聚焦科技 精准施策扎实推进煤矿安全监控系统升级改造

山东煤矿安全监察局 王端武

煤矿安全监控系统对煤矿生产设备运行状况、作业环境监测、预测预报具有十分重要的作用。煤炭在全国一次能源消费占60%左右，煤炭行业是高危行业,瓦斯、煤尘、水灾、火灾、冲击地压、地热等困扰着煤炭工业的健康发展。从全国来看，乡镇煤矿事故频发,百万吨死亡率是国有重点煤矿的7倍,这就充分证明,先进的技术、可靠的装备、合格的人才和到位的管理,是煤矿安全生产的重要保障。而山东境内共有112处煤矿，资源赋存条件差，开采深度逐年加大，开采条件越来越复杂，受灾害威胁比较严重，安全监控系统虽已在各煤矿安装使用，但由于系统存在诸多问题和缺陷，不能实现多系统融合联动，满足不了安全生产需要，阻碍了煤矿四化建设，迫切需要升级改造。山东煤矿安全监察局借助国家煤矿安监局实施监控系统升级改造要求，采取精准施策，多点发力，有序推进山东煤矿监控系统升级改造工作，并取得显著成效。

截至目前，72处已完成监控系统升级改造，其余煤矿正在进行施工，2018年底前全部完成升级改造任务。这次升级改造使用资金2.1亿元，新敷设光缆1132km，更换井下网络交换机546台、分站2880台、各类传感器22452台。其中激光甲烷传感器1306台、多参数传感器311台。各煤矿实现安全监控、人员位置监测和应急广播三系统信息共享、融合联动，有效解决“信息孤岛”，增强了煤矿应急救援能力，提高了煤矿安全生产水平。在推进安全监控系统升级改造中，山东煤矿安监局主要做了八个方面工作：

1 科学谋划，全面部署升级改造工作

为全面掌握山东煤矿监控系统现状，山东煤矿安监局组织开展了“两次专项行动”。一次是专项监察摸底行动：2017年初，开展了以安全监控、人员位置监测、调度通信三大系统为主要内容的专项监察行动，摸清了全省煤矿安全监控、人员位置监测、通信广播三大系统的使用现状、存在问题、服务厂家数量。一次是专项调研考察行动：组织人员到中国矿业大学、重庆、河南等地，专题考察调研安全监控系统、井下通讯融合等方面的先进技术和装备。

在此基础上，制定下发了《山东煤矿安全监察局关于转发国家煤矿安监局〈煤矿监控系统升级改造技术方案〉的通知》（鲁煤监技装〔2017〕13号文），明确了目标任务、专人负责、升级内容、实施步骤，提出了具体工作要求，规划了全省煤矿监控系统升级改造工作分三个阶段实施：第一阶段示范试点，在省属煤矿及重点产煤地市选择14处有代表性煤矿进行示范试点，2017年底前完成升级改造工作。第二阶段省属煤矿、生产能力120万t/a以上的大型煤矿，煤与瓦斯突出、高瓦斯煤矿，2018年6月底前完成升级改造工作。第三阶段其他煤矿，2018年底前全部完成升级改造工作。

2 统一规范，研究制定升级改造实施标准

在充分调研和听取各矿业集团及煤矿意见的基础上，山东煤矿安监局研究制定了《山东煤矿安全监控系统升级改造技术方案实施标准》。该标准在严格贯彻落实国家局《技术方案》的基础上，对升级改造内容进行了细化、量化、深化。主要体现在四个方面：一是大力推广新装备应用。推广性能可靠、使用寿命长、功耗低的激光甲烷传感器和多参数传感器，按照煤矿井型大小，对激光甲烷传感器进行量化配备。目前已装备激光甲烷传感器1306台、多参数传感器311台。二是大力推动系统融合。在安全监控、人员位置监测和应急广播三系统融合联动的基础上，增加了调度通信联动，试点了“一线式”矿山监控定位广播信息系统。三是对“激光甲烷传感器使用位置、数量，分站至主干网之间传输格式，加密算法”等具体内容进行了细化量化。针对山东煤矿一氧化碳的危害，根据浓度大小和危害限值，增加并制定了一氧化碳四级报警级别等。四是大力推动升级改造满足信息化建设要求。对数据规范、系统软件、网络链路、硬件设备都提出了具体要求，为实现煤矿监控数据标准统一和信息互联互通打下基础。

3 试点先行，探索积累升级改造经验

按照“试点探索、总结积累、全面推开”的工作思路，山东煤矿安监局选定14处煤矿作为升级改造示范试点，其中2处煤矿进行井下多系统融合探索。试点工作坚持“两个涵盖”：一是煤矿涵盖各种类型。14处试点煤矿既有省属重点煤矿，也有地方煤矿，既有大型矿井，也有中小煤矿，既有高瓦斯矿井，还有大埋深高地温矿井，涵盖了山东省煤矿所有类型。二是监控系统生产厂家涵盖主流厂家。凡是在山东安装和服务有一定煤矿数量的厂家，都纳入了试点范围。示范试点煤矿探索创新和积累形成了不少升级改造的宝贵经验，为全省煤矿升级改造少走弯路、少出错提供了借鉴和示范。

