简述煤矿安全生产监控及通信技术

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摘要：我国是世界上知名的煤炭生产大国，不但煤炭资源贮量丰富，煤质好，而且全国范围分布广泛，尤其山西省，更是优质煤炭的产煤大省。但同时，由于与发达国家相比，在安全生产管理水平方面有较大的差距，管理技术相对也较为落后，直接造成了煤矿事故多发，损失巨大，安全生产形势严峻。鉴于这种情况，以先进的技术手段来提升煤矿的安全生产水平，正日益受到重视。文章对当前煤矿安全生产监控系统的主要手段及其通信技术方面的应用现状和发展前景加以探讨。

关键词：煤矿；通信技术；安全生产监控；发展前景

煤炭资源是我国经济发展的重要支柱之一，但在其生产过程当中，安全问题历来受到社会各界普遍性关注。由此，在煤矿安全生产中，引进了较为先进监控系统与通信技术，其作用明显而重要。

1系统概述

安全生产的监控系统，主要设计思想是模板化设计，属实时性监控系统，包括了软件及硬件，由计算机监控、参数信号采集及其配属的数据通信系统共同组成。是管理人员实时监控煤矿井下作业人员工作状态和工作环境的有效手段和途径，并使其及时有效掌握井下的安全生产状况。此外，还可以通过采集并分析取得的监控数据，进行科学研判，最大限度发现隐患以避免发生事故，十分便利。

2应用现状

2.1主要监控技术及系统组成。煤矿井下环境由于其地理位置、地形等原因，其在安全生产监控系统方面也具有不同的适应性。因此，在进行引入和实施该类系统时，应该进行科学研断和正确性选择使用。如对于煤矿的电线的传输距离较远以及容易发生电气类爆炸这样的井下环境，应采用树形结构；如煤矿井下环境特点是有较大的电网电压变化范围且作业环境恶劣，则宜采用远程供电方式，替代监控系统中所使用的传感器。2.2当前定位采用主要技术及系统。当前，从定位系统上来说，主要采用的是GPS，但其缺点在于无法实现矿井下所有通道的全覆盖，因此，为保证安全生产，当前国家对该监控系统识别卡的位移速度要求较高（大于等于5m/s）；在无线传输距离上，监控系统分站与识别卡之间应大于10m；识别卡并发量及井下识别卡安装量应分别大于等于80和8000等。为保证安全生产，在煤矿监控系统中包括了井下作业人员的位置检测系统。如井下发生事故或人员误闯入危险区域，该系统可迅速检测到人员的具体位置，利用于准确及时开展救援而减少人员损伤，同时，还使于管理人员及时了解掌握井下人员工作及出勤情况，使管理层安排工作时更加便利准确。2.3全矿井采用的移动通信技术及系统。由于矿井这一工作环境的特殊性，其在移动通信的技术方面及系统方面要求与普通是不同的，总体应该考虑井下的“无线传输有较大的损耗量”、应具备较强的抗干扰能力，并考虑有足够的发射功率和较小的设备体积及较强的抗故障能力。此外，还应该能接受电源电压有较大的变化范围这方面要求。这对于保证井下安全生产方面的作用是巨大的。

3发展方向及前景

3.1井下人员的精确性定位技术。在煤矿的安全生产中，对事故状态下人的人员救援较为关键的就是对其进行准确定位。但由井下环境的恶劣性和复杂性，加上目前的GPS系统的信号无法实现整个煤矿的全部井下巷道，因此，在人员定位上，采用的是RFD技术和漏泄电缆技术，虽然在一定程度上，可以实现监测人员位置，也在一定程度上遏制了超定员生产作业，但在精确定位方面是远远不够的，更无法满足事故后开展救援工作的迫切需要。因此，该技术将成为将来在保证煤矿安全需要的监控与通信技术的主要方向之一。3.2生命探测技术。除上文中所述的人员的精确性定位这一技术之外，生命探测技术也是发展的目标和重点技术之一。该技术及其相关装置，对于加快是搜救进度和提高人员生还几率，是十分有效的。由于煤矿井下无线传输的衰减量大，还必须考虑到电气防爆等这些特殊性要求的影响，在地上使用广泛的一些技术，在井下是无法实现直接应用的，因此其存在着很强的技术应用方面的局限性。这方面，主要要求功能是：可以实现固定和移动两种通信方式，并同时具备包括“视频、语音、短信”等在内通信功能，还有具有“生产调度、进行紧急呼叫、保证应急通信、联动式报警、精确位置检测和声光式提示逃生避险”等诸多功能。3.3重大事故和灾害的预警技术。重大事故和灾害会造成巨大损失和人员生命伤亡，因此，该项预警技术是实现安全生产的有力保障。煤矿当前现有的安全生产监控系统，虽然具备了如“实时检测、断电和报警”等这些常见性功能的同时，也有部分可以实现“冲击、水灾和瓦斯”这些常见重大事故和灾害方面的预警功能，但其准确率仍较低，难以满足其实际需要。因此，应该重点根据煤矿安全生产需要，积极加快该项技术的研究，重点是要提升其在重大事故和灾害预警方面的准确性及各种重要危险因素的新型预警方法，如煤炭温度预警方法、一氧化碳超标预警方法等，并实现这些重要指标预测方法的有机性融合等。

4结语

综上所述，我国煤炭产业由于经济全球化的影响，有着十分看好的发展前景，但同时，也应该看到，该产业的快速发展与繁荣，必须要以安全生产为基本要求和红线的，决不能以牺牲人的生命安全为代价。因此，积极动员各方面力量，加快煤矿安全生产监控系统的研发，不断提升其通信水平，是当务之急也是必然之举。这需要不断总结经验，引进先进技术，借鉴先进做法，这样才能真正促进我国的煤炭生产取得新的进步与发展。

参考文献：

［1］孙继平.煤矿安全生产监控与通信技术［J］.煤炭学报，2010，35（11）：1925-1929.

［2］张亮.基于RFID技术的煤矿安全生产监控系统的设计与实现［D］.成都：电子科技大学，2013.

［3］李富干.基于无线传感器技术的煤矿安全生产监控系统的设计与实现［D］.成都：电子科技大学，2010.

作者:王化雷 单位:青海国投矿业有限责任公司