试述煤矿安全生产监控与通信技术

试述煤矿安全生产监控与通信技术

王良波

天地 (常州 )自动化股份有限公司，江苏常州， 213000

摘要：随着我国社会经济的不断发展，各个行业都取得了很大的进步，特别是煤炭行业，在煤矿企业生产活动中，安全生产是重中之重。为了探索提升煤矿安全生产的具体方法，分析了现阶段中国煤矿安全生产中监控与通信技术的缺陷，论述了现阶段可应用于煤矿安全生产监控与通信的具体技术。

关键词：煤矿；安全生产；监控与通信

1我国当前煤矿安全生产监控与通信技术现状

相关部门针对煤矿生产特点提出具有较高可行性安全生产监控与通信技术，其中包括现场总线本质安全防爆、煤矿监控信息传输、煤矿监控数据处理、断电控制、馈电状态监测、开关电源本质安全防爆、矿用本质安全防爆电源、备用电源连接等方式内容，制定了一系列满足煤矿安全生产监控技术标准，建立了生产过程中及时发现问题并有效解决的监控系统。

通过信号采集、计算机监控、数据通信方式对煤矿生产进行监控，并且相对简便的线路连接就可以满足煤矿恶劣的生产环境具有良好的通用性，不仅实现了对煤矿生产活动的监督，更为煤矿生产安全监控提供了便利条件，煤矿安全生产监控与通信技术系统主要包括:安全生产监控技术及系统、井下人员定位技术及系统、移动通信技术及系统三大部分。

1.1安全生产监控技术及系统

煤矿安全生产监控系统和技术需要根据煤矿井下环境进行选择确定，对于传输距离远、井下电气环境复杂的情况，可采用树形结构来布设煤矿安全生产监控系统及安装；对于电网电压变化范围大、作业环境恶劣的环境，要采用远程供电方式替代煤矿安全生产监控系统传感器。

1.2井下人员定位技术及系统

普通的GPS定位信号无法全面覆盖井下通道，这就对煤矿井下人员定位技术及系统提出更高要求，一般井下人员定位识别卡位移速度应大于等于五米每秒，安全生产监控系统分站与井下人员定位识别卡无线传输距离不得低于十米，井下人员定位识别卡并发数量大于等于八十，总安装数量不少于八千。煤矿安全生产监控系统为井下生产作业人员提供位置检测系统，特别是井下作业过程中出现事故问题，井下人员位置检测系统可以检测到人员具体位置，便于营救人员及时、准确开展救援工作，减少人员损失，同时井下人员位置检测系统还可提升生产管理工作，让管理人员及时了解井下人员位置和出勤情况，以便更好的安排工作。

1.3移动通信技术及系统

移动通信技术及系统需要覆盖全矿井范围，因为煤矿作业无线传输损耗量大，需要较强的抗干扰能力，同时各个矿井无线传输的特点和规律是不同的，在移动通信技术及系统应用布设过程中需要充分考虑煤矿工作环境对移动通信及其他环境方面的需求，确定全矿井移动通信系统及其技术的应用方式，充分结合现代无线网络技术发挥作用。

2煤矿安全生产监控与通信技术

从上文的论述中可发现现阶段中国煤矿在安全生产监控与通信技术方面还存在较大的缺陷，加强现代化安全生产监控与通信技术的研究显得尤为必要。下文将针对现阶段可应用于煤矿安全生产的监控与通信技术进行系统分析与研究。

2.1无人地面遥控技术

在煤矿生产过程中许多地区都不具有人工巡视的条件，但这些地区依然存在着较大的安全隐患，在传统煤矿生产中这些地区往往最终成为煤矿安全生产的盲区，一旦发生事故很容易造成重大的人员伤亡。将无人地面遥控技术应用于安全生产中可实现对煤矿生产全方位与全过程的监控，从而有效提升整体的生产安全性。在无人地面遥控技术中最关键的技术为煤岩识别技术与仪器，因此，需要研究煤岩分界识别技术和仪器，研究液压支架、采煤机、刮板输送机精确定位技术，进一步提高监控的可靠性，实现无人工作面地面遥控。

