矿产企业电子技术在矿山安全中的应用

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2018-10-11

目前矿产企业众多,除煤矿外,多数稀有金属矿开采方式以地上露天开采为主,但随着开采量的逐渐增加,地上稀有金属矿藏的减少,多年后势必会从地上开采转移到地下开采。

众所周知,地下开采的难度要远远高于地上开采,矿井下环境恶劣,未知因数较多,塌方、瓦斯气体引发的爆炸、吸入有毒气体等灾害事故时有发生,井下工作人员的人身安全和矿产企业的财产安全实时面临威胁。 随着现代电子技术的发展,以及矿用电子技术在矿产开采和生产中的广泛应用,越来越多的矿产企业投入到矿山电子信息化的安全监测研究中来,为矿山的安全生产和矿井工作人员的生命安全做出了突出贡献,同时也有效提高了生产效率。 1矿产企业电子技术发展概况在电子技术即将成为世界上第一大产业的今天,电子技术的发展已经远远超乎人们的想象,应用领域无孔不入,人类能有今天的进步程度,离不开电子技术的飞速发展。 矿产企业也意识到在矿山开采中,引入现代化的生产技术、自动控制技术、数字化监控技术、电力合理调度技术、对于预防矿难,减少生产事故,节约能源、减少高危环境作业人员和提高生产效率都是相当必要的。

因此,电子技术在矿业产业中应用很广,自矿用可燃气体传感器和井下无线通讯技术产生后,矿山安全生产进入了一个新的发展阶段[1],使得管理人员可在地面远程监控井下施工情况,对下井人员所处井下环境和具体定位可以实时掌握,大型矿用机电设备的出现也为提高生产率和矿难营救提供了可靠的保障。 2矿山安全需求分析矿山安全生产是第一位的,在安全生产的前提下提高工作效率与产量是矿产企业所追求的目的。

矿山开采中,矿山安全监测主要包括生产管理安全和井下工作人员安全。

由于井下环境恶劣,井下工作人员要长期作业于这种环境中,还要伴有繁重的体力劳动,井下救援与应急方案显得尤为重要。

另外,井下空间形状各异、巷道长短不一,狭窄交错,电磁干扰强度大[2],一般有线通信系统或设备在矿山不适用,想要建立信息化矿山安全监测系统,难易程度要比在工厂铺设安全监测系统复杂得多。 结合矿山实际生产需要和实地环境,矿山安全需求应考虑以下几方面,为了满足安全生产需求,变电站自动化系统和电网监控要符合施工规定,满足井下作业要求;考虑井下人员安全,要设立连同生产安全在一起的矿山安全监测系统,保证应急救援能顺利进行。 3现代电子技术在矿山安全监测信息化中的应用矿井在开采施工的过程中,主要可分为以下几部分,第一部分是监控管理,第二部分是通讯,第三部分是生产现场[3],可以看出这三部分都和电子技术是密不可分的,哪一个层次都离不开电子技术的参与。 这三部分组合在一起就构成了信息化的矿山安全监测系统的整体框架,在这三部分的分支之下还包含了多种监测子系统,比如:矿山电力调度系统、运输监控系统、水泵监控系统、井下电网监控系统、矿山开采机电设备管理系统、矿山通信系统、矿工实时定位监测系统、矿井气体监测系统和集控管理中心等。 可以说这是一个庞大而复杂的监测和生产控制网,只有各个系统配合得当,各司其职,提高信息化和自动化水平,才能为矿山开采、生产安全和提高生产率发挥重要作用。 矿山生产安全监测矿山开采危险性和不可预知性都是很强的,矿井里有太多未知的情况,即使整套安全监测系统都采用顶级设备,井下都是资深工作人员,也不能排除一些未知的安全故障,达到安全生产零事故,安全监测系统能做到的就是尽力降低事故的发生率,最大程度的保证生命和生产安全。

其中生产安全监测应该包括以下子系统:矿山安全生产管理系统、矿山电力调度系统、矿山开采机电设备管理系统、自动化控制系统、井下水泵监测系统、运输监控系统和矿井气体监测系统等[4],每个系统都是独立的,又受到集控管理中心整体控制,统一调度,当某个系统监测值超出规定范围,将会报警,集控管理中心根据报警及时处理,做出相应解决方案,把生产损失降到最低。

井下人员生命安全监测在任何环境下,人身安全是第一位的,矿井开采的重中之重是保证生命安全。 当矿难发生了,再去应急救援我们最不愿意看到的情况,各方面的损失都是最大的,为了防患于未然,减小矿难救援带来的损失,就应加大前期投入,建立完备的现代化安全监测系统。

从人身安全角度,该系统应具备以下子系统:矿山通信系统和矿工实时定位监测系统等,而且为保证地面总监控与矿井内部的通信畅通,矿山通信系统一般都采用几种不同的通信设备同时工作。 在有线通信线路难以铺设或成本高昂的情况下,可采用无线通信,目的就是为了保证让井下人员在环境恶劣或强磁干扰时仍能与主监测系统通信,以便当矿难发生时第一时间组织营救。

4结语针对矿山安全需求分析,明确矿用电子技术在信息化矿山安全监测中是非常重要的,矿山安全监测系统是一个庞大而复杂的监测和生产控制网,生产安全无小事,采矿业在各行业中工作人员危险系数较大,生产事故和伤亡率较高,矿产企业在提高生产效率的同时,要更加重视生产安全,矿用电子技术的发展将会在一定程度上为矿山安全生产做出贡献,对人身安全的保障具有重要的现实意义。 [1]李杰,朱海鹰等.便携式气体检测报警仪在生产中的应用[J].石油工业技术监督,2006(11):40-42.[2]林向红.矿山企业通信系统设计的探讨[J].有色矿山,2003(6):32-34.[3]付勇.矿井综合自动化系统设计策略研究[J].内蒙古煤炭经济,2017(8):5-6.[4]陈鹏,曾伟,郭华.井下无线信号传输特性的分析[J].煤矿安全,2010(04):138-141.作者:鲍捷欧仁侠陈洪斌单位:吉林医药学院。