本文摘要：摘要：煤礦的瓦斯事故時有發生，在礦井生產中，實現對瓦斯濃度變化的有效監測監控是確保礦井生產安全的重要手段。基于此，針對我國煤炭行業瓦斯測監監控系統的應用現狀，從硬件設施和系統運行中存在的問題進行分析，提出了煤礦安全監測監控系統問題解決措施
摘要：煤礦的瓦斯事故時有發生，在礦井生產中，實現對瓦斯濃度變化的有效監測監控是確保礦井生產安全的重要手段。基于此，針對我國煤炭行業瓦斯測監監控系統的應用現狀，從硬件設施和系統運行中存在的問題進行分析，提出了煤礦安全監測監控系統問題解決措施，為煤礦提高安全管理水平提供參考。
關鍵詞：煤礦;瓦斯 ;測監監控系統
瓦斯爆炸事故作為五大煤礦井下災害之一，嚴重影響我國煤礦安全生產的狀況，對其致因進行全面分析，為預防該類事故提供參考依據顯得尤為必要。綜述發現對瓦斯爆炸事故的致因分析研究中，研究方法缺乏系統性，絕大多數研究中采用經驗歸納、單個事故案例總結、觀察、文獻梳理、訪談等方法，表現出主觀性較強或以一概全的情況。其次，對導致瓦斯爆炸事故的致因因素分析不全面，在不安全動作致因和物態致因層面分析較多。
因此，本文建立系統性的瓦斯爆炸事故致因分析方法，對導致瓦斯爆炸事故的人因、物因、組織因素和外部因素進行全面分析，為瓦斯爆炸事故的風險評價和事故預防提供更全面的參考。
1.瓦斯監控系統存在的問題
(1)瓦斯安全監測監控系統有待完善現階段，多數的瓦斯監測監控系統生產廠商進行產品生產時，盲目地追求產品的功能，最終導致雖然系統具備功能較多，是其工作效率卻很低下的問題，而且缺少完備性。比如，有的廠家設計的監測監控系統不能滿足很好的防雷要求，如若一旦發生雷雨天氣，該系統可能會大幅度地降低實用功能。此外，作業人員進行安全培訓時，往往會只注重技術相關的培訓，而管理相關的培訓容易忽視。
(2)傳感器質量較差，甲烷傳感器校驗方法不合理有的傳感器生產廠家為了追求產量和利潤，對傳感器的出場檢驗經常會粗略進行檢測，這就導致其生產的傳感器不能很好地滿足礦井瓦斯監測的能力，比如，較低的抗高濃度瓦斯沖擊能力以及較差的靈敏度等。假如井下發生瓦斯超限現象，傳感器原件會變得異常活躍，如果跳躍過大，則會嚴重損害傳感器，降低傳感器使用年限。此外，較低的抗高濃度沖擊能力在縮短使用年限的同時，也會有較低的抗中毒性能，硫化氫等毒性氣體就會給甲烷傳感器內部的催化劑等帶來影響，從而降低靈敏度。
2.瓦斯監測監控系統硬件和網絡配置
(1)硬件配置
瓦斯監測監控系統的使用，必須有計算機網絡技術的支持。因此，必須根據煤礦的實際情況，在系統中安裝服務器等相關硬件，服務器的種類有三類，首先是web服務器，功能是實時提供檢測數據;其次是ftp服務器，是用來檢測數據上傳情況的;其三是數據庫服務器，是為前端提供服務的，組成結構有獨立的主機和共享磁盤。硬件的配置水平直接影響著瓦斯監測監控系統的靈敏性，因此必須要求所配置的硬件技術新、有備用，并進行經常性檢查。
(2)網絡配置
網絡配置內有不同類型的安全域，且安全域之間不僅級別分類不同，而且所擁有的權限也不同。安全域之間的隔離是通過防火墻來實現的，并且通過嚴密包裹方式和相應的訪問控制技術來對安全域進行保護。此外，數據傳輸的安全是通過相關加密技術來實現的。
