煤矿“双预控”信息化体系建设效果研究

王二鹏，赵万庆，姚绒绒，姚 璐，孙学芳，马汉鹏

(1. 华北科技学院 安全工程学院，北京 东燕郊 065201；2. 枣庄矿业(集团)有限责任公司田陈煤矿，山东 滕州 277523；3. 华北科技学院 安全培训部，北京 东燕郊 065201)

0 引言

煤矿的安全管理工作一直是煤矿管理体系的首要工作,随着现代化信息技术的飞速发展，如何利用现代化的信息技术从根本上解决煤矿安全隐患问题,提高安全管理效率,防止煤矿事故的发生，保障职工生命安全,成为煤矿现代化进程的重中之重[1,2]。

孙继平[3]教授提出“互联网+煤炭”的信息化技术，运用信息化技术加强对矿用重大设备管控、对人员持证上岗监控以及对运输和机电系统防碰撞预控，全面提升煤矿安全生产水平，保障职工生命安全。赵菊[4]和郝志伟[5]从信息化管理方面入手，分别阐述了集团公司和煤矿企业“双预控”信息化体系建立和实现，并搭建“双预控”信息化管理体系，切实提升煤矿企业安全生产标准化水平。孙树根[6]等人阐述了李村煤矿信息化系统的建立与实现，并对其应用效果进行分析，认为信息化的应用煤矿企业的安全生产提供了强有力的保障。

综上所述，专家学者将信息化技术引入到煤矿安全生产管理领域，建立了煤矿“双预控”信息化体系，在煤矿“双预控”信息化体系的运行效果上的研究比较少，基于此本文结合配对样本t检验方法，为煤矿信息化建设提供参考。

田陈煤矿隶属于山东能源枣矿集团，是一座融煤炭开采加工、机械加工制造、煤矸石发电、生物发电等为一体的综合效益型矿井，连续多年被评为一级安全生产标准化矿井，近年来，矿井不断推行信息化、自动化、智能化建设，并取得了良好的成效，现就该矿信息化技术应用对“双预控”系统的影响进行探索研究。

1 以信息化推进“双预控”建设体系内涵

“双预控”即双重预防机制，包括安全风险管控和隐患排查治理两个方面的内容[7]。随着矿井技术装备的升级改造，高技术、高水平人才的引进，矿井安全生产管理水平得到了不断地提升，逐步形成了集煤矿监测监控数据分析处理的，以数字化、自动化、智能化信息技术为支撑，以煤矿安全规程为依据的风险管控和隐患排查治理防控新体系。从而实现对矿井事故隐患的自动评价与预测，达到把风险控制在隐患形成之前、把隐患消灭在事故前面的目的[8]。

2 信息化支撑“双预控”体系流程

2.1 “双预控”系统建设中引入信息化技术

矿井采用了枣矿集团双重预防体系管理平台，对风险分级管控及隐患排查治理工作进行信息化运作。

风险分级管控可分为三个方面的内容，分别是风险辨识、风险评估以及风险控制[9]。对矿井内存在的风险进行辨识及评估后，编写风险辨识评估报告，并将此报告上传至双重预防管理平台，平台将较大及以上风险纳入矿井多层级的监督管控范畴，确保治理时限前完成相关的风险防控措施，超期则系统自动进行报警并发送消息至上级主管负责人，完善了管控措施的监督机制。

将信息化技术引入矿井“五级六步”隐患排查治理方法，对隐患排查治理的全过程采用了信息化的技术手段，对排查出的各类隐患进行了A、B、C级分级督办、挂牌管理，如图1所示，通过上传至网络平台，采用网络公开、限期治理、跟踪督导等多种形式实现了对隐患整改的全过程进行监督。

图1 隐患闭合验收考核体系

对现场排查出的问题，按照“排查、记录、汇报、整改、验收、考核”六个步骤抓落实，抓闭合，通过信息化技术实现问题回溯，对录入信息化系统的问题进行大数据分析，超前防范，实现责任、资金、措施、期限、应急预案或措施“五落实”。另外，根据数据分析结果，突出“排查大系统、治理大隐患、防范大事故”的工作重点，全方位落实“安全第一、预防为主、综合治理”安全生产工作方针，针对薄弱环节、事故高发区域，加大安全巡查和监督整改力度，实行专职安监人员和专业技术人员联动制度，成立采掘、机运、通防、质量四支督查小分队，每周两次集中巡查活动，做到“系统查、查系统”，为大系统的安全提供了保障。

2.2 建立矿井编码智能四级预警系统

建立矿井编码智能预警系统，实现了对隐患的全方位无人化智能管控，根据整改完成时限进行区队、专业科室、分管矿长、矿长四级预警，如图2所示。

图2 四级预警系统图

一级预警：(预警到隐患所在区队)在本矿井内发生的任何隐患，都在收到的第一时间输入编码管理程序，隐患一旦进入编码程序，就由系统自动通过手机短信马上告知所在区队的党政正职干部。接到短信的区队负责人必须及时安排处理，不得逾期。

