煤矿安全仪器仪表技术的现状与发展

宫 翠

（沈阳煤业（集团）安全设备检测检验有限公司，辽宁 沈阳 110103）

现代化煤矿系统除了配备有毒有害气体在线监测传感器之外，便携式检测仪器目前也得到普遍使用，这是对在线检测系统的必要补充。许多矿井配备了便携式甲烷、一氧化碳、二氧化硫等有毒有害气体检测仪。煤矿以安全为天，因此对这类安全仪器的准确度就提出了较高的可信度要求，如何保障仪器的准确和可靠，就需要煤矿生产企业建立完善系统的计量检测检验体系。

1 煤矿安全仪器仪表的类型分析

现代化的煤矿安全生产，是无时无刻都离不开监测和检测的，监控矿井的环境信息、危险气体、器具器材、仪器设备等的工作状态，每一个环节都至关重要，而煤矿用的各类安全设备仪器仪表就在其中发挥着根本性的作用，这些设备具有种类多、功能繁琐、精密度高的特点。根据作用的特点以及所应用的形式大体分为便携式和固定式（即传感器）两大类。根据测量的理论依据以及测量的内容又划分成粉尘测量设备、温度检测设备、气体监测设备、压力监测设备以及监控器材的工作状况的在线监控类仪表等。

2 煤矿安全仪器仪表的应用原则

1）确保仪表系统可靠且稳定。煤矿用安全仪表不仅具有系统特殊的特点，其功能也是比较独特，因为要充分考虑到煤矿安全的重要性，所以在设计该系统时，第一要务考虑的就是安全性、可靠性和稳定性，这是设计研发必须遵循的根本原则。从组件选择到软件编程的每个环节力求做到精细、周密。在启动和停止生产设备测量系统的阶段以及执行和维护期间，必须能够保证人员的健康安全和设备的环境安全。对于任何可能导致故障的不可抗力因素，安全工作系统必须给出正确的判断和适当的指令，并且能够在事故出现的第一时间进行阻止，以防止事故更加严重或波及范围更大，并最大限度地减少损害和后期维护成本。2）安全性。安全性是煤矿安全仪表进行设计时所需要遵循的基本原则，在设计的过程中要切实保障人们的生命安全，始终坚持和贯彻以人为本的基本理论，这样才能实现整体设计结构更加人性化，符合现代人们对于该仪表系统的要求。总而言之，在煤矿安全仪表设计的过程中，要遵循这三项基本的原则，同时结合实际的情况，对一些特殊的情况以及影响因素进行分析和研究以及预判，并有针对性地提出措施，此外还需要不断提高有关人员的专业技能，这样当人员在面临突发设备故障时，才能更加冷静，并快速地解决故障问题，让安全仪表发挥其自身的安全防护价值，确保煤炭行业的成长和进步。3）对生产过程进行科学监测。安全仪表系统主要是由传感器、逻辑运算器以及最终执行原件共同组成的，其中传感器主要是负责监测任务，逻辑运算器主要负责控制工作，而最终执行原件则负责执行最后的指令。安全仪表系统可以对整个生产过程进行科学的监测，并且针对生产过程中存在的危险进行报警提示，操作者在收到通知之后，可以立刻对已经预定的程序进行执行，从而最大限度地避免安全事故的发生，最终事故所造成的危害也能够有效降低。所以技术人员在设计安全仪表系统的过程当中，需要将煤矿原料方面的变化有机结合起来，始终严格遵守繁杂的生产过程质量以及其他方面的要求，保证安全仪表系统的规范性和科学性。并且还要将安全仪表系统在煤矿生产装置当中的应用作为最终依据，进行科学合理的设计，从而最大限度地保证炼化过程当中的安全性以及通畅性，确保设备能够正常的运作，并且提高操作人员的生命健康安全保障，进一步对风险事故进行科学有效地控制，最大程度地提高企业的经济效益。

