煤矿井下通风监控系统分析

郑志宏

(山西新景矿煤业有限责任公司，山西 阳泉 045000)

0 引言

煤矿井下通风系统是煤矿生产的四大重要系统之一，主要任务是对煤矿井下的空气流通进行调解分配，从而稀释或是排除矿井中存在瓦斯、粉尘等有害气体和物质，调节煤矿井下巷道和工作面氧气密度，提供良好的井下作业环境。

1 矿井通风与通风监控系统

1.1 煤矿的通风原理

煤矿的通风原理主要是将新鲜的空气从风口输送到矿井中，从而不断置换、优化矿井中的空气，以达到适宜的作业环境。因此，要做好矿井的通风工作，相关工作人员不仅要结合实际情况积极解决煤矿井下通风过程中出现的技术性难题，如补充并优化通风设计、不断完善煤矿井下通风监控系统并对其进行升级；而且还要做好煤矿井下的安全管理工作，如加强煤矿井下通风相关的安全管理，并不断优化管理手段，提升管理水平，即要想实现矿井的良好、安全通风，必须从技术优化和安全管理2个方面进行。而通风监控系统是加强通风管理的重要手段。须注意的是，煤矿井下通风监控系统应具有严格的独立性和完整性，禁止2个或2个以上的煤矿井下共用一个通风监控系统。

1.2 煤矿井下通风监控系统

通风监控系统的概念：煤矿通风监控系统是一种借助计算机技术对煤矿井下的相关环境参数(如温度、CO、瓦斯、粉尘以及烟雾等)和机电设备工作的相应环节(如电流、电压、功率、电机温度等方面的监测和控制等)进行分析及处理，从而获得相应数据的系统。

通风监控系统的组成：一般情况下，一个完整的煤矿井通风监控系统由中心站、信息传输装置和传感器与执行装置3部分组成。

1.3 通风监控系统的重要性

煤矿行业是一个高危行业，煤矿井下通风监控系统的开发可有效改善煤矿井下的作业环境，而且还能促进煤矿的安全生产。通过煤矿通风监控系统，相关人员可实时获得相关作业环境的安全参数及信息，从而结合煤矿井下的实际作业情况，深入分析、研究瓦斯等环节参数的变化规律，从而采取有效的预防措施。此外，通过矿井通风监控系统，相关人员还能实时、有效地控制被测参数，从而在事故发生的第一时间内采取相应的紧急措施如断电、自动报警、闭锁等，最大限度地降低事故的灾害性。与此同时，矿井通风监控系统还能随时上传监测得到的数据，从而方便其他人员及时了解到矿井中事故的发生情况，并及时采取应对措施，降低伤害。

2 煤矿通风监控系统中存在的问题

2.1 通风监控系统性能不足

通风系统功能不强：一般来说，煤矿通风系统包括通风动力设备、风流控制与监测设备、通风装置和通风巷道等4个部分，其根本任务就是在结合相关技术及措施的基础上，对通风的风向和风量进行有效地控制，从而不断优化煤矿井下的作业环境。但是现阶段，在很多煤矿井下通风系统中，不论是通风动力设备还是风流相关的检测和控制设备，都存在着性能不够强大的问题，因此煤矿的实际通风效果也不理想。煤矿通风系统在受到环境和技术的双重因素的影响下，通常会出现通风系统功能不完善、回风地段受到的阻力增加、调节功能失效等问题，从而严重影响矿井的通风效果，造成严重的安全隐患。

传感器质量差：传感器的质量直接影响着煤矿井下通风监控系统的可靠性和稳定性，确切地说煤矿通风监控系统能否准确地检测、反映出设备参数和被测环境，其关键就在于传感器。现阶段与煤矿通风监控系统相关的传感器类型很多如瓦斯、CO、CO2、O2以及风速风量等拟量传感器、风门开关状态、机电设备馈电状态、机电设备开停等开关量传感器等，这些传感器虽然能满足煤矿通风监控系统的需要，但是其在性能的可靠性和稳定性以及使用寿命方面却存在不足。

