数字化管理在煤矿的应用

--数字化管理在煤矿的应用摘要：该文介绍了数字化管理在煤矿中的管理应用与推广,从而推进矿井安全生产的经验做法,确保了矿井的长治久安。关键词：数字化自动化为切实加强安全生产基层基础建设，持续提升安全生产管理水平，有效推进主动预防和自主管理，努力构建理念先进、机制科学、抓手有力、基础扎实、效果显著的安全生产长效机制，明确管理体系，动态消除隐患，着力提升素质，把复杂的事情简单化，把简单的事情程序化，程序的事情标准化，强基础，保安全，确保了矿井的长治久安。一、现在煤矿日常安全管理面临的主要问题(一)制度和管理1.人员思想懈怠，各类制度的执行力度和深度大打折扣由于人员的思想懈怠，对制度的执行逐渐流于形式，敷衍了事。特别是各系统专业技术人员和管理人员的思想懈怠，由于其所在位置专业技术性强，使得安全人员或者一般的安全检查很难发现相关制度执行的漏洞。2．制度的响应周期长，安全管理难以实现快速及时完成一般制度的执行，都会是从上级单位或者领导发布命令→基层执行者具体执行→执行的结果上报→专门的人员分析整理→决策者实现决策。然而这个过程最短的一般都需要两天或者更长的时间，在这个制度执行的周期内，安全隐患会不断发酵，甚至直接酿成安全事故。3．制度结果相互孤立，难以被高度有机综合应用由于安全管理制度涉及煤矿各系统各专业，而各个专业领域的制度执行也都会由其系统内具体人员完成，得到的结果也仅能被独立执行完成，即使汇总到安全部、技术部或者是调度室，由于分析人员个人技术水平的参差不齐，以及分析方法和分析工具的缺失，也导致很难发现这些数据之间的内在联系，深层次的事故隐患不能够及时发现和处理。(二)设备管理现代化煤矿生产，特别的依赖于各类机电设备，许多事故的产生也是由于对于机电设备的管理和操作使用不当引起。1．机电设备的档案管理煤矿生产过程中每一台大小机电设备从购入到报废各个使用阶段都应当有详细的档案台账跟踪管理，通过长期的对于机电设备使用各个阶段的具体跟踪记录，在设备达到设计使用寿命时或者设备达到维修极限时，及时更新淘汰更换。但煤矿实际情况是，各类设备只有简单的档案台账记录，即使有相关的维护维修也很少会有人及时的查阅跟踪，一般的设备只有到了使用极限，自动损坏时，才是更换，但是每次损坏都给设备本身，以及该设备所在的系统，带来很大的安全隐患。2．机电设备的运行管理现行煤矿井下机电设备日常运行管理主要依赖每天专门的检修班进行的，外表可以直接观察到的损坏或者导致设备某些及全部功能停用这些指标进行简单的维修，特别是大型采掘设备的内在磨损情况一般难以发现，而且设备在运行过程中，内部的油压油温，各个主要受力部件受力情况，各种链条齿轮异常情况，都难以发现，这都给事故的发生，埋下巨大隐患。而我国现在大型的现代化煤矿使用的设备，大多都是进口或者国产的最先进设备，这些设备上有很多已经留设了设备内部运行各种参数的监测传感器和数据导出端口，但是由于煤矿管理系统的落后这些功能一般都很难用上。3．机电设备系统的匹配性安全系数评估井下的机电设备事故，许多并不是某台设备出现问题，而是由于整个机电系统内，某一台活几台设备与整个系统匹配性差造成的，特别是当进行系统进行高强度满负荷的采掘活动时，由于系统匹配性差，产生的机电安全问题显得尤为突出，而现在的安全管理手段，很难进行这类的安全管理和监控，更难以实现安全预警。(三)生产环境管理生产环境主要是指煤矿井下采掘活动发生场所风流、瓦斯、煤尘、温度、一氧化碳、二氧化碳、顶帮岩石应力变化、顶帮岩体赋水情况等指标。现在矿井虽然都安装了相关的监测监控系统，但是这些监测系统大多依赖固定次数的人员周期性观测和记录，没有实现将整个生产环境各类监控数据整合到一个实时监测和预警的平台上。这对于相关灾害的预警和防治都带来极大的不利影响。(四)人员行为管理人员在煤矿安全管理过程中，主要涉及的就是安全规范操作的管理考核和培训问题，现在矿井组织的安全管理考核和培训大多是粗放型的，考核和培训结合程度不高，并且很少有矿井建立了动态的煤矿所有生产人员的个人培训档案。而不加区分的安全培训，使得安全培训的效果差强人意，如何建立针对员工个人的动态跟踪考核和培训方案，是煤矿安全培训的一大难题。