礦產企業電子技術在礦山安全監測信息化中的應用

鮑 捷，歐仁俠，陳洪斌

（吉林醫藥學院，吉林 吉林 132013）

目前礦產企業眾多，除煤礦外，多數稀有金屬礦開采方式以地上露天開采為主，但隨著開采量的逐漸增加，地上稀有金屬礦藏的減少，多年后勢必會從地上開采轉移到地下開采。

眾所周知，地下開采的難度要遠遠高于地上開采，礦井下環境惡劣，未知因數較多，塌方、瓦斯氣體引發的爆炸、吸入有毒氣體等災害事故時有發生，井下工作人員的人身安全和礦產企業的財產安全實時面臨威脅。

隨著現代電子技術的發展，以及礦用電子技術在礦產開采和生產中的廣泛應用，越來越多的礦產企業投入到礦山電子信息化的安全監測研究中來，為礦山的安全生產和礦井工作人員的生命安全做出了突出貢獻，同時也有效提高了生產效率。

1 礦產企業電子技術發展概況

在電子技術即將成為世界上第一大產業的今天，電子技術的發展已經遠遠超乎人們的想象，應用領域無孔不入，人類能有今天的進步程度，離不開電子技術的飛速發展。礦產企業也意識到在礦山開采中，引入現代化的生產技術、自動控制技術、數字化監控技術、電力合理調度技術、對于預防礦難，減少生產事故，節約能源、減少高危環境作業人員和提高生產效率都是相當必要的。

因此，電子技術在礦業產業中應用很廣，自礦用可燃氣體傳感器和井下無線通訊技術產生后，礦山安全生產進入了一個新的發展階段[1]，使得管理人員可在地面遠程監控井下施工情況，對下井人員所處井下環境和具體定位可以實時掌握，大型礦用機電設備的出現也為提高生產率和礦難營救提供了可靠的保障。

2 礦山安全需求分析

礦山安全生產是第一位的，在安全生產的前提下提高工作效率與產量是礦產企業所追求的目的。礦山開采中,礦山安全監測主要包括生產管理安全和井下工作人員安全。由于井下環境惡劣，井下工作人員要長期作業于這種環境中，還要伴有繁重的體力勞動，井下救援與應急方案顯得尤為重要。另外，井下空間形狀各異、巷道長短不一，狹窄交錯，電磁干擾強度大[2]，一般有線通信系統或設備在礦山不適用，想要建立信息化礦山安全監測系統，難易程度要比在工廠鋪設安全監測系統復雜得多。

結合礦山實際生產需要和實地環境，礦山安全需求應考慮以下幾方面，為了滿足安全生產需求，變電站自動化系統和電網監控要符合施工規定，滿足井下作業要求；考慮井下人員安全，要設立連同生產安全在一起的礦山安全監測系統，保證應急救援能順利進行。

3 現代電子技術在礦山安全監測信息化中的應用

礦井在開采施工的過程中，主要可分為以下幾部分，第一部分是監控管理，第二部分是通訊，第三部分是生產現場[3]，可以看出這三部分都和電子技術是密不可分的，哪一個層次都離不開電子技術的參與。

這三部分組合在一起就構成了信息化的礦山安全監測系統的整體框架，在這三部分的分支之下還包含了多種監測子系統，比如：礦山電力調度系統、運輸監控系統、水泵監控系統、井下電網監控系統、礦山開采機電設備管理系統、礦山通信系統、礦工實時定位監測系統、礦井氣體監測系統和集控管理中心等。可以說這是一個龐大而復雜的監測和生產控制網，只有各個系統配合得當，各司其職，提高信息化和自動化水平，才能為礦山開采、生產安全和提高生產率發揮重要作用。

3.1 礦山生產安全監測

礦山開采危險性和不可預知性都是很強的，礦井里有太多未知的情況，即使整套安全監測系統都采用頂級設備，井下都是資深工作人員，也不能排除一些未知的安全故障，達到安全生產零事故，安全監測系統能做到的就是盡力降低事故的發生率，最大程度的保證生命和生產安全。其中生產安全監測應該包括以下子系統：礦山安全生產管理系統、礦山電力調度系統、礦山開采機電設備管理系統、自動化控制系統、井下水泵監測系統、運輸監控系統和礦井氣體監測系統等[4]，每個系統都是獨立的，又受到集控管理中心整體控制，統一調度，當某個系統監測值超出規定范圍，將會報警，集控管理中心根據報警及時處理，做出相應解決方案，把生產損失降到最低。

3.2 井下人員生命安全監測

在任何環境下，人身安全是第一位的，礦井開采的重中之重是保證生命安全。

當礦難發生了，再去應急救援我們最不愿意看到的情況，各方面的損失都是最大的，為了防患于未然，減小礦難救援帶來的損失，就應加大前期投入，建立完備的現代化安全監測系統。

從人身安全角度，該系統應具備以下子系統：礦山通信系統和礦工實時定位監測系統等，而且為保證地面總監控與礦井內部的通信暢通，礦山通信系統一般都采用幾種不同的通信設備同時工作。

在有線通信線路難以鋪設或成本高昂的情況下，可采用無線通信，目的就是為了保證讓井下人員在環境惡劣或強磁干擾時仍能與主監測系統通信，以便當礦難發生時第一時間組織營救。

4 結語

針對礦山安全需求分析，明確礦用電子技術在信息化礦山安全監測中是非常重要的，礦山安全監測系統是一個龐大而復雜的監測和生產控制網，生產安全無小事，采礦業在各行業中工作人員危險系數較大，生產事故和傷亡率較高，礦產企業在提高生產效率的同時，要更加重視生產安全，礦用電子技術的發展將會在一定程度上為礦山安全生產做出貢獻，對人身安全的保障具有重要的現實意義。