陳四樓煤礦大數(shù)據(jù)背景下安全管理實(shí)施與研究

王欣 于春曉

（河南龍宇能源股份有限公司陳四樓煤礦，河南永城 476600）

1 大數(shù)據(jù)的概述

大數(shù)據(jù)是信息化建設(shè)發(fā)展到新高度的產(chǎn)物，是指無法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。大數(shù)據(jù)具有海量的數(shù)據(jù)規(guī)模、快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、多樣的數(shù)據(jù)類型和價(jià)值密度低的特征。

2 大數(shù)據(jù)在陳四樓煤礦應(yīng)用于安全管理中的策略研究

煤礦安全管理作為長期以來困擾煤炭行業(yè)安全高效發(fā)展的嚴(yán)峻課題，改革開放以來，雖然我國煤炭百萬噸死亡率已經(jīng)下降到0.083，但對比國外先進(jìn)國家煤礦安全管理水平仍有不小差距。煤礦大數(shù)據(jù)技術(shù)的引入為持續(xù)推動(dòng)礦井安全管理注入了強(qiáng)大動(dòng)力，并且煤礦安全生產(chǎn)和安全管理過程中所積累的海量數(shù)據(jù)也與大數(shù)據(jù)特性有所交集。相比傳統(tǒng)的信息處理技術(shù)而言，大數(shù)據(jù)更符合當(dāng)前信息時(shí)代數(shù)據(jù)爆炸的現(xiàn)狀。

同時(shí)大數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的快速流轉(zhuǎn)與價(jià)值，提高對數(shù)據(jù)的“加工能力”，并在最短的時(shí)間內(nèi)通過“加工”實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的分析處理和增值，其客觀存在的依據(jù)是洞察力。隨著綜合信息化的高速發(fā)展，大數(shù)據(jù)勢必成為礦井豐富安全管理的重要手段，是推動(dòng)煤炭行業(yè)安全發(fā)展的必然之舉。

3 陳四樓煤礦安全管理現(xiàn)狀、信息數(shù)據(jù)特征

3.1 礦井安全管理現(xiàn)狀

（1）近年來，礦井雖然加大了改革創(chuàng)新、先進(jìn)生產(chǎn)力和自動(dòng)化、智能化設(shè)備的引進(jìn)力度，采掘工作面現(xiàn)場機(jī)械化、自動(dòng)化和智能化生產(chǎn)水平不斷提升，且技術(shù)改造持續(xù)完善，但受開采深度不斷增加的影響，礦井重大致災(zāi)因素逐步凸顯且種類逐漸增多，同時(shí)作為煤與瓦斯突出礦井，受其生產(chǎn)本質(zhì)的制約，井下現(xiàn)場生產(chǎn)作業(yè)期間仍不能完全擺脫人工勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)環(huán)節(jié)較多、作業(yè)流程較復(fù)雜等不利因素。

（2）對于煤礦安全生產(chǎn)事故，尤其是重特大傷亡事故是各煤礦企業(yè)談聲色變和不愿談及的家丑，其事故相關(guān)的寶貴經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)也是不愿自行共享的，且就目前煤礦安全事故分析仍偏向于事后分析，未能真正有效地實(shí)現(xiàn)超前預(yù)警、事前防控的最佳效果，導(dǎo)致安全管理效能未能完全得到釋放，與此同時(shí)全面有效且有深度的事故分析工具在煤礦中應(yīng)用較少。

（3）陳四樓煤礦作為井工煤礦，開采深度較深，且作為煤與瓦斯突出礦井，采掘工作面受瓦斯賦存異常、地質(zhì)構(gòu)造條件、重大災(zāi)害和開采條件復(fù)雜等多方面不利因素的影響，同時(shí)現(xiàn)場安全生產(chǎn)較難控制。

3.2 陳四樓煤礦信息數(shù)據(jù)特征

（1）信息數(shù)據(jù)體量大。礦井井下現(xiàn)場生產(chǎn)是動(dòng)態(tài)變化、瞬息萬變的過程，期間所積累的大量數(shù)據(jù)體量是龐大而繁雜的，并且這些數(shù)據(jù)也都將作為礦井現(xiàn)場安全生產(chǎn)和日常安全動(dòng)態(tài)管理重要數(shù)據(jù)。

（2）信息數(shù)據(jù)多樣化。礦井生產(chǎn)過程是實(shí)時(shí)變化的，其現(xiàn)場各類傳感器及相關(guān)安全監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備所采集和監(jiān)測到的數(shù)據(jù)也同步實(shí)時(shí)更新和變化，且圖像數(shù)據(jù)等半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)所占數(shù)據(jù)密度呈逐步增大趨勢。

（3）信息數(shù)據(jù)價(jià)值密度低。礦井在用各類安全監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備及傳感器在生產(chǎn)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)同步運(yùn)行，實(shí)時(shí)變化的過程中，持續(xù)不斷地傳輸和生成大量信息數(shù)據(jù)，但所產(chǎn)生的這些數(shù)據(jù)和信息較從中獲取的知識(shí)成反比。

