?5G技术在矿山安全生产管理中的应用

李胜华

摘要：对于矿山的生产和运营而言，安全生产管理十分重要，管理水平在很大程度上影响着员工的生命安全和企业的生产效益，对此有必要予以高度重视，以此保证矿山生产的安全性、高效性以及经济性。随着当前通信技术的不断发展和应用，5G技术在矿山安全生产管理中的应用显得尤为重要。本文对此作出相关研究，首先阐述矿山安全与生产的关系，然后介绍5G通信技术以及该技术在管理中的作用，最后探讨5G技术在矿山安全生产管理中的具体应用策略，希望可以全面推进矿山安全生产现代化建设，确保我国矿山企业实现更好的发展。

关键词：矿山；5G；安全生产

随着社会经济的不断发展，我国的经济建设与发展愈加适应国际发展形势，我国对工业安全生产问题也予以高度重视，将安全生产管理工作推上新高度。矿产资源在我国能源结构中占70%左右，在矿山开采工作中，不可避免的存在很多安全隐患，增加了矿山安全事故的发生概率，严重危害人们的生命安全和财产安全，影响企业的生产效益。当前，大数据5G通信技术的出现，推动了矿山安全生产技术的发展，对此，相关企业有必要予以高度重视，并在矿山安全生产管理工作中积极应用5G通信技术，全面推进矿山安全生产现代化建设，减少安全隐患的出现，确保企业的良好运营与发展。

一、矿山生产与安全的关系

对于矿山来说，生产与安全之间相互依存，生产需要建立在安全的基础上，安全伴随着生产实现。在企业的开采施工过程中，如果做不到安全生产，势必会增加安全事故的发展概率，因此，企业要实现更好的生产和发展，各级领导层就必须高度重视安全生产管理，树立“一切为安全工作让路、一切为安全工作服务”的发展观念，在生产与运营中始终坚持“安全第一”，尽可能全面落实安全生产方针，从根本上实现全方位、全过程、全员参与的安全生产。在开采矿产资源过程中，安全生产指的是员工在安全的环境下采用安全的作业方式开采，并始终在安全的状态中生产操作，在整个过程中“人”是最主要的核心要素。因此，从本质上讲，安全生产管理主要的管理对象是企业员工，为实现安全生产提供前提、基础和保证。此外，矿山安全事故的发展，除了设备因素和环境因素之外，主要以人为事故为主，也称之为责任事故，对此，要想实现安全生产、克服人为事故，必须全面做好员工的培训，从根本上构建高素质、高水平的生产队伍。

二、5G技术的介绍

5G技术可以称之为第五代移动通信技术，相较于2G、3G、4G通信技术，5G技术打破了传统无线接入技术的局限性，其中融入了新兴技术和全新的无线接入技术，整体上革新幅度较大。同时，5G技术可以满足不同场景下不同的性能需求，在与不同技术组合的过程中也能发挥不同优势，有效缓解传统无线接入技术单一、局限的问题。除此之外，5G技术涉及多方面的内容，包括多址技术、天线阵列技术、全频道普接入技术，整体规模较大。因此，5G技术在性能上有着频谱宽、可靠性高、延迟率低的特点，而且传输容量更大，传输速度更快。

三、5G通信技术在矿山安全生产管理中的作用

（一）有助于加快整体信息传播速度

信息传播速度快是5G技术的显著特点。在矿山的日常生产中，要确保生产过程的安全性，必须进行全方位监控，而这一过程对监控数值的把握十分关键。运用5G技术不仅能提高数据信息的传输效率，还能有效简化矿山生产过程中对各种数据的监控流程。

第一，利用5G技术监控整个开采过程，可以实时监测矿井，从而全面了解矿井内部有毒有害气体的含量和分布情况，为后续开采地区的合理划分提供有力依据，将安全隐患降到最低。例如，在日常矿山生产中，会应用装载、运输设备，而对于装载、运输设备的监测可以引入5G技术，完成对装载、运输设备承载能力的实时监测和分析，在监测数据出现较大偏差后，在第一时间报警提示，然后调度人员组织现场操作人员快速撤离，降低安全隐患的危险性，减少现场的人员伤亡。

