煤礦瓦斯地質預警評級系統

周曉婷

(山西平舒煤業有限公司，山西 陽泉 045000)

0 引言

隨著時代的不斷發展，煤礦行業也得到了明顯的進步，在此過程中起到決定性作用的就是煤礦瓦斯地質的預警能力，高質量的預警系統能夠有效避免安全事故的發生，同時還能夠提高煤礦施工的工作質量。隨著科學技術的發展，我國煤礦瓦斯地質預警評價系統已經逐漸走向系統化以及智能化，同時還能夠對煤礦瓦斯結構進行準確控制。這種方式還能使工作人員在指揮操作過程中減少人為因素對最終系統運行的影響，最終達到提高煤礦瓦斯地質安全預警的目的。

1 煤礦瓦斯地質預警評級系統的組成與作用

1.1 煤礦瓦斯地質預警評價系統的組成

瓦斯地質預測評級中心：這一系統是煤礦瓦斯地質預警評級系統中的中心部分，主要涉及的部門包括通風部門、地質測量部門、防突部門、抽采部門以及生成部門等，以上幾個部門為安監處以及礦領導等部門進行預測服務。該系統在實際運行中的主要工作就是對以上部門的工作內容進行整理和分析，最終形成標準化以及制度化的預警信息。在此過程中利用專業的數據收集系統進行數據收集，將收集來的信息交給專門的審核小組進行審查。

預測匯總中心：該系統主要對評級表以及相關人員的工作情況進行分析整理，并將最終的分析整理結果以報表或者圖片的方式進行展示，為接下來的工作提供準確數據條件。在此過程中要對數據信息的掌握權限進行控制，避免不相關的人員對其數據信息進行盜取，保證數據信息的安全性。

瓦斯地質預警中心系統：該系統主要對已經收集來的數據信息進行整理分析，并對其進行自動評級，根據自動評級的結果對可能出現危險的工作內容進行預警。在發送預警信號的過程中主要采用的方式為短息或者郵件，這種方式能夠對工作面中的危險情況進行及時預警，最終達到保證工作安全性的目的。

中心管理系統:管理系統主要對系統中的后臺情況進行管理，管理人員能夠通過對系統參數進行調整的方式對系統進行修改以及控制。其中管理人員的類型不同，其對用的工作范圍也就不同，不同的管理人員的工作范圍以及管理權限都不同。例如，超級管理人員能夠對其他管理人員進行任務發放，同時超級管理人員具有最高的管理權限。圖1為煤礦瓦斯地質預警評級系統的功能結構示意圖。

1.2 煤礦瓦斯地質預警系統的作用

地質預警：該系統在實際應用的過程中主要采用遠程監控技術進行地質預警，這種方式并不受到地質環境以及檢測對象的影響，因此具有較高的應用價值。

圖1 煤礦瓦斯地質預警評級系統的功能結構示意圖

自動進行數據調取：系統能夠與井下瓦斯系統相互結合，在實際檢測過程中系統能夠自動進行數據調取，不需要人為進行數據調取，這種方式能夠保證數據調取的準確性。另外，該系統還能夠根據最終的數據調取結果形成相應的等級評價表，這種方式能夠降低預警過程中人員失誤率[1]。

井下智能防火系統：能夠與監控系統、制氮系統以及灌漿系統相互結合，進而組成井下智能防火系統。在此過程中，束管系統能夠對瓦斯地質進行取樣，對空氣中二氧化碳的濃度、氧氣的濃度、甲烷的濃度等進行測量，并將測量結果以數據的形式傳輸到數據系統中，將最終的分析結果顯示在計算機中。計算機中的預警系統通過對數據進行分析能夠判斷其是否需要進行注氮滅火，如果需要，預警系統會自動發送報警信號，對火情進行有效控制。

2 煤礦瓦斯地質預警系統的設計方案

2.1 后臺服務系統的設計方案

在對后臺服務系統進行設計的過程中，可以分為以下幾個方面，①建立數據整合服務系統。該系統主要對數據進行收集整理以及存儲，系統中其他部分傳輸的數據信息都會存儲在該系統中，同時根據數據類型的不同對其進行分類，這種方式能夠保證數據存儲的安全性，同時還能夠對數據進行標準化分析；②建立流程平臺服務系統。該系統主要負責對系統的運行流程進行匯報以及評價，在進行匯報的過程中以瓦斯地質的數據信息為主要內容，通過系統內部的識別系統對其進行自動銜接，這種方式能夠保證系統匯報的完整性以及連貫性，避免出現流程斷裂等現象；③建立數據分析模塊系統。該系統主要由數據采集系統、數據分析系統、數據檢索系統構成，數據采集系統能夠從最底層的數據庫中獲取相應的數據信息，同時還能夠從外部網絡中獲得相應信息。數據分析系統能夠對數據信息進行建模分析處理，最終根據要求形成各種形式的分析報表。數據檢索系統在規定范圍內能夠最大限度為相關人員提供數據檢索；④報表展示系統。該系統主要負責將最終的數據分析結果進行展示，根據不同的展示標準采用不同的展示形式，以直觀的方式將數據結果展示在人們面前，中興煤業采用的后臺服務系統設計方式就是這種[2]。表1為煤礦瓦斯地質的預警規則。

表1 煤礦瓦斯地質預警規則

2.2 煤礦瓦斯地質預警評價系統中技術的應用

數據采集技術：該種技術在實際應用過程中能夠根據真實需求改變數據采集模式，其中主要包括系統自動信息采集以及人工信息采集兩種，將以上兩種數據信息采集模式進行綜合應用，能夠在最大限度上提高數據采集結果的可靠性。

通訊協議技術：該技術具有兼容性高等特點，例如，在實際應用過程中可以采用“工業太網+CAN+無線”的技術模式運行，這種技術模式中主要采用的傳輸方式為Modbus以及RS-485等，其中采用的通訊協議為TCP/IP協議，真正實現實時通訊。

數據平臺發布技術：該技術主要通過建立服務器的方式進行數據發布，使用的數據格式為OPC，這種數據格式能夠對目前任何礦用系統進行兼容，最終達到高質量的數據發布。

多客戶端查看技術:該技術在實際應用過程中打破了傳統電腦查看方式的局限性，只要擁有相應的系統用戶賬號，就能夠登錄系統進行實時查看。例如，可以在電腦客戶端中進行查看，可以在收集客戶端中進行查看，也可以進行遠程網絡查看等，滿足任何條件下的查看需求。例如，在進行數據信息查看的過程中，相關人員可以利用網絡進行實時數據查看，同時還可以通過登錄官網的方式對歷史數據信息進行查看，但是采用后者的前提條件就是擁有官方系統的登錄賬號，每種類型的賬號擁有相應的數據查看權限，只能在權限的范圍內進行數據查看，這種方式能夠對數據信息進行有效保護。

3 結語

隨著人們對煤礦瓦斯地質預警評級系統運行質量的關注程度越來越高，如何提高該系統的實際運行質量，成為有關人員關注的重點問題。文中通過對煤礦瓦斯地質預警評級系統的設計方法進行研究發現，對其進行研究，能夠有效提高煤礦瓦斯地質評級的安全性，同時還能夠簡化該系統的運行流程，提高預警準確性。由此可以看出，對煤礦瓦斯地質預警評級系統的設計方法進行研究，能夠為今后煤礦瓦斯地質預警評級系統的發展奠定基礎。