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【關(guān)鍵詞】綜放面；安全開采技術(shù)；技術(shù)應用；煤礦
一、煤礦綜放面開采技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
（1）綜放支架受力與頂板結(jié)構(gòu)的關(guān)系。在這一方面，對一般頂板結(jié)構(gòu)的支架進行設(shè)計與選擇時，可以依據(jù)煤層的硬度對其進行適當?shù)恼{(diào)整。首先，估計在預定放出率條件下的直接頂厚度；然后，對照具體采場的頂板巖層，對堅硬梁式結(jié)構(gòu)形成的位置和可能性進行推斷；最后，要計算堅硬梁式結(jié)構(gòu)運動的自由空間，估算結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時最大動力載荷以及力的作用方向等。（2）頂煤冒放性的定量評價方法。在煤礦開采過程中，頂煤能否得到順利的冒落，使之能夠有效放出，是放頂煤開采實現(xiàn)成功的關(guān)鍵，它能夠影響到煤炭的回收效率。在我國，科技人員先后提出了多種冒放性的評價方法，“因素加權(quán)模糊推理法”就是其中的一種，不但用得較多且直觀方便。該方法是對煤層地質(zhì)條件與開采條件的綜合評估，但是并沒有考慮到輔助措施對冒放性的影響。但是，當采用輔助措施對冒放性施加影響時，該方法同樣適用。（3）綜放面頂板結(jié)構(gòu)與支架圍巖的關(guān)系。對這一問題，一種觀點認為：如果放頂煤一次采出的厚度較大，頂板壓力也就必然增大。為此，一些廠家設(shè)計出了一些大噸位的支架，然而這些支架卻在部分采場中出現(xiàn)了鉆底、鉆頂或者歪架的現(xiàn)象，這直接影到了礦井的效益；另一種觀點認為：如果放頂煤采場冒落矸石的厚度較大，頂板壓力將被緩沖，為此，部分礦井選用了小噸位的支架，但是卻出現(xiàn)了立柱壓爆等事故。
二、提高煤炭開采效率的技術(shù)措施和配套設(shè)備
（1）提高煤炭開采效率的配套設(shè)備。經(jīng)過長時間的研究和實踐，我國目前可以設(shè)計制造出適合不同傾角、不同厚度煤層以及不同頂?shù)装鍡l件的系列支架，使得整機結(jié)構(gòu)更加合理，零部件性能更加可靠，支架的可靠性與壽命都基本達到了世界先進水平。此外，采煤機、刮板輸送機、轉(zhuǎn)載機、破碎機與支架的配套性處于良好的狀態(tài)，加之過渡支架與端頭支架兩個特殊品種的問世，使得綜放開采技術(shù)有了更好的適應性與安全性。（2）提高煤炭開采效率的技術(shù)措施。這些措施包括：在綜放條件下推廣綜放面安全開采技術(shù)，減少大量區(qū)段煤柱；研制過渡放煤支架與端頭放煤支架，對回采工藝進行重點攻關(guān)，由此取得一系列的優(yōu)化工藝；采區(qū)與工作面的機構(gòu)尺寸要向大型化發(fā)展，降低固有損失的比例。
三、煤礦綜放面安全開采技術(shù)的極其應用
（1）綜放面采空區(qū)防滅火的注氮技術(shù)。對于綜放面的采空區(qū)，最有效的安全開采方法是向采空區(qū)注入氮氣。注氮技術(shù)主要包括煤自然發(fā)火的早期預測預報，注氮防滅火的設(shè)計，氮氣的制取與注氮防滅火的工藝。因為氮氣的比重低于空氣，同黃泥灌漿與噴灑阻化劑相比，氮氣注入到采空區(qū)之后，能夠有效的充滿任何形狀的空間之內(nèi)，擴散到任何高度，能把該區(qū)域內(nèi)的氧氣置換出去。而更為重要的是，注氮防滅火工藝的實施，不會損壞與污染井下的設(shè)備和設(shè)施。（2）綜放工作面端面冒頂?shù)闹卫砑夹g(shù)。在頂板比較破碎的工作面，支架端部至煤壁之間的頂板可能出現(xiàn)大范圍冒頂，也就是說工作面端面冒頂，這種情況如果得不到及時的處理，將會造成嚴重后果。為了解決這一問題，需要在以下幾個方面做出努力：采用可切割錨桿加固煤幫；控制機采高度，當在煤層的適當高度上存在較穩(wěn)定的分層時，將機采高度限定到穩(wěn)定分層之下，如果能夠保留住這樣的穩(wěn)定層，對防止端面冒頂很有利。（3）頂煤、頂板預爆破技術(shù)。頂煤的預爆破可以沿著頂板在煤層內(nèi)掘進的兩條工藝巷內(nèi)進行。工藝巷一個位于工作面回風部分，一個位于運輸巷上部內(nèi)側(cè)。頂煤的預爆破涉及到初采前頂煤與開切眼一側(cè)巷幫的預爆破和正?；夭蓵r頂煤的預爆破兩類。頂板的預爆破技術(shù)又包括直接頂?shù)某醮晤A爆破和正常回采時的預爆破兩種，其主要技術(shù)是：起切頂作用的預爆破孔布置和孔位的確定應該有利于頂板的垮落。
目前，煤礦的綜放面安全開采技術(shù)是一種技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的采煤技術(shù)，在越來越廣闊的領(lǐng)域得到了應用，已經(jīng)成為我國煤炭開發(fā)的一項技術(shù)政策，是實現(xiàn)高產(chǎn)、高效的主要技術(shù)途徑，在老礦井技術(shù)改造與新礦井設(shè)計和建設(shè)中得到了廣泛應用。本文正是針對這一問題進行了系統(tǒng)的研究，得到了一些結(jié)論，希望這些結(jié)論能夠有效的指導實踐。
參 考 文 獻
[1]富強，張建華.硬厚煤層綜放開采頂煤弱化技術(shù)研究[J].煤礦開采.2004（3）：60～62
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近些年來，隨著我國煤礦行業(yè)的發(fā)展，煤炭事故發(fā)生的次數(shù)越來越多。煤炭事故的頻頻發(fā)生，不僅對人們的生命安全造成極大的威脅，也不利于國家的財產(chǎn)安全。所以煤炭安全監(jiān)控系統(tǒng)就顯得愈發(fā)重要。文章就我國煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)管理的應用進行了簡要的分析與總結(jié)，并結(jié)合實際監(jiān)測提出合理化的解決措施，以便更好地推動煤礦行業(yè)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)；技術(shù)管理；應用
1概述
近些年來，我國煤炭行業(yè)迅速發(fā)展，躍居成為世界上重要的煤炭出口國，也是世界上使用煤炭較多的國家。由于現(xiàn)階段我國使用煤炭的數(shù)量在一次能源中占有較大的比例，對于煤炭的需求較大，煤礦行業(yè)發(fā)展處于一種穩(wěn)步增長的態(tài)勢。我國由于自然條件的限制，煤礦的開采條件十分復雜，非常容易出現(xiàn)事故。煤炭行業(yè)的危險性很大，除了容易受地震所引起的塌方等自然因素的影響，很容易因為在操作環(huán)節(jié)的一個小小的過程從而帶走無數(shù)人的性命，所以說煤礦行業(yè)是一種高危職業(yè)。為了避免煤礦事故的發(fā)生，我們應該通過一系列的手段保障煤礦的安全生產(chǎn)。國家制定了一系列的方針政策規(guī)定了煤礦無論大小，都必須安裝煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。因為煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通過運用高科技技術(shù)，實現(xiàn)了對煤礦全方位、多層次的管理，能夠更加方便、快捷、直觀的獲取所需的信息，及時對發(fā)生的情況進行預警，為煤礦安全生產(chǎn)提供堅實的后盾。
2煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)裝備情況
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)由地面中心站、光纜傳輸交換機、井下監(jiān)控分站、遠程斷電器、近程斷電控制器、模擬量傳感器、開關(guān)量等組成。地面中心站是整個系統(tǒng)的核心部分。整個系統(tǒng)的工作原理為井下監(jiān)控分站根據(jù)設(shè)定好的方式接收信號，并對接收到的信號進行整合分析，處理不準確的信息，并將處理后的信息傳送給地面中心站，通過地面中心站的機器顯示；而傳感器的作用是將獲取到的信息轉(zhuǎn)化為電信號，電信號有一個限制因素是：它不能單獨顯示、也不能傳輸，必須依托顯示設(shè)備才能顯示出來并轉(zhuǎn)換為可以傳輸?shù)男盘枴６O(jiān)控系統(tǒng)可以通過對電信號進行分析，如果出現(xiàn)突況時，電信號會進行預報，并分析出現(xiàn)問題的原因。
3煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的意義
在以前沒有煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的時候，一旦井下發(fā)生突況，由于無法及時獲取信息，往往會造成救援人員到達事故發(fā)生地點較晚，使得事故損害更大。而煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應用，由于運用了科學的手段，對井下情況進行實時的監(jiān)察，一旦有問題出現(xiàn)及時將信息反饋到地面監(jiān)控系統(tǒng)。而且煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)可以對于井下瓦斯的濃度值進行監(jiān)控。如果井下瓦斯的濃度值超過標準值，系統(tǒng)會自動報警并切斷電源，減少事故的發(fā)生。而一旦瓦斯的濃度值回歸正常水平，系統(tǒng)就會解除警報然后提供用電，從而恢復生產(chǎn)。而這個優(yōu)點是通過人工檢查所無法做到的。井下作業(yè)會面臨一大問題，就是通風。如果不能及時通風，井下工作人員十分有可能會煤氣中毒，所以通風問題是十分有必要解決的。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)可以記錄瓦斯涌出的變化情況，工作人員通過對存儲的數(shù)據(jù)進行分析掌握瓦斯的變化規(guī)律，從而制定相應的應對通風問題的計劃?？梢哉f使用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)可以科學地對井下情況進行監(jiān)控，對獲取的數(shù)據(jù)進行整合分析，為解決問題提供了可靠的科學依據(jù)。
4煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)管理的應用
4.1實際運用
