基于信息化技術的煤礦機電安全管理體系研究

盧 會 凱

（山西煤炭運銷集團首陽煤業有限公司，山西 晉城 048400）

0 引言

煤礦開采技術經歷了炮采、普采和綜采等階段，目前，綜采技術已廣泛應用于我國煤礦的開采[1-2]。綜采工藝需要用到大量機電設備，這些機電設備種類多、數量多，且長期處于復雜的環境中，導致煤礦機電安全隱患較大[3]。因此，研究基于信息化技術的煤礦機電安全管理系統具有重要的意義[4-5]。

1 煤礦機電安全管理理論

安全是對系統運行狀態的一種描述，系統在安全狀態下運行不會造成人員傷害或財產損失，而隱患是產生不安全狀態的潛在因素，因此，若要消除不安全狀態，首先需消除隱患。煤礦機電處于較為復雜的環境下，隱患較多。要想保證煤礦機電的安全運行，必須對煤礦機電隱患進行系統的全方位管理,及時識別隱患、消除隱患，若由于不可控因素導致隱患不能根除，應采取適當的控制措施，使隱患的威脅降到最低。

1.1 隱患產生的原因與分類

一個系統的安全隱患是多層次和多方面的，隱患之間又可相互影響、相互疊加，不安全狀態的產生一般也不是由單一隱患引起的，而是多個隱患的綜合作用。從管理學的角度來說，有必要對隱患進行分類，以便充分掌握隱患產生的原因、不同隱患的特點以及隱患之間的相互作用。按照隱患產生的原因我們將隱患分為以下四類：

1）人為因素導致隱患。

據統計人為因素造成的不安全隱患在系統事故中占有相當大的比例。如：員工的安全意識不夠強、文化程度低等，另一方面人的情緒也會對其操作造成影響，產生由于人員不全身心投入而造成的安全隱患。

2）機電設備自身隱患。

機電設備自身隱患主要是指，由于設備制造、安裝不當產生的隱患，或是設備年老失修，產生疲勞、磨損等造成的隱患，這些隱患可導致設備出現運行事故，嚴重時危害作業人員的安全。

3）環境造成的隱患。

不良的環境狀態如：高溫、低溫、涌水、照明不足、通風量不足、噪音和自然災害等，可引起設備運行故障，造成隱患。

4）管理不當造成的隱患。

管理人員制定的管理制度不科學或未制定安全規章制度和操作規程等。這些安全管理上的不當因素，造成系統缺乏標準化的作業流程，可引起隱患的產生。

1.2 煤礦機電安全隱患的特點

結合煤礦工作面環境和工藝本身的環境特點，對煤礦機電安全隱患的特點總結如下：

1）潛伏性。潛伏性是指隱患較為隱蔽不易被發現，煤礦井下作業環境復雜多變，日常檢修和維護工作不易進行，導致煤礦機電安全隱患具有潛伏性，隱患的潛伏性給煤礦機電安全治理帶來很大的困難。

2）誘發性。誘發性是指一些小的隱患長期以來得不到人們的重視，若人們聽之任之，則可引發重大事故的發生，造成不可挽回的損失。煤礦機電設備常年工作在惡劣的環境下，容易產生較小的安全隱患，具有誘發性。

3）漸變性。煤礦的生產是一個系統的過程，各生產環節和工藝之間相互影響，隱患的漸變性主要包含兩方面：一是隱患由小變大自身的演變過程，二是隱患自身未改變，但引發系統性的隱患產生，危害系統安全。

1.3 煤礦機電安全隱患的辨識

隱患識別是隱患管理和控制的前提，目前常用的隱患識別方法主要有以下幾種：

1）現場檢查法。現場檢查法著重于在生產過程中進行人為的現場跟蹤記錄，將記錄的數據與標準流程和狀態進行對比分析，從而找出隱患，現場檢查法應根據工作性質的不同靈活使用，并制定檢查計劃。

2）動態監控法。動態監控法是利用計算機系統對機電設備的運行狀態進行實時監測，通過計算機系統對數據進行儲存、分析和整理，及時發現不安全隱患。

3）系統安全分析法。系統安全分析法是將隱患的識別作為一個系統工程，建立隱患識別的數學模型和分析方法，對隱患進行綜合識別。

2 煤礦機電安全評價指標體系

2.1 指標的選取

指標收集是指標選取的前提，指標的收集可通過廣泛閱讀專業書籍、雜志和論文等資料，借鑒其他行業的資料，通過分析總結，選取合適的指標，也可采用調查問卷向專家和工程師以及像現場人員進行詢問，收集指標，確定指標的權重。選取評價指標應遵循以下幾個原則:第一，所選的指標應具有系統性，可對系統安全進行全面評價；第二，指標應具有邏輯性，避免指標的重復，同時，體現指標之間的界限和聯系；最后，指標應具有時間性，例如，在煤礦機電安全評價指標的選取中，可將指標分為靜態評價指標和動態評價指標，從而更高效的對煤礦機電安全狀態進行評價。

2.2 煤礦機電安全指標體系的建立

煤礦機電安全的評價指標體系，需能全面、系統、真實的反應煤礦機電設備的安全狀態，及時發現和控制不安全現象的發生。本文通過參考煤礦機電專業書籍、權威論文、作業規程，同時借鑒其他行業的安全評價資料，經歸納分析，建立了152 個煤礦機電安全評價指標。主要包括機電性能指標、主提升系統指標、機電管理指標和文明生產指標。主提升系統和主運膠帶運輸機安全指標如圖1 所示。

圖1 煤礦主提升系統和主運膠帶運輸機安全指標

3 基于信息化技術的煤礦機電安全管理體系建立

本文建立的基于信息化技術的煤礦機電安全管理體系，采用三維管理信息系統模型，如圖2 所示，三維管理信息系統模型包括：管理維、功能維和業務維。每個維度又分為不同的層次和部門。三維管理信息系統模型有利于決策者形成“大局思維”不局限于某一方面，使所建立的安全評價體系全方位的反應煤礦機電設備的安全狀態。

采用三維管理信息系統模型，并結合所選取的煤礦機電評價指標體系，建立基于信息化技術的煤礦機電安全管理體系結構如圖3 所示。該體系主要由機電數據采集系統、機電信息管理系統和評價分析決策系統三大部分組成，通過該體系，可實現對煤礦機電設備安全的實時監測，若發現不安全狀態亦可及時進行評價，以便及時消除不安全現象。

圖2 三維管理信息系統模型

圖3 基于信息化技術的煤礦機電安全管理系統結構圖

4 結 論

1）概述了煤礦機電安全管理理論，將煤礦機電安全隱患按照產生原因分為4 類，對煤礦機電安全隱患的特點和安全隱患的辨識方法進行了總結。

2）選取了煤礦機電安全評價指標體系，結合三維管理信息系統模型建立了基于信息化技術的煤礦機電安全管理系統。