2.2生命搜索与精确定位技术

救援也属于煤矿安全生产监控与通信的重点关注内容，一旦煤矿发生灾难，必须要及时展开救援行动，保证井下人员的生命安全。现阶段生命搜索技术与精度定位技术是影响煤矿救援效率的重要因素。但现阶段的生命搜索技术主要针对于地面开展，井下矿难的条件相对较为复杂，无法将现阶段已有的生命搜索技术应用于井下救援当中，现阶段必须要研究用于煤矿井下的生命探测与定位技术。研究能穿透煤岩冒落物的矿用防爆超宽带生命探测雷达、矿用防爆超低频生命探测仪、矿用防爆便携式人员位置检测仪、矿用防爆光学生命探测仪、矿用防爆声学生命探测仪等。现阶段大多数煤矿井下GPS（全球定位系统）信号都无法覆盖所有巷道，这就导致在实际救援过程中无法实现准确定位，现阶段必须要结合煤矿的具体网络结构与定位方式，研制出具有精确井下定位的技术与系统，实现煤矿井下人员的精确定位。

2.3灾害预警技术

煤矿重大灾害预警是保障煤矿安全生产的重要措施。现有煤矿安全监控系统具有瓦斯等实时监测、报警与断电功能，部分系统具有瓦斯、火灾、冲击地压等重大灾害预警功能，但预警准确率较低，难以满足煤矿安全生产需要。因此，迫切需要提高煤矿重大灾害预警准确率，研究基于煤矿安全监控系统的瓦斯、火灾、冲击地压等灾害预警技术。研究基于煤矿安全监控系统和3DGIS（三维空间地理信息系统）、瓦斯地质、瓦斯压力、地音、瓦斯浓度变化等多元信息融合的瓦斯突出预警方法。研究基于煤矿安全监控系统和3DGIS、煤炭自燃倾向性、温度、CO浓度、O2浓度、CO2浓度等多元信息融合的煤炭自燃预警方法。研究基于煤矿安全监控系统和3DGIS、煤岩特性、煤岩声发射等多元信息融合的冲击地压预警方法。

2.4大范围传感器布置

在煤矿安全生产监控当中，传感器发挥了较为重要的作用，只有实现传感器的大范围布置才能实现对煤矿的全方位监控。例如，在煤矿生产过程中瓦斯爆炸是极为常见的一种安全隐患，在煤矿中布置瓦斯传感器可实现对瓦斯含量的监控，避免瓦斯爆炸。但现阶段大部分煤矿对于传感器布置的认识还存在着较大的不足，传感器布置的范围相对较小，监控效果不佳，甚至还存在许多盲区。因此，现阶段煤矿在进行传感器布置时必须要结合自身的实际生产状况，对传感器布置进行重新调整，尽量在更大的范围之内布置更多的传感器。

2.5安全无线通讯技术

由于传统无线通讯技术存在导致瓦斯爆炸等安全隐患，因此，长期以来无线通信技术在煤矿生产中的应用范围都相对较小，只有在局部安全条件较好的区域中才允许使用。但无线通信技术使用的限制导致许多先进智能设备的应用存在着较大的束缚。因此，当前阶段必须要加强安全无线通信技术的应用，从而有利于煤矿生产整体安全性能的提升。基于此种情况，当前阶段必须要不断加强安全无线通讯技术的研究，在保障通信的前提之下，降低无线信号的发射功率与能量，提升无线通信的安全性。

3结语

煤矿安全生产对于煤矿发展及中国的能源事业发展都具有非常重要的意义。结合自己的实际工作经验，对当前阶段可应用于煤矿安全生产的监控与通信技术进行了简略分析，旨在促进煤矿安全生产的进一步发展。

参考文献：

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