如何提高煤炭效率

煤炭是三大傳統能源之一，煤礦開采是關系國計民生的支柱產業。煤炭生產自然環境複雜，人員集中，工作場所往往在地下，采掘工作面隨時移動。如何提高煤炭生產效率和促進管理的智能化是煤炭企業一直關心的問題。 煤礦信息化系統結合了計算機技術、通信技術、自動控制技術和現代管理方法，將煤礦的生產、運行和管理集成為一個整體進行控制和管理，可以實現對礦區自然環境、開采面、生產設備狀態、人員位置的全面感知監測，也可以促進生產的自動化，管理的現代化，從而提高生產效率、安全水平燈箱照明。以此為基礎，在災害預測預報、事故應急處理、生產業務管理等方面起到重大的決策輔助作用。 2煤礦信息化系統建設內容 依據國家相關規範標准和當前成熟的煤礦信息化系統解決方案和技術，煤礦信息化系統一般包括感知層、網絡層和應用層。各層所包含的建設內容和發揮的作用如下：

1、感知層位於前端，通過各類傳感設備對礦區內生產設備、生產環境和人員的狀態、狀況和位置等信息進行獲取和收集。具體來說，是對煤運皮帶、煤倉、洗煤廠、水倉、變電站等各個生產相關設備的轉速、振動、電壓、電流感知；對風速、風量、溫度、甲烷、一氧化碳、二氧化碳 、氧氣等環境感知以及對攝像機、RFID人員定位等，這些傳感器在生產現場的地面、井下構建了一個龐大的傳感網絡層戶外廣告的作用。

2、網絡層主要由鋪設在地面、井下的礦用光纖工業以太環網及網絡交換機設備、光電轉換設備、路由器、防火牆、服務器等設備組成，以及用來無線覆蓋的PHS網絡或WiFi網絡等構成，這些網絡構建了覆蓋整個礦區的數據網絡。

3、應用層是礦區綜合信息化系統，主要包含礦區GIS系統、綜合管理系統（包括礦區應急指揮系統、調度系統、人員管理系統、短信管理平臺等）、生產自動化系統（包括大巷運輸系統、選煤廠計算機控制系統等）、通信系統（礦井通信系統、應急救援通信系統、井下調度無線通信系統等）、安全監控系統（包括視頻監控系統、提升機監控系統、主通風機監控系統、壓風機監控系統、中央泵房監控系統、工業電視系統等）。 整體信息化系統通過礦用光纖工業以太環網和工業現場總線等技術的串聯實現這三層的集成。環境、機電和人員的感知信息通過匯聚、傳輸和處理，最終實現煤礦開采的“采、掘、運、風、水、電、安全”等生產環節的統一管理，達到生產、管理各環節的優化廣告製作專業術語。圖1為典型的煤礦信息化系統的體系架構示意圖： 圖片1 圖1 煤礦信息化系統的體系架構 3煤礦信息化系統特點 相比較其他能源行業，煤炭生產往往為地下作業，所以具有生產環境複雜，工作場所暗狹窄，采礦界面時常移動，受地質環境影響較大等特點。在建設煤礦信息化系統的過程中，各類傳感器及機電控制設備的工作環境與其他系統有明顯不同。因此，結合地下的開采環境進行系統實施和設備選型是煤礦信息化系統的特點之一。 煤礦信息化系統第二個的特點就是對安全生產的特別要求。煤炭生產處於地下，人員相對集中，對地質條件的變化難以充分預估。並且不同的煤礦地質結構決定了各煤礦必須采用不同的開采方式。瓦斯、煤塵爆炸、礦井火災、頂板冒落、礦井透水等都是煤炭生產過程中可能遇到的特有的安全隱患。煤炭生產中安全永遠是第一位的，我國各級政府都充分重視煤礦安全問題。因此，在煤礦信息化過程中，提高煤炭生產的安全水平是極其重要的核心需求。 4煤礦信息化系統監理要點 在煤礦信息化系統建設中，指揮大廳及大屏系統、中心機房、網絡系統、應用軟件子系統等與其他系統建設中大同小異，可以參照相關規範和標准進行監理工作，本文不再一一贅述。此章節針對上一節提到的煤礦信息化系統中兩個特點，特提出在監理煤礦信息化系統中需重點關注的工作內容戶外廣告製作選材建議。 根據《國務院關於進一步加強企業安全生產工作的通知》(國發〔2010〕23號)等相關規範要求，為保證建設“系統可靠、設施完善、管理到位、運轉有效”的煤礦信息化系統。對所有井工煤礦來說，應建設監測監控系統、人員定位系統、緊急避險系統、壓風自救系統、供水施救系統和通信聯絡系統六大安全避險系統。針對這六大系統，具體以下提出監理要點。 4.1監測監控系統 1、主要監理依據： nMT/T 1004-2006 煤礦安全生產監控系統通用技術條件 nMT/T 1008-2006 煤礦安全生產監控系統軟件通用技術條件 nMT/T 1032-2007 煤礦監控系統線路避雷器 nMT 1084-2008 煤礦用硫化氫檢測報警儀 nMT/T 1112-2011 煤礦圖像監視系統通用技術條件 nMT/T 1113-2011 煤礦軌道運輸監控系統通用技術條件 nMT/T 1114-2011 煤礦供電監控系統通用技術條件 nMT/T 1116-2011 煤礦安全生產監控系統聯網技術要求 nMT/T 1126-2011 煤礦瓦斯抽采（放）監控系統通用技術條件 nMT/T 1127-2011 煤礦工作面生產監控系統通用技術條件 nMT/T 1128-2011 煤礦排水監控系統通用技術條件 nAQ1029-2007 《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規範》 nAQ6201—2006 《煤礦安全監控系統通用技術要求》

