煤矿安全生产监控与通信技术分析

【摘要】本文首先指出在煤矿安全生产中使用监控技术和通信技术的原因，接着指出我国煤矿安全生产监控技术及安全生产通信技术的现状，最后指出我国煤矿安全生产监控与通信技术应该如何进一步发展和应用。

【关键词】煤矿；安全生产；监控；通信技术

近些年来，我国的煤矿资源呈现出供不应求的趋势，煤矿企业为了获取利润，不断加大对煤矿的开采量，往往就会把煤矿的安全生产工作给忽视掉，最后酿成非常恶劣的煤矿安全事故。合理开采矿井资源，保障煤矿工人的人身安全，是煤矿安全生产中不可缺少的一部分。

一、煤矿安全生产中使用监控与通信技术的原因

（一）我国煤矿安全生产中存在的问题

1.开采强度过大一些煤矿通过加大对煤矿的开采力度以至于获得更高的利润。比如在井下同一个班内安排过多的作业人数；没有根据实际情况设计采矿施工等，都容易造成煤矿结构的破坏和不稳定，加大采矿施工风险；再加上生产组织的过于集中，加大了施工事故的破坏程度，一旦发生意外，会带来严重的人员伤亡。2.非法组织生产一些地区，特别是农村地区存在持证不全甚至无证就组织煤矿开采工作的情况；违反国家相关规定越界超层开采煤矿；无视执法部门惩处或者警告，继续组织煤矿开采工作等，这些非法组织的煤矿生产活动，存在着很大的安全隐患，严重威胁矿工的生命安全。3.安全管理混乱煤矿管理人员因为自身的安全生产意识薄弱，将会对整个煤矿安全管理工作完成的质量造成影响，比如：部分安全管理人员对煤矿管理的相关规定无视，允许工作人员在未规划的工作面采煤；对开采设备及辅助设备的安装不及时、不到位；煤矿监控系统安装管理不明确，安装地点不到位；对矿井工作人员的要求和监管力度不强等，会加大煤矿事故发生的几率，造成严重的矿难。4.煤矿企业对生产安全问题的忽视现代工业企业在经济发展的刺激之下单纯以追求经济利益为主，往往忽视了工业生产过程中的安全问题，安全第一的口号仅仅成为了一句口号，大部分煤矿企业并没有把煤矿从业人员的人身安全放在首位，发生事故的几率便会大大提升，发生事故之后的紧急处理工作不到位，没有以安全生产为重要目标。并且煤矿生产作为一项具有危险性的操作，一定的监督工作是必不可少的，但是在实际情况中，很多煤矿企业并没有建立比较健全的监督管理制度，甚至出现监督岗位的缺失现象。这种只重视经济利益而忽视了安全生产的做法，不仅不利于生产技术的更新，而且不利于生产规模的扩大，最终导致恶性循环，会给煤矿生产带来更大的安全隐患。5.煤矿操作事故防范措施不健全就我国目前的煤矿发展的状况来看，我国颁布的相关安全生产法律虽然在形式上弥补了生产安全方面的法律缺失，但是一些法律条款过于简单，内容不够全面细致，法律方面的漏洞很多，因此在法律层面对煤矿安全生产的保障作用仍然不够明显。煤矿企业的事故防范措施不健全，有一些煤矿企业甚至并没有制定相关的事故防范措施，加上煤矿操作的工作环境恶劣，如果煤矿企业的救生设备不健全，一旦事故发生，现场工作人员不能及时自救，对生命安全造成威胁。

（二）煤矿安全生产监控与通信技术使用的作用

1.保障煤矿工作人员的人身安全通过使用安全生产监控技术，能够及时掌握井下煤炭的开采状况，以及矿工的工作状况，如果有问题或者突发情况能够进行及时的反馈和解决。使用安全生产监控技术还可以提高监控人员和管理人员的监督和管理效率，降低事故发生的几率，更好地保障矿工的人身安全。2.减少事故发生几率，降低事故危害安全生产监控与通信技术的作用，不但能够把煤矿工作人员的工作状态和煤矿各项设备的运行状态给及时反馈出来，而且还能够保证煤矿开采工作的安全进行，从根本上降低事故的发生几率。除此之外，当出现预警信息，急需矿工撤离时，可以利用通信技术快速通知井下工作人员，避免其受伤害；而一旦事故发生，也可以利用通信技术掌握受困矿工情况，为营救工作创造条件，从而降低事故带来的伤害。