隨著我國科技實力的不斷提高和信息技術(shù)的不斷進步，相關(guān)的科研機構(gòu)不斷地推出不同種類與實用性的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的專業(yè)性、穩(wěn)定性、科學性不斷提高，以此滿足我國企業(yè)日益增長的需求。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在避免煤礦事故的發(fā)生方面有著十分重大的作用。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在井下將各個裝備連接起來，建立了一套系統(tǒng)性、科學化的網(wǎng)絡(luò)。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的預警機制能夠?qū)崟r監(jiān)控到煤礦中各個情況。由于是機器作業(yè)，沒有人工作業(yè)的時間限制，系統(tǒng)可以全天、連續(xù)性的對井下情況進行監(jiān)控。而且各個設(shè)備將獲取的信息傳送到地面中心站，地面中心站對獲取的信息進行有效地整理，能夠清楚地了解井下的實際情況，避免在突況發(fā)生時難以應對。
4.2光纖傳感技術(shù)
隨著相關(guān)企業(yè)與研究機構(gòu)在這一方面加大研究的力度，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的性能得到很大的提高。就當前容易出現(xiàn)的一些問題，如精確度低、穩(wěn)定性差等，有關(guān)機構(gòu)研發(fā)出了新型的技術(shù)———光纖傳感技術(shù)，并且將這一技術(shù)運用到煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中的甲烷傳感器是進行災害預警與處理的一個關(guān)鍵性的設(shè)備。然而我國常用的甲烷傳感器一直面臨著穩(wěn)定性差、壽命短等問題。而光纖傳感技術(shù)是最近幾年才研發(fā)出來的一種高效傳感技術(shù)。光纖傳感由于其材質(zhì)的特殊性，具有使用壽命長、使用形式多樣、安全等優(yōu)點，十分適用于將其運用到煤礦行業(yè)中。光纖傳感技術(shù)還具有其他的優(yōu)點。例如除了通風問題之外，灰塵也是煤礦災害易發(fā)的原因之一。在井下工作的人員由于長期吸入灰塵，肺病的患病率十分之高。而且灰塵的燃點低，當灰塵的濃度達到一定的數(shù)值時，一旦遇到明火就極易發(fā)生爆炸。需要注意的是，粉塵爆炸的威力要遠遠大于瓦斯爆炸。灰塵爆炸會產(chǎn)生大量有毒氣體，而在井下又很難將氣體排放出去，所以會對井下人員造成二次傷害。而光纖傳感技術(shù)占地面積小、易安裝的特性可以減少設(shè)備的占地面積、節(jié)約空間，將空間更多的運用到煤炭開發(fā)中去。通過使用光纖傳感技術(shù)對井下空氣中的灰塵含量進行及時的監(jiān)測，達到高準確度、高效率的監(jiān)測作用。
5結(jié)束語
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)憑借其可靠性高、準確度高、實用性強、安全性高等特點減少了煤礦企業(yè)事故發(fā)生的次數(shù)，從一定程度上保護了礦區(qū)工作人員的性命，進而保護了國家財產(chǎn)。而且由于煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使得工作人員的工作效率大幅度提高。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的預警功能可以培養(yǎng)工作人員的安全意識，從而降低事故的發(fā)生頻率。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在我國煤炭行業(yè)生產(chǎn)和監(jiān)控中發(fā)揮著巨大的作用。但是雖然我國煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展而不斷更新升級，但是我國的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)封閉性較強，各個職能部門相對較為分散，信息的傳遞容易出現(xiàn)滯后的問題，從而嚴重影響了各個部門對于信息的使用度，沒有真正發(fā)揮出煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)所應該發(fā)揮的功能，不利于煤炭行業(yè)科學生產(chǎn)目標的實現(xiàn)。為了真正發(fā)揮出煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用，應當建立起一個全方位一體化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，將監(jiān)控系統(tǒng)的各方面結(jié)合起來。需要注意的是，除了建立一個全方位一體化的綜合監(jiān)控系統(tǒng)外，工作人員應當定期對系統(tǒng)進行檢查，并對發(fā)現(xiàn)的問題及時解決，對于任何小問題不忽視、不放棄，從而推動煤礦產(chǎn)業(yè)的和諧化發(fā)展，提高企業(yè)的安全管理能力。
作者：李軼 單位：三峽大學水利與環(huán)境學院
參考文獻
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[4]耿軍平，許家棟，郭陳江，等.全分布式光纖溫度傳感器研究的進展及趨勢[J]．傳感器技術(shù)，2001，20（2）：132－136．
英文名稱：Coal Technology
主管單位：煤礦與煤炭城市發(fā)展工作委員會黑龍江煤礦安全監(jiān)察局
主辦單位：黑龍江科技學院;哈爾濱煤礦機械研究所
出版周期：月刊
出版地址：黑龍江省哈爾濱市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1008-8725
國內(nèi)刊號：23-1393/TD
郵發(fā)代號：14-252
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1982
期刊收錄：
CA 化學文摘(美)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽：
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
聯(lián)系方式
關(guān)鍵詞：煤礦井下 電力監(jiān)控 研究
中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0067-01
1 我國煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀
煤炭是我國十分重要的能源組成部分之一，而煤礦井下的安全問題一直也是困擾著煤礦安全生產(chǎn)管理者和國家相關(guān)監(jiān)管部門。我國煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)的應用較晚，早在80年代初，我國先后從國外引進了一批電力監(jiān)控系統(tǒng)，使一部分煤礦的安全生產(chǎn)系數(shù)得到了提高。同時，我國相關(guān)技術(shù)人員對國外的電力監(jiān)控系統(tǒng)進行研究分析，并結(jié)合我國自身電力安全監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀，先后研制出一批符合我國煤礦井下作業(yè)的電力監(jiān)控系統(tǒng)。如采用工控機的井下控制單元、用單片機作為控制器等。而目前被廣泛應用到煤礦井下的電力監(jiān)控系統(tǒng)主要有以下幾種。
（1）由我國第一代時分制監(jiān)控系統(tǒng)創(chuàng)始人賈柏青研制的鎮(zhèn)江中煤電子KJ101；
（2）在前身KJ2系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的常州自動化所KJ95，它同長城瑞賽的主要區(qū)別在于能生產(chǎn)部分傳感器；
（3）由在我國的加拿大外資企業(yè)生產(chǎn)的電力監(jiān)控系統(tǒng)森透里昂KJ31，此系統(tǒng)的優(yōu)勢在于其傳感器采用分布式組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，沒有中間分站進行信息中轉(zhuǎn)，而是將信息直接傳遞到地面上的主機，所以具有抗瞬變脈沖群干擾的性能。
另外，還有一些比較知名的電力監(jiān)控系統(tǒng)，如長春東高KJ19、撫順安儀KJ80，上海嘉利KJ92以及江西煤研KJ65等。雖然我國擁有眾多具備各種不同性能的電力監(jiān)控系統(tǒng)，但由于煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)是由地上監(jiān)控主站、井下監(jiān)控單元、傳感器、電纜等組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)宏大而復雜，因此對入井人員管理較為困難，井上的管理人員難以掌握井下人員作業(yè)的實時情況，而且一旦事故發(fā)生，對井下人員安全信息的獲取以及營救效率較低，加之我國的電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展水平一直還停留在上世紀90年代初，因此，充分了解煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理和過程并提高煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)以保障煤礦井下作業(yè)人員的安全顯得尤為重要。
2 我國煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)的分析研究
