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大数据在煤矿安全管理中的运用探讨

王彬 周焘
  
安家(建筑与工程)
2020年31期
陕西陕煤韩城矿业有限公司 陕西 渭南 715400

摘要:随着煤矿信息化程度的提高,煤矿安全形势趋向走好,特别是在安全监测、生产信息管理、生产自动化等方面的长足发展,为矿山安全生产提供了有力保障。随着煤矿自动化、信息化建设的不断深入,在煤炭开采的整个过程中产生了大量的生产信息、业务管理信息、监测监控、综合自动化等各种类型的数据,为安全生产管理提供了强有力的数据支撑。本文对大数据在煤矿安全管理中的应用进行了分析。

关键词:大数据;煤矿安全管理;运用

1.前言

随着煤矿信息技术的不断进步,煤矿安全生产管理技术得到了较好的发展,特别是在安全事故监测和煤矿生产经营管理方面,为我国煤矿安全生产经营提供了有力安全保障。现阶段针对海量煤矿数据还只能停留在简单的数据统计上,没有真正开展充分的数据分析,因此为了最大最高限度地发挥工业信息在煤矿安全生产过程中的重要作用,利用大数据信息技术有效解决大型煤矿企业生产安全数据的信息传输、存储和处理问题,有效支撑我国煤矿安全生产管理。

2.大数据技术煤矿安全管理特征

①生产数据存储体量巨大。煤矿生产管理过程中往往涉及大量的安全监测数据、设备正常运转管理数据、图形管理数据、方案解决措施等以及文档管理数据、流程质量管理等生产业务流程数据等。1个工业煤矿每天至少可同时产生约10GB安全图形监测数据;1个稍具规模的大型煤矿管理单位的安全图形监测数据经压缩优化管理后仍每天可达上百GB。传统的分析处理数据方法不能尽可能长期保存一个煤矿数十年的安全生产监测数据,特别针对是那些含有巨大数据分析技术价值的安全生产监测数据,传统处理做法往往是定期更新删除数据存档,造成巨大分析价值资源浪费。②数据类型繁多。有具体结构化信息数据如安全定位监测数据、人员安全定位监测数据、煤炭开采产量统计数据,以及带式采煤机、掘进机、液压传动支架、带式燃煤输送机等各种类型自动化监控设备的日常运行、控制、报警处理数据等;半具体结构化和非具体结构化信息数据,如采煤矿图图片资料、监控过程视频、规章制度、应急处理案例等,并且此类信息数据所需要占据的比例越来越高。③数据存储价值高且密度低。矿井安全生产管理过程中必然产生的工业结构化信息数据,大量数据内容少且无较大分析利用价值,也可能是目前造成我国煤矿生产大数据分析价值结构密度低的重要组成因素。

3.大数据在煤矿安全管理中的运用

3.1建立大数据模型,完善安全管理系统

在煤矿安全生产经营管理方面,大数据模型的构建对于数据的分析和应用非常重要,大数据模型的构建可以包括以下两个方面。煤炭安全控制生产管理相关规章制度和基本操作技术规范,以及掌握煤矿安全控制生产管理相关专业知识,对于促进大数据信息技术在我国煤矿安全管理生产过程中的广泛应用至关重要。基于煤气安全生产相关制度和标准,首先要建立专家知识库,建立安全生产知识体系。建立安全生产动态数据模型和评价标准,通过系统的不断更新和完善,提高专家知识库的应用有效性。其次是建设评价指标库。煤矿煤炭生产安全风险管理主要包括生产人员安全、生产管理系统安全、机械设备安全,每个关键环节都要尽可能同时存在多种生产安全隐患,但随着煤炭生产管理技术的不断发展,许多新型自动化生产设备已被应用于确保煤炭安全生产,不仅大大提高了煤炭生产管理效率,还增加了生产数据。因此,必须充分应用人工大数据等新技术手段来真正实现有效的安全生产过程监控。