二、我国煤矿安全生产监控与通信技术现状

（一）煤矿安全生产监控系统

1.煤矿安全生产监控系统的作用安全生产监控系统中，硬件系统线路连接较为简便，整个系统通用性强，对工作环境的要求不高，因此，被广泛地应用于煤矿安全生产监控中。该系统能够加强对煤矿安全管理。在煤矿通风瓦斯管理方面，煤矿运输管理方面，煤矿供电方面，劳动组织管理方面等，煤矿安全监控系统都充分发挥了它管理的作用。2.煤矿安全生产监控系统的工作方式煤矿安全生产监控系统将包括信号收集系统、计算机控制系统、数据通信系统，它能够对软件程序与硬件电路的各个子系统进行中和处理，从而达到监督煤矿生产活动井而有序的目的。煤矿安全生产监控系统以软件为技术支撑，将计算机作为媒介，借助数据通信技术实现对数据的传输，计算和判断，并及时做出评价，预警生产过程中的安全隐患，在非本质安全电路的情况下实现断电[1]，从而实现煤矿生产的安全，降低事故发生的几率，保障矿工的人身安全。

（二）煤矿安全监控技术

根据井下工作环境选择合适的安全监控技术：在电线传输距离远，电气易爆炸的井下环境中，安装树形结构的安全生产监控装置；在工作环境恶劣，电网电压波动幅度较大的井下环境中，传感器应该选择远程供电，代替中继器，以提高监控系统的抗故障能力[2]。

（三）煤炭产量监控系统

为了保证煤矿资源的长久使用，避免无节制开采带来的能源消耗以及安全隐患，应在煤矿安全生产监控过程中建立和使用煤炭产量监控系统。该监控系统能够实时监测煤炭产量，并传输多种信息数据，从而整合汇报成每小时的产量数据，以便于对煤炭生产状况做出检查，分析和评估，这样一旦出现煤矿生产不符合国家相关规定，相关部门就会收到预警。正是煤炭产量监控系统的存在，使相关部门对煤矿生产工作检查的效率得到了提高，还增强了对煤矿企业的威慑力，从而煤炭产量监控系统有效减少煤矿过度开采现象的发生，在保证煤矿资源的可持续开采的同时，降低了因过度开采引发事故的可能性。

三、我国煤矿安全生产通信技术现状

（一）全矿井移动通信系统

煤矿井下工作环境对移动通信的要求很高，与其他环境对移动通信的要求相比存在很多不同的地方，因此，煤矿井下工作的无线传输有一些特殊的要求和特点。在煤矿井下工作环境中，设备安置难度高，无线运输的损耗量较大，而且发射功率会受到多种因素的限制，为了保证无线传输的稳定性，就需要选择体积小，抗干扰能力强和抗故障能力强的设备，同时这些设备的保护性质要好，能够适应井下环境较大幅度的电源电压变化。为了满足井下环境对移动通信的特殊要求，相关的研究人员借助计算机技术和通信技术等，分析设计出了具备较多基站的矿井移动通信系统网络结构模式[3]。这种移动通信系统与WIFI技术配合使用，在保证煤矿安全生产，及时发布预警信息，进行人员紧急转移，以及事故发生后的营救工作等方面发挥出十分重要的作用。

（二）计算机通信技术

计算机通信技术在煤矿安全生产中的使用顺序，计算机通信技术对煤矿生产相关数据进行记录，并将这些记录的数据进行储存和传输，以便于相关人员进行查看和分析。还可以使用计算机通信技术对曾经出现过的生产事故进行记录和统计，便于对事故原因的追究，以及今后的生产安全预警工作。

（三）远程通信系统

煤矿企业为了保证煤矿井下工作人员的人身安全，要限制井下工作人员的数量。在实际的煤矿工作中，为了防止出现井下工作人员过多，不符合规定的现象，就需要利用远程监控系统对井下人员的人数进行实时监控，并利用远程通信技术将井下工作人数状况进行传输，一旦人数过多，系统就会发出预警，方便安全管理人员调整矿井作业人员。通过远程通信系统，能够实现对井下工作状况的实时控制，保证井下工作人数在合理的范围内，避免因施工人数过多造成的安全隐患；还可以减少煤矿企业的矿工开支，提高经济效益。

