近日，記者從山西省科學技術廳獲悉，“煤礦全礦井安全生產數字化監測監控及重大災害預警系統研究”通過國家科技部驗收，并在多家煤礦投入使用，這對提高特大型煤礦安全裝備水平，以及保障礦井安全生產具有重要意義。 宋選民還向記者透露，目前已有一套頂板安全狀態監測與預警系統，在中條山有色金屬公司礦井安裝試運轉調試。他認為，項目研制成果不僅在煤礦系統會廣泛使用，而且在非金屬礦山、露天礦山、大壩監測、公路鐵路的邊坡監測、隧道圍巖穩定性及災害預警相關領域，也將獲得廣泛應用。
多位專家表示，該系統的應用推廣，將大大減少煤礦瓦斯煤塵事故、頂板事故、水災、火災等重大災害事故發生的次數。通過事故的減少和供電系統故障診斷預警技術最大限度地保障煤礦安全生產的連續性，減少停產次數，提高生產效率。更重要的是，它將改變礦山救災理念，在災害發生前超前預警，對從本質上提高煤礦安全管理水平將起到重要作用。
16家單位研發四年
據了解，該項目由科技部監督指導，山西省科技廳直接組織，16家國內研究單位、高等院校和企業聯合完成，為“十一五”國家科技支撐計劃項目。針對影響煤礦安全生產的關鍵技術難題，該系統開發了適用于示范礦井的重大瓦斯災害、火災和水災預測預警監控以及礦井頂板、通風和供電系統安全狀態監測于一體的集成體系，使煤礦的監控系統實現數字化、信息化和遠程監測監控。
負責該項目的山西省科技廳相關人員告訴記者，該項目早在2005年就開始起草，于2007年立項，在中國礦業大學、山西巨安電子技術有限公司、西安科技大學、山西省煤炭地質局、太原理工大學、太原羅克佳華工業有限公司等參與單位的共同努力下，歷時四年多全面完成了項目的各項目標。
據相關人員介紹，該項目分礦井瓦斯煤塵災害、頂板、火災、突水、通風及供電系統和集成關鍵技術研究六個方向。項目以解決煤礦瓦斯災害及其它重大災害防治問題為目標，構建產學研結合的項目研發模式，進行各大關鍵技術和系統的攻關研究。該項目申請國內專利61項，已授權26項，申請發明專利39項，已獲授權12項;研制技術標準7項，完成行業標準2項。
破多項難題 填補國家空白
據介紹，該系統通過開發煤礦瓦斯重大災害監測預警技術及裝備，形成煤礦瓦斯災害監測預警系統，解決了瓦斯突出和瓦斯煤層爆炸危險性的實時監測預警問題，可有效遏制煤礦重特大事故發生。研制地音傳感器和地質雷達傳感器，開發專家系統軟件和智能決策軟件，首次應用于頂板狀態監測及災害預警系統，在巷道頂板結構與圍巖發生破裂時可在線監測，達到準確預警頂板災害的目的。
在防火和防水系統方面，該系統也有的放矢進行攻堅研究。研發出適用于煤礦膠帶運輸機和采空區溫度場的測溫系統，并用多源信息融合礦井火災預警系統，解決了礦井外因火災和內因火災預警監測方面的技術難題。針對礦井突水的三種模式，該系統實現了監測布置方式及信息獲取技術的突破，穩定實現了數據的遠程傳輸、數據和警情發布，通過實時監測、遠程遙控和超前預警，更好地防范和控制突發性水災的發生。
此外，該系統填補了供電系統設備及礦井主通風機早期故障診斷和預防方面的空白，開發了工業以太網與現場總線結合型預警系統網絡，最大限度地保證了礦井通風及供電系統安全狀態監測及故障診斷預警系統運行的可靠性和安全性。該系統同時開發高冗余千兆級光纖環網數據傳送系統，有效解決了系統容錯能力、各類數據統一和提高容量與安全性總線的問題。
推廣應用改變救災理念
目前，這一項目已在華北地區重點產煤示范基地山西晉城煤業集團寺河礦二號井、大同煤礦集團同忻煤礦千萬噸級礦井和太原東山煤礦等多個礦區投入應用。由于研發系統實現了對礦井動態安全信息的連續采集、在線辨識、智能分析和災害預警，提高了煤礦安全生產重大災害預警能力，可推動煤炭行業技術進步和產業發展。
山西省煤炭地質局副總工程師李振拴參與承擔了該項目子課題礦井突水災害預警系統的研究，他在接受本報記者采訪時表示，受水害威脅的國有重點煤礦約350座，肩負著全國60%的煤炭生產任務，每年因水害造成的損失高達幾十億元，突水后再治理不能有效解決問題。
李振拴團隊研發的系統已經在太原東山煤礦兩個工作面進行了工業性實驗，他告訴記者，測試結果表明，研發系統能適時監測礦井突水預警指標，大大提升礦井水災害的預警防范能力。特別是對突水前兆信號的監測與預警，有助于企業領導層的決策，以及搶險救災的快速正確進行，對降低事故發生率，減少人員傷亡和財產損失以及確保煤礦高產高效生產具有重要的社會效益和經濟效益。
太原理工大學宋選民教授主要致力于頂板災害預警研究。頂板災害預警智能算法，填補了頂板監測預警領域的空白。宋建民向本報記者介紹，頂板安全狀態監測與預警系統研制完成以來，不到一年時間，產品在晉城煤業集團、大同煤礦集團、陽泉煤業集團、霍州煤電公司以及臨汾地區25個煤礦進行推廣應用。系統安裝后，給頂板狀態判斷、災害預兆的捕捉以及安全開采決策等，提供了科學可靠的有力手段。
多位業內人士也表示，隨著法律法規的不斷完善、安全監察執法力度的加強以及煤炭行業整體經濟形勢的持續好轉，先進實用的技術和裝備將具有更大的市場空間，該系統應用前景可觀。
作者：武曉娟
