煤與瓦斯防治動(dòng)態(tài)管理信息化實(shí)現(xiàn)分析

劉 巖

(同煤集團(tuán)同生浩然煤業(yè)有限公司，037003)

0 引言

煤與瓦斯突出事故在我國(guó)的煤礦生產(chǎn)中較為嚴(yán)重，突出現(xiàn)象在我國(guó)大多數(shù)產(chǎn)煤省份都出現(xiàn)過(guò)，其危險(xiǎn)性也日益嚴(yán)重，防突工作存在一定的困難。防突工作在實(shí)施《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》以后取得一定進(jìn)展，但是，還存在技術(shù)或施工人員、防突管理人員對(duì)于瓦斯突出的危害性和重要性認(rèn)識(shí)不足，不少事故都是由于防突措施或執(zhí)行措施不到位的原因。所以，要想減少并控制煤礦突出事故，就應(yīng)該切實(shí)落實(shí)好防突措施，加強(qiáng)防突的日常管理工作，不斷進(jìn)行防突的精細(xì)化管理的推廣，落實(shí)好防突的各個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)于防突管理和制度化建設(shè)來(lái)說(shuō)，信息化技術(shù)能夠發(fā)揮重要作用，這也體現(xiàn)出今后防治煤與瓦斯突出的發(fā)展特點(diǎn)。

1 防突管理存在的問(wèn)題概述

盡管關(guān)于防治煤與瓦斯突出進(jìn)行相關(guān)的管理和執(zhí)行力度的加大措施，但是，依然存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

第一，針對(duì)性比較差。防突措施中，由于多變的煤層條件和井下地質(zhì)，部分礦井技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)不夠豐富，容易在處理較為復(fù)雜問(wèn)題上，照搬其他措施設(shè)計(jì)參數(shù)，缺乏針對(duì)性。

第二，缺少技術(shù)人員。煤礦技術(shù)部門(mén)人員流失較為嚴(yán)重，部分技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)不足，不能解決復(fù)雜性比較高的瓦斯突出的事故，不能承擔(dān)起防突的艱巨性任務(wù)。

第三，措施施工效果較差。現(xiàn)場(chǎng)施工人員在防突措施的重要性認(rèn)識(shí)存在問(wèn)題，不能?chē)?yán)格按照施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，造成防突效果降低，容易出現(xiàn)措施效果檢驗(yàn)失誤。

第四，信息共享性差。在多樣性的突出事故中，需要關(guān)注的指標(biāo)非常多，涉及到各個(gè)部門(mén)信息比較分散，防突人員無(wú)法從總體上掌握信息。

第五，專(zhuān)業(yè)工具缺乏。防治專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用較少，相應(yīng)的管理、分析和輔助軟件配套不齊全，智能預(yù)警軟件也缺乏，這就造成了防突技術(shù)人員少且工作任務(wù)多的局面。

2 防突管理信息化軟件實(shí)現(xiàn)

在分析煤與瓦斯突出管理存在問(wèn)題基礎(chǔ)上，探討了其信息化建設(shè)方面問(wèn)題，提出了煤與瓦斯突出防治動(dòng)態(tài)管理信息系統(tǒng)。在這套防突管理系統(tǒng)中，根本目標(biāo)則是提高防突信息管理水平，具體參加圖1 所示。其中，按照功能定義則是通過(guò)業(yè)務(wù)對(duì)象，組織業(yè)務(wù)按照數(shù)據(jù)為中心，研究的主線則為知識(shí)流、信息流和數(shù)據(jù)流。采用Internet 技術(shù)，利用先進(jìn)的技術(shù)平臺(tái)，實(shí)時(shí)先進(jìn)的動(dòng)態(tài)防突管理系統(tǒng)在基于TCP／IP 協(xié)議進(jìn)行構(gòu)建，同時(shí)，也能夠充分利用礦井企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)技術(shù)服務(wù)，通過(guò)這套先進(jìn)的防突管理系統(tǒng)，而提供相應(yīng)的科學(xué)的安全生產(chǎn)決策依據(jù)。

圖1 防突系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 防突管理信息化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

用戶首先進(jìn)行防突工作面信息的更新，防突管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理流程同時(shí)啟動(dòng)，相應(yīng)把防突工作面瓦斯地質(zhì)圖導(dǎo)入，同時(shí)，還應(yīng)對(duì)于防突措施施工信息，以及相關(guān)的即時(shí)的錄入突出預(yù)測(cè)情況進(jìn)行錄入，分析處理系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)，然后，預(yù)測(cè)(效檢)報(bào)告單可以自動(dòng)生成，還包括相關(guān)的實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)趨勢(shì)報(bào)警和動(dòng)態(tài)防突大樣圖等。

（1）工作面瓦斯地質(zhì)圖管理工作

在防突系統(tǒng)中接受上傳的最新的瓦斯地質(zhì)圖的CAD圖紙，這部分工作是由地測(cè)部門(mén)完成，在工作面瓦斯地質(zhì)圖管理中，相關(guān)的防突部門(mén)則可以進(jìn)行編輯和查看。在分析瓦斯地質(zhì)圖的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)判斷防突工作面推進(jìn)范圍，危險(xiǎn)提示可在至構(gòu)造影響范圍內(nèi)時(shí)而自動(dòng)進(jìn)行。

