2
不利因素采取PDCA的科学方法有序进行。
结论：通过小组的努力，这个目标设定是
可行的！
五、原因分析
矿井生产事故的影响因素
人法系统因素
业务素质参差不齐责
任
心
不
强
操
作
方
法
单
一
设
备
智
能
化
程
度
低
系
统
运
行
环
境
复
杂
缺少
培训
主
排
水
系
统
只
能
人
工
操
作
主
煤
流
系
统
只
能
人
工
操
作
供
电
系
统
控
制
落
后
矿
井
安
全
状
况
未
能
动
态
监
控
各
设
备
单
机
运
行
不
便
于
监
测
通
压
风
系
统
工
作
方
式
落
后
图5 末端因素分析图
由图5中找到以下8条末端因素：
表8 矿井安全生产故障末端因素列表
序号名称
1 人员缺少培训
2 责任心不强，导致误操作
3 通压风系统工作方式落后
4 主排水系统只能人工操作
5 主煤流系统只能人工操作
6 供电系统控制落后
7 各设备单机运行，不便于实时监控
8 矿井安全状况未能动态监控
制表人：边红星制表时间：2011年4月
在我们QC 小组充分调研的基础上，聘请了有关专家对系统的各因素进行了分析总结。（见下表）
表9 要因分析确认表
制
表
人：边红星 制表时间：2011年5月
序
号
末端因素 论证分析
是否
要因 1 人员缺少培
训
矿井各系统生产工人文化水平差异比较大，很大一部
分职工缺乏有效培训。
是 2 责任心不强，导致误操作 服务器故障率较普通计算机少，加之服务器的重要性，现场维护人员并没有太多实践机会，这样给维护造成
一定的困难
否
3 通压风系统
工作方式落
后
传统管理方式，只能就地现场管理
是
4 主排水系统
只能人工操
作
传统管理方式，只能就地现场操作
是
5 主煤流系统
只能人工操
作
传统管理方式，只能就地现场操作
是 6 供电系统控制落后
传统管理方式，只能就地现场操作
是 7 各设备单机运行，不便于实时监控 传统管理方式，未能实现信息化接入
是
8 矿井安全状
况未能动态监控
未能实现统一平台，集中实时监控
是
六、要因确认
由表9确定要因如下：
表10 要因列表
序号要因
1 人员培训
2 通压风系统工作方式落后
3 供排水系统只能人工操作
4 主煤流系统只能人工操作
5 供电系统控制落后
6 各设备单机运行，不便于实时监控
7 矿井安全状况未能动态监控
制表人：边红星制表时间：2011年5月
七、制定对策
小组全体成员通过对原因分析的研究，制定了
切实可行的措施，将责任分解到个人，实行目标管
理，全过程管理。
表11 要因对策及目标表
序号要因内容目标措施负责人
1 人员培训加强对职工进行
技术培训。
能加快对新兴技术的
学习进度，对新设备
的操作能熟练掌握。
采用定期与不定期培
训方式，并与职工二
次分配工资收入挂
钩，增强职工热情。
刘增宝
2 通压风系统工作
方式落后
对通压风系统进
行信息化接入与
集控
实现对通压风系统的
风压及风机快停的实
时监测。
改造现有系统，进行
信息化接入。
边红星
3 供排水系统只能
人工操作
对供排水系统进
行信息化接入与
集控
实现对供排系统的水
泵的温度、压力等及
水泵快停的实时监控
改造现有系统，进行
信息化接入。
潘泽栋
4 主煤流系统只能
人工操作
对主煤流系统进
行信息化接入与
集控
实现对主煤流运输皮
带、给煤机的实时监
测与控制。
改造现有系统，进行
信息化接入。
边红星
5 供电系统控制落
后
对供电系统进行
信息化接入集控
实现井下变电所无人
值守。
改造现有系统，进行
信息化接入。
潘泽栋
6 各设备单机运行，
不便于实时监控
对各单机设备进
行信息化接入与
集控
实现各设备联机运
行，接入工业环网。
改造现有系统，进行
信息化接入。
张号官
7 矿井安全状况未
