我国矿井瓦斯监控技术经历了从简单到复杂、从低水平到高水平的发展过程。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。但煤矿的瓦斯灾害仍时有发生,不仅威胁井下人员生命,摧毁矿井设施,迫使矿井停产,而且需要投入大量人力物力抢险救灾。因此,对瓦斯参数进行监测并对其抽放进行智能控制已势在必行。煤矿抽放瓦斯,既可以解决煤矿瓦斯灾害,又可以变废为宝,产生洁净能源,减少大气污染。采用瓦斯监控系统,能有效地对瓦斯抽放状态进行连续跟踪监测和实时调控,使之在最佳状态下工作。本文对煤矿瓦斯监控系统管理进行阐述,同时介绍存在的问题及其解决措施。
一、煤矿瓦斯监控系统的主要功能
煤矿瓦斯监控系统的功能主要体现在中心站系统内。中心站由监控主机工控服务器、系统监控软件、网络附件系统、电源系统、网络打印机、中心监控大屏系统、大屏幕控制软件、大屏幕控制开关电源等组成。中心站软件功能主要表现在:①简单配置功能。地面可对井下分站、传感器的数量、类型、参数、安装地点等进行设置。②丰富的图形功能。各种瓦斯监测数据动态图形、柱状图、实时曲线、历史曲线显示。③用户根据实际情况自行设计实用的报表功能。软件可自动生成报表,报表内容、起止时间可由用户设定。④可靠的存储功能。软件可根据具体要求定时存储一组数据。⑤进行实时数据、实时曲线、实时报警数据、实时断电数据查看,历史数据显示,历史曲线、历史报警数据、历史断电查看,其它历史故障、传感器标定、传感器设置、数据传输设置。其中监控系统的软件设计主要解决煤矿井下采区现场监控设备的注册,具有数据的接收、转发、管理、发布和远程控制等功能。监控软件的结构和功能分以下几个模块:注册模块、数据接收模块、数据转发模块、数据存储处理模块、数据管理模块、数据发布模块、远程控制模块。
另外,瓦斯传感器的稳定性和可靠性,也是煤矿监测监控系统能否正确反映被测环境和设备参数的关键。催化的燃烧型瓦斯传感器是当前煤矿使用最广泛、最普通的瓦斯传感器,是煤矿用来监控矿井瓦斯动态的有效工具。随着其技术的发展与完善,该类型仪器近年来发展迅猛,产品种类繁多,从报警矿灯、便携式瓦斯报警仪到安全监控系统中的低瓦斯传感器,现已占据了煤矿瓦斯检测的主导地位。
二、瓦斯导航系统监控管理指标
1、采掘生产系统主要监控管理指标。在数字化的采掘工程平面图上对采煤工作面和掘进工作面的适时位置进行活化处理,根据其推进度按时更新,系统将根据其更新的适时位置线对推进前方影响区域内瓦斯情况进行分析、评价、预测、预报、预警。
2、通风系统主要设施监控管理指标。通风系统以采掘工程平面图为基准,新建添加各种通风设施,设计有设施说明牌、设施监测表,对通风设施监测数据进行定性、定量分析、评价的监测表,实现对通风系统设施管理的预测、预报、预警,根据授权进行签名评价、消警、处理,消除安全隐患及导航系统报警信号。
3、监测系统监控管理指标。监测系统以采掘工程平面图为基准,新建添加各种监控传感器及必备的监控内容,设计有传感器说明牌、传感器监测表,对监测数据进行定性、定量分析、评价的监测表,实现对监测传感器的定位管理,对监测数据、监控区域的预测、预报、预警,判断更直接快速。
三、瓦斯监控系统功能有待改进
在安全监控系统方面,计算机硬件采购投入大,软件投入少;信息平台已建立,但没有有效利用各类信息。目前,在我国煤矿安全监测行业,煤矿安全监控系统并没有统一的通信协议,系统各自处于封闭状态,系统间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。因此,煤矿瓦斯监控系统不应仅仅限于能实现监测监控,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。同时系统应用软件应向网络发展,按统一格式提供监测数据,针对通信协议不规范和传输设备物理协议不规范的情况,应尽快寻找一种解决系统兼容性的途径。
四、加强防御,注重现场管理
拆除或改变与安全监控设备关联的电气设备的电源线及控制线,检修与安全监控设备关联的电气设备需要安全监控停止运行的,须报告矿调度室,并制定安全措施后方可运行。安全监控设备发生故障时,必须立即处理,在故障期间必须有安全措施。矿监控中心必须实时监控全部采掘工作面瓦斯浓度变化及被控设备的通断电状态。煤矿安全监控设备之间必须使用专用防燃电缆或光缆联接,严禁与调度电话电缆或动力电缆等共用。防爆型煤矿安全设备之间的输入,输出容量必须为本质安全型信号。当班瓦检员和电工必须每天检查安全监控设备及电缆是否正常,加强防御工作。
另外,要建立健全科学的管理制度,责任落实到人;谁管理谁负责。一切做到科学管理,防患于未然。
□ 贵贵州省纳雍县安全生产监督管理局 史 恒