現代化礦井信息化建設技術研究

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摘要：為了提升煤炭行業工作效率，使決策層隨時隨地的掌控企業生產、安全監管、人力資源等信息，更深層次的挖潛信息化建設力度，針對性的提出了礦井信息化建設解決方案，對系統建設的每個部分進行了具體的描述，積極采用先進的生產裝備自動化，利用信息技術開展生產、管理。

關鍵詞：信息化；煤礦；安全

我國煤炭資源儲量豐富，也是世界上最早開發利用煤炭的國家之一，隨著近年科學技術的發展，煤礦企業對企業自身信息化建設越來越重視，企業的自動化控制水平和信息化程度也逐年提升，建設“數字礦山”、“智能礦山”的稱為一種趨勢[1-3]。

1礦井基本情況

東灘煤礦隸屬于山東兗州煤業股份有限公司，行政區劃屬于濟寧市。該礦始建于1979年12月1日，1989年12月23日建成投產。原設計生產能力400萬t/a，服務年限81年，現核定生產能力750萬t/a。井田面積59.9606平方公里，開采深度+49.85～-1350m。礦井采用一對提升豎井，兩個水平（第一水平-660m，第二水平-745m），上下山開拓方式（下組煤設計采用暗斜井延深開拓方式）。礦井通風為對角抽出式，主、副井進風，北風井和西風井回風。井田煤層傾角小，寬緩褶皺發育，上組煤 (山西組2、3煤層和太原組6煤層)和下組煤(太原組15上、16上、17煤層和18上2煤層)間距較大，上下組主采3煤層和17煤層。分兩個水平上、下山開采。第一水平-660m，開采上組煤，主采3上、3、3下煤層；第二水平-745m，開采下組煤。

2礦井信息化建設方案

2.1環境監測主要監測煤礦井下各種有毒有害氣體及工作面的作業條件，如瓦斯、一氧化碳、氧氣濃度、風速、負壓、溫度、巖煤溫度、頂板壓力、煙霧等進行實時監測如遇到超標、超限或故障數據時，系統將立即把相關信息通過短信或彩信的形式群發給相關人員，為管理人員準確、快速的制定安全防范措施，提供第一手信息。如在瓦斯監控方面安裝一套KJ90N監控系統，雙機熱備，備用主機能在5min內正常啟動。中心站設置在監測監控室，監控中心配置主、輔監控主機系統各一套，并配置監控終端。同時根據需要接入計算機管理系統，可通過互聯網實現數據上傳，便于上級行業主管部門及時掌握各生產礦井的生產情況，對各礦井安全生產實時監督、及時指導安全生產、消除安全隱患。

2.2生產監控系統實現對井上、井下各主要生產環節的各種生產參數和重要設備的運行狀態參數進行實施監控，如煤倉煤位、水倉水位、供電電壓、供電電流、功率等模擬量；水泵、提升機、局扇、主扇、膠帶機、采煤機、開關、磁力起動器運行狀態和參數等。即使領導出差在外也可以隨時隨地通過手機終端對生產過程進行實時掌控，方便對整個生產過程進行監控和決策。

2.3人員定位煤礦井下作業的特殊性，決定了掌握井下情況對于煤礦安全生產管理十分重要。根據煤礦生產的實際需求和特點，礦井人員管理系統應采用2.4G有源射頻識別、微波通信、計算機、數據通訊等多項技術，通過對井下遠距離靜態、動態目標進行非接觸式信息采集處理，在數據庫及軟件的支持下，安裝一套KJ277型人員管理系統，雙機熱備，備用主機能在5min內正常啟動并使用，所有入井人員全部攜帶識別卡實現對井下人員的管理，從而完成日?？记诠芾怼⒕氯藛T跟蹤定位、災后搜救等功能。

2.4緊急避險系統在井底車場左側設置有永久避難硐室。避難硐室避險人數均按礦井最大班下井人數設計，可服務兩采煤工作面及兩掘進工作面。避難硐室按設計要求施工安裝，硐室全長60m，其中室生存室長40m（寬3.0m）、兩個過渡室均為長3.0m（寬3.0m）。避難硐室備有相應的食品、飲用水、自救器、設置人體排泄物收集處理裝置、監測監控系統等設施以及急救箱、照明設施、工具箱、滅火器等輔助設施。系統有專人看管和維護，運行正常。

2.5壓風自救系統按照《煤礦安全規程》要求在建立的壓風系統的基礎上，在地面建造壓風機房，選用1臺ERC-150SWL型螺桿式空氣壓縮機（Q=19.2m3/min，P= 0.85MPa，N=110kW，U=380V）、1臺JN110-8型螺桿式空氣壓縮機（Q=19.8m3/min，P= 0.85MPa，N=110kW，U=380V）。壓縮機均有智能控制系統，能夠滿足壓風自救系統需求。供氣主管選用，支管選用。

2.6供水施救系統按照供水施救系統建設標準，為了減少項目投資，供水施救管路采用與消防、防塵管路共用的建設方案，同時為保證水質符合飲水標準，在地面主管上采用三通閘閥連接至生活飲水管網上，遇到緊急情況時，能夠實現生活用水與防塵用水的供水轉換，對井下被困人員提供生活飲用水，解決被困人員的飲水安全問題。

2.7通信聯絡系統地面通信聯絡系統使用程控交換機，容量為80門，在地面調度室、監控室、主要通風機房、絞車房、會議室等地點裝設HCD129P型電話機，實現礦內互通，在井下配電硐室、絞車房、井底車場、膠帶運輸機轉載點、井下采、掘工作面等重要場所裝設直拔地面調度室的KTH-33本質安全型電話機。

2.8語音廣播系統該系統的主要功能是建立語音中心，廣播用戶通過語音中心選擇在網絡中的收聽用戶接受語音數據，收聽用戶可以通過視頻服務器、數字硬盤錄像機客戶端或者其他語音客戶端收聽語音信息，通過語音中心可以有效地減少網絡負載。 

3結語

未來要加大專業人才培訓，隨著信息化建設的不斷發展，為了與國內煤炭先進行業學習、接軌，要派信息化施工負責人到先進煤炭企業學習。另外，要建立健全信息化建設的保障機制，重點加強企業骨干力量信息化專業技術的培訓，加強礦山輔助軟件礦山CAD、CASS、Autodesk 3DMax等技術的應用。

參考文獻：

[1]張西珠.煤礦安全移動監控系統的設計與實現[J].煤炭技術,2014,33(10):50-52.

[2]趙貝.淺談基建礦井中的信息化建設[J].能源與節能,2016(12):10-11.

[3]欒仁和,姜大鵬,張霞.建設信息化礦井,提升安全保障能力[J].山東煤炭科技,2013(01):269-270.

作者:王澤群 單位:兗州煤業股份有限公司東灘煤礦