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煤矿：络监管严防“瓦斯杀手”

编者语：从用金丝雀监控瓦斯浓度到部署省、市、县三级络监控，越来越多的信息技术在煤矿安全中得到了应用，使得瓦斯监控逐步实现了流程化、规范化和自动化，瓦斯爆炸这一困扰煤矿生产多年的安全威胁，正在逐步得到解决。

煤矿生产中最重要的是什么？安全。煤矿安全最重要的环节是什么？防止瓦斯爆炸。

有统计表明，80%的煤矿事故都是由瓦斯引起的。因此， 瓦斯一直是煤矿安全头号敌人，过去是，现在是，可能未来还是。不过，在信息化逐步普及的今天，信息系统正在发挥重要的作用，从过去以人工判断瓦斯浓度转变为自动监控，为煤矿安全生产保驾护航。也许在不久的将来，瓦斯事故将完全被信息化所“化解”，长久以来这一困扰煤矿生产安全的最大隐患将彻底消除。

瓦斯是煤矿安全的头号杀手

敏感的金丝雀

以前靠什么监管瓦斯呢？靠人。

上世纪60年代左右，私人小煤窑为主的乡镇煤矿被取缔。当时走的工业路线是“社会主义改造”，由于乡镇煤矿安全生产条件差、资源浪费和环境破坏等问题比较突出而被取缔。改革开放之后，中国开始大力提倡发展乡镇企业，小煤矿迎来了稳定发展期，而安全隐患也随之而来。为此，煤矿工人想出了很多土办法，如带金丝雀下井。据介绍，以前判断矿井瓦斯浓度高低全凭人工经验。有的矿工甚至会提着一个装有金丝雀的鸟笼下到矿井，把鸟笼挂在工作区内。原来，金丝雀对“瓦斯”或其他毒气特别敏感，只要瓦斯浓度达到一定程度，对人体还远不能有致命作用时，金丝雀就已经失去知觉而昏倒。矿工们察觉到这种情景后，可立即撤出矿井，以避免伤亡事故的发生。

不过，这都是上个世纪早些年代的事情，进入新千年，情况有了很大变化。经过上世纪末针对小煤矿的整合之后，国有煤矿成为煤矿产业主体，同时对瓦吉首斯的监控也越来越程序化和制度化，但小煤窑的生产安全问题依然突出。以山西为例，作为我国煤矿大省，煤矿数位居全国首例，但安全事故频发也是榜上有名。主要原因是小煤矿太多，安全意识差，心差，只注重产出而忽略安全。作为主管部门的山西省煤炭工业局一直在和瓦斯做斗争，希望能从这些小煤矿入手，从而可以在开阔通畅的道路上实现更好的操纵性、性能和驾驶性严格杜绝瓦斯事故发生。山西省煤炭工业局信息中心负责人介绍，这一阶段主要依靠一些比较简单的科技手段判断瓦斯数量多少，以及靠一些煤矿的日常管理制度来防范瓦斯事故的发生。

在这些预防控制手段中，最常见的是控制火源，杜绝非生产需要的火源，如吸烟、火柴、明火照明等。对生产中不可避免的高温热源采用专门措施严加控制，如只准使用特制的矿用安全炸药和电气设备，加强井下火区的管理，禁止井下拆开矿灯等。应用的科技手段主要有瓦斯检测探头，可以检查瓦斯的浓度以及相应的地下温度、一氧化碳等指标，并能和地面监控设备连接，还有各种便携仪、检测管、色谱分析等手段也能检测巷道气体变化。

虽然这时的煤矿瓦斯监控手段已经有了变化了。然而，历史已经进入新纪元，这一时期社会对能源需求越来越大，煤矿又开始了疯狂地大规模生产，安全手段却没有及时跟上，因瓦斯引发的事故频频发生，瓦斯成为煤矿的头号杀手。

部署瓦斯监控络

“过去，企业采用先抽后采，加强通风系统建设改造，严格各项防爆制度、加强人工巡检等多项防范措施，但仍未能从根本上解决安全生产问题。在煤矿安全事故中，瓦斯事故发生起数最多，死亡人数占到煤矿事故的80%。”山西省煤炭工业局信息中心的一位工程师说。

正是在这种局面下，山西开始实施遍及全省的瓦斯监控信息络，这是首个遍及全省的煤矿信息化项目，它让瓦斯监控上升到了信息化的高度。此项目运行一年多时间，充分发挥出作用：2004年山西省煤矿百万吨死亡率为0.98，历史上首次降至１以内。

山西省煤矿瓦斯监测监控安全信息络系统覆盖全省范围内的国有重点、国有地方、省监狱管理局、乡镇煤矿理论联系实际在内的高瓦斯和按高瓦斯管理的近千座矿井的监测监控，主要包括省局煤矿瓦斯监测安全信息络控制中心；11个地市煤矿瓦斯监测监控安方螺母全信息络中心；5个集团公司、省监狱管理局、煤气化公司瓦斯监测监控安全信息络中心；66个县瓦斯监测监控安全信息络监测中心；10个安全监察办事处瓦斯监测监控安全信息络监测中心等。