（2）措施鉆孔施工管理

對(duì)于鉆孔施工效果的檢驗(yàn)和分析則是措施鉆孔施工管理的主要內(nèi)容。相關(guān)的鉆孔施工完畢后的鉆孔施工參數(shù)，則是由技術(shù)人員錄入到防突系統(tǒng)中，這樣，鉆孔職工的三維立體圖和平面布置圖可由系統(tǒng)自動(dòng)繪制完成，同時(shí)，還計(jì)算相關(guān)的允許采掘進(jìn)尺距離、施工鉆孔控制范圍，能夠?qū)τ阢@孔參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。因此，施工鉆孔是否出現(xiàn)穿孔、是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求都能由此進(jìn)行判斷。

（3）防突措施動(dòng)態(tài)大樣圖

防突動(dòng)態(tài)大樣圖就是把鉆孔施工信息的動(dòng)態(tài)管理的內(nèi)容放在一張圖上，具體包括：突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)、防突工作面循環(huán)施工進(jìn)度、控制范圍、防突措施及效果檢驗(yàn)施工信息以及相關(guān)的煤層及軟分層厚度等各種參數(shù)，這些內(nèi)容則是按照一定的空間和時(shí)間上的要求進(jìn)行排列。在這種圖中，集數(shù)據(jù)和圖形于一身，為了更好反映采掘工作面的措施執(zhí)行，還融入工作面施工的相關(guān)信息。

在此防突動(dòng)態(tài)大樣圖中，不同顏色用來(lái)區(qū)分不同性質(zhì)的鉆孔，比如，青紅色為效檢孔、綠色為預(yù)測(cè)孔、黑色為措施孔，完成單、多循環(huán)鉆孔施工布置圖。鉆孔保留超前距則是按細(xì)則預(yù)測(cè)進(jìn)行，紅色警戒線標(biāo)志會(huì)在上循環(huán)進(jìn)尺超過(guò)允許進(jìn)尺的情況下而自動(dòng)生成。

（4）防突措施智能設(shè)計(jì)

進(jìn)行防突措施鉆孔智能設(shè)計(jì)則是考慮到煤(巖)層賦存狀態(tài)、鉆孔控制范圍、還有相關(guān)的施工巷道在煤(巖)層中的位置等方面的參數(shù)，從而進(jìn)行自動(dòng)繪制設(shè)計(jì)平面布置圖，進(jìn)行鉆孔設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算，方便礦井進(jìn)行下步施工。這樣能夠有效提高工作效率，使得防突技術(shù)人員工作量有所減少。

（5）數(shù)據(jù)分析與報(bào)警

在數(shù)據(jù)分析與報(bào)警模塊中，主要包括以下四個(gè)方式：一是超標(biāo)報(bào)警，不同工作面設(shè)定的臨界值下，當(dāng)日常預(yù)測(cè)指標(biāo)值超過(guò)規(guī)定的臨界值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警；對(duì)于日常預(yù)測(cè)指標(biāo)三個(gè)循環(huán)內(nèi)具有增長(zhǎng)趨勢(shì)情況下，同樣的報(bào)警也會(huì)產(chǎn)生。二是超掘報(bào)警，超前距應(yīng)該在預(yù)測(cè)(效檢)鉆孔中保留，系統(tǒng)會(huì)在循環(huán)進(jìn)尺超過(guò)允許距離的狀態(tài)下而進(jìn)行報(bào)警；三是控制范圍報(bào)警，施工鉆孔幫線控制范圍不能滿足要求，系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)，經(jīng)過(guò)防突人員的分析或者修改才能消除警報(bào)；四是構(gòu)造影響區(qū)報(bào)警，在用戶導(dǎo)入瓦斯地質(zhì)信息的基本情況下，巷道進(jìn)入突出危險(xiǎn)區(qū)，系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)的報(bào)警操作。

4 結(jié)語(yǔ)

防突管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能能滿足各級(jí)煤礦部門(mén)的方便、快捷的查詢檢查防突信息，在多個(gè)循環(huán)多組鉆孔施工參數(shù)的統(tǒng)計(jì)與分析下，多循環(huán)鉆孔施工布置圖的自動(dòng)繪制功能能夠進(jìn)行相關(guān)的鉆孔布置圖的自動(dòng)繪制，這樣能夠有效提供鉆孔施工的監(jiān)察情況，以及相應(yīng)的措施試行情況。防突措施設(shè)計(jì)圖紙是在防突措施智能設(shè)計(jì)功能下制動(dòng)完成，形成了相關(guān)的鉆孔參數(shù)表，此系統(tǒng)是防突技術(shù)人員措施設(shè)計(jì)的有力工具，能夠大大減輕防突人員的工作量，提高工作效率。

[1] 張志國(guó).淺談防突管理[J].山東煤炭科技, 2005,(5).

[2] 趙永強(qiáng).局部防突技術(shù)在煤巷掘進(jìn)面的應(yīng)用[J].中州煤炭, 2008,(4).

[3] 陳久福,周政林,劉程.煤與瓦斯突出預(yù)警技術(shù)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在渝陽(yáng)煤礦的應(yīng)用[J].礦業(yè)安全與環(huán)保, 2010,37(3).