（4）信息數(shù)據(jù)生成和增長速度快。礦井信息綜合化和自動(dòng)化的聯(lián)合應(yīng)用，在安全生產(chǎn)過程中起到了至關(guān)重要的作用，也覆蓋了礦井瓦斯監(jiān)測等系統(tǒng)，通過設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，并能夠保持快速增長。

4 大數(shù)據(jù)在陳四樓煤礦安全管理中的實(shí)施與研究

4.1 大數(shù)據(jù)改變思路，全面提升安全理念

要有效解決礦井生產(chǎn)過程中繁雜生產(chǎn)系統(tǒng)所帶來的問題和出現(xiàn)的異常信息，就必須轉(zhuǎn)變思路，降低數(shù)據(jù)精確性需求，接受大數(shù)據(jù)時(shí)代下混雜而體量龐大的數(shù)據(jù)，獲得更全面的信息數(shù)據(jù)，降低人為主觀意識(shí)失誤，從而指導(dǎo)礦井重大安全決策。

4.2 大數(shù)據(jù)超前監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性

以往煤礦設(shè)備管理理念大都是“事后管理”，即在設(shè)備出現(xiàn)故障后進(jìn)行應(yīng)急性搶修，這種應(yīng)急狀態(tài)下的設(shè)備搶修既影響正規(guī)作業(yè)循環(huán)也給設(shè)備搶修過程中人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)等方面帶來安全風(fēng)險(xiǎn)，埋下安全隱患。大數(shù)據(jù)為消除此風(fēng)險(xiǎn)隱患提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障。通過大量數(shù)據(jù)的收集，并進(jìn)行合理化分析、對比，并結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)超前預(yù)判生產(chǎn)過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)和即將產(chǎn)生隱患問題和異常信息，確保安排檢修人員在設(shè)備發(fā)生故障前進(jìn)行調(diào)整和檢修維護(hù)，降低設(shè)備損耗、生產(chǎn)影響和風(fēng)險(xiǎn)隱患，提升設(shè)備安全管理水平。

4.3 大數(shù)據(jù)技術(shù)建立事故分析新方向，實(shí)現(xiàn)“雙重預(yù)防”超前防范

運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)分析則更全面，通過收集國內(nèi)外煤礦提升運(yùn)輸事故現(xiàn)場數(shù)據(jù)，包括提升機(jī)與作業(yè)現(xiàn)場匹配、斜巷坡?lián)踉O(shè)施設(shè)計(jì)參數(shù)、現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境等數(shù)據(jù)。運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析可以深度挖掘以上3 個(gè)主要因素外的相關(guān)要素，設(shè)置提升運(yùn)輸教學(xué)模型，指導(dǎo)礦井提升運(yùn)輸安全生產(chǎn)。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠從更多方面考慮事故的預(yù)防舉措，真正實(shí)現(xiàn)“雙重預(yù)防”在安全管理中“防火墻”作用，具有深遠(yuǎn)的意義。

4.4 大數(shù)據(jù)強(qiáng)化技術(shù)認(rèn)知，轉(zhuǎn)變管理思維

機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化和智能化建設(shè)是煤礦企業(yè)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的重要舉措，陳四樓煤礦經(jīng)過多年孜孜不倦的努力，礦井已與華為公司合作打造了F5G 工業(yè)光環(huán)網(wǎng)技術(shù)，并實(shí)施取得初步成效，使礦井實(shí)現(xiàn)了對環(huán)境、設(shè)備和人員狀態(tài)的實(shí)時(shí)感知；萬兆工業(yè)環(huán)網(wǎng)和F5G 通信技術(shù)的應(yīng)用，讓礦井開通了信息傳輸?shù)母咚俟?。同時(shí)基于大數(shù)據(jù)的智能應(yīng)用，積累了大量的結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，而這其中又以非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)占主導(dǎo)地位。礦井安全生產(chǎn)管理人員必須轉(zhuǎn)變以往傳統(tǒng)和落后的管理思維，將抽樣分析向全樣本數(shù)據(jù)分析蛻變，相比抽樣分析而言，盡管在數(shù)據(jù)精確性上有所缺陷，但就數(shù)據(jù)分析情況而言卻全面增強(qiáng)，并且大數(shù)據(jù)能進(jìn)一步發(fā)掘不同數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，有效地捕捉傳統(tǒng)分析工具所被疏漏的細(xì)枝末節(jié)，逐步降低煤礦安全管理過程中人為意識(shí)失誤。

5 結(jié)束語

目前大數(shù)據(jù)技術(shù)已日趨成熟，煤礦大數(shù)據(jù)的應(yīng)用處于萌芽狀態(tài)，但前景很廣闊。改變煤礦安全管理思路，打破事故分析局限性，實(shí)現(xiàn)“雙重預(yù)防”關(guān)口前移，指導(dǎo)設(shè)備設(shè)施安全高效運(yùn)行，保障煤礦企業(yè)安全發(fā)展?？傊?，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠從根本上提升現(xiàn)場安全管理水平，也會(huì)助推煤炭行業(yè)安全管理步入新時(shí)代。