分析金礦地下開采生產過程安全預警系統

張騰飛

（招遠市姜家窯金礦有限公司，山東 煙臺 265400）

在我國的金礦地下開采生產期間，一般是以地下采掘形式為主，這也是今后黃金生產的必然趨勢。但是，當前我國金礦地下采掘生產的過程中，因為地質環境、水文環境存在著復雜性，這就為金礦采掘作業帶來了較高的危險性，可以說地下采掘屬于一種安全事故發生幾率偏高的金礦開采方式[1]。在金礦地下開采期間，構建安全預警系統，既可以對金礦地下開采的情況進行動態化監控，科學的管控潛在的安全風險，還可以降低安全事故的發生概率。所以，現階段研究金礦地下采掘生產活動過程中安全預警系統的構建對于金礦安全生產有著重要的意義。

1 安全預警系統原理

從金礦地下采掘生產活動過程安全預警系統原理分析，該系統是借助安全監測設備來將采集到的安全風險信息的變量特征提取出來，然后將所提取出來的信號與典型危險經驗信號進行對比及分析，以此來確保此危險的程度，并發出相應的警報信號[2]。目前，我國安全監測設備結構上，很多都存在著設定安全閾值并報警的功能，通常情況預警的形式主要表現為單一指標預警和系統預警。

2 安全預警系統的構建

針對金礦地下采掘生產活動過程安全預警系統的構建，為了更好將此系統的理論基礎、技術基礎以及構建過程清晰地反映出來，而對于該系統的構建上，主要是通過安全影響因素、構建安全預警指標體系、構建安全預警模型、實施安全預警系統四個步驟來實現的[3]。

2.1 分析安全影響因素

從影響金礦地下采掘生產活動過程安全的因素分析，主要涉及到人員、設備、環境、管理等多項因素，且這些因素均與安全預警系統的構建密切相關，當前必須對這些因素進行全面的分析，并結合金礦地下采掘生產活動采用的生產設備、生產工藝、生產流程、生產活動區域等方面的情況進行綜合性分析[4]。在具體分析的時候，相關人員必須嚴格地按照國家相應的安全規范文件、行業技術標準來開展對照分析工作，以此來全面掌握金礦地下采掘面臨的危險性因素。

2.2 構建安全預警指標體系

從安全預警指標體系分析，其能夠對金礦地下采掘生產活動過程中存在的復雜性、危險性進行綜合性的反應以及說明，構建安全預警指標體系，既可以實時地對引發安全事故的危險因素進行監測和分析，還能夠對風險因素的變化情況進行追蹤分析。在金礦地下采掘生產期間，構建科學完善的安全預警指標體系，不僅可以對安全事故的發生幾率及規模進行判定，還可以對整個采掘系統生產的安全趨勢進行預測，以此來準確地對金礦地下采掘生產存在的安全風險進行預判，并采取相應的預防措施，從而降低安全事故發生概率。

2.3 構建安全預警模型

安全預警模型是安全預警系統的核心部分，對于安全預警模型的構建，其屬于一種對預警指標進行對比分析的數學模型，此模型的構建目標則是為了在一定的時間及范圍來對系統安全的變化情況進行設計與模擬，從而了解各種指標的變化情況，發生異常，從而及時地報警，對報警指標綜合分析后，便可以了解整個系統的運行情況，并針對危險因素進行預警。

2.4 實施安全預警系統

安全預警系統的實施上，其可以通過安裝監測監控系統、安全預警計算機系統及軟件等方式對金礦地下采掘生產活動的情況進行動態化監控，并經過設計與構建來形成完整的安全預警系統，為金礦地下采掘生產活動提供服務。

3 安全預警系統的功能分析

從金礦地下采掘生產活動分析，安全預警系統的工作原理主要是在安全監測的基礎上借助數據運算結果發出警報及糾偏的一種安全預警系統。當前，安全預警系統的功能主要涉及到監測功能、預警功能、反饋功能。我國金礦地下采掘生產活動期間，選用的安全預警系統具備最基本的功能，以監測為主、以預警為手段、以糾偏為目標，在反饋功能的支撐下實現防錯、報錯、糾錯、改錯，以此來實現全面安全預警功能。

3.1 監測功能

從我國金礦地下采掘生產活動的角度分析，必須提前做好整個采掘生產的危險監測工作，方可為安全預警工作的開展提供基礎[5]。在危險因素監測工作開展期間，需要在金礦地下礦井的各個生產環節安裝好監測監控設備，這樣就可以從多個方面來監測各項因素，如溫度、濕度、電流、電壓、粉塵濃度、人員定位、有毒氣體濃度、安全閉路電視監控系統等。在此基礎上，整個安全預警系統便可以從多個層面來對安全預警各項指標進行動態化的監控，從而掌握每個生產環節的安全情況，確保整個采掘過程的動態化監控。

