近日，記者從山西省科學(xué)技術(shù)廳獲悉，“煤礦全礦井安全生產(chǎn)數(shù)字化監(jiān)測監(jiān)控及重大災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)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(chǎn)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(tài)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)，在中條山有色金屬公司礦井安裝試運轉(zhuǎn)調(diào)試。他認為，項目研制成果不僅在煤礦系統(tǒng)會廣泛使用，而且在非金屬礦山、露天礦山、大壩監(jiān)測、公路鐵路的邊坡監(jiān)測、隧道圍巖穩(wěn)定性及災(zāi)害預(yù)警相關(guān)領(lǐng)域，也將獲得廣泛應(yīng)用。
多位專家表示，該系統(tǒng)的應(yīng)用推廣，將大大減少煤礦瓦斯煤塵事故、頂板事故、水災(zāi)、火災(zāi)等重大災(zāi)害事故發(fā)生的次數(shù)。通過事故的減少和供電系統(tǒng)故障診斷預(yù)警技術(shù)最大限度地保障煤礦安全生產(chǎn)的連續(xù)性，減少停產(chǎn)次數(shù)，提高生產(chǎn)效率。更重要的是，它將改變礦山救災(zāi)理念，在災(zāi)害發(fā)生前超前預(yù)警，對從本質(zhì)上提高煤礦安全管理水平將起到重要作用。
16家單位研發(fā)四年
據(jù)了解，該項目由科技部監(jiān)督指導(dǎo)，山西省科技廳直接組織，16家國內(nèi)研究單位、高等院校和企業(yè)聯(lián)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(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)難題，該系統(tǒng)開發(fā)了適用于示范礦井的重大瓦斯災(zāi)害、火災(zāi)和水災(zāi)預(yù)測預(yù)警監(jiān)控以及礦井頂板、通風(fēng)和供電系統(tǒng)安全狀態(tài)監(jiān)測于一體的集成體系，使煤礦的監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化、信息化和遠程監(jiān)測監(jiān)控。
負責該項目的山西省科技廳相關(guān)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(yè)大學(xué)、山西巨安電子技術(shù)有限公司、西安科技大學(xué)、山西省煤炭地質(zhì)局、太原理工大學(xué)、太原羅克佳華工業(yè)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(jù)相關(guān)人員介紹，該項目分礦井瓦斯煤塵災(zāi)害、頂板、火災(zāi)、突水、通風(fēng)及供電系統(tǒng)和集成關(guān)鍵技術(shù)研究六個方向。項目以解決煤礦瓦斯災(zāi)害及其它重大災(zāi)害防治問題為目標，構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的項目研發(fā)模式，進行各大關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)的攻關(guān)研究。該項目申請國內(nèi)專利61項，已授權(quán)26項，申請發(fā)明專利39項，已獲授權(quán)12項;研制技術(shù)標準7項，完成行業(yè)標準2項。
破多項難題 填補國家空白
據(jù)介紹，該系統(tǒng)通過開發(fā)煤礦瓦斯重大災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警技術(shù)及裝備，形成煤礦瓦斯災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，解決了瓦斯突出和瓦斯煤層爆炸危險性的實時監(jiān)測預(yù)警問題，可有效遏制煤礦重特大事故發(fā)生。研制地音傳感器和地質(zhì)雷達傳感器，開發(fā)專家系統(tǒng)軟件和智能決策軟件，首次應(yīng)用于頂板狀態(tài)監(jiān)測及災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，在巷道頂板結(jié)構(gòu)與圍巖發(fā)生破裂時可在線監(jiān)測，達到準確預(yù)警頂板災(zāi)害的目的。
在防火和防水系統(tǒng)方面，該系統(tǒng)也有的放矢進行攻堅研究。研發(fā)出適用于煤礦膠帶運輸機和采空區(qū)溫度場的測溫系統(tǒng)，并用多源信息融合礦井火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，解決了礦井外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)預(yù)警監(jiān)測方面的技術(shù)難題。針對礦井突水的三種模式，該系統(tǒng)實現(xiàn)了監(jiān)測布置方式及信息獲取技術(shù)的突破，穩(wěn)定實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的遠程傳輸、數(shù)據(jù)和警情發(fā)布，通過實時監(jiān)測、遠程遙控和超前預(yù)警，更好地防范和控制突發(fā)性水災(zāi)的發(fā)生。
此外，該系統(tǒng)填補了供電系統(tǒng)設(shè)備及礦井主通風(fēng)機早期故障診斷和預(yù)防方面的空白，開發(fā)了工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線結(jié)合型預(yù)警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，最大限度地保證了礦井通風(fēng)及供電系統(tǒng)安全狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷預(yù)警系統(tǒng)運行的可靠性和安全性。該系統(tǒng)同時開發(fā)高冗余千兆級光纖環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，有效解決了系統(tǒng)容錯能力、各類數(shù)據(jù)統(tǒng)一和提高容量與安全性總線的問題。
推廣應(yīng)用改變救災(zāi)理念
目前，這一項目已在華北地區(qū)重點產(chǎn)煤示范基地山西晉城煤業(yè)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(qū)投入應(yīng)用。由于研發(fā)系統(tǒng)實現(xiàn)了對礦井動態(tài)安全信息的連續(xù)采集、在線辨識、智能分析和災(zāi)害預(yù)警，提高了煤礦安全生產(chǎn)重大災(zāi)害預(yù)警能力，可推動煤炭行業(yè)技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
山西省煤炭地質(zhì)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(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)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(chǎn)任務(wù)，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(fā)的系統(tǒng)已經(jīng)在太原東山煤礦兩個工作面進行了工業(yè)性實驗，他告訴記者，測試結(jié)果表明，研發(fā)系統(tǒng)能適時監(jiān)測礦井突水預(yù)警指標，大大提升礦井水災(zāi)害的預(yù)警防范能力。特別是對突水前兆信號的監(jiān)測與預(yù)警，有助于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層的決策，以及搶險救災(zāi)的快速正確進行，對降低事故發(fā)生率，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失以及確保煤礦高產(chǎn)高效生產(chǎn)具有重要的社會效益和經(jīng)濟效益。
太原理工大學(xué)宋選民教授主要致力于頂板災(zāi)害預(yù)警研究。頂板災(zāi)害預(yù)警智能算法，填補了頂板監(jiān)測預(yù)警領(lǐng)域的空白。宋建民向本報記者介紹，頂板安全狀態(tài)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)研制完成以來，不到一年時間，產(chǎn)品在晉城煤業(yè)集團、大同煤礦集團、陽泉煤業(yè)集團、霍州煤電公司以及臨汾地區(qū)25個煤礦進行推廣應(yīng)用。系統(tǒng)安裝后，給頂板狀態(tài)判斷、災(zāi)害預(yù)兆的捕捉以及安全開采決策等，提供了科學(xué)可靠的有力手段。
多位業(yè)內(nèi)人士也表示，隨著法律法規(guī)的不斷完善、安全監(jiān)察執(zhí)法力度的加強以及煤炭行業(yè)整體經(jīng)濟形勢的持續(xù)好轉(zhuǎn)，先進實用的技術(shù)和裝備將具有更大的市場空間，該系統(tǒng)應(yīng)用前景可觀。
作者：武曉娟