我國煤礦電力監(jiān)控系統(tǒng)主要由井上系統(tǒng)和井下系統(tǒng)組成。而井上系統(tǒng)又由系統(tǒng)中心站和局域網(wǎng)絡(luò)組成。在系統(tǒng)中心站中，主要完成的功能有環(huán)境監(jiān)測、生產(chǎn)監(jiān)控、并由中心站軟件完全顯示測量數(shù)據(jù)及實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。井上系統(tǒng)的工作過程是由地面上的光端機采集井下監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)傳送給地面監(jiān)控計算機，工作人員再通過相關(guān)的軟件平臺對這些數(shù)據(jù)進行分析整理，再將整理后的數(shù)據(jù)通過地面光端傳送給井下監(jiān)控單元。而地面上的集控站是通過以太網(wǎng)與井下監(jiān)控系統(tǒng)相連，并通過采集的數(shù)據(jù)對煤礦供電系統(tǒng)的當前運行狀態(tài)進行分析處理以實現(xiàn)隨時對井下的電力系統(tǒng)進行監(jiān)控管理。而對于井下的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)，雖然其形式多樣，但基本上都具備以下功能：開機自動檢測和本機初始化功能、通信測試以及監(jiān)測功能（包括環(huán)境監(jiān)測、瓦斯管道監(jiān)測等）、死機自動復位且通知中心站功能、接收地上站的參數(shù)功能、自動識別傳感器型號功能等。而在這些功能中，傳感控制器的穩(wěn)定性和可靠性顯得尤為關(guān)鍵，它關(guān)系著煤礦監(jiān)控系統(tǒng)所反映的被測環(huán)境和設(shè)備參數(shù)是否正確，若參數(shù)不正確，將會直接影響地面集控站對井下煤礦作業(yè)的監(jiān)控。目前我國所生產(chǎn)并用于煤礦電力監(jiān)控環(huán)境系統(tǒng)的傳感器基本都滿足了煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控的需要，如對風速、負壓、溫度、電流電壓的模擬量。但是這些傳感器也存在一些缺陷，如使用壽命相對國外產(chǎn)品短、可靠性的和穩(wěn)定性方面也遠遠不如國外同類產(chǎn)品，其某些性能還不能滿足用戶的需要，因此對傳感器的升級研究非常重要。
再者，對于井下電力監(jiān)控系統(tǒng)的研究方面，應格外注意以下功能的設(shè)計：井下工作人員的識別和定位、井下動態(tài)目標的定位，如車輛及其它設(shè)備、井下安全的實時監(jiān)控、井下一旦發(fā)生安全事故時工作人員的及時救援。在對井下工作人員的識別方面，應尤其注意限制井下作業(yè)人的進出數(shù)量，并對其進行嚴格考勤和實時監(jiān)控以確保一旦事故發(fā)生，地上管理人員可第一時間了解井下作業(yè)人的數(shù)量及位置，保證救援的及時性和準確性。而對動態(tài)目標的定位，通常是采取對不同的動態(tài)目標進行唯一編碼的形式以實現(xiàn)對動態(tài)目標的信息獲取和定位監(jiān)控。在井下實時監(jiān)控方面，一般通過采集煤礦安全數(shù)據(jù)并對其分析處理，以實現(xiàn)超時報警和斷電控制，同時采用高線形式對井下瓦斯?jié)舛冗M行記錄分析，從而采取相應的安全生產(chǎn)措施并保證生產(chǎn)決策的正確性。而對于井下作業(yè)人員的救援方面，包括了逃生監(jiān)測、輔助搜救，每個工作人員身上都攜帶了便攜式數(shù)據(jù)終端，通過這個數(shù)據(jù)終端，井上的監(jiān)測中心工作人員可以準確地獲取工作人員的定位信息并及時救援。
3 我國煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)的新技術(shù)
根據(jù)以上分析，我國煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)雖能基本滿足煤礦井下作業(yè)的基本要求，但和國外同類產(chǎn)品相比其安全系數(shù)還有待提高，多數(shù)產(chǎn)品都存在以下問題：易發(fā)生故障越級跳閘、故障定位速度比較慢、漏電保護沒有選擇性、缺乏供電信息整合。針對以上問題，我國產(chǎn)生了一批煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)的新技術(shù)。
（1）如采用XR-200系列煤炭專用型保護構(gòu)成的區(qū)域保護系統(tǒng)，它能完全消除越級跳閘，在斷路器失靈時，上級能保護快速跳閘。
（2）防電壓波動而造成大面積停電，這類技術(shù)是采用流閉鎖方法而避免電壓波動造成保護誤動，甚至在失電后，失壓保護還能正常工作。
（3）對電網(wǎng)故障快速定位，這類技術(shù)是在調(diào)度SCADA系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)供電系統(tǒng)的故障診斷，給系統(tǒng)的調(diào)度人員一個非常明確得提示。
（4）采用專利技術(shù)的XRA-600高壓選擇性漏電保護系統(tǒng)，它通過一個基于模型識別原理的算法，以實現(xiàn)耐過渡電阻能力強、不受消弧線圈和間歇電弧的影響。此系統(tǒng)速度快、原理十分可靠、靈敏度高且準確率達到了100%。
以上這些技術(shù)，實現(xiàn)了對井下工作情況的實時監(jiān)控、地面及井下變電所無人值班，提高了安全運行效率，在減少安全監(jiān)控工作人員數(shù)量的同時還提高了故障定位和處理的速度。
4 結(jié)語
雖我國的煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，但相比發(fā)達國家的煤礦井下電力監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)仍有不小差距，且煤礦井下的電力監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)系著每一個井下工作人的生命安全，責任重大，因此對我國煤礦井下電力安全監(jiān)控系統(tǒng)的進一步研究刻不容緩。
參考文獻
關(guān)鍵詞：煤炭工業(yè)；大數(shù)據(jù)；物聯(lián)網(wǎng)；云計算；煤炭大數(shù)據(jù)平臺
0引言
隨著傳感器、計算機、通信、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)存儲等技術(shù)的發(fā)展，以及企業(yè)信息管理系統(tǒng)的不斷普及，制造工業(yè)等行業(yè)產(chǎn)生并存儲了大容量數(shù)據(jù)，且隨時間呈指數(shù)級增長[1]，工業(yè)界已經(jīng)進入了“大數(shù)據(jù)”時代[2-3]，煤炭工業(yè)就是其中的一個典型代表。煤炭是中國的主體能源，其產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展對經(jīng)濟社會發(fā)展至關(guān)重要，甚至關(guān)系著國家能源安全。因此，迫切需要依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，采集、存儲和挖掘海量數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)中探索解決煤炭“采掘機運通排”中若干問題，推動煤炭行業(yè)由生產(chǎn)自動化、信息自動化轉(zhuǎn)型升級為知識自動化。麥肯錫的報告顯示，就大數(shù)據(jù)的數(shù)量而言，諸如煤炭等領(lǐng)域的過程工業(yè)，其數(shù)據(jù)產(chǎn)出量及可被接入的設(shè)備數(shù)量遠遠超過移動互聯(lián)網(wǎng)等其他行業(yè)，而且增速是其他大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的2倍[4]。然而，煤炭大數(shù)據(jù)的利用卻遠沒有在當前互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域那樣普遍和深入，其中數(shù)據(jù)的價值還有待挖掘。本文闡述了煤炭大數(shù)據(jù)的特征及研究現(xiàn)狀，并在分析煤炭大數(shù)據(jù)新特點的基礎(chǔ)上，對煤炭大數(shù)據(jù)平臺的發(fā)展與應用進行了探討與展望。
1煤炭大數(shù)據(jù)特征
大數(shù)據(jù)分析手段主要是圍繞大數(shù)據(jù)的“4Vs”(Volume——大容量，Velocity——快速性，Variety——多樣性，Veracity——真實性)特性去發(fā)展與完善的[5-6]。除“4Vs”特性外，煤炭大數(shù)據(jù)還應該加上“2Vs”，即Visibility——可見性(通過大數(shù)據(jù)分析使以往隱匿的重要因素和信息可見)和Value——價值(通過大數(shù)據(jù)分析得到的信息應該被轉(zhuǎn)換成價值)。這“2Vs”代表了煤炭工業(yè)界對于大數(shù)據(jù)所追求的目的和意義。（1）大容量(Volume)體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采樣率高(毫秒級)與采樣時間段長(24h不間斷運行)所帶來的大容量歷史數(shù)據(jù)。以單臺礦井通風機為例，其數(shù)據(jù)采樣頻率為50Hz，每秒產(chǎn)生225kB數(shù)據(jù)，按每年7000h工作時間計算，僅單臺通風機每年生成6TB數(shù)據(jù)。（2）快速性(Velocity)體現(xiàn)在高頻的數(shù)據(jù)采集。由于井下作業(yè)環(huán)境惡劣、24h不間斷生產(chǎn)，生產(chǎn)環(huán)境安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化系統(tǒng)等的實時數(shù)據(jù)與信息需要安全、準確、實時地傳至數(shù)據(jù)處理中心，所以每秒鐘會記錄幾千兆甚至上萬兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。（3）多樣性(Variety)體現(xiàn)在異構(gòu)性、不同時間尺度和不均勻采樣。煤炭工業(yè)數(shù)據(jù)異構(gòu)性是指非結(jié)構(gòu)化類型煤炭數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)存儲形式除“采掘機運通排”控制系統(tǒng)采集的結(jié)構(gòu)化的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)外，還包括以生產(chǎn)環(huán)境在線監(jiān)測為主的視頻圖像、語音，以及規(guī)章制度、應急案例文本等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。此外，煤炭工業(yè)分層次運行，采集的時間序列數(shù)據(jù)既有高維且快速率動態(tài)采樣的壓力、流量等過程數(shù)據(jù)，又有低速不均勻采樣的灰分、硫分等指標數(shù)據(jù)。（4）真實性(Veracity)體現(xiàn)在真實數(shù)據(jù)與離群點數(shù)據(jù)的混雜。由于煤炭掘進、開采和洗選過程生產(chǎn)環(huán)境惡劣，測量儀表或變送器受到干擾嚴重，且故障頻發(fā)，使得測量數(shù)據(jù)中混雜不真實數(shù)據(jù)，具有離群點、缺失點等異常樣本。如重介質(zhì)選煤過程中由于在線灰分儀運行不穩(wěn)定經(jīng)常導致灰分實際測量值出現(xiàn)大偏差，導致歷史數(shù)據(jù)中出現(xiàn)離群點。（5）可見性(Visibility)體現(xiàn)在對隱匿性問題的建模和預測。設(shè)備性能下降、健康衰退、零部件磨損等問題難以通過測量被量化，而大部分可見的問題都是這些不可見的因素積累到一定程度所造成的，因此需要通過大數(shù)據(jù)分析使以往隱匿的重要因素和信息可見，從而避免可見問題的發(fā)生。（6）價值(Value)體現(xiàn)在數(shù)據(jù)密度高、價值小。煤炭生產(chǎn)中，系統(tǒng)經(jīng)常在某一特定且正常工況下運行，而故障等異常工況只是偶然發(fā)生，因此大量數(shù)據(jù)均是存在冗余的正常運行數(shù)據(jù)，而反映異常的數(shù)據(jù)非常少。
