基于Bigemap GIS的煤矿雨季“三防”动态管控图应用

李恩来

(潞安环能股份有限公司 王庄煤矿,山西 长治 046031)

自然灾害是煤矿安全生产中不可避免的风险之一。尤其在雨季,由于雨水增多,极易发生山洪、滑坡、泥石流等灾害,给煤矿安全生产带来巨大威胁[1]。为有效防范和应对汛期矿井安全风险,必须强化矿山安全管理,严格落实安全风险管控和隐患排查治理双重预防机制,在创新驱动引领下,多举措实现矿井雨季“三防” (防洪、防雷电、防排水)重点区域、重点部位、重要环节的动态管控。

Bigemap 是一款国产GIS应用软件,因其高清影像数据编辑、坐标数据导入、标绘等功能,与众多同类软件相比,奥维、水经注、91卫图等软件虽然也能够提供清晰的影像图,但软件编辑功能较弱,且Bigemap软件获得的数据更具有现势性,界面操作更为便利,影像融合、影像编绘等功能更为人性化,在矿山地表地物调查、矿山测量等多方面得到广泛应用。张伟龙[2]基于Bigemap软件,实现了矿井地表信息与井下信息的实时对照,解决了传统野外调查存在的诸多弊端;宋英伦[3]通过案例时间,利用Bigemap软件实现了地形测量数据采集和图件绘制,并对精度进行了验证。

国内已有关于Bigemap软件应用方面的研究,对软件系统的优势和特点进行了深入的研究阐述,为实现雨季“三防”重点管控的动态图表公示提供了基础条件。如何基于Bigemap优势,达到雨季“三防”动态管控的目的,值得进行深入探讨。

1 煤矿雨季“三防”的重要性

煤矿雨季“三防”是指防洪、防雷电、防排水,是煤炭系统在雨季为预防各种地质灾害山体滑坡、边坡坍塌、地表水体溃入井筒等预防性工作。煤矿雨季“三防”的管控重点涵盖工业广场提升机房、通风机房、变电所、泵房等生产系统,以及各类边坡、矸石山、堆场、采煤塌陷积水区、裂缝等。在雨季,受雨水增多、雷电天气等影响,极易发生洪水、滑坡、泥石流等灾害,损坏生产系统,威胁矿井生产安全。2022年7月23日,甘肃省白银市景泰县泓胜矿业(露天煤矿)有限责任公司“7.23”重大边坡坍塌事故共造成10人死亡、6人轻伤。2022年8月11日,山西省吕梁市离石区王家庄煤业有限公司在暴雨过后,地面沉陷区积水隐患未消除的情况下,安排大量人员入井作业,地面积水通过已关闭井筒溃入井下,发生溃水涉险事故,造成1人死亡。导致两起煤矿安全生产事故的直接原因均为雨季期间矿井未强化雨季“三防”工作,未做好风险管控和隐患排查双重预防机制导致。

2 基于Bigemap GIS的雨季“三防”动态管控图架构

2.1 Bigemap GIS应用功能

Bigemap GIS是一款国产GIS基础软件,支持上百种数据格式互转、数据处理和编辑、个性化应用等,从数据提供到服务器架构,为用户提供多类型解决方案、技术实施以及应用环境搭建和开发,已经广泛应用于多行业GIS服务,见表1.软件除提供土地利用类型划分、行政划分等各类专题矢量地图外,还支持多样性任意格式数据配置化导入、不同坐标系统之间转换、各类图斑标绘设计、高程模型建立等,为煤矿雨季“三防”动态管控图的标绘提供了应用基础。

表1 Bige map基本编辑功能

2.2 基本架构和预想实现目标

基于Bigemap GIS的雨季“三防”动态管控图构建,主要是基于Bigemap GIS提供的高清影像数据、图层管理、数据传输、标注标绘等功能,将矿井雨季“三防”重点管控场所及排查隐患在影像图上进行标绘,并根据隐患整改情况进行动态更新,结合重点管控场所责任信息表和隐患信息表,实现雨季“三防”重点场所的动态管控图表公示,见图1.

