煤礦安全生產監控與通信技術探究

王梓彤

摘要：煤炭是我國的主要能源之一，在煤炭企業的快速發展過程中，礦井安全生產問題一直備受社會關注。為了提高礦井的安全生產，目前很多煤礦對煤礦安全生產監控與通信技術十分重視，通過生產監控系統與通信技術可有效提高礦井的安全生產效率。但在實際應該過程中，安全生產監控與通信技術仍存在不少問題，所以應結合煤礦的實際生產情況提供相應的解決措施，以確保煤礦企業的安穩生產。

關鍵詞：煤礦安全；生產監控；通信技術；應用研究

我國是世界上最大的產煤國家，煤炭能源約占一次能源的70%，隨著近年來生產技術的不斷改進，我國的煤炭的安全生產形式逐步得到了改善，事故率，死亡率，及百萬噸死亡率均大幅度降低，年平均下降約為22%，但這仍與世界一些發達的產煤國家相比有一定的差距。究其原因除了我國煤炭95%為井下開采，賦存條件較差，災害嚴重，小煤窯較多原因外，其開采機械化、自動化及信息化程度較低也是導致事故率較高的重要原因之一。因此煤炭安全生產的可持續發展，離不開煤礦的生產監控與通信技術。

1.我國煤礦安全生產監控與通信技術的現狀

我國煤礦安全生產監控與通信存在以下方面問題：

（1）煤炭企業在生產發展過程中，對礦井生產監控的重視程度不夠高，一些煤礦單位對于安全事故防范上的投資較少，人力、物力和財力存在明顯的不足，雖然在一定程度上節省了生產成本為企業創造了經濟利益，但從企業的長遠發展來看，嚴重制約著煤礦的健康安全可持續發展。

（2）煤礦安全生產監控與通信技術較為落后，缺乏與時俱進，技術不夠先進。隨著人們對煤炭資源需求量的不斷增加，煤礦的生產規模越來越大，開采的程序也越來越復雜，發生事故的頻率也越來越高。但是受煤礦礦井下環境條件的影響生產監控系統的范圍及傳輸效率都比較低，難以做到井下全方位的有效監控。從我國煤礦的安全生產監控與通信技術當前的發展和應用現狀來看，雖然起步相對較晚，但是在礦井的生產安全監控與通信上也取得了一定的技術突破，在部分煤礦企業中有一定程度的應用，但該技術目前還不是十分成熟普及，應用范圍和領域也相對有限，需要繼續創新改進。

2.完善和改進煤礦安全生產監控與通信技術的應用

2.1提高煤礦生產安全監控技術與標準

為了防止礦井生產中爆炸現象的發生，有效縮短電線傳輸距離，改下礦井中惡劣的作業環境，需要構建一個樹形結構安全生產監控設施，以提高煤礦的市場競爭力。由于煤礦井下工作環境十分惡劣，容易影響礦井中電網電壓的幅度范圍，因此，我們需要在實際生產監控系統中配備相應的傳感器，協同遠程供電的方式來達到供電的目的。此外，礦井中該方式的應用還可以起到中繼器在煤礦生產中的應用，進而也可以一定程度上確保煤礦的安全生產。

2.2全礦井移動通信技術與系統

為了時刻了解礦井下的實際情況，相關工作人員通常需要經常采用調查的方式來獲取相關信息，為了能夠跟好地掌握礦井下的實際工作情況及礦井下無線傳輸規律與特點，就需要工作人員對礦井進行深入研究分析，以滿足移動通信的各種需求條件。由于礦井中對于無線傳輸的損耗影響比較大，發射功率也會受到一些限制，因此對于所使用的設備要求體積相對較小，還應具備較好的抗干擾能力，進而降低故障率的發生。同時，還要通用于多種電源設備，所以一定要做好基站分析工作，確保礦井中移動通信的暢通。為了實現這一目的就需要引入先進的現代科學技術，研發出基于WIFI技術的相似產品，進而增強礦井中的移動通信系統，這樣不僅能夠預防安全事故的發生，并且即便發生安全事故的話，也能夠做好相應的救援工作，降低安全事故的損害程度。

2.3以太網、光纖通信技術的應用

如圖1所示，通過在煤礦井下應用以太網、光纖通信技術可以有效解決生產監控數據及工業電視等寬帶遠距離傳輸中存在的問題。現階段，煤礦井下的安全監測系統，安裝了眾多粉塵、一氧化碳以及瓦斯傳感器探頭，一旦發現上述指標含量超標的現象，則發出相應的警報型號。上述傳感器探頭采用有線傳輸方式，通過將無線以太網技術應用在傳感器探頭上，能夠采用無線的方式接入傳感器，為井下安全部署工作提供很大的便利。同時，煤礦瓦斯監測通常采用手持瓦斯檢測儀，雖然手持瓦斯儀具有攜帶方便、性能好等優點，但是檢測獲得的技術不能夠及時的上傳和共享。通過將無線以太網技術應用在手持式瓦斯檢測儀上，能夠利用無線以太網進行檢測數據的實時上傳和貢獻，一旦檢測出瓦斯超標的現象，立刻采取針對性的措施進行處理。

2.4監測傳感器的無盲區布置

煤礦井下瓦斯爆炸是煤礦礦井的重、特大事故，為了避免該事故的發生在礦井下分布著大量的瓦斯傳感器來實時檢測礦井下的瓦斯濃度變化情況。礦井中安裝大量的瓦斯傳感器不僅在一定程度上增加了資金的投入，而且還增加了系統維護的工作量。因此，需要在布置傳感器時，根據煤礦巷道采掘布置、通風系統、風速、瓦斯分布和移動規律、瓦斯爆炸界限、傳感器的響應時間、系統斷電控制響應時間及斷電區域等因素，合理優惠傳感器的布置地點和吊掛位置、設置相應的報警濃度、復電濃度等等，以實現傳感器的無盲區布置，確保礦井的安全生產。

3.結束語

煤礦能源是我國國民經濟建設中不可或缺的重要能源組成部分，因此做好煤礦生產的安全監管工作十分重要。煤礦安全生產監控與通信技術在煤礦安全生產中起著重要的保障作用。它在礦井重大災害的監控預警，故障隱患的排查，應急避險與救援，事故調查、人員、設備和環境的監管等方面發揮至關重要的作用。煤礦安全生產監控與通信技術在礦井中的應用，是將來煤礦企業建設安全高效、環境良好、資源節約礦井的重要前提。

參考文獻：

[1]李大鵬.淺析煤礦安全生產監控與通信技術[J].能源與節能， 2016（3）：93-94.

[2]張迪.基于Android煤礦安全生產移動監測系統設計與實現[D]. 西安科技大學，2013.

[3]魯遠祥，徐貴發.工業以太網技術在煤礦綜合監控系統中的應用[J].礦業安全與環保，2006，33（1）：32-33.

[4]王樹忠，馮瑞寶.基于現代移動通信技術的煤礦井下無線監控與通信系統[J].煤炭工程，2007（9）：132-134.