2.2 通信协议规范性不足，可集成性差

通信协议的规范性不足主要是指没有考虑到矿井爆炸等一些比较特殊的要求，因此生产厂家缺少统一的总线标准。现阶段，不同煤矿通风监控系统的通信协议都是不同的，不具有兼容性，从而导致不同生产厂家的产品之间缺乏互换性和互操作性，因此可集成性较差，这样不仅不利于煤矿通风系统监控系统的功能扩展，而且还会影响到通风系统资源的有效共享，形成“信息孤岛”现象，从而阻碍了对矿井的安全管理。

2.3 管理和维护工作不完善

在进行煤矿井下通风监控系统的施工时，相关人员对于设计审核环节和竣工验收环节的管理力度不够，通常会出现传感器安装数量较少或是有的传感器安装位置不当或没有设置如通风瓦斯参数传感器等。对于矿井通风监控系统的日常管理也很不足，如未设置专门的设备管理人员及机构、对矿井通风安全生产监测监控系统管理的考核标准也不完善等。此外，相关人员对于设备的维护工作还有待改善，如不根据相关的规章制度调校传感器，使得传感器出现误挂、混挂,不及时断电、报警等故障；传感器出现故障时，不及时维修调校等，从而为煤矿井下作业带来较大的安全隐患。

3 通风监控系统的相关完善策略

3.1 注重传感器质量及系统性能

在注重煤矿通风监控系统的性能方面，首先应确保通风系统的完整性，其次还要提高对通风动力设备、风流检测和控制设备等性能的重视度，不仅要使得设备的类型满足矿井通风系统的需要，更要使得设备的性能满足矿井通风系统的需求，只有尽可能地减少环境和技术对系统的影响，才能从根本上实现矿井通风系统的根本目的，从而不断优化矿井的作业环境。在注重传感器的质量方面，相关人员应根据系统的实际需要，选择恰当的传感器类型(拟量传感器或开关量传感器)，在节约成本的基础上选择性价比更高的传感器，但不可为了节约成本而选择质量低下的传感器。此外，相关人员应加强自身专业素质，加强对煤矿通风监控系统的认识，加强对各种传感器及各项设备性能的认识，从而更好地认识到矿井通风监控系统所需要的传感器类型，更好地为传感器及其他设备的改进、优化提出建设性的意见和要求，提高传感器及其他设备应用的稳定性和可靠性。

3.2 统一通信协议，规范监控系统

在煤矿通风监控系统中，通信协议的不统一不但会使得相关人员不能随意地对系统进行升级或是改造，而且还会导致系统配套受制于人、设备重复购置的情况发生，因此国家应统一煤矿通风监控系统的通信协议，采用统一化的SQL数据库和数据格式，从而为系统的升级和改造提供便利，同时也有利于系统的资源共享，更好地实现对通风监控系统的管理。

3.3 加强系统的维护工作，完善管理制度

在改造、优化系统的同时，加强对系统的维护工作也很重要。相关工作人员不仅要根据相关的规定按时调校传感器及其他设备，而且还要及时对传感器及其他设备进行维护、维修，对于一些有损坏的设备应及时予以更换。此外，还应积极完善管理制度。设计审核和竣工验收是煤矿通风监控系统施工过程中的2个重要环节，须严格把控。管理人员不仅要积极督促施工人员按照相关规定进行传感器的设置，而且还要积极完善相应的规章制度如煤矿通风安全制度、矿井通风安全生产监测监控系统管理的考核制度等，并建立相应的监管制度，从而确保各项规章制度的执行力度，发挥煤矿通风监控系统的作用，切实提高矿井作业的安全性。

4 结语

煤矿井下的通风监控系统是煤矿安全工作的关键，矿井的通风是井下安全作业的重要保障，因此其不仅会影响到矿井下的生产效率和经济效益，而且对矿井下工作人员的生命安全有着直接的影响。在新形势下，应及时发现煤矿通风监控系统中存在的问题，并积极根据实际情况采取相应的改进措施。此外，还应积极改善并完善矿井下通风监控系统，从而提高煤矿井下作业的安全性，提高矿井的生产效率和经济效益。