3.2 預警功能

從金礦地下采掘生產活動過程安全預警系統的功能分析，預警是其重要的功能之一，主要表現在預測和預警這兩個方面。預測的功能分析，主要是在礦井生產工作之中，結合一些對人員、機器、環境、管理等復雜的系統產生波動的情況，這樣預警功能系統便可以將監控所獲取的信息及資料以科學的手段從其中將影響人、物、環境、管理的危險因素指標進行提取，通過數量化的方式進行對比及評價，這樣既可以從不同角度來分析這些危險因素的危害程度，還能夠對這些危險因素引起的后果進行確認。預警方面的功能，金礦地下采掘生產活動的開展，應用的安全預警系統所具備的預警功能，并不是單一的指安全預警指標超過閾值后能夠自動報警，而主要的目的是針對金礦地下采掘生產活動之中的單一因素到子系統的安全狀態預警的基礎上，對金礦地下采掘生產活動的安全狀態進行預警。因為金礦地下采掘生產活動以來的安全預警系統，并不是通過單個指標與預警閾值之間的數值對比，還需要考慮到多種指標系統的識別、分析與計算等，如預警指標數據庫、技術資料數據庫、外部預警因子庫等，從而通過分析來得知整個礦井采掘生產活動的安全狀態，這樣便可以對礦井整個生產活動今后的運行安全趨勢進行準確的預判，全面發揮預警功能，為金礦生產提供保障。

3.3 反饋功能

目前，反饋功能是安全預警系統的重要構成部分，其屬于整個預警活動的橋梁，既可以實現對預警活動的動態循環，還可以實現預警活動的閉環管理。目前，對于金礦地下礦井采掘生產活動的開展來講，反饋這個功能則是現階段安全預警系統對安全事故隱患以及管理事務的一種整改及糾偏。通過與歷史數據進行對比后，安全預警系統便可以將即將可能發生的安全危險進行準確的識別，還能夠迅速地按照風險預測及安全事故預案來規避和應對事故，可以說反饋這一功能所發出的不僅僅是單純地警報，更是其能夠為安全事故的解決提供對策參考，可以為金礦生產企業管理方面的改進提供科學的依據，在根本上來降低安全事故的發生幾率。在金礦地下開采生產期間發揮安全預警系統的反饋功能，則是通過此系統自帶的預警對策數據庫來對安全事故及安全管理進行糾正的，這樣完全可以使得已經偏離了安全軌道的系統能夠回歸到正軌。

4 金礦地下開采生產過程安全預警系統的實施路徑

4.1 分析預警因素，完善安全預警系統

站在金礦地下采掘生產活動開展的角度分析，其中有著諸多影響因素，如人員、設備、管理、環境等因素，這些因素都需要納入到安全預警系統的范疇之中，并針對其中各種系統性的危害性因素及事故性因素進行深層次地分析，從而全面地掌握各種引起安全風險的因素，在此基礎上方可構建一個完整的預警系統，保證金礦一線生產人員的生命安全，保證金礦生產企業的經濟效益。因此，現階段對于安全預警系統的影響上，必須在金礦采掘生產活動中嚴格的遵循相應規則，對生產設備使用及采掘生產活動區域進行嚴謹的勘察設計，并在嚴格遵循國家相應安全文件的基礎上，確保各項安全保障工作的落實。由于安全預警系統不僅可以對金礦地下采掘生產活動進行實時監控，還能夠在發現危險的第一時間發出警示，以此來確保能夠對這些危險性因素進行處理或者將一線生產人員進行撤離。站在金礦開采生產的角度分析，影響其最大的問題就是預警機制的問題，所以當前優化完善預警系統，則可以提前將潛在的危險因素發現，并針對采掘生產活動開展期間存在的危險因素進行實時的監測，借助計算機的精確分析來預測出危險性因素的發展趨勢，并在可控范圍內進行生產作業。

現階段在金礦采掘生產之中應用安全預警系統，必須以過硬的安全開采生產技術來提供支撐，對礦井之中所有的設備及系統流程都需要進行有效地調整。若是有條件的話，還需要對礦井一線生產人員的身體數據進行實時監測及收集，通過分析這些數據來獲取一線生產人員的身體健康狀況。對于這些數據的監測及分析都是處于實時狀態的，且每隔一段時間還需要對安全預警系統進行檢測，若是其中存在問題則需要即刻進行維護，確保安全預警系統運行的正常性。若是安全預警系統出現了問題，那么則需要立即停止礦井的各項生產活動，對整個系統進行維修，在確保安全預警系統正常之后，方可進行采掘生產活動，以此來確保一線生產人員的人身安全。

