矿山六大避险系统应用中存在的问题及对策

陈 辉，贾雪珠（. 中条山有色金属集团有限公司 生产部，山西 垣曲 043700；. 北方铜业铜矿峪矿，山西 垣曲 043700）



矿山六大避险系统应用中存在的问题及对策

陈 辉1，贾雪珠2
（1. 中条山有色金属集团有限公司 生产部，山西 垣曲 043700；2. 北方铜业铜矿峪矿，山西 垣曲 043700）

摘 要：对北方铜业铜矿峪矿安全避险“六大系统”投运初期存在的问题进行了分析，针对井下实际工况提出了相应的整改对策。同时指出：建成“六大系统” 只是完成了建设“六大系统”的第一步，最重要的还是在于后期的管理、维护和运行。

关键词：矿山；安全避险；六大系统；问题及对策；故障率

1 引言

北方铜业铜矿峪矿六大安全避险系统于2014 年8月顺利通过省市有关部门的验收，10月份正式交付使用。铜矿峪矿六大避险系统主要包括：矿山调度指挥中心及环网；监测监控系统；人员定位系统；通信联络系统；紧急避险硐室；压风、压水自救系统。整个系统现有人员定位基站（无线通信）139台，监测分站13个，传感器50个，检查站4个，电源箱152台，光缆、电源线、网线184000m［3］，这些设备遍布在铜矿峪矿井下各个中段的作业面。由于六大系统刚投入使用，运行、维护包括使用人员都有个熟练过程，新设备也存在磨合周期，所以暴露出不少问题。另外由于设备分散，敷设面广，某些区域现场环境比较恶劣，这一系列因素造成了六大系统在运行初期故障率较高。

2 系统现状调查分析

通过查阅维修记录并总结分析，对故障现象及类型进行了分类，对造成铜矿峪矿六大系统在运行初期故障率偏高的原因进行了分析。总结了以下十条原因：

（1）维修人员培训不到位［4］，对新系统的理解和掌握不够。遇到问题不能及时有效地判断故障类型及故障范围；维修人员不按规程操作，造成二次维修的几率比较大，影响了系统恢复正常的时间。

（2）系统部分设备安装接线不规范。比如风速、风压测试仪的电源线接在了开关的电源侧，造成的结果是：开关断电后，在终端的显示屏上该设备仍显示在带电状态；部分设备的安装地点选择不合适，没有做到防尘、防水、防冲击波；部分线缆铺设预留盘余不够，有的线路断线后做了两个头就不够长了；井下六大系统所有线缆都是蓝颜色的，当时为了美观，接线头处也缠绕蓝色胶带，但接头处经常出现松动或接触不好的情况，造成维修人员不好判断接头的位置。

（3）人员考勤系统设备配置低，不能满足人员突增情况。人员考勤系统主要是为了加强出入坑人员的日常工作考勤，方便相关人员及时准确了解出入坑人员情况。遇到出入坑人员瞬时间加大时，系统会出现死机的现象。

（4）运输车辆来往频繁，易剐蹭线路。由于井下巷道限制，运输矿石的电车有时会出现矿石超出车斗，造成线路剐蹭。铲车、运输车辆装有超高、超宽的物料，也会发生线路剐蹭的现象。如图1。

图1　光缆刮断点

（5）现场环境潮湿。电子设备受潮，首先表现在设备的绝缘性能下降，绝缘老化加速。绝缘的破坏过程往往是在热的作用下变脆，受振动后开裂，潮气进入裂缝后，很低的电压也会引起放电，造成绝缘材料击穿。其次，裸露的金属导体随着湿度的增加，氧化腐蚀会加快(特别是在其粘附粉尘的情况下)使导体联接处接触电阻增大，造成局部过热。因而，六大系统设备及线路长期处在井下潮湿环境中，发生故障的几率大大提高。井下潮湿环境下的线缆如图2。

图2　潮湿环境下的线缆

（6）现场粉尘大。生产过程中产生的危害性粉尘大多电阻不高， 又由于粉尘的尘粒电荷性、吸水性，很容易使粉尘在电子设备的周围凝集沉降，从而破坏了电子设备的绝缘强度，操作过程中极易造成电气击穿短路事故。尤其是有的粉尘还堆集在电路板内，造成电气误动、短路等，对其安全运行造成很大危害。2014年10月11日，在井下554-4#D1变电所UPS由于粉尘堆集存于电子设备中，直接造成电子设备短路故障。12月24日，554-5#D2变电所内UPS因粉尘过大，造成短路跳闸，直接影响了554-5#D底盘及583水平、603水平等18个基站中断，使人员定位、监测监控处于失控状态。

（7）现场爆破冲击波。由于人员定位、监测监控及传感器离爆破现场较近，爆破产生的冲击波会对六大系统的设备、电源及线路造成严重的伤害，产生的冲击波会将监测分站设备内的核心板震落及造成电源插头松动如图3。由于爆破的频次增加，此故障发生的重复性强。经查阅维修记录，发现仅2014年10月因爆破震落核心板造成故障就有8次；2014年10-12月维修记录，因受爆破冲击波、浮石等各种原因砸断、刮断线路等造成线路中断、内伤，直接导致一个基站或同一区域内多个基站中断的故障共有10次。