第二，应用5G技术能有效定位安全隐患的具体位置，组织专业人员深度检查，及时找出问题，降低安全事故造成的损失。整个过程不仅能节省数据信息的传输时间，还能提高工作效率。

第三，利用5G技术探测开采区域能迅速得出检测结果，了解开采区域的具体情况，保证现场开采工作的平稳运行。

由此可见，将5G技术应用到矿山生产过程中，可以加快整个生产过程的数据传输效率，在发现隐患、发现问题后，可以及时上报，快速分析事故的危害程度，为现场人员的快速撤离提供有力依据，避免人员伤亡和经济损失。

（二）有助于创新矿山安全生产技术

将5G技术应用到矿山安全生产管理中，能有效促进开采过程中各种设备的更新与升级，增强矿山安全监控系统的功能性，让整个监测过程获得的数据信息更加真实、准确，并有效弥补传统监控系统存在的不足和问题。除此之外，5G技术的应用能及时解决一些系统方面存在的故障，解决系统封闭的问题，促进企业内部网络系统与外界开放网络之间的连接，完成数据的高度集成，不仅可以扩大整个网络的覆盖范围，也能在一定程度上提升矿山安全生产的自动化水平。

四、5G通信技术在矿山安全生产管理中的应用对策

（一）确保5G通信系统满足相关要求

1.要想从根本上强化矿山生产过程中的安全性，对于5G通信技术的应用一定要加大力度，确保5G通信系统的应用能满足相关要求，以此实现矿井地表与井下的安全性能，确保矿山生产符合相关标准，保证整个开采过程的安全性与可靠性。

2.在应用5G技术的过程中，一定要确保通信信号的传输效率，保证无线传输的可靠性、安全性和稳定性，强化整个矿山通信系统的独网性和独立性，避免受到外界不良因素的影响。即便外界出现设备故障或网络断开的情况，也能始终保持稳定运行。对此，企业要结合实际情况做好通信系统的评估，避免在后期开采过程中由于连入公共网络影响内部网络的独立性。

（二）健全矿山安全生产管理体系

在开采工作实施过程中，安全问题会受到来自很多方面因素的影响。对此，企业应结合实际情况，利用5G通信技术健全矿山安全生产管理体系，并将该体系贯穿到整个开采过程中，具体可采取如下策略。

1.落实企业的工业一体化和自动化生产，在坚持安全生产原则基础上，提高矿山开采效率。利用5G通信技术强化内部网络系统的控制功能，并做好对生产系统、供电系统、安全系统等方面的管理和监督。

2.在创建通用系统基础前，完善企业内部网络系统数据库，对数据传输层面也要予以高度重视，过程中将数据库的建设分为专家数据和分析数据两个部分，确保数据库的运行效率。

3.对于应用控制层而言，要构建完整的安全管理体系。在通信系统传统模块基础上，加强智能化建设，利用物联网技术落实信息安全管理、机电设备管理、开采安全评估管理、重大事故预防管理、矿山环境管理等，打造完整的内部控制系统，为矿山开采作业的安全推进提供有力保障。

（三）打造矿山安全生产监测系统

企业打造专门的矿山安全生产监测系统，为整个开采过程提供全方位数据分析和管理支持服务，有效提高矿产资源的开采效率，降低企业的成本投入。利用5G通信技术完成多个井位数据的快速共享，必要情况下，在此基础上适当更换监测设备，确保系统的CAD功能和GPS地图功能不间断连接，帮助员工简化传统的操作过程，也能便于其了解和控制井底的不同情况。在监测各个井位的过程中，应用该系统随时生成相关报告，展示有关数据信息，技术人员可以直接通过安全生产监测系统的监控屏了解监控设备及道路风速、矿尘、瓦斯浓度等参数，为后续操作提供有力的数据支持，准确判断采矿过程的安全性。除此之外，该系统具有报警功能和自动化功能，能实时处理获得的监测信息，并利用相关的数据处理算法分析各个井位的具体情况，及时预测险情并发出警报，确保安全生产监测系统的功能性、准确性和及时性，让员工在第一时间发现存在的安全故障，并及时安排维修。

