浅析信息化在煤矿安全生产管理中的作用

煤矿信息化在煤矿安全生产中的实践分析

摘要：信息化建设是国家转变发展方式、实现高质量发展的核心驱动力,是培育发展新动能的重要手段,当前，全球经济正迈入体系重构、动力变革、方式转变的新阶段。基于此，本文主要对煤矿信息化在煤矿安全生产中的实践进行分析。

关键词：煤矿信息化；煤矿安全；生产实践

引言

煤炭资源是我国经济发展最重要能源之一，煤炭开采保障了我国的能源供应。但是，煤炭行业同时也是我国的高危行业之一。因此，必须重视煤炭开采和利用的稳定性，保障我国能源供应的同时，推动煤炭行业的健康有序发展。

1智能安全保障体系的概述

我国煤炭开采条件复杂，煤矿灾害威胁严重，煤矿安全生产面临多重挑战。近年来，随着大量的自动化、智能化等先进的仪器、设备的应用，在很大程度上改变了煤炭直接开采方式，通过机械化换人、自动化减人手段实现了生产系统发生本质变化，单一系统、单一专业的人治粗放式生产逐渐升级为全系统、全专业的智能化生产。因此，煤矿安全保障体系也随之发生了变化。

2煤矿信息化在煤矿安全生产中的实践分析

2.1综合智能管理平台的智能信息化

煤矿一体化综合智能管理平台基于煤矿智能信息化架构而建设，主要包含以下部分：（1）通过工业互联网搭建了地面和井下的万兆级骨干数据网，为煤矿智能信息化奠定了基础，提供信息共享互通技术的可能性。（2）通过万兆交换机实现了煤矿智能信息化的底层-物联成网。煤矿一体化综合智能管理平台现阶段搭建了6个独立的物联网，包括井下3个变电所的所有设备的物联系统、排水泵房的物联系统、人员定位的物联系统和地面通风机、压风机、制氮机的物联系统。煤矿智能信息化已经初步形成。（3）通过矿用防爆摄像头和应急语音设备构建了视觉识别和语音交互层，煤矿智能信息化达到了中级阶段。（4）通过pSpace+数据库的运用，建设地面数据中心，地面集控中心。数据集中采集、集中分析，研发适用于矿端的深度融合控制程序，煤矿智能信息化达到了深度学习层。同时也为智能OS层提供了数据支撑。

关于信息技术在青岗坪煤矿安全管理中的应用

[摘 要]随着现代信息技术的高速发展和在各行业中的应用，煤炭产业也逐渐从粗放型管理向精细化管理转型，各种信息技术管理手段逐步应用到煤矿安全生产当中，各种影响煤矿安全的不利因素都可以得到有效控制，使煤矿安全管理有了质的飞跃，真正为实现“安全第一、预防为主”奠定了坚实的基础。煤矿安全信息技术应该充分的将计算机管理与安全生产管理紧密整合，有效地管理控制煤矿安全工作，保障矿井的安全有效建设。

[关键词]信息技术 煤矿 计算机

青岗坪井田位于陕西省咸阳市旬邑县东北约30公里处，处于旬耀煤田的中东部。青岗坪井田东西长约5.0km，南北宽约2.1-3.3km，井田面积约12.1km2。地质资源量127.61Mt。本井田地质构造简单，储量较为丰富，开采技术条件优越，主要可采煤层赋存稳定，煤质优良，具有建设高产高效大型矿井的资源条件。

我国煤炭产量居世界首位，煤矿数量超过世界上其他主要产煤国家的煤矿总数，煤炭行业是我国国民经济和社会发展的支柱产业。安全是煤炭生产的头等大事，尽管近年来，国家针对煤矿安全问题采取了多方面的有力措施，但由于长期以来煤矿安全投入明显不足，煤矿企业安全装备严重缺乏，安全管理手段比较落后，国家煤矿安全形势十分严峻。因此，加大煤矿安全投入，推广采用先进的煤矿安全装备与手段已成为煤炭行业迫在眉睫的问题。

随着现代信息技术的高速发展和在各行业中的应用，煤炭产业也逐渐从粗放型管理向精细化管理转型，各种信息技术管理手段逐步应用到煤矿安全生产当中。特别是近几年国家出台了一系列煤矿安全生产监测系统在煤矿生产中的强制应用手段，这些系统的使用使各级管理部门能及时了解各煤矿的瓦斯、井下人员、产量等数据，对监督和管理煤矿起到了很好的效果。

一、我国煤矿行业当前特点

我国煤炭行业发展现状能源是人类赖以生存繁衍、社会得以繁荣进步的重要物质基础，也是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。煤炭资源作为一种不可再生资源，既是工农业生产和日常生活的主要燃料，又是化工生产的重要原料，是中国能源安全的基石，在国民经济中具有重要的战略地位。煤炭在我国能源结构比重中占绝对优势。由于我国能源储量特点，长期以来，一次能源生产结构中煤炭的比重保持在70%的高位水平；从1953年的96.2%到1978年的70.7%再到2007年的70.4%，煤炭消费比重居高不下。但是，我国煤矿地质构造比较复杂，自然灾害严重。煤矿事故主要还是由四大类构成：瓦斯事故、顶板事故、水害事故和运输事故，所占比例分别为36%、33.3%、9.9%和9.3%。据统计，仅国有重点煤矿中就有44.4%的矿井高瓦斯或煤与瓦斯突出，自然发火危险矿井占51.3%，煤尘有爆炸危险的矿井占87.4%，水文地质条件复杂或极复杂类型煤矿占25.04%。小煤矿中高瓦斯或煤与瓦斯突出矿井超过15%，具有煤尘爆炸危险矿井占91.35%，其中高达57.71%的矿井具有强爆炸性。总体来看，目前我国煤矿行业信息化水平还比较低，信息技术和安全投入都还不满足实际需求。

