基于风险防控视角分析煤矿瓦斯监测监控系统的设计

杨耀景

（山西省长治市煤炭安全信息调度中心,山西 长治 046000）

基于风险防控视角分析煤矿瓦斯监测监控系统的设计

杨耀景

（山西省长治市煤炭安全信息调度中心,山西 长治 046000）

摘要：井下瓦斯是威胁煤矿生产安全的重要因素之一，如果在生产建设过程中无法及时准确地监测监控瓦斯浓度，很有可能造成井下瓦斯积聚，严重时会发生瓦斯爆炸事故，给矿井安全带来重大隐患，因此作为煤矿企业一定要对煤矿瓦斯进行风险防控。本文就从风险防控的视角，简单分析了目前我国煤矿瓦斯监测监控系统设计中存在的缺陷以及改进的措施。

关键词：煤矿瓦斯；风险防控视角；监测监控系统

在煤矿的生产过程中，瓦斯灾害是影响安全生产发展最重要的因素之一，需要实时的检测煤矿瓦斯浓度指标。为了更好的监测监控瓦斯，各煤矿企业均安装了各种的瓦斯监测监控系统。瓦斯监测监控系统，首先由井下各个监测点对瓦斯进行进行检测，后经网络统一反馈给计算机终端，从而对各项指标进行监控，如果瓦斯或者其他有毒有害气体的浓度超标，便会立即发出警报，工作人员和监控人员会及时的采取措施，这样便能有效的控制煤矿安全事故发生，因此一个良好的瓦斯监测监控系统是煤矿安全生产的保证。

1　煤矿瓦斯监测监控系统的现状

在科学技术不断发展的今天，煤矿瓦斯监控系统的设计理念和用途均在不断地进行创新，随着网络技术的不断发展，地面单微机监控系统的应用也越来越广泛，地面单微机系统是将所有的检测设备进行联网控制，通过对生产过程中的监控、环境的检测、中心站的软件的设计等这些系统结构进行整合，这样煤矿监控系统技术的水平得到了有效提升。近年来国家经济发展迅速，相应的煤矿的开采量和需求量也在逐渐增加，而在开采同时，我们发现煤矿瓦斯量在增加，虽然通过现有的瓦斯监控监控系统能够在各个方位进行实时的监测，但是安全监测系统中一些配套的设备比如温度的检测、压力检测、通讯设备等却几乎没有，与此同时，目前所使用的瓦斯检测设备也出现诸如功能老化的情况，这大大影响了煤矿瓦斯监测监控系统的正常使用，因此煤矿矿井下瓦斯监测监控系统需要进行设计的改进和完善。

2　煤矿瓦斯监测监控系统

2.1煤矿瓦斯监测监控系统的设计

目前最新使用的瓦斯监控报警系统能够在瓦斯超标的瞬间自动发出警报，同时还能将当时的画面情况进行详细的记录。该系统不仅能够实现对瓦斯的监控，同时还能够对风速、温度、一氧化碳、风门和馈电开关量等进行控制，最终实现瓦斯电、风电的闭锁功能。监控人员可以通过计算机终端实现对井下的各种情况的监测监控工作，实时的掌握具体情况，做到风险的预防和控制。瓦斯监测监控系统的控制手段有两种，分别是手动控制和自动控制。比如在生产的过程中突然出现停电的状况，该监控系统的监控作业仍然可以继续工作，工作的时间甚至超过2h以上，在此期间监控系统能够收集所有设备中检测到的瓦斯含量继而进行准确的计算，这样便能够清楚的掌握井下的瓦斯浓度，以便采取相应的措施，除此之外监控系统还能够将生产现场的情况准确的反映到监控人员的计算机终端，监控人员通过相关数据，能够快速的找寻事故发生的原因，同时还能够通过互联网将监控数据同煤矿和集团总部等各个系统终端进行联系，可以瞬时实现各个煤矿之间的联系和监控。

2.2煤炭瓦斯传感器的设计

在瓦斯监控系统中，主要的检测内容就是气体，因此为了更加有利于检测，检测到的气体物理量应该实时的转化成电子信号，然后可以远距离的传输到电脑监控系统，而在这个过程中传感器的作用不容忽视。在瓦斯监控系统中，传感器主要组件是提供电能的电源、再者就是敏感转换元件。在整个瓦斯监控系统中的传感器非常多，比如温度传感器、压力传感器、风速传感器等等，而这些传感器的主要作用是将工作现场的实际情况获取之后进行分析，比如瓦斯等具有可燃性气体的浓度超标或者其他有害气体的浓度超标，传感器便会立即自动生成报警信号，而终端在接受到数据信号之后对其进行准确的分析处理，便会根据分析的最终结果进行自动的处理，比如进行报警提示，严重者或者直接断电。传感器的设计使用有效的防范了生产风险，降低了事故的发生率，因此成为了各个煤矿监测监控系统中非常重要的组成部分。

2.3无线传感器监控系统

有线监控系统有很多的弊端，比如井下线路的铺设、设备的安装等均非常的不便，而且其检测的信号会时强时弱不够稳定，因此无线传感器系统逐渐受到了煤炭企业的追捧。在瓦斯监控平台中应用无线传感器系统可以随时采集工作现场的所有情况，并且可以通过跳跃式的方式将信息传输到监控平台的终端。无线传感器通常包括传感器节点、汇聚节点和管理节点。大量的传感器节点随机部署在监测区域内部或附近，能够通过自组织方式组成网络，各个传感器节点监测到的数据沿着其他传感器节点进行逐跳传输，经过多跳后路由到汇聚点，用户通过管理节点，对传感器网络进行配置和管理，发布监测任务和收集监测信息。在矿井监测过程中，随机分布的传感器节点定期地将监测到的数据发送到井外汇聚点。汇聚点通过光纤和网络数据传入人工控制台或自动控制台。人工控制台对数据进行分析处理，实时准确监测井下瓦斯环境指标，及时发布预警信息。

3　煤矿瓦斯监控系统的缺陷和解决方案

目前国内煤矿企业所使用的瓦斯监测监控系统大多都出现了老化过时的现象，这些设备在采集处理数据信息时往往会出现数据丢失和遗漏的情况，甚至在重要的时间段系统还会出现无法正常通讯的事故，在无线传感器的使用过程中局限在地面上，因为目前的技术要求还无法实现完全在井下进行实时的监控操作，这些问题亟待解决。

针对这些瓦斯监控系统中普遍存在的问题，比如老化或者性能不够稳定的检测设备需要尽早的进行淘汰，与此同时需要不断加强对煤矿地区监控系统的更新换代，在使用的过程中要注意定期的进行矫正，避免检测数据和分析的数据出现失误，造成安全事故的发生。

4　结束语

随着科学技术的不断发展，煤炭的开采技术、井下的各项监测监控设备也逐渐的得到功能和质量上的提升，这很大程度上增强了煤矿生产和建设的安全性和可靠性。随着国内煤矿开采强度的增加，矿井瓦斯含量较高的矿井也在逐渐增多，为了更好的保障煤矿安全生产和发展，应该从瓦斯监控的风险预防和控制方面入手，不断的对煤矿瓦斯监测监控系统进行设计改进，以保证矿井作业人员的安全，确保煤炭企业和社会经济的健康稳定发展。

参考文献：

[1]周英.煤矿瓦斯监控报警平台的设计[J].煤炭技术,2012（09）.

[2]郭改文,许爽.煤矿瓦斯网络监控系统研究[J].中州大学学报,2014（04）.

[3]张建兵.瓦斯监控系统在煤矿中的应用分析[J].内蒙古煤炭经济,2014（11）.