3.瓦斯監測監控系統的功能
(1)監控數據的收集與分析
在數據監控時，一般數據操作和編輯數字礦圖均使用普通的瀏覽器來進行。因為這種操作方式方便快捷，因而能夠明顯減輕系統維護的工作量。此外，還可以通過CAD來對數字礦圖進行編輯和創建，CAD中包含圖層、查詢、匯總和分析等功能，能夠非常便利地對礦圖進行處理。不同的追蹤定位技術可以對礦井不同地區的安全隱患進行檢測，通過搜索大量監控數據，實現對礦井下的實時監測。
使用動態編輯的方式對瓦斯信息進行管理，管理內容包括對數據的錄入、130技術應用與研究 Modern Chemical Research當代化工研究編輯、統計以及分析，并對瓦斯超限的范圍進行劃分，以此來區別瓦斯隱患。當發現有安全隱患時，如果安全隱患較小，及時消除;如果安全隱患較大，必要時通過斷電、撤人來進行隱患消除。在可視化基礎上，實現對地質測量信息、供電信息、機電設備以及采掘等相關信息進行管理，并通過編輯相應圖層，實驗相應數據的統計分析。
(2)瓦斯檢測數據分析模塊
網絡信息技術在瓦斯監測數據方面發揮著重要的作用，通過網絡信息技術，可以實現監測井下回風參數的監測，并通過短信等方式來傳遞數據信息。相關管理人員和技術人員在收到所傳遞信息后及時作出判斷，對確定的問題及時決策，采取相關控制措施來解決問題，實現系統的穩定性。
與此同時，可以通過瓦斯監控系統來對瓦斯進行監控，瓦斯一旦出現異常情況，能夠立即報警，從而使得作業人員能夠及時對瓦斯的濃度范圍進行控制，掌握報警區域瓦斯的濃度變化情況。如果由于特殊原因，比如破壞或者其他原因等造成的停電停風等，瓦斯檢測系統能夠根據該異常情況，結合瓦斯含量，及時排除故障，保障安全生產。
(3)自適應濾波器設計
為了尋找最優的收斂步長值，本文進行 20 次的獨立優化搜索實驗，每次實驗最大迭代次數為 100 次。通過對穩態誤差和收斂步長的求得的結果驗證該算法的性能，將 20次獨立實驗搜索之后得到的結列表分析。
(4)適應 FIR 濾波器設計
利用自適應濾波器對受到干擾的瓦斯信號進行處理所得到的實際輸出瓦斯信號與期望輸出信號誤差較小，幾乎所有的信號誤差在零周圍。通過該實驗的分析可以得到，本文將自適應濾波器運用到瓦斯信號的干擾濾除具有很強的可行性。收斂步長值和穩態誤差值進行分析可以發現，當收斂步長在合理的收斂范圍內時，收斂步長的取值與相應的最終穩態誤差息息相關，不同的收斂步長產生的穩態誤差值也各不相同，也就是說明收斂速度以及自適應濾波器最終的濾波效果在不同收斂步長取值時也不盡相同。
中的所有的收斂步長值進行分析可以發現，得到的大部分收斂步長值能穩定在 0.000171 左右，因此，這里將 0.000171 作為基準值，但是也有 4 次結果偏離基準值較大，與基準值 0.0001710 的偏離在 4.5%以內的數據高達 16 個。在分析了穩態誤差值后，在這些數據中選擇 0.0001711 作為 LMS 算法的收斂步長。
4.瓦斯監控依靠三個系統
