运用信息技术提高煤炭企业安全管理水平

    目前，我国煤炭企业存在的安全法规不完善，劳动者素质低，安全技措资金缺口大，安全管理的手段落后和安全管理信息体系不完善等问题，并从安全预警和灾害应急处理等方面进一步分析了信息技术提升煤炭企业安全管理水平的可行性。
    一、我国煤炭企业安全管理的现状及存在问题 
    近几年来，我国煤炭企业的安全管理工作有了明显好转，全国煤矿百万吨死亡率有了明显下降，其中国有重点煤矿下降最快。但由于安全管理和安全科技水平等相对落后，煤矿事故多、伤亡大、职业病严重的状况仍未得到根本好转，与其他主要产煤国家相比仍有很大差距。
    1．劳动者素质较低
    煤炭企业通风安全管理的核心是人的管理。目前，煤矿生产已经逐步发展到采掘机械化、生产集中化、生产环节互相依赖化、管理进入系统化、信息化的崭新阶段，对人的素质要求很高。然而，煤炭企业的工人素质与其他行业相比明显较差。一是文化水平低，小学文化程度占大多数，不易掌握操作技术和安全规程，在实际操作过程中，有的冒险蛮干，严重违章；二是心理素质差，有的人对井下作业恐慌畏惧、情绪波动反常，有的人又麻痹松懈，存在消极劳动情绪，甚至个别人偷工减料埋下安全隐患。
    2．安全技术资金缺口大
    煤炭开采受地质条件的影响很大。过去由国家投入的大量设备如今已严重老化，维修量大。随着矿井延深，矿压不断增加，巷道维修的任务也在不断加重，矿井的提升和排水能力很难适应生产需要。
    3．安全管理的手段落后
    与西方发达产煤国相比，我国煤矿应用技术研究起步较晚。人力、财力不足，一些重大的安全技术问题，如冲击地压、煤与瓦斯突出、地热、突水等灾害控制仍不彻底。加之受传统经营思想的影响和企业经济实力的制约，我国煤矿生产装备及安全监控设备还比较落后。井巷断面设计、支护强度确定、支护材料选型较小。生产设备功率、矿井供风量等富余系数偏低，易发生事故。
    4．安全信息管理体系不完善
    安全信息是安全管理工作的主要依据，它包括事故及职业伤害的记录、分析、统计；职业安全卫生设备的研究、设计、生产及检验技术；法律、规章、技术标准及其变化动态；教育、培训、宣传及社会活动，国内新技术动态、隐患评价及技术经济分析、咨询、决策系统等。在这一点上多数矿井仍处于起步和探索阶段，信息传递周期长，没有形成完整的体系，实际应用尚有较大欠缺。
    二、信息技术可提升煤炭企业安全管理水平
    以计算机和通讯技术为代表的信息技术的发展给各行各业的管理带来了一场变革，计算机和通讯技术结合安全原理、系统分析方法将从本质上提升煤炭企业的安全管理水平，主要体现在以下几点。
    1．提升煤炭企业的安全预警能力    煤炭企业属于传统的资源开采型企业。煤矿通风安全对煤炭企业影响巨大，通风安全工作在煤矿生产中占有重要地位，其管理好坏直接关系到煤矿的安全生产和经济效益。煤炭企业的通风安全管理是一项系统工程，涉及从煤炭开采、生产加工到煤炭产品销售的全过程。从影响煤炭企业安全管理的因素划分，通风安全管理包括通风管理、瓦斯管理、矿压与顶板管理、煤尘管理、防治水管理、防灭火管理和其他有毒有害气体管理等。
    煤炭企业矿井通风与安全涉及的灾害因素多，面对生产过程中出现的许多表面的、分散的事故隐患和问题，如瓦斯超限、煤尘积聚、引爆热源、煤层自燃等等，如果单凭决策指挥人员的个体知识经验去分析、处理和解决问题，已很难准确地确定事故隐患的严重程度。目前，运用安全系统工程原理和事故树的逻辑推理方法，对作业场所、区域进行危险性分析，对重点不安全状态、不安全隐患问题进行超前预测，建立各类事故的逻辑推理模型已研究的较为成熟，但由于缺乏工作面、安全生产设备运行数据的实时采集、传输、运算推理和预警控制的技术、设备和软件系统，使得大多数煤炭企业目前的安全预警管理较为粗放，预警精度不高。因此，只要合理应用信息技术，将现代信息技术和安全预警原理和方法结合起来，通过对作业现场灾害因素的进行实时监控和事故隐患逻辑推理，必将从根本上提升煤炭企业的安全预警能力，降低事故发生率。
    2．提升煤炭企业的灾害应急处理能力
    煤炭企业灾害的发生具有突发性，而且灾害发生时人员伤亡及财产损失一般较大，因此如何在灾害发生时能及时有效进行灾害处理，降低损失是煤炭企业安全管理的一项重要内容。灾害的处理是一项复杂的系统工程，既要掌握与灾害有关的现场信息又要充分掌握可调配资源的大量信息，同时还要能在最快的时间内做出正确有效的灾害应急处理方案。应急通讯、计算机技术和专家智能系统的应用能够大大提高煤炭企业灾害应急处理的能力。目前，公安、邮电、电力等部门都在建设自己的现代化指挥中心。煤炭企业也应尽快建立起这种现代化应急处理中心，处理中心可利用现有的各种通信设施完成日常指挥通信联络，在遇有突发事件时更加体现了其应急通信的重要作用。通过建立灾害应急处理专家解决方案的数据仓库，在灾害发生时，通过专家智能决策系统，得出应急处理方案，同时指挥中心可与其他生产经营管理系统连接，快速通过处理中心指挥各部门相互配合，协同作战。随着通信、计算机等信息技术的不断发展，多元化、智能化、宽带化和综合化的煤炭企业灾害应急处理中心必将从根本上提升煤炭企业的灾害应急处理能力。