能动态监控
对矿井安全状况
进行信息化接入
与监测
接入到信息化管理平
台，实现统一集中显
示。
改造现有系统，进行
信息化接入。
张浩
八、对策实施
实施内容：
实施后，地面集控中心的操作员，通过点击显
示操作界面左侧的子菜单（如主煤流系统、供电系
统、供排水系统、通风系统等），可以分别实现对
各个子系统的操作与监控。
1、调度指挥中心
东滩煤矿在2006年10月安装完成了现代化矿
调度指挥中心，该中心显示系统由DLP大屏幕投影系
统、LED显示系统、工业电视系统等组成，使调度人
员可以实时掌握井下现场生产情况，为调度人员指挥生产提供了有力的支持。
1、DLP大屏幕投影系统：整套拼接屏由12台67英寸DLP投影单元组成，按3行*4列进行叠加拼接。
2、LED显示系统：用以煤矿安全生产的主要数据信息、值班人员等信息。
3、工业电视：东西各安装15台40英寸海尔液晶电视，按5行*3列进行组装，东边主要显示地面监视信息，西边主要显示矿井生产监视信息。
2、搭建信息化网络平台，构建信息化矿井
——千兆工业以太环网东滩煤矿在2006年10月份在煤炭系统率先实施建设井上下千兆工业以太环网工程，实施建设了四个子环，分别为地面环网、东翼环网、西翼环网、北翼环网，系统选用赫斯曼千兆以太网交换机，共安装赫斯曼交换机20台，其中2台核心交换机，每个子环设2台冗余管理交换机，其他组环交换机采用RS30交换机。千兆工业以太环网的建设，为矿井综合信息化的全面实施提供了高速、稳定的网络平台。
3、井下主要运输皮带、综掘头给煤机无人值守
该系统对井下九条主皮带及部分综掘头给煤机进行了信息化接入与集成，并在每条皮带及给煤机处安装了光纤摄像仪，通过工业环网将信息上传到地面皮带控制室，在皮带控制室利用组态软件实现了对井下九条主要皮带及部分给煤机进行实时监控，实现了主煤流系统无人值守，促进了矿井减人提效目标的实现，提高了矿井安全生产能力。
DID液晶拼接屏：采用3行5列46英寸三星液晶拼接屏组成，可以进行VGA信号和视频信号显示，增强控制室工作人员对现场的实时监视能力。
1、皮带实时监测与控制：
1）实现了对井下各条皮带机电控系统的通讯，实现了信息的采集、处理功能。
2)实现了控制室与井下各条皮带机之间的全程互相通话功能。
3）界面采用模拟画面，动态显示带式输送机主要电气设备的运行工况及输送机保护装置的参数，并
提供输送机远程控制指令给定窗体。
4）系统提供胶带机事故报警功能，报警内容完全等同单机电控系统的报警信息，满足就地、无人值
守运行。每条报警信息均被记录，并根据要求生成报表。
2、给煤机的实时监测与控制：实现了对井下部分综掘头、工作面给煤机的实时监测与控制，
并和皮带进行闭锁关联，在皮带未启动或急停时，给煤机自动停止。
该系统在井下完成了中央变电所等十三个变电所的信息集成，并安装了网络摄像仪，利用流媒体技术将变电所情况实时传输到地面控制室，在工业网上通过WEB浏览器就可以方便的对井下变电所情况进行实时监视，在地面控制室实现了对井下变电所设备的远控。
该系统主要具备功能如下：
1、控制功能
根据实际需要进行远程控制高低防开关分合闸操作，以保证远程无人值守和无故障安全产生。
2、实时显示功能
动态显示中央变电所，采区变电所，地面35KV变电所运行的工况；以及所涉及的电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率等模拟参数数值的变化。显示实时数据及自动绘制历史曲线图表。
3、报表功能
对不同时间内的电压、电流、功率因数进行数据分析统计，并以报表的形式产生，根据实际需要打印出来进行故障分析。
4、设置了两级权限验证，一级验证可对变电所进行实时监测，在监测界面，如对任一开关进行控制，必须通过二级权限验证。