3.2提升设备运行可靠性,实现设备动态监测

近年来,随着工业智能化、自动化等新技术设备在现代煤炭工业生产过程中的广泛应用,越来越多的智能先进设备被不断推广应用于现代煤炭工业生产中。在一些传统大型煤矿的开发生产经营过程中,通常在煤矿设备内部出现重大故障后才需要进行一些相应的养护维修,设备养护往往不足。在这种特殊情况下,维修煤矿难度更大,对影响煤矿正常生产的安全影响更大,同时也大大增加了可能发生煤矿事故的巨大风险。随着自动大数据处理技术的有效推广应用,可以在各种设备上自动安装不同应用类型的数据传感器并用来自动改变各种现有应用设备的数据运行处理方式,如自动记录收集相应的设备数据处理信息,分析和实时了解各种不同工况下的运行情况。同时数据分析将正常数据与异常数据进行对比,及时发现设备的异常情况,系统也能发出相应的预警,让企业及其员工采取必要的预防措施。与传统的煤矿关闭设备故障维修相比,数据采集和分析使用相对较低的能耗,可有效提高安全性。

3.3做好预防并强化事故分析

数据分析技术能够逐步打开分析技术视角,通过空气数据推测信息的全面收集分析能够寻找捕捉到空气相关变化规律,通过对空气抽样所采空气参数及其中空气质量参数等相关数据的实时收集与综合分析,在数据推测分析过程中能够形成各种相应分析结论。客观上而言,大数据的这种信息综合分析呈现方式应该具有较高的技术有效性与理论科学性,应该被广泛推广应用。采用手机云计算和手机大数据挖掘结合技术将煤矿灾害监测预警系统实时构建统一起来,可以对当前煤矿安全生产经营运行过程中的各种安全灾害数据实时分析收集、实时分析监测,并在手机云端将各种动态的煤矿知识库信息建立统一起来,通过云端运行这个知识库,就已经可以对当前煤矿安全发生问题情况进行实时分析和做出判断。煤矿化工企业的各种自然重大事故,诸如发电瓦斯突出、火灾、冲击地表高压以及特大水灾等等,都不仅可以根据企业发生重大事故的自然规律而将各种预警响应机制与其建立联系起来,同时可以制定和提出各种应对预防措施。

3.4建设物联网+云计算安全平台

加强对构建煤矿安全生产综合信息服务平台的人员调动管理督办,不断完善优化其顶层规划设计,利用煤矿物联网和煤矿云计算信息技术能够实现对煤矿地理位置信息采集数据、生产经营自动化管理数据、监控风险监测数据、紧急抢险救援管理数据以及煤矿社会风险数据的全面分析综合管理集成,完善煤矿安全隐患实时排查和安全日常生产管理规程,提高构建煤矿安全生产综合信息服务平台的技术适用性和工作实效性。最后,要认真落实对煤矿安全事故的隐患预警处理工作,在各煤矿井下水层设置的设有瓦斯废气浓度变化传感器、温度传感器、风速湿度传感器,重点通过分析统计研究矿井温度、湿度、气味、甲烷等与发生煤矿安全发生隐患事故爆发的各种相关因素关系,落实对矿井水位、水压、水泵量和流速等安全相关危险信息的实时收集和分析处理,以利于构建安全事故隐患预警处理模型,计算最优化的逃生安全路线,最大限度的有效降低发生煤矿安全发生事故隐患爆发时所可能带来的各种负面影响。

4.结语

大数据信息技术的广泛应用能够提升煤炭企业综合生产力和经营管理水平。大数据采集技术在我国煤矿企业生产安全信息管理工作中的广泛应用,可以有效改善整个煤矿的生产基础信息设施和煤矿数据采集管理,在煤矿数据采集和煤矿应用分析方面的技术优势非常明显。通过行业大数据实时监测和综合分析,实现煤矿安全生产预测,为事故预测和分析提供数据和理论支持,进一步提升煤矿安全管理水平。

参考文献

[1]丁振, 张麟. 浅析大数据技术助力煤矿安全管理[J]. 中国煤炭, 2015(10):121-123.

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[4]王卫涛. 探讨大数据在煤矿安全管理中的应用价值[J]. 纳税, 2018, v.12;No.202(22):146.

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