    三、信息技术在煤炭企业安全管理中的应用
    煤矿安全管理是整个煤炭企业生产管理的重要组成部分，它为煤矿生产提供了重要保障。目前，煤矿安全管理正逐步实现从单一系统向网络系统过渡，从静态管理向动态管理过渡。煤炭企业的安全管理主要包括通风管理、瓦斯管理、矿压与顶板管理、煤尘管理、防治水管理、防灭火管理和其他有毒有害气体管理等几部分。结合煤炭企业安全管理的特点，通过信息技术的合理应用和开发适合煤炭企业的煤矿安全计算机信息系统，并以此为基础建立现代化的安全指挥中心，可实现大量安全信息数据的采集、分析、处理，进一步促进煤矿企业的安全生产，从根本上提升煤炭企业的安全管理水平。
    1．瓦斯安全监测系统
    现在煤矿使用的瓦斯安全监测系统有多种类型，虽然其结构不尽相同，但是实现的基本功能都是大同小异的，总体讲瓦斯安全监测系统可包括传感器、井下分站、传输设备、地面中心站几部分，分别完成信息采集、信息传输、信息处理及信息输出等功能。
    传感器包含有瓦斯传感器、一氧化碳传感器、风速传感器、负压传感器、温度传感器等，是煤矿安全监测系统中非常重要的部分。
    井下分站采集各个传感器的信号，经过信号转换等处理后，将其通过传输设备向地面中心站传送；同时井下分站接收地面中心的指令，完成规定的任务，如控制输出等。
    传输设备是监测系统的信号传输媒体，包括通讯电缆和调制解调器等。地面中心站包括计算机、显示屏、打印机等，以及大型模拟盘。该中心站的功能是实时显示各监测参数，如瓦斯、一氧化碳、风速、温度的值；存储重要的参数并可随时调用和以多种方式再现历史资料；当监测参数值超过限定值时自动报警，并自动转换到紧急处理状态，从而实现分析环境状态的功能，为领导决策提供依据。
    2．矿井通风网络监测系统
    矿井通风网络监测系统的系统结构和安全监测系统的结构相类似，也是以传感器、井下分站、传输设备、地面中心站几部分所组成。在有的煤矿中，矿井通风网络监测系统和安全监测系统合二为一。
    该系统的核心是运用计算机模拟技术和仿真、网络技术，结合煤矿安全监测系统，研究矿井通风网络安全性评价与动态模拟技术、矿井通风方式和装备，以及矿井通风系统监测技术，从而提高高瓦斯矿井通风网络的安全性、可靠性，实现灾变时期风流控制和救灾决策的科学化。
    3．矿井矿压监测系统
    矿井矿压监测系统也分为几个部分：矿压传感器与信息传输设备以及地面计算机。
    矿压传感器一般是采用液压支架上的压力信号，一个采区设置数个监测点；一个井下分站可联接多台矿压传感器；传输设备起到信号传输媒体的作用，包括通讯电缆和调制解调器等。地面计算机的功能是实时显示监测点的矿压监测值，存储重要的参数并可随时调用以及以多种方式再现历史资料，当监测参数超过限定值时自动报警，并自动转换到紧急处理状态。
    4．井下安全考勤系统
    井下安全考勤系统的结构比较简单，主要由人井考勤点和出井考勤点，考勤机通过通讯线和主计算机相联接，每个考勤点一般安装两台考勤机。
    正在使用中的井下安全考勤系统主要分为两大类：第一类是用金属片打卡的卡片式安全考勤系统，其人井考勤点和出井考勤点都设置在地面井口；第二类是用矿灯灯头打卡的井下安全考勤系统，人井考勤点和出井考勤点都设置在井上和井下，或都设置在井下。目前，一种新型的矿用自动考勤系统在山西省阳泉矿业集团投入使用，该系统属于用矿灯灯头打卡的井下安全考勤系统，除具有防止互相代替打卡的优点外，系统运行可靠，并且维护量极低。
    5．专家智能系统
    从目前大多数煤矿的实际情况看，上面描述的信息技术应用都还是局部的。在许多情况下，这些信息技术的应用还分属于各个不同的科室和部门；从应用的内容上看，许多系统还停留在安全监测信息和安全管理信息的简单处理，安全管理的层次还不高，未能达到安全预测、辅助决策的作用。专家智能系统是信息技术在煤炭企业安全管理中的最高层次，目前仍是研究的热点，主要包括专家信息数据仓库和以数据挖掘原理为基础的智能决策系统等几部分构成。
    (作者单位：新汶矿业集团职工大学经济管理系、中国矿业大学〈北京校区〉管理学院)
　　(摘自：《中国煤炭企业管理》2004.5)