煤矿智能信息化在煤矿生产智能安全中的实践与分析

张明光

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摘要：目前各煤矿安全监控系统基本实现了对环境中的有毒有害气体和设备运行状态进行实时监测、超限控制、应急联动等基本功能。但随着安全监控技术及传感技术的不断发展和进步，以及国家对智能化矿山建设的高度重视和煤矿企业对安全监控系统的个性化、智能化需求的不断增长，传统的安全监控系统存在的传输架构较复杂、系统功能单一、多系统融合联动程度不够深入、系统数据分析能力较弱、监控数据的利用率较低等问题突显。基于此，以下对煤矿智能信息化在煤矿生产智能安全中的实践进行了探讨，以供参考。

关键词：煤矿智能信息化；煤矿生产智能安全；实践与分析

引言

煤矿安全监控系统对于保证中国煤矿安全生产具有十分重要的意义。目前，中国绝大多数煤矿配备了煤矿安全监控系统，这使得重大灾害事故的发生频率和危害大大降低。由于煤矿安全监控系统是一个复杂的系统，涉及通风、排水和电力等，非常有必要实现智能化甚至实现无人化管理。

1煤矿智能化概念

煤矿智能化是将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化运行。 2煤矿智能化发展现状

“富煤、缺油、少气”的能源资源赋存禀赋确立了煤炭在我国能源消费结构中的主要地位。近来对煤炭的讨论，显得更加务实，需要坚守底线、保障供给。我国对化石能源的需求仍保持较高速增长，煤炭虽在能源消费结构中占比逐年减少，但其能源地位与保供作用仍难以转变。地下煤炭开采受多种隐蔽因素耦合影响，往往出现冒顶片帮、瓦斯爆炸、冲击地压、水害、粉尘等灾害威胁，安全高效开采难度大；同时随着易采煤炭资源逐渐枯竭，我国众多产煤矿区逐渐向深部要煤炭资源，随着开采深度增加，顶板冒落、瓦斯突出、冲击地压等矿井耦合致灾机制变得更为复杂，防治愈加困难；煤矿从业人员结构复杂，职工综合素质和管理水平不齐，这种模式很难适应安全高效生产要求。随着5G、AI、互联网等信息化技术的迅猛发展，传统的煤炭工业机遇与挑战并存。因此，袁亮院士在2017年提出煤炭安全精准开采理念，2020年国家八部委联合印发《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，从产学研用金多层次、多维度明确了我国煤矿智能化建设方向。在国家政策和行业技术发展的推动下，工业视频系统首次应用于煤矿井下，正式开启煤矿“建设―生产―运营”全流程智能化改造工程，并提出“矿井设计、数据驱动、智能管控、产销协同、绿色低碳”的煤矿流程再造方法。逐步完成5G通感与多网融合传输及其井下主要生产设备的精准远控，创新数据与设备兼容治理模式，构建基于全息数据库的智能管控系统平台，研发生产系统的智能精准节能降耗控制技术。逐步向煤炭机械化换人、自动化减人、智能化无人开采模式的“三化六阶段”转变。积极探索并扎实推进2030碳达峰、2060碳中和过程中煤炭生产的智能化改造升级措施。

煤矿安全生产信息化现状及发展方向

1 煤矿安全生产信息化现状

近几年来，煤矿安全生产监控系统得到迅速发展。2007年建设重点是煤矿企业安全生产管理信息系统、煤矿数字化瓦斯远

程监控系统。其 中对煤矿企业安全生产管理信息系统和煤矿数字化瓦斯远程监控系统的投入共计6.83亿元，比2006年增 长0.95亿元。

大型设备的监控系统装备得到较广泛的应用。带式输送机集中控制系统、束管检测系统在大型煤矿中基本采用，也实现了 系统装备的国产 化。神华集团大柳塔煤矿采用3层网络结构(信息层、自动化与控制层、设备层)，利用光纤作为传输信道 ，实现了全矿井生产过程自动控制及 信息化管理，构建了一个较为完整的综合信息化系统。目前，我国许多煤矿安装了工 业电视，用图像监视井下关键设备和主要工作场所；一些 现代化矿井采用了卫星定位系统，对井下人员数量和运动位置实 施跟踪；调度室的装备实现了数字化。1000M工业以太网开始在井下得到应用 ，可以做到数字、语言和视频在同一网络上传播。

1.1 煤矿安全监控监测

据调查，至2007年10月末，全国已安装瓦斯监测监控系统装备的低瓦斯矿井12882处，安装率为83.0%。其中原国有重 点煤矿已安装537 处，安装率为98.2%；国有地方煤矿已安装1181处，安装率为86.5%；乡镇煤矿已安装11164处，安装率为82.0%。目前绝大多数高瓦斯矿 井、煤与瓦斯突出矿井都装备了监控系统。起步较早的黑龙江省以及山西，安徽 、河南、吉林、河北、重庆、江苏、新疆9个省区市，已经实 现了省内或者产煤市县范围内的联网。

1.2煤矿安全生产监控系统

目前，国内常见的煤矿安全生产监控系统有以下几种。一是KJ4监测系统，已在70多个矿井推广使用了100多套，覆盖面积

较广，二是KJ95 煤矿综合监控系统；三是TF200频分复用型矿井监测监控系统，能集中、连续、远距离监测各种环境参数 工况状态，系统监测实时性好；四是 HI—MASS安全生产监控系统，是国内为数不多的采用工业现场总线构成的井下环境及 生产监测监控系统。山西省3970个应实行集中监控的矿井 中，目前已有95%的煤矿完成了监测监控系统建设，90%以上煤 矿分别实现了省(区)、市、县，矿(集团公司)4级联网运行。