2煤炭大數(shù)據(jù)研究現(xiàn)狀
從20世紀90年代至今，煤礦自動化經(jīng)歷了從單機自動化、綜合自動化到煤礦物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展[7]，且隨著煤炭企業(yè)信息化與自動化的不斷提高及兩化融合的快速發(fā)展，安全監(jiān)控、人員定位、可視通信、數(shù)字化礦山、三維建模、企業(yè)資源計劃等系統(tǒng)的不斷應用，產(chǎn)生了海量、不同層次、不同類別的數(shù)據(jù)資源，為大數(shù)據(jù)在煤炭工業(yè)中的應用奠定了基礎(chǔ)[8]。由于缺少針對煤炭大數(shù)據(jù)特征的分析工具及高效的計算平臺來提取隱匿的知識，煤炭大數(shù)據(jù)還未充分利用，目前主要是將數(shù)據(jù)采集、壓縮存檔、恢復與少量預測分析。其中預測分析主要集中研究在煤炭安全生產(chǎn)領(lǐng)域，但尚處于理論研究和起步階段，沒有成功的模式和案例。鄭磊[9]分析了當前中國煤礦安全管理存在的問題，并提出大數(shù)據(jù)將對煤礦安全管理帶來變革。丁振等[10]討論了大數(shù)據(jù)在變革管理思維、增強系統(tǒng)安全觀念，提高設(shè)備運轉(zhuǎn)可靠度、監(jiān)測設(shè)備健康運行，提供事故分析新視角、實現(xiàn)安全管理關(guān)口前移等方面的應用前景。大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)與云計算是提升煤礦安全生產(chǎn)水平的3個重要技術(shù)手段。胡英[11]分析了安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)的特點與煤礦安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)當前面臨的主要問題，提出建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算技術(shù)的煤礦安全綜合數(shù)據(jù)庫，建設(shè)基于專家系統(tǒng)的煤礦安全專家知識庫，建設(shè)三維虛擬礦井可視化平臺，研發(fā)煤礦安全動態(tài)分析系統(tǒng)的需求。孫繼平[12]分析了煤炭大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)對煤礦事故分析的重要作用，討論了大數(shù)據(jù)在煤與瓦斯突出、沖擊地壓、水害、火災等事故預警，煤礦重大關(guān)鍵設(shè)備故障診斷，煤炭需求和價格預測等方面的應用。劉玉海[13]分析了現(xiàn)有的Hadoop云計算平臺及云計算技術(shù)用于實現(xiàn)煤炭井下人員定位系統(tǒng)、礦井瓦斯安全預警系統(tǒng)、煤礦安全生產(chǎn)應急系統(tǒng)的可行性。繆建華等[14]提出了基于大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的智慧礦山計劃，并對淮南煤礦安全高效生產(chǎn)運用前景進行了展望。馬小平等[15]闡述了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云計算技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并指出3種技術(shù)之間的關(guān)系，即物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生大數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)助力物聯(lián)網(wǎng)；大數(shù)據(jù)需要云計算，云計算增值大數(shù)據(jù)。當前，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為國家的戰(zhàn)略資源和推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要引擎，煤炭工業(yè)的安全化、綠色化、智能化發(fā)展對煤炭大數(shù)據(jù)平臺的需求迫在眉睫。張茜[16]利用SWOT分析方法，從優(yōu)勢、劣勢、機會和威脅4個方面對煤炭企業(yè)建立大數(shù)據(jù)平臺進行了分析。劉香蘭[17]搭建了煤礦安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析模型，研究并設(shè)計了煤礦安全生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析與管理平臺的功能架構(gòu)與技術(shù)架構(gòu)。申琢等[18]以數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)挖掘和可視化展現(xiàn)為主線，設(shè)計并開發(fā)了由設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、挖掘?qū)雍驼故緦咏M成的基于數(shù)據(jù)挖據(jù)的煤炭大數(shù)據(jù)可視化管理平臺。2016年7月19日，煤炭大數(shù)據(jù)平臺V2.0[19]在“2016夏季全國煤炭交易大會”上正式啟動，該平臺涵蓋煤炭GIS、圖解煤炭、煤炭物流、信用查詢、預測預警、數(shù)據(jù)分析、能源經(jīng)濟七大功能模塊，但仍存在數(shù)據(jù)體系不完善、采集渠道不暢通、數(shù)據(jù)時效性不強等問題。
3煤炭大數(shù)據(jù)新特點及研究挑戰(zhàn)
隨著信息化發(fā)展和可編程邏輯控制器與集散控制系統(tǒng)的廣泛采用，以及安全生產(chǎn)過程管理、設(shè)備操作優(yōu)化需求的不斷增加，煤炭生產(chǎn)向大規(guī)模、集成化發(fā)展，多單元、多產(chǎn)品生產(chǎn)、動態(tài)運行。煤炭大數(shù)據(jù)體現(xiàn)出與廣泛過程工業(yè)大數(shù)據(jù)[20]類似的多層面不均勻采樣性、多時間尺度特性、不真實數(shù)據(jù)混雜性的新特征，對已有研究方法帶來挑戰(zhàn)。（1）多層面不均勻采樣性。煤炭生產(chǎn)過程既有高維動態(tài)的過程數(shù)據(jù)，又有不均勻采樣的指標數(shù)據(jù)，比如灰分指標往往難以在線測量，通常通過人工化驗獲得，而人工化驗時間在一定范圍內(nèi)具有隨機性，因此導致數(shù)據(jù)具有大延遲和不均勻采樣的特點?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)驅(qū)動方法多集中在對均勻采樣數(shù)據(jù)的分析與處理，無法對不均勻采樣的數(shù)據(jù)進行分析與處理。（2）多時間尺度特性。多時間尺度體現(xiàn)在不同系統(tǒng)根據(jù)需求進行分層采樣，進而進行優(yōu)化決策與控制。其中，設(shè)備層是整個生產(chǎn)系統(tǒng)的最低層，為實時監(jiān)測設(shè)備運行狀態(tài)，其通常以毫秒為單位采集設(shè)備數(shù)據(jù)(如重介質(zhì)選煤過程的入料泵變頻電流等)；上一層為過程控制層，采集秒級的過程控制數(shù)據(jù)(如重介密度、合介筒液位等)，并實施控制，以保證過程的關(guān)鍵變量按照給定的設(shè)定值變化，并驅(qū)動設(shè)備狀態(tài)按指定邏輯順序變化，是穩(wěn)定生產(chǎn)的關(guān)鍵；再上一層為運行優(yōu)化層，采集從產(chǎn)品質(zhì)量分析儀或人工化驗或統(tǒng)計得到的多種類且不均勻采樣的產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、能耗的運行指標數(shù)據(jù)(如灰分、硫分，視頻監(jiān)控帶式輸送機運煤表面圖像數(shù)據(jù)等)，由優(yōu)化策略進行分析計算，產(chǎn)生新的過程設(shè)定值；最上層為生產(chǎn)經(jīng)營管理層，采集來自市場營銷和售后服務(wù)與用戶的反饋數(shù)據(jù)(如市場對煤質(zhì)的定量與定性評價數(shù)據(jù))，進行市場分析，從而指導和協(xié)調(diào)生產(chǎn)。多時間尺度上的數(shù)據(jù)具有強自相關(guān)與互相關(guān)關(guān)系，以及時間序列相關(guān)關(guān)系[21]，但由于不同時間尺度的采樣，使得所獲取的數(shù)據(jù)具有不均勻稀疏性，對現(xiàn)有分析方法帶來挑戰(zhàn)。（3）不真實數(shù)據(jù)混雜性。高維動態(tài)歷史數(shù)據(jù)中夾雜與過程特性無關(guān)的干擾數(shù)據(jù)，這是因為受惡劣環(huán)境影響，煤炭實際生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)易受采集、傳輸、存儲過程中的異常影響，從而混雜離群點、甚至缺失點。這在不同時間尺度采樣中均存在，如過程層的傳感器設(shè)備故障，以及指標層的化驗與人為誤讀數(shù)誤差等?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)分析方法需要無污染的數(shù)據(jù)，但不真實數(shù)據(jù)的存在不可避免。因此，如何從混雜數(shù)據(jù)中提取出反映過程特性本質(zhì)的模型，建立魯棒數(shù)據(jù)分析方法，將是研究的重點和難點。
4煤炭大數(shù)據(jù)展望
4.1煤炭大數(shù)據(jù)平臺展望