4.2 分析細節問題，掌握風險因素聯系

站在金礦地下采掘生產活動分析，其屬于一項極為復雜的系統性工作，且在生產之前，出于安全的考慮上，則需要考慮到不同金礦礦床的不同地質特征，但是一般情況下難以做到非常的全面。站在金礦地下采掘工作分析，其復雜性不僅僅體現在技術上的復雜性，還涉及到對金礦地下采掘有著不利影響的各種環境因素，如氣候因素、地質因素、交通因素、能源供應因素、社會經濟因素等，因此在金礦地下采掘生產期間必須針對其中各類對安全有影響的因素進行全面的分析，了解這些危險性因素之間的關聯性，以此來抓住最為關鍵的問題，從而進行科學合理的改善。比如，在金礦地下采掘工作開展期間，針對通風這一問題的分析上，則需要先做好機械通風設備的檢查，確保各項設備都能夠處于正常的運行狀態。同時，相關的管理部門則需要從金礦地下采掘生產的安全制度完善上著手，通過完善相應的監督管控制度來對通風措施的落實情況進行嚴格的監督，且在采掘作業開展期間，對于通風工作的開展必須嚴格地按照國家相應規定及要求來執行，所以這就需要對通風設備的相應參數進行明確的規定，如風筒直徑、風扇型號等參數，以保障最大通風順暢限度為前提。當這些通風措施都完善后，則需要在具體采掘作業開展期間進行實時監控，同時還需要科學合理的設計通風設備及風扇的安裝位置，并定期進行測風工作，確保能夠及時地將通風問題進行有效地解決。

在金礦地下采掘生產作業開展期間，采掘設備的性能及工作情況也會對生產安全帶來影響，所以在金礦采掘生產期間對于安全預警系統的安全上，也需要考慮到采掘設備的安全性。另外，在金礦地下采掘作業開展期間，金礦生產企業則需要在開采作業開展之前對本地的水文地質情況進行準確的考察，并仔細的調查與分析本地的水文地質文件，在確保收集到足夠的資料后方可對金礦進行開采。因此，這就需要事先做好準備工作，方可避免礦井發生透水事故。在金礦地下采掘生產活動實際開展期間，必須做好礦井實時監測工作，避免地表出現塌陷情況，同時還需要對金礦礦井周邊的地質問題進行細致的調查，預先采取相應的加固措施，當考慮好各種具有相貫線的問題后，方可將安全預警工作做到極致。

4.3 分析人員問題，強化人員培訓學習

目前，站在金礦生產企業的角度分析，對于安全預警系統的構建及應用上，首先是需要完備的安全制度規范及方法作為支撐，并立足金礦開采工程的實際情況進行相應的修正，立足金礦采掘生產風險特征對企業內部的安全生產制度進行完善，并做好一線生產人員的專業技能培訓工作，全面提升工作人員的安全生產意識和責任意識，確保金礦地下采掘各項活動的開展都符合相應的安全制度及操作流程。同時，在金礦地下采掘工作開展期間，作為一線生產人員，必須貫徹落實安全生產方針，積極主動地學習金礦采掘生產需要的生產技術及生產工藝，并能夠主動分析其中潛在的安全風險，采取科學合理的防范措施及解決方法，而對于解決方案的制定上，必須確保兩種或者兩種以上。這樣工作人員在掌握相應的生產技能之后便可以做好相應的預防工作，以此來保證生產的安全性。

當前為了確保各項安全生產措施到位，為金礦地下采掘生產各項工作的安全進行提供保障，則需要安全管理人員與一線生產技術人員積極參與安全教育培訓工作。金礦生產企業的管理層必須強化對生產管理人員及工程技術人員的相應培訓工作，通過專業知識技能的培訓來提升生產技術水平。因此，在金礦地下采掘生產方面，企業必須重視技術方面的投入，增強對安全教育培訓工作的重視，為金礦地下采掘生產活動的開展奠定基礎。

5 結語

總而言之，站在金礦地下采掘生產活動分析，其所處的環境比較特殊且惡劣，這就導致影響安全生產的因素比較多，安全事故發生幾率也比較高。所以，在金礦地下采掘生產活動期間必須注重安全防護工作，確保各項生產工作處于安全的狀態之下。文章之中從理論和技術層面分析了金礦地下采掘生產活動過程中安全預警系統的構建途徑，對構建具有實用性的安全預警系統進行了探索，具有一定的使用價值與使用意義，為今后金礦地下采掘生產活動的安全提供了保障。