2、監理要點：

1)甲烷、饋電、設備開停、風壓、風速、一氧化碳、煙霧、溫度、風門、風筒等傳感器的安裝數量、地點和位置必須符合《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規範》(AQ1029-2007)要求。監測監控系統地面中心站要裝備2套主機，1套使用、1套備用，確保系統24小時不間斷運行服裝店裝修如何進行外觀設計和招牌設計。

2)煤礦企業應按規定對傳感器定期調校，保證監測數據准確可靠。

3)監測監控系統在瓦斯超限後應能迅速自動切斷被控設備的電源，並保持閉鎖狀態。

4)監測監控系統地面中心站執行24小時值班制度，值班人員應在礦井調度室或地面中心站，以確保及時做好應急處置工作。

5)監測監控系統應能對緊急避險設施內外的甲烷和一氧化碳濃度等環境參數進行實時監測。

4.2人員定位系統

1、主要監理依據： nAQ1048-2007 《煤礦井下作業人員管理系統使用與管理規範》 nAQ6210-2007 《煤礦井下作業人員管理系統通用技術條件》

2、監理要點：

1)系統必須包含人員識別卡或具備定位功能的無線通訊設備供下井人員配備。

2)礦井各個人員出入井口、重點區域出入口、限制區域等地點均應設置分站，並能滿足監測攜卡人員出入井、出入重點區域、出入限制區域的要求；巷道分支處應設置分站，並能滿足監測攜卡人員出入方向的要求。

3)煤礦緊急避險設施入口和出口應分別設置人員定位系統分站，對出、入緊急避險設施的人員進行實時監測。 4)礦井調度室應設人員定位系統地面中心站，配備顯示設備，執行24小時值班制度。

4.3緊急避險系統 1、監理依據： n《煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定》(安監總煤裝〔2011〕15號) 2、監理要點：

1)緊急避險系統應與監測監控、人員定位、壓風自救、供水施救、通信聯絡等系統相互連接，在緊急避險系統安全防護功能基礎上，依靠其他避險系統的支持，提升緊急避險系統的安全防護能力。

2)緊急避險設施應具備安全防護、氧氣供給保障、有害氣體去除、環境監測、通訊、照明、動力供應、人員生存保障等基本功能，在無任何外界支持的條件下額定防護時間不低於96小時。

3)緊急避險設施的容量應滿足服務區域所有人員緊急避險需要，包括生產人員、管理人員及可能出現的其他臨時人員，並按規定留有一定的備用系數。

4)緊急避險設施的設置要與礦井避災路線相結合，緊急避險設施應有清晰、醒目的標識。

5)緊急避險系統應隨井下采掘系統的變化及時調整和補充完善，包括緊急避險設施、配套系統、避災路線和應急預案等。

6)緊急避險設施的配套設備應符合相關標准的規定，納入安全標志管理的應取得煤礦礦用產品安全標志。可移動式救生艙應符合相關規定，並取得煤礦礦用產品安全標志。

4.4壓風自救系統 1、監理依據： n《煤礦安全規程》 nMT 380-2007 煤礦用風速表 2、監理要點：

1)空氣壓縮機應設置在地面。對深部多水平開采的礦井，空氣壓縮機安裝在地面難以保證對井下作業點有效供風時，可在其供風水平以上2個水平的進風井井底車場安全可靠的位置安裝，並取得煤礦礦用產品安全標志，但不得選用滑片式空氣壓縮機。

2)壓風自救系統的管路規格應按礦井需風量、供風距離、阻力損失等參數計算確定，但主管路直徑不小於100毫米，采掘工作面管路直徑不小於50毫米。

3)所有礦井采區避災路線上均應敷設壓風管路，並設置供氣閥門，間隔不大於200米。有條件的礦井可設置壓風自救裝置。水文地質條件複雜和極複雜的礦井應在各水平、采區和上山巷道最高處敷設壓風管路，並設置供氣閥門。

4)煤與瓦斯突出礦井應在距采掘工作面25～40米的巷道內、爆破地點、撤離人員與警戒人員所在的位置以及回風巷有人作業處等地點至少設置一組壓風自救裝置；在長距離的掘進巷道中，應根據實際情況加壓風自救裝置的設置組數。每組壓風自救裝置應可供5～8人使用。其他礦井掘進工作面應敷壓風管路，並設置供氣閥門。