近幾年，煤炭大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展較快，具備了一定基礎(chǔ)，但當前中國煤炭數(shù)據(jù)信息采集渠道仍不暢通，數(shù)據(jù)傳達相對滯后，時效性不強，缺少有效的分析工具及高效的分析方法實現(xiàn)煤炭大數(shù)據(jù)的價值。因此，煤炭大數(shù)據(jù)平臺必須重點實現(xiàn)大數(shù)據(jù)采集與管理、大數(shù)據(jù)分析、大數(shù)據(jù)共享的功能。（1）大數(shù)據(jù)采集與管理。大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)在于數(shù)據(jù)，因此需充分利用各類傳感器、無線網(wǎng)絡(luò)等加強對生產(chǎn)過程、監(jiān)測監(jiān)控、設(shè)備運行、經(jīng)營管理等各類數(shù)據(jù)的采集與管理。此外，標準統(tǒng)一是大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。沒有統(tǒng)一的行業(yè)信息標準，就無法整合來自不同領(lǐng)域、不同企業(yè)、不同類型的數(shù)據(jù)和信息。按照煤炭大數(shù)據(jù)建設(shè)的核心理念，建立全國煤炭數(shù)據(jù)實時在線采集系統(tǒng)，對各省市現(xiàn)有煤炭監(jiān)測系統(tǒng)進行整合，形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，并使各系統(tǒng)能夠以統(tǒng)一的接口進行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)基層煤礦數(shù)據(jù)的實時更新。同時，依托物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)，將煤炭行業(yè)數(shù)據(jù)全部納入采集系統(tǒng)，實現(xiàn)各煤炭數(shù)據(jù)種類的全國聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建囊括煤炭生產(chǎn)、消費、交易等相關(guān)信息的全國煤炭數(shù)據(jù)庫。（2）大數(shù)據(jù)分析。對大容量數(shù)據(jù)中知識的挖掘是大數(shù)據(jù)技術(shù)的關(guān)鍵所在，然而，解決問題的知識通常具有隱匿性，其不是直接呈現(xiàn)在數(shù)據(jù)里，而是呈現(xiàn)在用于揭示數(shù)據(jù)的模型中。因此，煤炭大數(shù)據(jù)的核心在于采用降維技術(shù)、分類與聚類技術(shù)、時序數(shù)據(jù)模式挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)源融合處理技術(shù)及關(guān)聯(lián)關(guān)系分析技術(shù)等數(shù)據(jù)分析方法，快速獲取、分析、處理海量的工業(yè)生產(chǎn)過程監(jiān)控數(shù)據(jù)，建立不同層次(過程監(jiān)測、故障診斷、優(yōu)化決策、控制等)的模型，從而推動煤炭安全管理思維變革，增強系統(tǒng)安全觀念，推動安全監(jiān)察監(jiān)管信息的共享，加快打通信息源壁壘，推動數(shù)據(jù)的深度發(fā)掘，為設(shè)備運行優(yōu)化提供理論支撐。對于容量呈指數(shù)級增加的大數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法無法處理或處理過慢，因此煤炭大數(shù)據(jù)分析需借鑒已有高速的大數(shù)據(jù)建模與優(yōu)化算法，如面向大數(shù)據(jù)特征的深度學習算法[22-23]等。(3)大數(shù)據(jù)共享。依靠某個企業(yè)單一數(shù)據(jù)樣本很難實現(xiàn)大數(shù)據(jù)價值，需建立全國煤炭行業(yè)各類數(shù)據(jù)匯總的總平臺，與本行業(yè)各類信息平臺及電力等其他行業(yè)相關(guān)平臺進行數(shù)據(jù)接入與共享，充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會、煤炭企業(yè)、科研院所、信息技術(shù)廠商等各方力量。
4.2煤炭大數(shù)據(jù)應用展望
煤炭工業(yè)應根據(jù)自身大數(shù)據(jù)特點，結(jié)合工業(yè)大數(shù)據(jù)在建模、控制與優(yōu)化技術(shù)方面研究成果，利用互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)已建立的大數(shù)據(jù)管理平臺，推進煤炭行業(yè)各級部門間數(shù)據(jù)的共享，面向煤炭安全生產(chǎn)、過程優(yōu)化與決策、控制、故障診斷進行應用實踐。（1）基于大數(shù)據(jù)的煤礦智能無人開采。通過積累各類地質(zhì)構(gòu)造、煤巖煤質(zhì)、大型采掘設(shè)備等的大數(shù)據(jù)樣本，構(gòu)建各類開采條件下的智能開采模型。（2）基于大數(shù)據(jù)的煤礦災害預警與防治。通過積累煤礦大量監(jiān)測數(shù)據(jù)樣本，可探索基于大數(shù)據(jù)的煤礦事故預警方法，將大數(shù)據(jù)用于煤與瓦斯突出、沖擊地壓、水害、火災等煤礦事故預警。（3）基于大數(shù)據(jù)的煤礦設(shè)備故障診斷。通過監(jiān)測煤礦設(shè)備振動、聲音、溫度、功率等設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，研究關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)異常與設(shè)備故障的關(guān)系，實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的煤礦設(shè)備故障診斷。（4）基于大數(shù)據(jù)的行業(yè)運行監(jiān)測與預測。通過積累煤炭市場交易數(shù)據(jù)、供需企業(yè)經(jīng)營數(shù)據(jù)、港口鐵路運輸數(shù)據(jù)、國際大宗商品市場數(shù)據(jù)、宏觀經(jīng)濟及下游行業(yè)運行數(shù)據(jù)等，能夠進行煤炭需求與價格預測。（5）基于大數(shù)據(jù)的煤礦生產(chǎn)全流程一體化。通過不同時間尺度非均勻采樣，可充分挖掘設(shè)備層、過程控制層、運行優(yōu)化層、生產(chǎn)經(jīng)營管理層不同層級內(nèi)與層級間的隱匿性知識，設(shè)計集全流程生產(chǎn)指標、運行指標、過程設(shè)定值與控制規(guī)律的優(yōu)化控制方法，實現(xiàn)生產(chǎn)全流程一體化，從而降低煤炭生產(chǎn)的能耗與物耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
5結(jié)語
煤炭大數(shù)據(jù)還處于理論探索階段，已建立的煤炭大數(shù)據(jù)平臺尚未能挖掘大數(shù)據(jù)隱含的價值。同時，煤炭大數(shù)據(jù)的多層面不均勻采樣性、多時間尺度特性、不真實數(shù)據(jù)混雜性的新特點對大數(shù)據(jù)分析所帶來的挑戰(zhàn)性問題，是煤炭大數(shù)據(jù)技術(shù)進一步研究的重點和難點。在煤炭行業(yè)開展大數(shù)據(jù)應用，利用煤炭大數(shù)據(jù)平臺，探尋煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，探索煤炭行業(yè)科學管理方法，成為煤炭乃至整個能源行業(yè)發(fā)展的必然要求和必經(jīng)之路。
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關(guān)鍵詞 煤礦；機電一體化；智能化
中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）15-0125-01
我國煤炭資源豐富，煤礦產(chǎn)業(yè)比較發(fā)達，隨著煤礦數(shù)量的增多和規(guī)模的擴大，煤礦安全事故也頻繁發(fā)生，為企業(yè)的生產(chǎn)和工人帶來巨大的損失，甚至危及礦工的生命安全。面對如此嚴峻的煤礦安全生產(chǎn)形勢，加強對煤礦企業(yè)的機電一體化建設(shè)也是減少安全事故發(fā)生的有效手段之一，所以要提高煤礦企業(yè)的機電一體化水平，切實保障工人的生命財產(chǎn)安全。
1 機電一體化發(fā)展現(xiàn)狀
機電一體化技術(shù)是將多種現(xiàn)代化的技術(shù)進行綜合的應用技術(shù)，其中包括機械技術(shù)、電工電子技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感技術(shù)等，將這些技術(shù)進行有機的整合，并在實際的生產(chǎn)活動中進行應用。機電一體化產(chǎn)品是在機械產(chǎn)品基礎(chǔ)之上，利用機電一體化技術(shù)開發(fā)出的新型電子產(chǎn)品，礦業(yè)發(fā)展過程中需要應用機電一體化產(chǎn)品來提高生產(chǎn)效率。煤礦中的機電一體化產(chǎn)品與計算機系統(tǒng)進行了有效的結(jié)合，為企業(yè)生產(chǎn)提供了更加強大的功能。我國煤礦中的機電一體化產(chǎn)品是在借鑒國外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行自主研制的，是非常實用的安全管理監(jiān)督系統(tǒng)，型號種類十分豐富。
2 煤礦中機電一體化的應用
機電一體化技術(shù)在煤礦企業(yè)中被廣泛推廣和應用，在煤礦的安全生產(chǎn)過程中發(fā)揮了重要作用，機電一體化技術(shù)的應用，促進了煤礦企業(yè)的快速發(fā)展。
1）機電一體化在帶式輸送機中的應用。在煤礦的礦井之中需要一種帶式的輸送機對煤炭等材料進行傳送，帶式輸送機在煤炭生產(chǎn)中十分重要。帶式輸送機也可以叫做膠帶輸送機，通過摩擦驅(qū)動的方式實現(xiàn)對材料的連續(xù)性運輸。煤礦中的帶式輸送機之中應用機電一體化技術(shù)，在很大程度上提升了帶式輸送機的技術(shù)水平，提高了運輸數(shù)量和功率，為帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)提供了很大的幫助。我國帶式輸送機的研發(fā)與國外先進水平相比還具有很大的差距，特別是在長距離輸送以及單位輸送量上存在很大局限，今后的研究可以在這方面繼續(xù)努力。