二级预警：(预警到分管的专业部室)区队对隐患整改不及时，导致隐患整改超期12小时的，由编码智能预警系统通过短信升级告知分管的专业部室的分管副总和部长，接到短信的副总和部长要负责组织整改落实工作。

三级预警：(预警到分管矿领导)当分管的专业部室整改落实不及时，24小时内未将隐患整改销号时，系统将自动发送短消息告知分管该专业部室的矿领导，矿领导要负责组织落实整改工作。

四级预警：(预警到矿长)如果隐患仍然没有进行整改，导致隐患逾期36小时或整改落实不力，导致12小时内再次发生隐患的，由矿长和编码智能预警系统通过短信再升级告知主管矿长，矿长要组织召开矿领导班子会议，对该条隐患按事故级别组织分析，制定隐患整改措施，提出对责任人的处理意见，并由主管矿长监督隐患的最终整改落实工作，最终完成隐患销号。

2.3 实现设备智能化点检，保障设备安全运行效率

矿井自主开发了机电设备点检智能化录入系统，为每台设备设施配置了身份识别信息IC卡，建立设备设施电子档案，在井上下建立了WIFI基站，实现矿井范围内无线网络全覆盖[10]。安排专职人员携带智能PDA手机对井上下全部电气设备进行巡检，检修人员可通过手持智能PDA手机向地面智能化点检值班室发送所需维修电气的相关信息(包括需维修设备的所在区域、维修类型，需要携带的零部件和人员数量)，由系统自动将此信息发送至电气设备维修工的智能PDA手机，安排维修工对设备进行检修，并把维检设备信息存储到电脑服务器。该系统将数据的收集、分析处理、保存汇同绩效考核融为一体，实现了设备管理的高效化、规范化、精细化、现代化、智能化，有效地保障了设备安全运行效率，如图3所示。

图3 机电设备点检图

2.4 建立安全培训教育虚拟现实智能仿真系统

引进VR虚拟现实智能仿真系统，以提高矿井安全生产管理水平，提升职工安全操作技术水平。通过VR眼镜模拟出一种高度可视化、沉浸式的虚拟现实环境，给人一种身临其境的感觉，为理论培训和实战操作培训提供基于虚拟现实的人机交互演练，提升职工的安全防范意识和实际操作能力，为矿井的安全教育培训工作提供了一种全新的技术手段，提高了管理、培训效果。

3 以信息化为支撑风险防控及隐患排查治理体系效果评价

3.1 数据收集

从2016年开始，矿井将信息化技术逐步引入“双预控”系统建设中去，根据田陈煤矿年度报告得到2016年～2019年违章行为及违章人数统计数据，见表1。

表1 违章人员状况统计表(2016～2019年) 人次

续表

3.2 对引入效果进行评价

选取2016年与2019年违章人员状况统计数据，见表2，基于配对样本t检验方法运用SPSS 24.0软件对信息化技术支撑下的“双预控”体系建设运行前后违章人员数量变化进行评价。

表2 2016年与2019年违章人员状况统计数据

表3 配对样本t检验

由于呈现出显著性差异(p<0.05)，可使用效应量研究差异幅度情况；我们采用Cohen’s d 值来表示效应量大小，效应量小、中、大的区分临界点分别是:0.20、0.50和0.80，根据公式：

Cohen’s d=|Δ|/σ=25.5/44.413=0.574

因此，显著性差异效应量为中等显著性[11]。

4 结论

(1) 矿井信息化技术的应用，推动了煤矿“双预控”体系建设的现代化升级改造，在实际安全生产工作中取得了一定的成效，但责任制落实不好导致的违章行为下降不太明显。可见，在推进矿井信息化技术的同时，仍需强化责任意识，严格落实安全责任制度，保证安全生产工作的顺利进行。

(2) 加强对“双预控”宣传培训，提升全员风险辨识能力、辨识水平，力求做到早辨识、早发现、早防范、早治理，防止风险转化为隐患，真正做到从源头上预防事故、从根源上治理事故，将事故消灭在萌芽状态，从而保障职工自身生命安全。

(3) 加大对信息化技术装备的投入和更新改造力度，引进国内外先进的技术装备，及时淘汰落后的生产工艺，改善作业环境，提升安全管理水平，以期更好更快的推进“双预控”体系建设工作。

(4) 在煤矿“双预控”体系建设中信息化系统的应用，为及时发现井下存在的事故隐患提供保障，为煤矿企业安全管理注入新活力，为推动煤矿安全管理工作向着高效化、智能化、规范化方向发展提供新动力。目前，矿井的信息化技术仍处于起步阶段，数字化矿井的发展前景十分广阔，建设智慧矿山的探索之路充满了挑战。