（四）应用5G远程控制法进行采掘

企业应用5G远程控制法开采和挖掘矿山的开采和挖掘，减少井下采矿的工人数量。这种方法的原理，是将工业摄像头和传感器安装在开采设备前端，利用5G网络技术的功能和优势，将所获得的音频和视频资源传输到工作台，地面操控人员可以通过这些信息了解相关设备的运行状况，有效提高采掘效率。应用这种方法，能在很大程度上降低井下作业人员的数量，确保工作环境的安全性，将井下采掘转移到地面工作，降低安全事故的发生概率。

（五）结合实际优化各种生产技术

5G通信技术和人工智能技术在各行各业都得到了广泛应用。矿山产业作为传统行业，也要紧跟时代发展节奏，结合实际情况，做好各种生产技术的优化与更新。在这一过程中，企业要加大技术的研究力度，适当投入更多资源，打造专门的采矿信息平台，在应用采矿平台的过程中，要时刻关注矿山生产建设的基本特点，做好现场地理环境和相关指标和参数的优化。如果矿井的瓦斯浓度较高，需要适当安装回风管道，为瓦斯的顺利排出提供有效途径。

（六）立足大数据开展安全开采工作

随着大数据技术的广泛应用，我国各领域很多企业都先后搭建了一体化生产管控平台，通过互联网构建数据管理中心。对此，矿山立足大数据系统开展井下安全开采工作，构建专门的双预警信息平台，打造透明矿山开采体系，通过远程操控的方式进行开采现场的巡回检查，可以有效降低技术人员的工作危险性，还可以防控风险隐患。同时，利用5G通信技术和大数据技术进行一些复杂的井下作业，改变以往传统的井下生产方式，减轻工作人员的工作强度，解决高风险作业问题，提高资源开采效率，确保生产的安全性。

（七）积极开发矿井监控系统

在矿山开采和生产过程中，矿井排水问题十分重要，对此，利用5G通信技术开发矿井监控系统，以此实时监控井下的排水问题，及时接收不同的水位信号，确保技术人员完善各项工作，为后续矿井的管理提供有力依据。在过去的一段时间里，很多企业都应用传统的移动传输宽带，通过传感器和视频检测水位信号，获得的数据信息不够真实、准确。随着移动网络技术的不断发展，应用5G通信技术可以有效完善井下作业的实时传输监测信号功能，做好对于各区域的全方位监测和连续监测，及时捕捉各种监测物体的信号消息，真实准确地评估各个区域的运行现状，为工作人员的后续判断和操作提供准确依据，解决矿井排水问题，提高排水效率。

（八）加大5G通信技术的研究力度

矿山安全生产管理工作要合理应用5G通信技术，充分发挥积极作用，企业也要做好对5G技术的研究力度并全面推广。在这一过程中，要立足于现代信息技术，加强企业内部安全技术人员和5G专业人员之间的沟通与交流，打造一支高素质、高水平的人才队伍，组织他们根据矿井的具地理位置和实际情况，将5G技术与矿山安全生产相融合，并适当加大资金投入。同时，开展技术人员专项培训活动，有效提高技术人员的专业水平和操作能力，让他们更加全面地了解5G技术的特点，拥有5G技术的创新思维，确保在日后的工作中更加顺利、更好地服务矿山的安全生产管理。

五、结语

总而言之，随着信息技术的不断发展和通信行业的不断进步，5G技术在我国煤矿产业中得到广泛应用。但从实际情况看，也存在一定问题尚未解决，影响着5G技术的发挥。对此，企业应予以高度重视，结合自身生产的实际情况，不断完善对5G技术的应用，加大研究力度，开发信息化安全生产平台，将矿山安全生产现代化建设工作落到实处，在提高生产效率的同时，确保生产过程的安全性与可靠性，为促进我国煤矿产业的发展贡献力量。

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