4 资金支持，引导增加升级改造投入

山东煤矿安监局充分利用煤矿风险预警与防控试点工程建设项目，将拨付山东的1000万元资金全部用于示范试点煤矿安全监控系统升级改造和双重预防体系建设，引导煤矿按照一定比例投入配套资金，带动相关试点煤矿共投入资金7000万元，直接投入监控系统升级改造资金3920万，有效保证了升级改造工程质量，加快了升级改造工作。

5 总结经验，全面推进升级改造工作

山东煤矿安监局根据示范试点升级改造情况，适时组织召开了全省煤矿安全监控系统升级改造全面推进工作会议，全面推进升级改造工作。在推进会上，解读了《山东煤矿安全监控系统升级改造技术方案实施标准》，5处示范试点煤矿作了典型发言和经验介绍，5个试点厂家演示了升级改造做法，分组讨论并解答升级改造中存在的主要问题，全面回顾总结了升级改造示范试点工作情况，安排部署了下一步升级改造工作。下发了《关于做好2018年煤矿安全监控系统升级改造工作的通知》（鲁煤监技装〔2018〕24号）。同时，在山东煤矿安监局门户网站开通了“监控系统升级改造工作专题”专栏，从“文件标准、进展情况、经验交流”三个方面，广泛宣传积极推进监控系统升级改造工作。

6 强化督导，任务措施落地生根

为确保煤矿三个阶段升级改造工作顺利进行，山东煤矿安监局强化跟踪督导。一是组织方案审核。2017年6月份，对14处试点煤矿的实施方案，分四个片区进行了集中审核，并及时下发《关于对安全监控系统升级改造示范试点煤矿实施方案审核情况的通报》，明确指出了方案中存在的问题，提出了六个方面的具体要求。二是定期开展专项督查。比如，在2018年7月份、9月份分别对省属煤矿、市（县）属煤矿监控系统升级改造工作进行了集中专项督察，重点督查《山东煤矿安全监控系统升级改造技术方案实施标准》执行情况、项目进展情况和升级改造期间应急管理情况，及时研究协调解决升级改造中存在的问题。同时分片组织到示范试点煤矿学习升级改造工作经验。三是强化监察执法。把升级改造内容列入月度执法监察计划，开展日常性的安全监察。四是定期调度。掌握煤矿升级改造进展情况，确保煤矿升级改造全面有序推进，按期按标完成目标任务。

7 指导协调，有效解决升级改造难题

针对融合联动问题突出、进展缓慢等问题，山东煤矿安监局组织监控系统、人员位置监测系统主流厂家召开协议接口对接会，确定了《安全监控系统、井下人员位置监测系统联网数据接口标准（初稿）》，进一步推进系统融合联动。同时，督促各集团公司煤矿企业积极协调各系统厂家，或采取开发接口协议或采取增加地面网关或采取更新系统设备等举措，加快实现系统融合联动功能，有效解决了升级改造中存在的难题。

8 强化管理，确保升级改造期间安全

要求煤矿制定应急预案，加强升级改造期间的应急管理，及时解决升级改造期间遇到的技术或其他安全风险。提出了在升级改造中，相关生产公司技术人员驻守煤矿，及时处理升级改造中出现的问题。在新系统稳定、可靠运行前，旧系统必须保持正常使用。2020年之前拟关闭的煤矿（不升级改造）必须确保现有煤矿安全监控系统、人员位置监测系统等功能齐全、数字准确、灵敏可靠、使用正常。

同时，各集团公司、各煤矿高度重视，精心调研，认真评估，明确任务，落实责任，科学编制实施方案，积极开展安全监控系统升级改造工作。

经全省各级各部门和煤矿企业的共同努力，山东煤监控系统升级改造工作初见成效。一是监控系统升级改造稳步推进，完成矿井72处，占75%，2018年底前能全部升级改造完成。二是升级改造后防干扰能力显著增强、架构明显简化。有效解决了原系统运行不稳定、冒大数等问题，井下环网结构及新的异地断电策略使发生断线后仍能正常工作，与地面主机失联时仍能异地断电。且监控系统层级明显减少，一条线路可串接多个传感器，使井下站（分站）少线（线缆）少。三是智能化水平得到提升，信息融合得到发展。新升级的传感器具有调校识别、类型识别、故障识别、定期未调校提醒等功能，发现故障及时报警。同时，安全监控、人员位置监测和应急广播三系统实现融合联动，又与电子矿图（GIS）有机结合，既提高应急保障能力，又为大数据的深度挖掘应用奠定了基础。四是技术性能大幅提升，使用维护更加方便。升级改造后，巡检周期、异地断电时间、误码率、本安供电距离、后备电源供电能力等系统主要性能大幅提升。新设备具有即插即用、信息直观显示，自诊断、联动联控等功能，大大方便了煤矿的安装使用；采用激光等先进传感器，显著减少了人工调校工作量，调校周期由15天延长至6个月。

下一步，山东煤矿安监局将从强化培训提升管理维护水平、做好升级改造验收、提升装备标准、推进煤矿信息化建设等方面继续做好相关工作，按时按标完成升级改造任务，切实提高煤矿安全技术保障能力。

图1 召开全省监控系统升级改造推进会