3 煤矿安全仪器仪表技术应用与发展策略

1）防治水监测。在煤矿地测防治水工作中，设备仪器性能的优劣和工作状态的良好与否对于整体的地测防治水工作开展和作用的发挥有着极其重要的价值。在实际的煤矿地测防治水工作的开展中，企业需要给予更多资金的支持，不断更新设备仪器，同时做好相应的维护保养工作，使设备仪器能够处于一个良好的状态，促进工作顺利开展。除此之外，专业人才在当今世界中无论任何一个行业和领域都是最为宝贵的资源之一，加强相关专业人才的建设，通过人才能力的提升带动地测防治水工作的优化，有着极其显著的作用。煤矿开采规模的扩大，使得当前煤矿中地测防治水技术和设备的应用方式已经出现了落后的问题。我国采煤地区分布广泛，每一个地区的地理地质环境条件和人为因素施工条件等都有所不同，单一地地测防治水技术和设备应用已经远远不能帮助煤矿开采工作的进行。因此，健全地测防治水技术和设备的应用方式，有着显而易见的重要意义价值。2）提高校准工作水平。由于社会的不断发展和进步，计算机逐渐进入到普通人的日常生活之中，当下的煤矿通风安全仪器仪表等设备的进步方向就是综合计算机的网络，达到关于大量的数据的每时每刻的监测以及调整控制，使用计算机进行规划全部的煤矿挖掘的进度。比如：于煤矿之内的瓦斯含量以及粉尘的含量接近了警戒数值的时候，计算机可以自主的实现风机增强进气量，进而实现减少瓦斯含量以及粉尘的含量，减少安全事故造成的损失。对于计算机手段使用在通风安全仪器仪表内，同样也可以察觉到通风安全仪器仪表自身状况正常与否，也可以达到自主展开校准，给煤矿的生产降低支出，减少损失。3）确保仪表应予维护和拓展。煤矿行业对于安全性的要求较高。煤炭炼化的整个过程需要在高温高压易燃易爆的环境下进行，并且整个过程当中使用到的材料也属于易燃易爆的挥发性气体和液体，为了保证工作人员以及企业的安全，需要采取针对性的防护措施。为了及时对生产过程以及相关材料和设备的参数进行监控，大多数煤矿炼化系统都会使用到针对性的安全仪表，进一步监测各个设备的实时参数。所以应当加大对安全仪表系统的维护和拓展，定期对其进行维修和检查，并且还要尽可能减少安全仪表的使用数量，便于工作人员进行检修。4）提高管理人员的专业素质。在各项估算工作开展的时候都要采用科学化的方法，如果没有选择合适的计算方法，就会使得整个装置出现问题。不仅仅是最终设计成果的呈现，在设计图纸和方案上都会存在着一定的偏差，而这种偏差的出现和管理不科学，又有着很重要的联系，所以要加强对管理人员专业素质提升的培训工作。只有对整个过程进行科学化的管理工作，才可以提高整体的工作效率，让人们可以更加快捷地得出相应的管理方案，切实保障整个仪表安全系统在操作过程中的安全性和稳定性，规范每一个工作人员的行为，让每名人员都可以按照相应的标准进行操作，保障了整个系统的安全稳定运行。5）对传感器冗余的科学计划。至于冗余配置，它在仪表系统中占有重要地位，也是系统设计的主要内容，但是，冗余设计并不适合所有传感器。SIL被认为是传感器故障概率的基本要求。如果安全仪表系统中的传感器符合此要求，则应选择集成传感器，以便安全仪表系统可以满足设计要求。当传感器不能满足SIL要求时，此时应加强冗余传感器的使用。但是，在使用冗余传感器时，必须充分考虑系统的安全性，同时将阻塞效应和频率放大作为合理使用逻辑结构的基础，必须这样做才能确保系统的完全适用性。考虑到这一点的同时，还必须确保对仪表系统的可靠保护，因此，在实践中，应正确使用逻辑结构。

4 结语

综上所述，煤矿是我们国家经济的重要产业，煤矿企业只要增强关于生产个方面安全仪器仪表设备的管控以及精度校准，才能保证生产作业的安全稳定，切实保障煤矿工作人员生命安全，为煤矿开采创造更加和谐的环境和氛围，促进我国煤矿产业的稳定发展。