（四）矿井安全预警技术

煤矿安全生产的重要保障是预警。在煤矿的开采过程中，除了要保证井下工作环境的安全，以及工作人员施工的安全外，还要借助相应的监控技术和通信技术，做好煤矿矿产安全性的预警处理工作。根据煤矿的特殊要求，建立起火灾监测预警系统，瓦斯监测预警系统，冲击地压监测系统，以及断电功能监测预警系统。为了保证这些监测预警系统的有效性，除了使用正确的监控技术外，还一定要做好通信技术，只有利用高效的通信技术，才能够及时传输数据，及时对数据进行分析和处理，及时对生产过程中的安全隐患显示出来，保证预警的高准确性与高效性，只有做到这一点，才能切实保障井下工作人员的安全。

四、我国煤矿安全生产监控与通信技术的发展方向

（一）减少人员使用，提高自动化水平

煤矿安全事故的多发场所是采掘工作面是导致的，通过大量的煤矿安全事故恰恰也说明了这一点，而这一场所的巡视工作在现阶段主要都是由工作人员负责进行的，而人工操作在降低安全事故系数，减少煤矿人员伤亡方面并不能够起到有效的帮助。为了解决这一问题，在煤矿生产和监管过程中就应该多使用机械设备与先进技术。使用煤矿安全生产监控和通信技术，并配合高科技、自动化、机械化的设备代替人工操作，减少人力资源的使用，从而降低采掘工作面的危险系数。通过使用回采巷道遥控，记忆割煤技术，实现对识别和开采难度大的煤矿的远距离控制[4]；适当的使用液压支架，有效的保证技术生产和设备运行之间的一致性；建立并维护好通讯系统，保证井下移动通信的及时性，能实现紧急避险指引和紧急呼救等多项功能；不断更新通信系统，提高煤矿安全生产监控与通信技术，能够提高通信系统的语音和视频功能。

（二）利用物联网技术，加强生产管理

在煤矿安全生产中，引入物联网技术，可以整合煤矿生产过程中需要用到的物资，对比不同物资之间的价格和质量等方面的差异，为煤矿企业负责人提供更多的选择。煤矿企业负责人可以根据煤矿生产的具体情况，选择最优的物资，从而降低生产成本，还可以在一定程度上保证煤矿生产过程的安全。通过物联网技术，可以为煤矿企业的生产管理提供经验交流和学习的平台，有利于提高煤矿企业的安全管理能力。同时，物联网技术还可以方便企业管理部门以及国家相关管理部门对煤矿生产过程的监督管理，从而提高煤矿企业对安全生产的重视程度，实现煤矿企业的安全生产。

（三）结合监控技术与通信技术，建立煤矿一体化通信系统

通过监控技术，实现对煤矿井下工作环境、工作人数、井下工作人员位置、煤矿生产状况、采矿设备使用情况等方面的监控。通过通信技术实现对监控数据信息的实时传输，保证系统能够及时分析和预警煤矿安全生产的状况和问题；还要保证通信技术和通信设备使用的稳定性，保证通信系统的报警联动、紧急呼救、扩音引导以及避险指示等功能的及时实现。不断更新监控技术、通信技术，使煤矿一体化通信系统具有语音、视频等先进的通信功能，一旦事故发生，可以通过这些通信技术及时掌握受困人员的状况，对于稳定受困人员情绪，提高营救效率具有重要意义。结语将煤矿安全生产监控技术与通信技术结合，并配合使用多种先进技术与先进设备，不但能够提高煤矿生产的自动化水平，而且能降低煤矿安全事故的发生几率，从而更好地保证煤矿生产工作的安全以及井下作业人员的安全。

参考文献

[1]张慧文.煤矿安全生产监控与通信技术探究[J].中文信息,2016(1):292.

[2]马丽.刍议煤矿安全生产监控与通信技术[J].技术与市场,2014,21(6):109-110.

[3]辛国亮.浅析煤矿安全生产监控与通信技术[J].时代报告:学术版,2015(8):255.

[4]蒋兴恒.煤矿安全生产监控与通信技术[J].科学与财富,2015(11):662.

作者：郭文军 郭选明 单位：六盘水师范学院矿业工程系

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