图1 雨季“三防”动态管控图架构

1) 基于BIGMAP GIS系统提供的航拍影像数据,将矿区范围内矸石山、变电所、边坡、工业广场等雨季“三防”重点管控区域与影像图进行叠加标注,实现重点管控区域的图表公示。

2) 排查隐患现场三定后,将隐患位置、责任单位、特征、排查时间、整改时间等内容实行图表管理,并根据隐患落实整改情况对图表进行动态更新,实现重点隐患的动态图表公示。

3) 图表管理采用动态闭合延续模式,隐患落实整改后形成闭合,并对隐患整改前和整改后的效果进行实景上图对比,每次巡查结果按照日期及巡查情况进行延续更新,实现时间、区域巡查、隐患整改的动态图表公示,进而达到更为直观的管控效果。

3 王庄煤矿雨季“三防”应用实例

3.1 王庄煤矿概况

王庄煤矿是一座现代化安全高效典型示范矿井,隶属于潞安化工集团,核定生产能力7.1×106t/a,经过50多年的安全高效开采,已经构建了安全、完善,可满足煤矿安全规程要求和生产需求的“一通三防”系统、瓦斯抽采系统、辅助运输系统、供电系统、提升系统、排水系统、洗选系统等。为做好矿井雨季“三防”工作,王庄煤矿坚持“早”字当头超前谋划、“全”字布局真抓实干、“细”字为要精准把控的雨季“三防”工作原则,强化底线思维、增强忧患意识,紧盯薄弱环节,明确重点管控,为矿井安全度汛提供坚实保障。

3.2 王庄煤矿雨季“三防”动态管控图表公示

根据雨季“三防”动态管控图架构,以王庄煤矿为例,基于Bigemap GIS,构建王庄煤矿雨季“三防”动态管控图表公示,实现“三防”重点区域、重点部位、重点环节的动态管控。基本流程如下:

1) 根据煤矿雨季“三防”特点,对王庄煤矿“三防”重点管控区域进行辨识和划分,主要包括:①主井工业广场、540工业广场、各风井工业广场内变电所、提升机房、通风机房等要害场所;②各矸石山、铁路边坡等;③采煤沉陷引起的水淹地、裂缝发育区域、矿区上覆地表水体等。

2) 对雨季“三防”重点管控区域进行责任划分,形成重点场所责任信息统计表。

3) 将矢量矿区边界(*dxf格式)导入Bigemap GIS系统,系统自动识别矢量数据的坐标投影参数并自动与高清影像进行叠加,通过系统提供的区域影像下载功能,获取重点场所区域影像图。

4) 以区域影像图为底图,按照重点管控区域识别结果,将重点管控区域在影像图上进行圈定,并进行属性标绘,结合重点场所责任信息统计表,制作雨季“三防”重点场所管控图表。

5) 根据现场隐患排查结果,按照重点管控场所对所查隐患进行分类管理,制定隐患排查整改信息表,信息表中注明隐患排查时间、排查地点、排查情况、隐患描述、整改责任单位、整改三定时间以及是否到期整改等内容,并将所查隐患位置、编号等在重点场所管控图上进行标绘,形成雨季“三防”重点场所隐患管控图表。

6) 管控图表采用闭合延续模式,根据周二定期巡查和“雨前、雨中、雨后”动态巡查结果以及隐患整改情况“回头看”,将新增隐患、隐患整改进展情况、整改完成隐患在重点场所隐患管控图表中进行延续动态更新,结合隐患整改前、整改后现场实景图片及隐患整改前后现场落实描述,实现时间、区域巡查、隐患整改的动态图表公示,进而达到更为直观、有效的管控目的。

3.3 动态管控图效果

自2023年5月雨季“三防”工作开展至今,王庄煤矿采用定期巡查和降雨动态巡查融合模式,共计完成近40次的重点管控场所巡查,并按照巡查日期及时更新雨季“三防”动态管控图(40次),同时根据隐患三定时间对隐患整改进行跟踪落实,并构建隐患延续动态管控闭合模式。尤其在“七上八下”主汛期,结合其他举措,全方位构建了雨季“三防”应对极端天气的闭合管理体系,筑牢安全堤坝。

4 结 语

1) 基于Bigemap GIS的雨季“三防”动态管控图,对矿区雨季“三防”重点区域动态管控的实施提供有力帮助;

2) 雨季“三防”动态管控图的重点在于注重图的更新时间与现场巡查时间的匹配和时效性,以及动态更新和隐患整改落实跟踪;

3) 为实现雨季“三防”动态管控,要在动态管控图中充分体现出动态和管控,动态在于时间和隐患排查、落实整改、过程跟踪,管控在于重点突出、图表明示、责任明确、措施和时间把控、效果评价。