2）機電一體化技術(shù)在提升機中的應用。在煤礦生產(chǎn)之中必不可少的就是礦井提升機，礦井提升機的主要工作地點不止在井下，地面工作也承擔一部分。在礦井提升機之中應用機電一體化技術(shù)，可以將提升機的一體化功能得到充分的發(fā)揮，實現(xiàn)提升機的全數(shù)字化運行。機電一體化技術(shù)的應用，可以對提升機的機械結(jié)構(gòu)進行一定程度的簡化，將驅(qū)動和滾筒等結(jié)構(gòu)進行適當?shù)慕Y(jié)合，發(fā)揮機電一體化的效果。提升機的數(shù)字化管理可以使通訊速度更快，并且能夠?qū)崿F(xiàn)機械診斷功能的全自動化，使提升機的操作和控制更加的簡單，在很大程度上提高了提升機的工作效率。
3）機電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用。煤礦生產(chǎn)中的安全隱患對礦工的生命財產(chǎn)安全造成了嚴重的威脅，必須對煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)過程進行全方位的監(jiān)控。機電一體化技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用能夠?qū)崿F(xiàn)對故障的自動化診斷，對生產(chǎn)過程進行全方位的實時監(jiān)控，并對安全事故進行自動報警等功能。煤礦安全生產(chǎn)的實時在線監(jiān)控是對生產(chǎn)設(shè)備、機械裝置、電動機等機械的運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)督和控制。如果生產(chǎn)過程中的設(shè)備出現(xiàn)故障，就可以通過機電一體化技術(shù)對其進行自動報警，并且找到故障的準確位置，為維修人員進行設(shè)備維修節(jié)省了
時間。
3 煤礦中機電一體化應用發(fā)展趨勢展望
機電一體化技術(shù)對煤礦的生產(chǎn)方式和其機械設(shè)備的發(fā)展方向有著重大的影響。煤礦地下開采的作業(yè)條件十分惡劣，作業(yè)空間狹窄、高濃度粉塵與潮濕的環(huán)境并存，導致煤礦工人勞動強度大、矽肺、風濕等職業(yè)病很難從根本上消除。特別是水、火、瓦斯及粉塵的噴涌與爆炸以及頂板垮落等自然災害會對款共的生命和安全造成嚴重威脅。由于歷史和現(xiàn)實的原因，具有較高文化素質(zhì)的職工不愿意下井作業(yè)，井下職工的文化素質(zhì)和知識結(jié)構(gòu)偏低，嚴重影響采礦工業(yè)的現(xiàn)代化進程。煤礦井下作業(yè)的勞動力來源日益減少。因此，實現(xiàn)井下作業(yè)的機械化和自動化甚至無人化是世界各國采礦工作者奮斗的目標，機電一體化技術(shù)導引的工業(yè)機器人技術(shù)及相關(guān)技術(shù)是實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵。
井下機器人、智能化作業(yè)設(shè)備是煤礦一體化技術(shù)提供的完整的獨立設(shè)備，是對采煤行業(yè)的一種巨大的貢獻。機電一體化技術(shù)也為煤礦開采提供了廣泛的空間。場子傳動控制時代的到來，煤礦井下的各種電力設(shè)備將由于這一進步而使設(shè)備的重量減輕，煤礦電氣設(shè)備體積重量的機電設(shè)備中，將由于交流電機調(diào)速傳動技術(shù)的進步而使得煤礦機電設(shè)備的系統(tǒng)響應和控制精度大大提高。交流調(diào)速技術(shù)也會使得煤礦機電設(shè)備的可靠性、成本、使用的靈活性方面大大受益，并能起到節(jié)能的作用。煤礦中的機電一體化應用已經(jīng)為煤礦生產(chǎn)帶來了巨大的收益，在今后的發(fā)展過程中，機電一體化技術(shù)的應用規(guī)模將逐漸擴大，機電一體化技術(shù)也將得到更高層次的發(fā)展。
1）智能化發(fā)展趨勢。煤礦中的機電一體化技術(shù)今后將向著智能化的方向發(fā)展。智能化的機電一體化技術(shù)可以在最大限度內(nèi)對生產(chǎn)過程中的各項管理進行類似人類思維的處理，提高機電一體化技術(shù)水平。煤礦中的機電一體化系統(tǒng)向智能化轉(zhuǎn)變，可以使系統(tǒng)具有人類的思維能力和邏輯能力，減輕人工工作的壓力，同時提高煤礦生產(chǎn)的工作效率。
2）信息網(wǎng)絡(luò)化趨勢。隨著計算機以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦中的機電一體化技術(shù)也將向著信息網(wǎng)絡(luò)化的趨勢發(fā)展。形成具有特色的機電一體化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)，將煤礦管理納入到信息網(wǎng)絡(luò)的范圍之內(nèi)，實現(xiàn)對煤礦生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化管理。
3）環(huán)保發(fā)展趨勢。煤礦企業(yè)的發(fā)展在帶來巨大的經(jīng)濟效益的同時，也對環(huán)境造成了嚴重的破壞，煤礦中的機電一體化技術(shù)應該向著綠色化的方向發(fā)展。為了減少煤礦生產(chǎn)對環(huán)境的破壞，可以通過機電一體化技術(shù)實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的綠色開采，促進煤礦行業(yè)與自然環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
4 結(jié)論
煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)一直是社會各界普遍關(guān)注的一個話題，機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)之中的應用，為煤礦開采提供了巨大的動力。機電一體化技術(shù)的發(fā)展使機電產(chǎn)品功能和質(zhì)量得到了提高，帶來了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。煤礦中機電一體化的應用，提高了煤礦生產(chǎn)的效率，使整個開采過程更加數(shù)字化、信息化，在很大程度上提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進了煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：煤礦安全 事故 心理危機 干預
中圖分類號：B841 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）007-087-02
現(xiàn)代社會以前所未有的驚人速度在發(fā)展進步，無論是工業(yè)的不斷革新還是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，都離不開能源的支撐?，F(xiàn)代科技的進步促使新能源的不斷被發(fā)現(xiàn)和利用，能夠作為能源的材料有許多，然而，從總量上來看，煤炭依然是主要的能源之一。眾所周知，煤炭的生產(chǎn)是一個高危行業(yè)，充滿著風險和不確定性，這從各類煤礦事故的頻繁發(fā)生就可以看出一二。煤礦開采的高風險威脅著煤礦企業(yè)的財產(chǎn)和煤炭行業(yè)從業(yè)人員的生命和健康。近年來，我國各級部門采取可一系列積極有效的措施，使得煤礦安全工作不斷得到加強，與此同時，安全生產(chǎn)狀況總體上得到改善。但是，即便如此，煤礦安全重大事故依然不斷發(fā)生。在進行事故救援和調(diào)查的同時，積極關(guān)注和救助親歷事故的人員的心理創(chuàng)傷并及時治療，對于迅速恢復正常的生產(chǎn)秩序，也是非常重要的。
在國內(nèi)，當煤礦事故發(fā)生之后，人們所關(guān)注的重點往往放在生命的救援和財產(chǎn)的保護，在這些方面上投入了大量的人力物力。對于煤礦事故受害者及其家屬的心理創(chuàng)傷撫慰和干預不夠，往往會對他們造成二次傷害，也不利于煤礦事故受害者和其家屬盡快從事故造成的陰影中走出來。基于此，本文認為，在煤礦事故發(fā)生后，對煤礦事故受害者及其家屬進行及時的心理危機干預，對于煤礦事故的受害者及其家屬的心理創(chuàng)傷的恢復和治療，體現(xiàn)人性關(guān)懷，具有重要的意義。本文從心理危機干預的內(nèi)涵和意義出發(fā)，進而按照一定的標準對煤礦事故心理創(chuàng)傷進行分類，并對其特點進行分析，在此基礎(chǔ)上嘗試性地提出煤礦事故后心理危機干預的可行性路徑。
1 事故后心理危機及干預的內(nèi)涵及意義
從本質(zhì)上來看，心理危機是一種狀態(tài)，主要指由于突然遭受意料不到的災難、重大生活事件或其他能夠帶來巨大精神壓力的事件，使當事人所處的環(huán)境和狀況發(fā)生了較大的改變，尤其是出現(xiàn)了在當時所擁有的條件難以克服的困難和障礙，這種危機使當事人陷入不安的驚恐狀態(tài)。
心理危機干預是一種心理的撫慰和幫助，是指針對遭受困難，心理受到創(chuàng)傷，處于危機狀態(tài)的個人和群體，給予及時和適當?shù)男睦碓麄冃睦韯?chuàng)傷得以撫慰，盡快擺脫危機困難。礦難后心理干預是指對礦難發(fā)生后處于心理危機狀態(tài)的礦工幸存者、礦工親屬、子女、礦山救護人員及時給予適當?shù)男睦硎鑼?，使之盡快擺脫困擾。
在心理學領(lǐng)域中看來，危機干預是一種對危機的處理，是指對處在心理危機狀態(tài)下的受害者及受其影響的相關(guān)者采取有效的策略，盡快走出危機的影響，重新融入并適應生活。危機干預的解決有三重意義，個體可從中得到對現(xiàn)狀的把握，對經(jīng)歷的危機事件重新認識，以及學到對未來可能遇到的危機有更好的應付策略與手段。
2 煤礦事故心理創(chuàng)傷分級以及這些受害者的心理特點
煤礦事故發(fā)生后，受到直接傷害的人一般是可以確定的，然而除了直接受到傷害的人以外，還有其他因事故受到影響的人，不能僅僅關(guān)注因為煤礦事故而直接受到傷害的人?？茖W合理的做法是對因煤礦事故直接受到傷害和間接受到傷害的所有人，按照一定的標準進行分類，針對不同類別的人，采取不同的心理干預措施，使心理危機干預更具有有效性和針對性。
應受關(guān)注和干預的一級人群：該類別是指煤礦事故中的重傷、殘疾人員。這部分人的最大特點是受到不可恢復性的傷害，傷害的產(chǎn)生對他們造成了極大的影響，他們很容易產(chǎn)生心理問題，從事故中的陰影中走出來的難度也較大。其心理創(chuàng)傷的最大特點是對未來生活失去信心，難以看到希望，脾氣也變得暴躁，依靠酒精或藥物來麻醉自己。
應受關(guān)注和干預的二級人群：指煤礦事故中受傷較輕的人員。在煤礦事故發(fā)生一段時間后，這類人群可能會經(jīng)歷事故過程的強迫性回憶，過度的警覺和對安全的過分關(guān)注以及產(chǎn)生心理上不安等問題。主要的特點表現(xiàn)在外在的、身體上受到的傷害可能已經(jīng)恢復，但心理創(chuàng)傷能否恢復與其自身的心理承受能力有很大的關(guān)系。如不進行及時有限的心理干預，其中部分自身不能夠有效調(diào)解的人員可能發(fā)生影響較為負面的心理障礙，從而造成新的心理傷害。
