以地下矿山安全避险六大系统推进矿山数字化建设资料.doc

以地下矿山安全避险六大系统为契机推进矿山数字化建设张长普 1 陈帅锋 2 摘要: 地下矿山安全避险六大系统简称“六大系统”,六大系统是科技进步和适用先进技术装备, 从源头上控制安全风险、从根本上提升地下矿山安全保障能力的有效措施, 目前正广泛推行。数字矿山作为我国矿山发展的方向, 也越来越被矿山企业认识, 其在提升矿产品竞争力及降低成本、提高安全性方面也越来越重要。本文在分析六大系统和数字矿山的基础上, 提出六大系统是数字矿山的部分功能实现, 在六大系统被广泛推行的过程中企业应有意识的将其纳入数字矿山整体建设中考虑, 要把六大系统建设作为数字矿山建设的一部分, 统一规划, 最终有步骤的实现整个矿山的数字化建设。关键词: 地下矿山安全避险六大系统矿山数字化数字矿山 0 引言数字矿山( Digital Mine 下简称 DM )是对真实的矿山整体及相关现象的统一认识与数字化再现,是数字矿区和数字中国( Digital China ) 的重要组成部分, 最终表现为“可视化”“智能化”和“模块化”, DM 的核心是在统一的时空坐标系中, 科学合理地组织各类矿山信息[1], 将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合。 DM 的任务是在矿业信息数据仓库的基础上, 为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全和决策管理进行模拟、仿真和过程分析提供新的技术平台和强大工具[6]。目前信息技术在我国矿山中开始有初步应用,但是仅限于初级阶段,缺乏相应的深度和广度,没有形成企业信息化决策和矿业信息产业化发展的规模优势, 许多企业陆续引进了零散的数字化生产工具, 但是没有将其纳入统一的数字化管理平台当中, 多以“各自为战”状态存在, 不能充分发挥应有的技术优势。近年来国家安全生产监督管理总局提出了在金属非金属地下矿山建立安全避险“六大系统”的要求, 并大力推进, 以切实提高地下矿山的安全管理水平。六大系统其实是数字矿山部分功能的实现,其在地下矿山中的强制推行,是数字矿山建设的契机。 1 金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”简介矿山安全避险六大系统包括: 检测监控系统、井下人员定位系统、井下紧急避险系统、矿井压风自救系统、矿井供水施救系统和矿井通信联络系统。 检测监控系统由主机、传输接口、传输线缆、分站、传感器等设备及管理软件组成的系统, 具有信息采集、传输、存储、处理、显示、打印和声光报警功能, 用于监测金属非金属地下矿山有毒有害气体浓度, 以及风速、风压、温度、烟雾、通风机开停状态、地压等。 井下人员定位系统由主机、传输接口、分站(读卡器) 、识别卡、传输线缆等设备及管理软件组成的系统,具有对携卡人员出/ 入井时刻、重点区域出/ 入时刻、工作时间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线等信息进行监测、显示、打印、储存、查询、报警、管理等功能。 井下紧急避险系统在矿山井下发生灾变时, 为避灾人员安全避险提供生命保障的由避灾路线、紧急避险设施、设备和措施组成的有机整体。 矿井压风自救系统在矿山发生灾变时, 为井下提供新鲜风流的系统, 包括空气压缩机、送气管路、三通及阀门、油水分离器、压风自救装置等。 矿井供水施救系统在矿山发生灾变时,为井下提供生活饮用水的系统,包括水源、过滤装置、供水管路、三通及阀门等。 矿井通讯联络系统在生产、调度、管理、救援等各环节中, 通过发送和接收通信信号实现通信及联络的系统, 包括有线通信联络系统和无线通信联络系统。 “六大系统”数据集成六大系统建立仅仅是第一步, 实际使用过程中要集成为一个统一的监测控制平台, 而不是停留在各个独立系统层面上。检测监控系统、人员定位系统、通讯联络系统要求要“总体设计”纳入统一的控制平台, 除了以上三个系统外, 压风自救与供水自救也可以实现统一管理, 即在压风管道与供水管道上分别安设风压传感器与水压传感器, 实现对风流水流的在线监测,以便于风压机、水泵开停的实时控制[8]。 2 数字矿山功能数字矿山是一个广义的概念, 是对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现, 是一个“硅质矿山”,其核心是在统一的时间坐标和空间框架下, 科学合理地组织各类矿山信息, 将海量异质的矿山信息资源进行全面、高效和有序的管理和整合。数字矿山的任务是在矿业信息数据仓库的基础上,充分利用现代空间分析、数据采矿、知识挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体和科学计算技术, 为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全和决策管理进行模拟、仿真和过程分析提供新的技术平台和强大工具[12 8]。数字矿山是建立在数字化、信息化、虚拟化、智能化、集成化基础上的,由计算机网络管理的管控一体化系统,它综合考虑生产、经营、管理、环境、资源、安全和效益等各种因素,