試論大數據技術助力煤礦安全管理

楊康 李福振 山東泉興礦業集團有限責任公司

煤礦安全工作貫穿于生產與管理的各個環節。需要加大信息化建設推進力度，開發更全面的數據分析工具，深入挖掘數據的作用，構建科學合理有效的監測模型，探索各類事故的特點，為煤礦安全生產決策提供強有力的支持。這既有助于進一步提升煤礦的安全管理水平，又能確保煤礦生產的安全性。眾所周知，煤炭行業發展日益鼎盛。但是近些年我國煤礦開采生產過程中不斷發生安全事故，很大程度上也暴露出煤炭企業安全生產主體責任未落實、隱患排查不到位、治理工作缺乏合理性、通風系統不完善、檢查環節不嚴格、施工現場管理混亂等多種問題，造成了煤礦生產安全面臨著極為嚴峻的形勢。這些安全事故促進了施工單位及各級政府對煤礦安全管理方式的重視，必須充分利用好大數據，應用先進信息化手段，切實促進科學決策及安全管理水平的提升。

一、大數據和煤礦安全管理

（一）大數據的理念

大數據最早是源于美國數據科學家的研究理論，后來在全世界大范圍盛行是由麥肯錫研究院發表的研究報告。從字面上理解大數據，就是以“大”為對象，它特別突出了研究對象的數量，和規模。有很多海量的數據遠遠超出了傳統的人工計算，只能通過云計算來完成。體量大，數據多，密度高以及真實性強是其主要特征，依托于云計算之上，將不同類別的數據分化到不同的信息處理中心中，再進行分析和預測。

（二）煤礦數據特征

第一，數據體量大。在生產的過程中會不斷出現不同的數據，例如瓦斯監測下的數據，機電設備運轉下的數據，工作人員的數據監測等各種各類的數據，煤礦安全監管部門在這么多年的工作中也積累了各種大量的數據。第二，數據種類繁多。數據的種類也是多種多樣的，結構化，半結構化和非結構化等。例如瓦斯監測就是結構化的數據，礦土資料，監控視頻等屬于半結構化，在社會發展的過程中，諸如此類半結構化的數據越來越多。第三，數據價值密度低。煤礦工作人員在井下工作時，會鏈接各種檢測設備和傳感器，實現對井下工作的實時監控，從而會產生一系列的海量數據，但在這些數據中真正有作用的卻很少。第四，數據產生和增長速度快。在現在的信息網絡時代，很多工作都摻雜了信息化的管理，在煤礦管理工作中也融入了這一點，各種針對煤礦安全管理的信息監測系統不斷運行，產生大量數據，而且持續快速增長。以上的基調充分顯示了，煤礦安全管理數據的4V，能夠加入大數據進行分析和處理預測未來可能會發生的事情，使管理人員能夠做好相應的應對方案，從而減少事故的發生和無法挽救。

二、煤礦安全管理中大數據技術的應用前景

（一）積極轉變管理思維，促進技術認知的強化

當前國家對煤礦安全問題給予了越來越高的關注，如何進行煤礦安全管理工作已經成為至關重要的課題，有研究調查表明我國因為煤礦生產造成的死亡人數實現了明顯下降，主要是因為應用了大數據，雖然與發達國家相比還存在較大差距，但是通過大數據這一窗口能夠加強煤礦安全管理工作。加上煤礦數據自身具有價值密度低、變化快以及體量大等大數據的特點，所以在煤礦安全管理中應用大數據至關重要，很大程度上能夠促進煤礦安全隱患的降低。煤礦生產在時代發展中實現了信息化建設，在長時間不斷探索中獲得了相應成效，產生了較多數據信息，如環境檢測數據、礦圖數據、礦山地質數據以及監控數據等，主要分為非結構化與結構化兩種，其中結構化數據占據了主導地位，所以管理人員與實際情況相結合進行管理思維的轉變，對數據信息進行全面分析。

（二）采用云計算和大數據挖掘技術構建災害預警系統

采用云計算和大數據挖掘技術將災害預警系統構建起來，可以對煤礦生產運行中的各種安全數據實時收集、實時監測，包括安全綜合數據、各種事務性數據等等都可以采用云計算和大數據挖掘技術獲取，并在云端將動態的知識庫建立起來，通過運行知識庫，就可以對煤礦安全問題進行分析和判斷。煤礦企業的各種重大事故，諸如瓦斯突出、火災、沖擊地壓以及水災等等，都可以根據發生事故的規律而將預警機制建立起來，同時制定出應對措施。

（三）借助大數據分析保障設備正常運行

在信息技術普及應用的同時，煤礦井下作業的自動化程度也在同步提升。這些自動化機械設備能否正常、持續工作，不僅直接關系煤礦企業的經濟效益，同時也與井下作業人員的安全有關。因此，必須要做好機械故障的及時排查，進而采取針對性的維修措施。利用大數據分析，一方面可以總結以往機械設備的常見故障，并將故障表現、原因以及維修措施以二進制數據的形式儲存在數據庫中；另一方面也能夠對礦井通風機等設備進行監控和檢測，記錄好風壓、風量等相關的因素，搜集好相關的數據，分析和預測相關設備的運行狀況，未雨綢繆，提前監測異常，給后續的設備維修提供方便，保障生產的正常運作，提高設備生產的安全性能。

三、結語

總之，隨著科學技術的不斷發展，我們已經進入大數據時代。雖然煤礦企業大數據的應用時間較短，仍在起步階段，但大數據卻具有非常巨大的發展潛力，有助于變革管理思維，提升系統安全觀念，實現對設備動態的有效監測。大數據技術不但可以提升煤礦的安全管理水平，而且能為煤礦生產順利進行提供堅實的保障，推動煤礦企業的持續發展。