應受關(guān)注和干預的三級人群：指與前兩級應受到關(guān)注和干預的人群有密切的生活和工作聯(lián)系的同是和家屬。由于煤礦事故中受傷害者的巨大痛苦具有一定的傳染性，與受傷害者有密切聯(lián)系的這些人心理上也會受到影響，也會對他們造成一定的心理創(chuàng)傷，其心理創(chuàng)傷的特點是可能會產(chǎn)生嚴重的悲哀和內(nèi)疚反應，對于這類人群需要緩解繼發(fā)的應激反應。
應受關(guān)注和干預的四級人群：指在臨近煤礦事故災難場景時心理失控的人、從事救援或搜尋的非現(xiàn)場工作人員，幫助進行生產(chǎn)恢復或康復的工作人員。這些人的心理創(chuàng)傷特點是在心理承受能力弱的情況下，某些人可能表現(xiàn)出強迫性回憶等心理病態(tài)的征象。如沒有得到及時有效的心理干預，對于他們也可能會造成較大損害。
3 煤礦事故后心理危機干預路徑選擇
危機出現(xiàn)之后，就需要采取相應的方式進行處理，其干預的方法和路徑就成為了關(guān)鍵，在這種情況之下，所采取的措施和方法妥當合適與否在很大程度上決定著對于事故中的人員而言在處理，進行有效的危機干預還是導致二次傷害。
在實際之中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)這樣一些現(xiàn)象，事故出現(xiàn)之后，已經(jīng)有一些熱心的人在幫助處理，這些人也得到事故中受傷害的當事人及家屬的接受，在此情況下，再有貿(mào)然介入的時候，當事人會很反感，甚至會產(chǎn)生抵觸的情緒。
所以，在探討煤礦事故后心理危機干預路徑之前，必須強調(diào)的是，在接觸每一個事故中的受害者和其家屬之前，都要對他們的情況有一個詳細的了解和把握，然后再有針對性的采取相應的措施，進行有效合理的心理干預，達到預期的目的，詳而言之，煤礦事故后心理危機干預的路徑有以下幾端。
3.1 共情的產(chǎn)生
事故發(fā)生之后，對于當事人而言，是一個巨大的心理沖擊，此時危機干預人員要學會共情，設(shè)身處地的為當事人著想。此時，與事故當事人是伙伴和盟友的關(guān)系，對于當事人的宣泄和非理性情緒給予理解，并進行適當?shù)囊龑?，進入當事人內(nèi)心的精神世界，與他們一起共同渡過難關(guān)。（1）察顏觀色，及時發(fā)現(xiàn)和準確把握當事人的心理感受，心理狀態(tài)，并做出初步的判斷；（2）對于當事人的這種情緒和心理感受給予充分的理解，在理解的基礎(chǔ)上進行全面分析和把握，找出來龍去脈，分析其中的主要原因；（3）與當事人產(chǎn)生心理上的共鳴，把自己的理解和感受與當事人進行交流，建立雙方基于信任的溝通渠道。
3.2 危機干預的正是開始――進行有效的心理教育
在前一階段工作的基礎(chǔ)上，開始向當事人闡明事故之后進行心理危機干預的積極作用，介紹當事人尋求幫助和傾訴的作用以及可以尋求哪些幫助。鼓勵當事人在危機產(chǎn)生之后要有意識的積極尋求物質(zhì)上和精神上的幫助。鼓勵當事人將影響心理感受的因素進行并告知心理干預的工作人員，向他們進行傾訴，以便有效減輕自己的心理壓力。
3.3 煤礦安全生產(chǎn)事故中心理危機干預的關(guān)鍵之點
信任至關(guān)重要，只有產(chǎn)生信任感，才會將自己的真實感受進行交流。在事故發(fā)生之后，接觸到當事人時，應當先用日常生活的招呼語言與當事人進行溝通，建立初步的信任關(guān)系，以此建立雙方溝通的可能性。所以，在這一過程中，信任是第一步的，也是關(guān)鍵之點。如果當事人對心理危機干預人員沒有信任感，接下來的工作很難進行下去。
參考文獻：
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【關(guān)鍵詞】 煤礦 采空區(qū) 瓦斯抽放 技術(shù)
高瓦斯近距離煤層群保護層采煤工作面回采結(jié)束封閉后，從鄰近煤層、煤柱、圍巖和工作面遺煤等處的瓦斯涌出并未因此而終止，仍然有很多的的瓦斯繼續(xù)涌入封閉后的采空區(qū)，并且將延續(xù)一段時間。一般可1-2a或者更長的時間，這就造成了采空區(qū)積存了大量的高濃度瓦斯，嚴重影響礦井的安全生產(chǎn)。采空區(qū)的密封很難做到完全嚴密。隨著礦井氣象條件的變化，通風系統(tǒng)的調(diào)整等相關(guān)因素的影響，導致采空區(qū)內(nèi)的瓦斯從密閉墻體周邊圍巖或隔離煤柱的裂隙往外漏出，造成密閉墻前或巷道內(nèi)瓦斯超限、積聚，給礦井安全生產(chǎn)帶來威脅，從而增加礦井通風負擔和不安全因素。因此對采空區(qū)內(nèi)瓦斯進行可控、安全地抽采，既能降低采空區(qū)內(nèi)瓦斯給礦井安全生產(chǎn)帶來的威脅，又能合理利用采空區(qū)內(nèi)瓦斯能源，同時又減輕通風負擔。通過不同采空區(qū)抽采方式的效果比較、分析和研究，選擇適合可控、安全的采空區(qū)抽采方式。
1 瓦斯抽放的目的和意義
隨著機采、綜采和放頂煤技術(shù)的應用，開采強度隨之增大，使得工作面絕對瓦斯涌出量大幅度增加。為了解決高產(chǎn)、高效工作面多瓦斯涌出源、高瓦斯涌出量的問題，必須結(jié)合礦井的地質(zhì)開采條件，實施綜合抽放瓦斯。
1.1 瓦斯抽放的目的
（1）預防瓦斯超限，確保礦井的安全生產(chǎn)。（2）對于無保護層可采的礦井，預抽瓦斯可以作為區(qū)域性或局部防突措施來使用。（3）開采保護層并具有抽放瓦斯系統(tǒng)的礦井，應抽放被保護層的卸壓瓦斯。（4）開發(fā)利用瓦斯資源，變害為利。
1.2 瓦斯抽放的意義
（1）瓦斯抽放是消除煤礦重大瓦斯事故的治本措施之一。（2）瓦斯抽放能夠解決礦井僅僅靠通風難以解決的問題，降低礦井通風成本。（3）瓦斯抽放能夠利用寶貴的瓦斯資源，變廢為寶。
2 閉采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)
2.1 新采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)
該采空區(qū)在采完不長時間，雖然已經(jīng)密閉，但是未能夠終止來自煤柱、煤、圍巖的瓦斯，還存在大量的瓦斯一直往采空區(qū)涌向，并且持續(xù)比較長的時間，一般能夠保持1年―2年以上。聚集在采空區(qū)的瓦斯灰往外泄露，離著開采區(qū)比較近，這極大地威脅著礦井的安全。為此，對這種新采空區(qū)實施瓦斯抽放具有重大的意義。在進行抽放的時候，需要根據(jù)一系列礦井的應用現(xiàn)狀實施相應的技術(shù)，不但借助一系列的鉆孔，也應在緊靠回風側(cè)的防火墻進行插管，從而實施瓦斯抽放。
2.2 老采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)
一般會儲存大量的瓦斯，而抽放這一部分瓦斯非常關(guān)鍵，這就要求加固跟老采空區(qū)相通的防火墻，然后插管。把抽放管路和插管連接起來，再進行抽放。
2.3 報廢礦井瓦斯抽放技術(shù)
密閉報廢礦井井口，借助其中的一個井筒安裝管子插入密閉加以抽放，在各個水平上的抽放管路需要設(shè)計開口，以方便在深部充滿二氧化碳或水的過程中依舊實施抽放。
3 半封閉采空區(qū)瓦斯抽放技術(shù)
3.1 直接往采空區(qū)打鉆抽放技術(shù)
該技術(shù)應用較多的是在開采急傾斜厚煤層的過程中，它是借助下部煤層巷道，要么是通過回風水平或運輸水平的底板巖巷往采空區(qū)打鉆，抽放鉆孔到達采空區(qū)區(qū)域，進而跟采空區(qū)之上和回風側(cè)相靠近。該技術(shù)也適宜在緩傾斜與傾斜煤層使用。當前，一部分礦井通過穿層鉆孔預抽瓦斯，倘若開采工作面的時候涌出很多的瓦斯，那么能夠借助一些鉆孔充當采空區(qū)瓦斯抽放用。
3.2 在頂巖打水平鉆孔抽放技術(shù)
開采煤層頂板上面是涌入采空區(qū)瓦斯的來源，并且頂板是易碎巖石，在較難打鉆抽放的時候，需要由回風巷往煤層之上挖掘一個斜巷，一直到達穩(wěn)定巖層，在斜巷末端充當鉆場。需要根據(jù)實際情況確定孔深，一般是100m，直接頂厚度決定了煤層頂板至鉆孔中心的距離，一般是5m～10m，在推進采煤工作面的影響下，鉆孔的底部位置一直處在冒落拱之上，可是孔口處于負壓的情形，如此的抽放技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)理想的效果。
3.3 往冒落拱之上打鉆抽放技術(shù)
該技術(shù)需要使鉆孔孔底處于冒落拱之上。該技術(shù)可以抽放1/2以上的瓦斯?jié)舛龋蠖加兄容^高的瓦斯抽放濃度，能夠?qū)崿F(xiàn) 2m3-4m3/min鉆孔單孔流量。對保護層進行開采的過程中，往往打鉆孔對周圍層卸壓瓦斯進行抽放，并且在冒落拱之上進行打鉆，以及對未開采的煤分層與冒落帶中上鄰近層的瓦斯進行捕集。
3.4 插管抽放技術(shù)
該技術(shù)在冒落頂板前把帶孔眼的管子插入采空區(qū)實施抽放，在一般情況下，選擇75mm―100mm直徑的管子，位于采空區(qū)的一頭長是1m―3m。管壁有小孔且借助沙網(wǎng)包好，防止抽放時發(fā)生堵塞的情況。此管子應盡量跟煤層頂部靠近，位于較高濃度瓦斯的位置。該技術(shù)抽出的瓦斯?jié)舛缺容^低，通常是15%，簡單方便，費用較少。
3.5 頂板尾巷抽放技術(shù)
在開采工作面之前，在專門用作排瓦斯的巷道掘進一個斜巷道，一直到開采層頂斷相應的高度，最適宜在裂隙帶，然后做一個平巷道到達工作面相應的距離，在推進斜巷口密閉插管工作面超出斜巷區(qū)域相應距離之后進行抽放。
3.6 工作面尾巷抽放技術(shù)
該技術(shù)類似于頂板尾巷抽放技術(shù)，在推進采煤工作面超出專門排瓦斯巷跟回風巷之間的聯(lián)絡(luò)風巷之后，砌筑密閉聯(lián)絡(luò)風巷口。該技術(shù)能夠使得隅角瓦斯超限的情況得以解決。
4 綜合瓦斯抽放方法
隨著煤礦機械化水平的提高，以及綜采放頂煤開采方法的應用，由于開采強度的大幅度提高，開采后（包括圍巖）、鄰近層，采空區(qū)等的瓦斯涌出量也急劇增加，有的工作面瓦斯涌出總量超過 100m3/min，這樣大的瓦斯涌出量使原有的抽放方式，方法已經(jīng)不能消除工作面的瓦斯威脅。為了實現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井（工作面）的高安全生產(chǎn)，要求抽瓦斯技術(shù)有一個新的突破，而解決高產(chǎn)高效礦井的高瓦斯涌出問題的方法只能是實行綜合抽放瓦斯。
5 結(jié)語
總之，全封閉采空區(qū)與半封閉采空區(qū)所涌出的瓦斯成因存在差異性，這導致不相同的瓦斯分布規(guī)律，務(wù)必結(jié)合一系列采空區(qū)的現(xiàn)狀，選用適宜的瓦斯抽放技術(shù)。
參考文獻：
[1]孟祥春.采空區(qū)瓦斯涌出特點與抽放方法[J].科技論壇，2008，（25）：52-53.