(1)井下在線瓦斯監測監控系統。井下在線瓦斯監測監控系統由井下安裝的甲烷氣體傳感器、風速傳感器、數字分站、自動閉鎖裝置和井上安裝的傳輸接口、電腦組成。該系統實現自動化控制，靈敏度、穩定性和可靠性非常高，對煤礦瓦斯監測監控起決定作用。投資成本較高，特別是后期的維護費用。
(2)煤礦瓦斯數字化在線遠程監測監控系統。煤礦瓦斯數字化在線遠程監測監控系統由若干個煤礦瓦斯監測監控系統組成的局域網絡系統，實現瓦斯監測監控數據集中顯示，當瓦斯超限報警時，通過短信將報警信息發送給相關行政監管部門及鄉鎮安全監管人員，為相關監管部門日常監察提供信息保障。但該系統不對煤礦井下瓦斯監測監控起直接作用。
(3)便攜式瓦斯檢測報警儀。瓦斯檢測員利用隨身攜帶的光干式瓦斯檢測報警儀在井下進行檢測，這種檢測方式被煤礦企業現場管理人員認為是最實用有效的瓦斯檢測手段。
5.瓦斯監測監控系統運行中常見問題
一些煤礦企業對瓦斯監測監控系統經常因瓦斯超限發出報警和由此產生的政府監管部門的處罰產生反感，人為地將瓦斯傳感器移到進風巷，或將電腦上的監測監控軟件數據進行修改，使井下監測數據通過分站傳輸到地面電腦時就變為1% 以下，致使在線瓦斯監測監控系統失去作用。這種現象相當普遍，在部分煤礦高達 70%。這不僅導致監測監控系統無法發揮應有的作用，亦由此造成了更嚴重的安全隱患。
煤礦工程論文投稿期刊：《礦業研究與開發》主要刊載采礦、地壓選礦、爆破、礦山機電與自動化、礦山計算機應用、礦山環保、資源綜合利用、特殊采礦及經營管理等方向的內容。主要面向礦山企業、科研設計、高等院校、礦業經營管理等部門的工程技術人員、管理干部和師生。
6.完善瓦斯監測監控系統管理幾點建議
(1)強化安全教育培訓。一是強化業主和礦長的培訓。落實煤礦企業安全生產主體責任，促進煤礦企業安全生產條件全面改善，舍得投入促安全;二是強化監控員的技能培訓。設備生產廠家定期組織煤礦瓦斯監控員和電工進行技能培訓，凡經過培訓考核不合格的嚴禁上崗。同時，企業要主動開展三級教育培訓工作，不斷提高員工的安全意識和素質。
(2)進一步完善井下在線瓦斯監測監控系統。在上述三個系統中，井下在線瓦斯監測監控系統直接關系到煤礦安全監測監控系統的可靠性和靈敏度，對瓦斯監測監控起著決定作用，是數字化瓦斯遠程監測監控系統的基礎。
(3)建立煤礦瓦斯傳感器的標校點。為使煤礦瓦斯監測監控系統數據真實有效，一個區域要建立一家瓦斯傳感器、風速傳感器集中標校中心，為煤礦瓦斯傳感器、風速傳感器按期標校提供服務。井下的煤礦瓦斯監測監控系統的閉鎖功能要定期試驗，以保證其可靠性。
(4)進一步明確瓦檢員的崗位職責。加大對瓦檢員的安全教育和業務能力培訓。讓瓦檢員能夠熟練掌握便攜式瓦斯檢測儀操作方法，按作業操作規程對井下瓦斯進行檢測，并與井下在線瓦斯監測監控系統的數據進行對比，確保數據的真實性。井下的煤礦瓦斯監控系統“三專兩閉鎖”的功能要定期進行試驗和檢驗，當掘進工作面局部通風機停止運轉或者風筒風量低于設定的限值時，聲光報警并自動切斷掘進工作面的設備電源，當掘進工作面瓦斯濃度超過設定的限值時，聲光報并自動切斷掘進工作面的設備電源，以保證其可靠性。
作者簡介:朱偉
轉載請注明來自發表學術論文網：http://www.zpfmc.com/jjlw/24484.html
