摘要：煤矿瓦斯监测监控系统主要是对井下各个工作环境的有毒有害气体进行实时监测，确保矿井安全生产。目前，瓦斯预警系统只是将信息存储在数据库，然后传送到地面的相应单位进行显示。瓦斯监测监控系统的监测数据之间没有相互关联，在实际应用中没有形成一个完整、协调的运行系统。
关键词：煤矿瓦斯；安全状况；决策预测；研究
1导言
煤矿地理环境非常复杂，井下作业环境恶劣，存在诸多安全隐患，很容易发生事故，而瓦斯是煤矿事故发生的罪魁祸首，因此，对井下作业进行全面、有效的监控，是保障煤矿安全生产的重要环节。
2煤矿安全问题
2.1研究背景
煤炭是我国重要的基础能源和原料，我国煤炭资源总量位居世界第一，可采储量为2040亿t，位居世界第二。上世纪80年代以来，随着我国国民经济的快速发展，煤炭消费持续快速增长。然而，由于种种原因和国情决定我国的煤炭行业走的是一条高投入、低产出和高能耗、低回报的粗放型道路。再加上市场因素影响，导致我国煤炭行业畸形发展，由此也引发了一系列矿难。国家安全生产监督管理总局称：近年我国平均每7.4天发生一起特大煤矿事故。2010年，煤矿事故起数为1403起、死亡人数2433人；2011年，全国煤矿发生事故1201起、死亡1973人；因此，称我国的煤号为“血煤”。从统计中来看，煤矿的特大事故中，绝大多数是由于瓦斯爆炸，约占总数的70%左右。我国目前国有重点煤矿大多数属于瓦斯矿井，其中高瓦斯爆炸和突出矿井占全国矿井总数44%，因此，预防、控制瓦斯爆炸事故，是实现煤矿安全生产的关键。
2.2煤矿瓦斯安全监控系统的发展
矿井瓦斯监控技术的发展过程是从低水平到高水平，从简单到复杂。从新中国成立初期到20世纪7O年代，煤矿下井人员主要使用光学瓦斯检定仪、风表等携带式仪器检测井下环境参数。20世纪6O年代初期，我国开始研制载体催化元件，随着敏感元件制造水平的提高和电子技术的发展，特别是大规模集成电路、微型计算机的广泛应用，使监控技术进入了新的发展时期。20世纪70年代瓦斯断电仪的出现使实现了对瓦斯的自动连续监测及超限时自动切断被控设备的电源。随后，陆续研制了便携式瓦斯检测报警仪、瓦斯报警矿灯。1983~1985年，从欧美国家先后引进了数10套监控系统及配套的传感器和便携式仪器装备煤矿矿井，并相应地引进了部分监控系统、传感器和敏感元件制造技术，由此推动了我国矿井安全监测监控技术的发展进程。1983年以后，国内有多种型号矿井监控系统通过了技术鉴定，逐步实现了对矿井安全、生产多种参数的连续监测、监控、数据储存和数据处理。近几年，随着电子技术、计算机软硬件技术的迅猛发展和企业自身发展的需要，国内各主要科研单位和生产厂家推出了多种监控系统，监测管理系统由早期的地面单微机监控已发展到网络化监测监控，以及不同监测监控系统的联网监测，完成监控数据的采集、传输、处理及预警控制。
2.3研究意义
一直以来，困扰煤矿安全问题的最大因素就是甲烷的浓度、风井的风速、CO的浓度、矿井下的温度、风井的压力、压力差、人员定位等。随着电子技术、计算机软硬件技术的迅猛发展，拥有一套可运行的煤矿安全监控软件，对矿井网络数据进行获取、传输、分析、存储。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对煤矿生产过程中的基本非安全因素进行全面地监控，并根据用户自身需求，在井安装各种监控设备，指导操作人员对事故早期报警作出迅速有效的反应，帮助操作人员分析事故发生的过程和原因以及可能造成的恶果，给出应采取的步骤和措施，及时向操作人员提出处理建议，给操作人员提供正常操作参考。并且通过超媒体显示井下矿井的实时情况，实现煤矿瓦斯预警监控系统的现代化，使煤矿灾害信息的管理和处理工作更加快捷化、系统化、科学化、规范化。一个功能健全、实时准确的煤矿井下瓦斯安全监控系统对于煤矿安全生产有着重要意义。
3目前瓦斯监控系统存在的不足及解决方法
1）当前我们广泛使用的甲烷传感器是由载体催化元件构成。它存在可靠性较差，寿命短，故障率较高、工作稳定性差、调校不方便等问题，严重制约着矿井瓦斯的正常检测。2）通讯协议不规范，系统各自处于封闭状态，系统无法实现信息资源共享，很难实现更高级别联网及实行监控和管理。3）目前我国的瓦斯传感器只能对点进行检测，不能对线、面进行检测，且受人为因素影响较大，检测范围具有局限性。4）传输设备物理接口协议不规范，导致井下分站各不兼容。5）监控系统的现场管理和维护水平较差。6）市场秩序亟待规范。针对这些问题我们提出了如下几点解决方法：（1）研制高可靠性、智能化的瓦斯传感器。利用智能化的系统设备向系统提供更为详细的数据信息，以便防止火灾事故的发生。（2）应该由相关部门带头，要煤矿企业共同研究制定出监控系统的专业技术标准，应尽快寻找一种解决系统兼容性的途径，或制定相应的专业技术标准。解决了通信协议和传输设备物理协议不统一的问题。（3）我们除了要实现监控，还应研发出能根据被监测环境地点的参数进行有效危险性判别、分析，并提出专家决策方案的新软件；同时，系统应用软件向网络化发展，按统一格式提供监测数据。（4）研制智能化的高压开关。高压开关依次向系统提供多参数的信息，如电流、电压、单相/三相漏电电流、开关运行状态、开关机械/电气闭锁状态等。（5）提高现场管理和对监测系统的维护水平，强化技术培训。
4瓦斯安全监控系统应该注意的几点问题
1）优化通风网络及通风系统。合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施，合理的供风量是煤矿安全的重要保障，矿井必须有合理的风量来稀释瓦斯等有害气体。2）井上、下停电停风的管理。对于掘进工作面停风出现的瓦斯超限的管理工作，采用三专两闭锁、局部通风机独立供电、主备局部通风机自动切换等目前比较成熟的技术，是保证掘进工作面安全供风的有效方法。3）加强瓦斯管理工作。煤矿企业必须严格控制瓦斯积聚、瓦斯超限，及时解决现场发生的各种瓦斯超限现象。对于经常出现瓦斯超限的地点，在增加风量无效的情况下，必须从源头治理瓦斯。如采用瓦斯抽放、开采解放层等技术。4）加强煤矿企业自律，严禁瓦斯超限作业。加强煤矿企业自律，严禁瓦斯超限等“三违”现象的发生。煤矿企业自律是保证矿井安全生产的治本之策。美国安全管理工程师海因里希的安全法则提出的一个伤亡事故发生规律为：重伤：轻伤：无伤=1：29：300。根据该法则推测目前煤矿的“三违”现象还十分普遍。“三违”的外在表现是行为，根本在思想。只有煤炭企业自身真正抓安全，安全才有保障。
5结语
综上所述，一个功能完善的煤矿瓦斯安全监控系统是实现安全生产的重中之重。煤矿安全监控系统为预防煤矿瓦斯事故发挥了重要作用。拥有一个良好的瓦斯安全监控系统，并且在瓦斯报警信号接收、传感器技术和监控网络三部分做足工作，就能有效预防瓦斯事故的发生。
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论文作者:邵俊梨
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/14
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