【關(guān)鍵詞】煤礦機電產(chǎn)品；檢測；自動化
一、前言
近年來，煤炭開采逐步機械化，涌現(xiàn)出了很多大型復雜的機械化設(shè)備，提高了勞動生產(chǎn)率，增加了煤炭產(chǎn)量，減少了重大惡性事故的發(fā)生。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)越來越復雜，功能越來越多。由于各種不可避免的因素的影響，導致設(shè)備出現(xiàn)各種異常，以致降低或失去其預定的功能，造成嚴重的甚至災難性的事故，國內(nèi)外接連發(fā)生的由設(shè)備故障引起的各種爆炸、倒塌、斷裂、毀壞等惡性事故，造成了極大的人員傷亡和經(jīng)濟損失。生產(chǎn)過程中接連發(fā)生的設(shè)備事故，使機器設(shè)備遭受損壞或生產(chǎn)過程不能正常運行，造成極大的經(jīng)濟損失。所以確保設(shè)備的安全運行，防止突發(fā)性事故發(fā)生，減少事故損失，是十分迫切的問題。故障檢測診斷技術(shù)是一項集合了信息技術(shù)、傳導技術(shù)和電腦技術(shù)等多個領(lǐng)域為一體的先進技術(shù)手段，近年來在煤礦行業(yè)中得到了廣泛應用與普及。機械設(shè)備故障診斷技術(shù)是了解和掌握設(shè)備的運行狀態(tài)、識別設(shè)備的異常表現(xiàn)、早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在故障并預報故障發(fā)展趨勢的技術(shù)，它涉及機械、信息、計算機人工智能等許多學科知識，已經(jīng)成為一門獨立的跨學科的綜合技術(shù)，是以可靠性理論、信息論、振動理論、控制論和系統(tǒng)論為理論基礎(chǔ)，以現(xiàn)代測試儀器和計算機為技術(shù)手段，結(jié)合各種診斷對象的特殊規(guī)律而形成的一門新興學科。由于煤礦井下工作環(huán)境惡劣，對各種設(shè)備的機械性能、使用可靠性以及安全性能的要求很高，因此對煤礦機電產(chǎn)品進行合理地檢測與故障診斷就顯得尤為重要和迫切。
二、故障檢測技術(shù)在煤礦機電產(chǎn)品中的應用
1、采煤機故障診斷技術(shù)
采煤機是煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，它增加了煤炭產(chǎn)量，減少了事故發(fā)生率。由于煤礦環(huán)境惡劣，加上采煤機自身結(jié)構(gòu)復雜，在工作時不但容易受到來自煤、巖石等沖擊，而且還受到煤塵和水霧的污染，出現(xiàn)故障比較頻繁。采煤機一旦出現(xiàn)故障，將會造成整個煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)癱瘓，因此對采煤機進行正確的故障診斷是具有非常重要的意義的。隨著當前煤礦工業(yè)的發(fā)展，采煤機功能越來越多，且自身的結(jié)構(gòu)和組成愈發(fā)復雜，導致故障發(fā)生的原因也隨之復雜化。同國外先進的采煤機比較，國產(chǎn)的采煤機在故障檢測診斷技術(shù)方面還相對落后，主要表現(xiàn)在檢測參數(shù)的缺少和檢測范圍的不全面，并且無故障診斷功能。目前常用的采煤機故障診斷方法有：溫度監(jiān)測，對于采煤機而言，采用在線溫度監(jiān)測比較實用，比如當采煤機截割滾筒內(nèi)軸承損壞發(fā)生嚴重摩擦時，滾筒溫度將急劇上升，通過溫度監(jiān)測可以快速地定位故障部位，連續(xù)對這些部位進行溫度監(jiān)測并記錄歷史變化數(shù)據(jù)，不但能夠監(jiān)測采煤機的現(xiàn)況，還能夠預測采煤機的故障發(fā)展趨勢；專家系統(tǒng)，采煤機故障具有復雜性和隱蔽性，傳統(tǒng)的診斷方法難以做出快速準確的判斷，存在著誤判的可能。專家系統(tǒng)能夠綜合運用領(lǐng)域內(nèi)專家的知識，模擬專家的思維過程，從而對故障進行分析。利用專家系統(tǒng)對采煤機進行故障診斷，首先要對現(xiàn)場故障診斷數(shù)據(jù)進行歷史記錄和分類總結(jié)，然后建立知識庫，但是專家系統(tǒng)在知識獲取及推理技術(shù)等方面存在著缺陷；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，由于采煤機從故障初始征兆到故障源的映射通常具有復雜的非線性映射關(guān)系，將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應用到采煤機故障診斷中，可以從監(jiān)測到的采煤機故障信號中，找到故障原因和故障部位的非線性映射關(guān)系，但是由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學習周期較長及收斂速度慢等缺點，會影響采煤機故障診斷的及時性。
2、礦井提升機故障診斷
礦井提升機常被人們稱為礦山的咽喉，是礦山最重要的關(guān)鍵設(shè)備，是地下礦井與外界的唯一通道，它在整個綜合機械化生產(chǎn)中占有非常重要的位置，提升機不僅是它的重要組成部分，同時也是礦山重要的大型固定機械設(shè)備。肩負著提升煤炭、下放材料、升降人員等的重要運輸責任。提升機運行的安全可靠性不僅直接影響整個礦井的生產(chǎn)能力，影響整個礦山的經(jīng)濟效益，而且還涉及到井下工作人員的生命安全。一般來說，主井提升設(shè)備只負責將井下采掘到的有用礦物從井底提升到地面；副井提升設(shè)備負責提升巖石、下放材料、升降設(shè)備和人員等工作。現(xiàn)代提升設(shè)備的提升容器一次有效提升量可達到 30 到 50 噸之巨，其在井筒內(nèi)運行的速度可達每秒 20 到 25 米，一臺提升機的驅(qū)動電機的容量最大可達 1 到 1.5 萬千瓦。所以使它們安全、可靠、經(jīng)濟地運轉(zhuǎn)對確保礦井安全，經(jīng)濟生產(chǎn)就具有非常重要的意義。目前，各種以計算機為主體的自動化診斷系統(tǒng)問世并相繼投入使用，反應了當前設(shè)備診斷技術(shù)發(fā)展方向。把分散的診斷裝置系統(tǒng)化，與電子計算機相結(jié)合，實現(xiàn)狀態(tài)信號采集、特征提取、狀態(tài)識別自動化，能以顯示、打印繪圖等各種方式自動輸出診斷報告；利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法及專家系統(tǒng)組成的智能化專家系統(tǒng)是診斷技術(shù)發(fā)展的必然趨勢；集機電液一體化的診斷技術(shù)得到了迅速發(fā)展；信息融合技術(shù)已成功應用于眾多領(lǐng)域，其理論和方法已成為智能信息處理及控制的一個重要研究方向，信息融合技術(shù)的發(fā)展和應用為診斷技術(shù)注入了新的活力，使基于多傳感器或多方法綜合的診斷技術(shù)具備了系統(tǒng)化的理論基礎(chǔ)和智能化的實現(xiàn)手段，以傳感器技術(shù)和現(xiàn)代化信號處理技術(shù)為基礎(chǔ)，以信息融合技術(shù)為核心的智能診斷技術(shù)代表了當今診斷技術(shù)的發(fā)展方向。
3、煤礦通風機的故障診斷
在煤礦生產(chǎn)中，礦井風機是一種非常重要但又耗能較多的設(shè)備，它必須 24 小時不停運轉(zhuǎn)。煤礦通風的目的，是為井下作業(yè)區(qū)域輸送適量的新鮮空氣，是保證煤礦安全生產(chǎn)很重要的一環(huán)，瓦斯及火災的防治，都是建立在良好的通風之上的。煤礦通風機是氣體壓縮和輸送的機械設(shè)備，煤礦通風機主要由葉輪、電機、軸承、機殼、導流片等部件組成。由于煤礦的生產(chǎn)條件十分惡劣，煤礦通風機經(jīng)常發(fā)生各種故障，所以應對煤礦通風機故障展開故障診斷研究，這樣可以有效地減少瓦斯事故和其他類事故的發(fā)生概率，促進煤礦安全穩(wěn)定的生產(chǎn)。傳統(tǒng)上對煤礦故障診斷常采用快速傅里葉變換的分析方法。快速傅里葉變換，是信號頻域分析的有效工具。但是快速傅里葉變換無法分析通風機故障的暫態(tài)特征，而這些暫態(tài)特征信號里往往包含著故障的重要信息，同時快速傅里葉變換對故障的局部信號分析也無能為力。在煤礦通風機設(shè)備故障診斷中，利用小波變換進行動態(tài)系統(tǒng)故障檢測與診斷具有良好的效果，小波分析可以將一個信號分解成多個不同尺度的信號，所以在信號檢測中得到了廣泛應用。小波分析能將采集到的通風機振動信號， 小波變換具有空間局部化性質(zhì)，利用小波變換能有效分析突變信號的時頻局部特征。同時神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有非線性擬合能力，因此可以構(gòu)建出小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立起故障特征分量和故障類型之間的映射，從而正確診斷出煤礦通風機故障。
三、結(jié)語
煤礦機電設(shè)備是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。由于煤炭行業(yè)和礦井開采條件的特殊性，機電故障現(xiàn)象比較復雜。目前，我國煤礦行業(yè)因為各種因素，機電設(shè)備故障檢測診斷技術(shù)仍處于較為簡單的階段，煤礦設(shè)備故障檢測診斷技術(shù)應用尚不廣泛，但尚有許多研究成果，應綜合考慮有關(guān)機電設(shè)備可靠性和經(jīng)濟性等因素，合理適當選擇監(jiān)測和診斷方法。同時，還應加強與各個行業(yè)間故障檢測診斷技術(shù)的交流與合作，并進行新技術(shù)的推廣與應用，使煤礦機電設(shè)備的安全性、可靠性得到進一步提高。
參考文獻：
[1]王琳.機械設(shè)備故障診斷與監(jiān)測的常用方法及其發(fā)展趨勢[J].武漢工業(yè)大學學報， 2000 （3）