5)主送氣管路應裝集水放水器。在供氣管路與自救裝置連接處，要加裝開關和汽水分離器。壓風自救系統閥門應安裝齊全，閥門扳手要在同一方向，以保證系統正常使用。

6)壓風自救裝置應符合《礦井壓風自救裝置技術條件》(MT390-1995)的要求，並取得煤礦礦用產品安全標志。

7)壓風自救裝置應具有減壓、節流、消噪聲、過濾和開關等功能，零部件的連接應牢固、可靠，不得存在無風、漏風或自救袋破損長度超過5毫米的現象。

8)壓風自救裝置的操作應簡單、快捷、可靠。避災人員在使用壓風自救裝置時，應感到舒適、無刺痛和壓迫感。壓風自救系統適用的壓風管道供氣壓力為0.3～0.7兆帕；在0.3兆帕壓力時，壓風自救裝置的供氣量應在100～150升／分鐘範圍內。壓風自救裝置工作時的噪聲應小於85 分貝。

9)壓風自救裝置安裝在采掘工作面巷道內的壓縮空氣管道上，設置在敞、支護良好、水溝蓋板齊全、沒有雜物堆的人行道側，人行道度應保持在0.5米以上，管路敷設高度應便於現場人員自救應用。

10)壓風管路應接入避難硐室和救生艙，並設置供氣閥門，接入的礦井壓風管路應設減壓、消音、過濾裝置和控制閥，壓風出口壓力在0.1～0.3兆帕之間，供風量不低於0.3米3/分•人，連續噪聲不大於70分貝。

11)井下壓風管路應敷設牢固平直，采取保護措施，防止災變破壞。進入避難硐室和救生艙前20米的管路應采取保護措施(如在底板埋管或采用高壓軟管等)。

4.5供水施救系統 1、監理依據： nGB 50383-2006 煤礦井下消防、灑水設計規範 nCJ94-2005 飲用淨水水質標准 nAQ 1020-2006 煤礦井下粉塵綜合防治技術規範

2、監理要點： 1)供水水源應引自消防水池或專用水池。有井下水源的，井下水源應與地面供水管網形成系統。地面水池應采取防凍和防護措施。

2)所有礦井采區避災路線上應敷設供水管路，壓風自救裝置處和供壓氣閥門附近應安裝供水閥門。

3)礦井供水管路應接入緊急避險設施，並設置供水閥，水量和水壓應滿足額定數量人員避險時的需要，接入避難硐室和救生艙前的20米供水管路要采取保護措施。

4)供水施救系統應能在緊急情況下為避險人員供水、輸送營養液提供條件。

4.6通信聯絡系統 1、監理依據： nMT/T 824-1999 煤礦機采工作面通信、控制裝置 nMT 401-1995 煤礦生產調度通信系統通用技術條件 nMT 402-1995 煤礦生產調度電話用安全耦合器通用技術條件 nMT 404-1995 煤礦生產調度通過式電話總機通用技術條件 nMT 405-1995 煤礦生產調度自動交換電話總機通用技術條件 nMT 288-1992 煤礦架線式電機車載波調度通信裝置 通用技術條件 nMT 289-1992 煤礦本質安全型共電 自動電話機通用技術條件 nMT 290-1992 煤礦本質安全型共電 自動電話機 主要性能測試方法 nDB50/T 281-2008 煤礦防雷技術規範

2、監理要點： 1)煤礦應安裝有線調度電話系統。井下電話機應使用本質安全型。宜安裝應急廣播系統和無線通信系統，安裝的無線通信系統應與調度電話互聯互通。

2)在礦井主副井絞車房、井底車場、運輸調度室、采區變電所、水泵房等主要機電設備硐室以及采掘工作面和采區、水平最高點，應安設電話。緊急避險設施內、井下主要水泵房、井下中央變電所和突出煤層采掘工作面、爆破時撤離人員集中地點等地方，必須設有直通礦井調度室的電話。

3)距掘進工作面30～50米範圍內，應安設電話；距采煤工作面兩端10～20米範圍內，應分別安設電話；采掘工作面的巷道長度大於1000米時，在巷道中部應安設電話。

4)機房及入井通信電纜的入井口處應具有防雷接地裝置及設施。

5)井下基站、基站電源、電話、廣播音箱應設置在便於觀察、調試、檢驗和圍岩穩定、支護良好、無淋水、無雜物的地點。

6)煤礦井下通信聯絡系統的配套設備應符合相關標准規定，納入安全標志管理的應取得煤礦礦用產品安全標志。

5結語 本文主要討論了煤礦信息化系統所包含的建設內容，總結歸納了煤礦信息化系統的建設特點。在此基礎上提出監理此類項目的監理要點。 監理人員在具體煤礦信息化系統建設過程中，除了遵循以上要求完成監理任務外，還應協助建設方建立健全相對應的管理制度。做到“建好系統，用好系統”的更高要求。保證所監理煤礦信息化項目達到安全可靠、運行良好、可管可控，真正起到優化管理、提高生產效率的重要作用。