(五)煤矿生产系统性安全管理煤矿日常安全管理，面临的都是琐碎和凌乱的具体事务，但是这些具体事务在长期的发生过程中，又会产生一些具有规律性和系统的相互影响，而这些系统性的宏观规律与微观的安全事件又有着密不可分的关系，但是针对煤矿系统性安全的评估手段和评估工具却十分匮乏，即使有一些方法和理论的提出，也都因为其能够兼容的基础性数据有限，得出的结果并不能让人满意。所以煤矿安全管理的系统性统计评估手段和工具是制约煤矿安全管理提升的一大难题。由上述各方面原因可见，制约现代煤矿安全管理的主要问题就是无法满足生产过程中安全管理的实时性和系统性两个问题。而数字化矿山技术的出现，给我们解决这两个问题构建了一个理想的平台。数字化矿山技术在煤矿安全管理中的应用数字化矿山技术是以地质、测量、采矿、机电、通风、运输、安全、信息、系统和决策等为基础，以远程监测和控制、地理信息系统和远程通信技术为主要手段，在统一的时空框架中，由矿调度室统一监控，对矿山地上下整体、采矿过程及其引起的相关现象进行全面监控和统一的描述，并采用精细仿真建模，数字智能表达分析，可视化的决策，保障矿山的安全高效集成联合自动智能化的采矿技术。数字化矿山技术在煤矿安全管理的应用中主要进行过程:第一步，利用现代化测绘技术建立统一的地上下时空参考框架，并将矿山各个阶段进行的化学物理和钻探等各类地质勘探数据和已知的发生采掘活动后对地层环境变化影响的规律参数，有机的整合在一起，完成仿真的矿床建模和环境地层建模和巷道实体建模，对于煤矿安全管理而言，最为重要的是环境地层建模，因为它将是辅助完成采动影响分析和矿山各类安全评价的数字化基础环境;第二步，建立覆盖井上下所有机电设备和生产环境的监测监控体系，并将这些监测传感控制系统整合集成到统一的GIS管理平台上;第三步，将概率危险性评价法、模糊安全评价法、神经网络评价法等应用性好专业性强的方法，结合矿井实际情况建立针对各项单独安全指标和系统安全指标的控制评价和预警评价系统，并将其编制能自动化程序，插入到统一的数字化监测平台上，对各项监测数据进行实时的集成化处理和自动化预警。第四步，针对生产实际情况建立各类专项的安全管理功能，包括各类紧急事故的应急处理仿真模拟，机电设备系统性匹配评估等。第五步，将各类安全实时和集成处理的结果，以友好直观的三维影像和统计图表等数据表达方式，输出呈现给安全管理决策人员。第六步，建立安全应急指挥管理系统，在发生紧急事故的情况下，借助于数字化平台的强大功能，快速准确的确定应急方案控制调配各种应急物资，将数字化系统的安全调度指挥功能开发出来。实现数字化主要面临的问题和解决方案虽然数字化矿山技术在煤矿安全管理方面有着极好的应用前景，但是在实现这项技术应用的过程中，仍然有许多的问题要克服。(一)人观念问题人的观念问题是实现我国煤矿数字化的最大障碍，现在煤矿的主要决策者和骨干技术人员大多是二十世纪90年代毕业的人，其中许多人已经习惯采用熟悉和固有的工艺和技术进行生产，而数字化矿山的概念在近些年才兴起的，虽然新技术新工艺对于生产的有着莫大好处，但是由于人们本能的畏难和排斥新事物的情绪，使得对于数字化矿山技术的应用推广有一定的负面影响。这个问题的解决需要煤矿数字化行业内的先行者和研究者们做出更多的宣传，逐步改变人们的观念，同时需要国家相关的管理不能进行一定的政策指向引导。(二)专业人员的培养问题由于数字化矿山技术是一项多学科高度交叉综合产生的技术，所以这就需要更多的不仅具有煤矿相关的专业背景，而且需要掌握高等的数学分析和计算机编程等有多种专业能力的复合型人才。这主要需要国家高校在人才培养方面提前做出计划对口培养大学毕业生，煤矿企业对于学习能力强实践经验丰富的人才，进行多方面深入培训等多种方式结合，培养出需要的复合型人才。(三)各类设备和数据统一标准的问题1.现在矿山各系统产生的数据是多格式多标准的数据，其兼容性极差，很难在同一的平台上进行分析处理。2.现在煤矿使用的各类设备在设计制造的过程中没有全部专门考虑到数字化应用的问题，导致许多设备并入数字化监测控制系统难。这两个问题需要国家相关部门和行业共同制定一套统一的标准格式，能让这种数据在统一平台上相互兼容。并且矿山的各类设备在生产和制造过程中实现强制性的统一数字化兼容标准。(四)数字化矿山技术的实现过程数字化矿山技术的推广应用需要各家煤矿结合自己的实际情况，系统性考虑，逐步推广引进，不能盲目生搬硬套，不仅打乱了原有矿井的安全管理平衡，造成新的安全隐患，数字化系统的建设也不能与矿井的实际情况完美结合，造成数字化矿