图3　因爆炸冲击波震落的设备

（8）进入避难硐室前20m的管路没有采取有效的保护措施［5］。

（9）由于地压问题。造成某些基站设备被压变形，门都打不开。

（10）井下生产系统的发生变化后，“六大系统”不能及时进行调整和补充完善。

3 采取的对策

（1）加强对六大系统维护人员技术培训、加强维护人员安全学习，确保人员、设备的安全。充实维护人员队伍，在集团公司内部招聘具有计算机网络和音视频工作经历并有相关理论基础的人员负责系统的日常维护。采取走出去、请进来的方法，加快维修、运行人员对整个系统的熟悉。

（2）及时开展“六大系统”应急救援演练［2］，在运行和演练中对系统的整体功能进行效果验证。加强培训提高员工素质，做到入井人员熟悉“六大系统”相关技术知识，并能正确、安全、熟练使用，提升员工自我保护和应急救援能力。

（3）完善人员考勤系统软件部分，合理安排通过人数。考勤系统由人脸识别机、门禁和相应软件组成，实际测试发现该系统的单台设备最大通过人数为20人/min而非70人/min。调整软件设置人数为最大，另外在上下班高峰通过疏导合理安排通过每台人脸识别机和门禁的人数。考勤系统死机的现象大为减少。

（4）加强设备及管线的防潮、防尘、防爆炸冲击波管理［6］，具体措施有：改变部分设备及管线的安装地点，条件许可的情况下，尽量选择环境好、岩石结构稳定的地方，尽量避开采空区等地压影响大的地区；对不方便改变安装地点的设备，采取加装防水盖板、改明装为暗装、加强密封等措施；对爆破区附近设备采取加固、焊接等防爆措施；缩短清扫周期，划分设备管理责任区到人（因为井下设备多、分布广，划分责任区可以有效地缩短维修周期）。

（5）在设备及管线的布置方面，既要做到美观和标准化，又要与现场工况相结合。比如，线缆不能太紧，要预留一定的盘余，接头处应该有明显的标识（以备检修及查线方便）。

（6）对避险硐室里的设备和设施（包括食品和水）要经常检查定期更换，保证危机时刻能起到作用。对进入避难硐室前20m的管路采取加固措施。

（7）对地压这个矿山老大难问题，采用持续综合治理的办法（比如加强支护、调整放矿量和放矿地点等办法），各部门协同专项治理，安装在这些区域内的设备要同周边岩壁留有适当距离。

（8）注重系统的升级和扩充：一要随着井下生产系统的发展变化而及时进行调整和补充完善；二是随着技术的进步和设备更新要对系统进行升级（但必须注意一定要在确保可靠的前提下进行，否则会造成严重后果）。由于下井人员流动性较大，其人员定位信息中的个人信息要及时更新和备份。

（9）建立完善“六大系统”的技术档案，使员工便于查询各大系统技术参数、图纸和安装、使用、维护等相关基础资料信息［2］。

4 结束语

建成矿山“六大系统”只是完成了建设“六大系统”的第一步［1］，最重要的还在于后期的使用。“六大系统”的管理、维护和运行需要耗费大量的人力、物力、财力。这就需要我们在工作中，不断地发现问题，总结经验教训，制定相应的对策，确保六大系统在线运行的准确性、可靠性，缩小监测数据的偏差，降低六大系统故障率，使“六大系统”真正对矿山安全生产起到保驾护航的作用。

参考文献：

［1］韦黎荣. 金属非金属矿山安全生产“六大系统”建设存在问题以及发展趋势[J]. 城市建设理论研究, 2013(9):9-11.

［2］李傲鹏. 建设和完善安全避险“六大系统” 存在的问题及对策[EB/OL]. 中国煤矿安全生产网, (2012-08-07).http://www.mkaq.org/ html/2012/08/07/145793.shtml.

［3］陈辉. 井下安全避险六大系统在北方铜业铜矿峪矿的应用[J]. 有色设备, 2014(5):28-31.

［4］王迷军, 张德军. 安全与避险综合系统在岩金矿山的应用[J]. 机电与自动控制, 2012(12):39-41.

［5］毛春雷, 许晖. 金属矿山安全避险“六大系统”设计思路[J]. 金属矿山, 2012(5):45-46.

［6］罗梁捷. 安全避险综合系统在岩金矿山的应用分析[J]. 科技创新与应用, 2013(18):20-22.

Six Major Existing Problems and Countermeasures in the Mine Risk-avoid System

CHEN Hui1，JIA Xue-zhu2
（1. Production Department, Zhongtiaoshan Non-ferrous Metal Group Company Limited, Yuanqu 043700, Shanxi ,China；2. Meiyukou Mine, Northern Copper Company, Yuanqu, 043700 Shanxi, China）

Abstract:This paper analyzed the existing problems during early operation period of risk-avoid“six main systems”in Meiyukou mine of Northern Copper. Aiming at the actual underground operation status, the corresponding rectification measures were put forward. And also introduced the first step was finish construction of“six main systems”, the most important was management, maintenance and operation in later period.

Keywords:mine；risk-avoid；six main systems；problems and countermeasures；failure rate

作者简介：陈辉（1969-），男，山西运城人，电气高级工程师，大学本科，主要从事设备运行及管理工作。E-mail: 695027576@qq.com

收稿日期：2015-07-15

中图分类号：TD7

文献标识码：C

文章编号：1009-3842（2016）01-0006-03