安装了这套监控系统之后，络每隔10秒自动将监测数据传送到上级络中心。各县级安全监管部门通过络登录到市级络中心对所属煤矿的安全情况进行监控，并根据情况对煤矿下达监管指令，同时将报警数据和处理结果报省局络中心，这样就形成了矿、县、市、省四级络化监管体系。联的任一煤矿一旦出现瓦斯超限，矿、县、市的监控中心都将显示报警。报警统计信息立即上传到省局络监控中心，即使煤矿未采取措施，县、市、省的监控中心也会随即下达指令采取必要措施，把事故隐患消灭在萌芽状态。而且各级络中心在进行正常监管的同时，还可用地理信息平台监测采掘巷道的开拓和各类设备包括传感器的布置情况等，使得监控人员直观地监测到报警传感器在矿井的位置。

该工程师介绍说:“山西省有800余座高瓦斯矿井的监测系统已实现了四级联运行。省弹性档圈、市、县络中心可对所辖煤矿井下的瓦斯、通风（主扇、风速、风量）数据以数字化采掘工作面图形定位标识。省、市、县信息调度中心可随时检查任一煤矿的安全状况，每日、每月都有相应的瓦斯超时限状况统计和分析，以对煤矿的瓦斯安全状况提出评估和改造意见。”

他补充说：“一旦某煤矿出现问题，则上面的县、市、省三级监控就会同时发现该问题，如果在一定时间还未解决，三级监控则会从上至下逐层问责。”

多级监控保煤矿安全

从用金丝雀监控瓦斯变为采用信息化手段监控瓦斯，越来越多的现代技术手段在煤矿中得到应用。信息化相比较于金丝雀，所发挥的作用不可同日而语。这些差别表现在，信息化基本排除了瓦斯检测中的人为主观因素影响。以前，相当一部分煤矿的瓦斯检测数据由人手工填报，有时填写数据不真实、误差大，且多数情况下无法核实，给安全生产调度指挥带来不便。而监测监控络系统配备了存贮设备，可将各种监测水平尺仪历史数据保存至少三个月时间，使调度人员能对各种数据进行综合分析、比较、统计，为预防事故发生提出科学判断、决策。

多级联监控大大改善了煤矿的安全状况。

山西晋阳是首次成功建立市级、县级、乡镇、煤矿等四级“数字煤矿安全”系统的地区，它在煤塑料基材被转移到第2个稍大1些的模腔中炭行业建立了第一个局域WebGIS站信息管理系统、第一个市级广域WebGIS站信息管理系统。而推动山西晋阳建立这套系统的一个重要原因是煤矿生产安全的严峻形势。据统计，晋阳建市18年来，瓦斯事故死亡587人。为此，晋阳市以阳城县为试点部署瓦斯监控系统，并于2001年5月投入工业性应用。2001年10月又增加了煤矿安全监测系统远程联实时监测监管系统，并将系统架构改为B/S，通信改为光纤通信方式。从2003年3月起，晋阳市建成了由158个高瓦斯煤矿、30多个乡镇、6个县（市、区）、一个直属上市公司和市局构成的晋城市“煤矿数字安全” 广域络动态实时多级监管系统，并投入运行使用。截至到2003年10月底，仅市级监控中心累计发现隐患就达4386 起，平均每天发现隐患问题18起，累计下达整改指令366个，有效地消除了事故隐患。本系统投入使用以来，晋阳市瓦斯死亡事故只有1人，达到历史最好水平，取得了显著的经济效益和社会效益。

很显然，如果这种应用普及，煤矿防止瓦斯的状况将大大改变。同时，晋阳的实践也表明，煤矿安全保证将越来越离不开信息化手段，这将是未来煤矿瓦斯监管的方向。

信息化成为煤矿生产的基础

今天的煤矿企业大部分已经摆脱了人工挖煤、手工管理的阶段，特别是在一些大型煤矿企业，生产和管理都已经完全自动化了。以山西义棠煤业有限公司为例，这家企业始建于1956年，属于山西省大型煤炭企业行列。2007年9月，义棠煤矿实施了计算机信息化和全集成综合自动化系统建设，先后建成矿井供电自动化控制、数字工业电视、通风安全监测、井下小灵通通信、矿井主煤流计量等10多个系统。

集成后实现了全矿井络视频，便于数字视频信号在综合平台上的传输和高度集成；完成三合一，各个自动化子系统通过千兆工业以太把实时数据传输到地面的监控中心，保证了数据传输的优先性和实时性；管控一体化，在经营管理层和过程控制层之间建立了能够对生产过程进行直接管理的交互通道，实现了控制信息资源共享，提高了自动化系统数据的准确性和实时性。