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摘要：本文通過論述目前國內煤礦生產中進行煤礦檢測的意義，分析國內在進行煤礦監控中使用到的監控系統，研究其特點及關鍵技術，為后期更合理的進行煤礦監控提供理論指導。

關鍵詞：煤礦監控；產量檢測；人員定位

我國煤炭資源豐富，在北方廣泛分布，而且煤層淺易于開采。建國之后，尤其是改革開放以來，我國的經濟得到快速發展，能源的需求也導致煤炭行業和能源行業取得巨大的發展，但是長期以來只顧眼前發展，不顧身后安全的問題也得到各界越來越多的關注。最近幾年，煤礦事故頻發嚴重威脅煤礦工人的人身安全和煤炭行業的健康發展。煤炭行業存在多種多樣的危險，瓦斯中毒、煤塵爆炸、礦井坍塌等等都威脅著煤礦從業人員的安全，制約著行業發展。為了更好的滿足能源需求，確保行業健康持續發展，必須采取合理措施對煤礦進行監控，隨時掌握煤礦的狀況，研究分析其安全程度，在危險發生之前進行預測，及時進行處理，降低煤礦事故的發生概率。

1煤礦監控的意義

從2001年到2010年十年的時間中，我國煤礦發生事故的次數以及事故死亡人數的統計結果顯示，事故次數從最初的3000多近4000次下降到2010年的1400多次，事故頻率明顯降低。死亡人數和百萬噸死亡率也出現了明顯的下降。主要就是因為在新世紀以來，國家行業對于煤礦安全問題越來越重視，制定了更嚴格的管理法規，采取了一定的監控方案。通過對發生重大礦難事故的原因進行調查之后發現，很多都是由于沒有采取合理的監控措施或者是監控設備失靈導致。比如2012年貴州響水煤礦發生礦難，造成23人死亡，5人受傷，根據后來的調查結果顯示，該煤礦有安裝的煤礦監控設備，在礦難發生之前，安裝的瓦斯監控系統曾經發出過警報，但是工作人員沒有進行合理的處理，只是作為監控系統故障處理，最終導致了礦難的發生。相反的在河北沙河北溝煤礦，在2004年的5月中旬，監控發現總回風中的一氧化碳含量異常增加，由于監控系統的存在預警，監控人員迅速通告煤礦，對現場情況進行了迅速檢查并對井下作業人員及時撤離，由專業人員進行故障排除，避免了惡性事故的發生。

2煤礦監控系統

煤礦監控系統涉及內容比較復雜，由許多小系統配合構成。其中比較重要的是關于煤礦運行的煤礦安全監控、煤礦電力供應的監控、煤礦傳送帶運輸狀況的監控；關于煤礦工作人員安全的作業人員管理系統；煤礦生產中煤炭產量和生產過程的監控。

2.1煤礦安全監控系統

煤礦安全監控系統的監控對象主要是煤礦內空氣中的主要氣體的含量，比如甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、煙霧濃度等；煤礦內空氣流通狀況，比如風壓和風速以及空氣溫度等；還有煤礦通風設備的運行狀態，風門風筒和通風機等設備的開啟或者關閉。通過檢測煤礦內瓦斯含量及通風設備的狀態，當含量過高或者設備停轉的時候，煤礦安全監控系統可以反饋到出現故障區域的電源設備，進行斷電和閉鎖。這樣可以防止出現火花導致瓦斯爆炸；同時系統會反饋給警報系統，提醒工作人員及時撤離，避免出現危險造成人員傷亡。同時煤礦安全監控系統對于煤礦故障之后進行應急救援和發生事故之后進行原因調查也十分重要。監控系統可以在發生事故的時候及時記錄出現事故的時間，如果是發生爆炸可以確定爆炸起點和起火的原點。能夠進行科學的事故原因調查分析。

2.2煤礦工作人員管理系統

人員管理系統主要是監測井下人員所處的位置。通過對人員位置的監控，可以及時了解每個人員的運動軌跡，了解是否處于安全位置，同時可以記錄工作人員在某一地點的時間。通過集中的監控可以監測在某一個區域人員是否過于集中。而且系統還有相應的存儲記憶功能，能夠永久保存，隨時查閱。還可以根據具體情況對被監控人員發出報警信號，提醒人員注意安全隱患。一旦出現安全事故，可以對工作人員進行定位，便于開展及時有效的救助，節省搜救時間。

2.3煤礦產量遠程監控系統

利用遠程監控系統，能夠實時掌握各個煤礦的實際煤炭產量。避免出現煤炭產量過高造成產能過剩影響煤礦設備的安全；同時可以加強對實際產量的監測，根據產量實時核算煤礦的稅費基金等。而且可以對所有的產量進行統計記錄，在后期可以隨時進行查詢。避免出現瞞報產量的問題，保證煤礦整體產量的合理配置。

3煤礦監控特點及關鍵科學技術問題

煤礦生產主要在地下進行，屬于特殊工作。煤礦的礦井內部存在各種易燃氣體和腐蝕性氣體，對于信號的監測造成很大困難；而且整體工作環境惡劣，底下淋水情況比較嚴重，空氣中粉塵比較大；地下環境中磁場強度明顯比地上要高，對監控設備的影響比較大。綜合看來，煤礦的監控系統使用比其他工業監控難度要大，主要表現在以下幾個方面：信號傳輸距離遠，需要從地下到地上，還要考慮煤礦礦井內部的情況；電磁干擾嚴重，監控設備主要以電子傳感器進行敏感信號的監控，很多時候會由于地下磁場的干擾造成監測失靈或者信號錯誤；監控對象日常情況下變化不大，容易使檢測人員產生松懈，但是一旦出現變化就會造成很大的危險。為了實現監控系統安全準確運行，現在煤礦行業針對煤礦監控系統的相關技術問題進行專業的研究，以便于利用科學技術解決相關問題。目前最主要的幾個關鍵問題是：

3.1監控信息的傳輸和處理

研究合理的布線方式，利用有線、無線和以太網結合的方式進行信號的傳輸，提高信號傳輸的速度；關于信號的處理主要是研究各種信號所代表的煤礦狀態，通過這些信號判斷煤礦是否存在安全隱患，并進行及時的反饋處理，預防事故發生。

3.2傳感器的布置

需要對煤礦各個位置的信號進行監測，避免出現監控盲區，造成安全隱患。因此在安裝布置傳感器的時候需要選擇合適的位置。

3.3生命探測和人員定位

為了在發生礦難之后及時展開對被困人員的搜救，設計合理的生命探測和人員定位系統。通過對人員的定位，縮短搜救的時間，提高被困人員救助效率。

4結語

通過分析可知，對于煤礦進行嚴格監控勢在必行。而實現監控也面臨各種困難?？萍既藛T需要加強對煤礦監控關鍵技術的研究，提高監控系統的準確運行，預防危險事故的發生。

參考文獻：

[1]栗繼祖,王金云.煤礦安全事故預警、監控與應急響應關鍵技術研究[J].太原理工大學學報,2009,40(2):180-183

作者：安少帥 雷云 單位：西安科技大學電氣與控制工程學院 畢節中城能源有限責任公司 中國神華神東煤炭集團公司錦界煤礦綜采一隊