北皂煤矿

建设数字化矿山打造本质安全型矿井龙矿集团北皂煤矿北皂煤矿是全国第一个实施海下采煤的矿井，属于典型的软岩矿区，地质条件十分复杂，尤其随着开采水平的不断延深，三个水平作业，点多、线长、面广、环节多，安全管理的矛盾日益突出。为了保证矿井安全生产，特别是保障海下采煤万无一失。近几年，我们坚持依靠科技进步，充分发挥信息化技术优势，打造数字化矿山，全面提升矿井安全保障能力，收到了良好效果。下面，将信息技术在我矿安全生产中的应用情况，向各位领导作以简要汇报。2003年以来，我们以打造一流数字化矿井为目标，全面加快信息化和矿井综合自动化建设步伐，先后投入2000多万元，将信息技术逐步融入安全生产各个领域，以井下工业以太环网为依托，形成了“安全监控数字化、生产过程自动化、企业管理信息化、信息管理集约化”的四大管理平台，数字化矿山初步建成。安全监控数字化和生产过程自动化两大平台的成功应用，实现了对矿井安全生产实行全过程、全方位监控，促进了安全管理手段和生产方式的变革。北皂煤矿工广北皂煤矿综合信息平台（一）安全监控数字化平台该平台包括安全生产监测监控系统、井下人员定位系统、海域水情在线监测系统、工业电视监视系统、瓦检员巡检管理系统、束管监测系统和顶板压力监测系统等7个子系统，是一个对井下环境、人员、设备进行全方位的动态监控体系，具有预测综合化、数据实时化、预警智能化的功能。在这里我重点介绍安全生产监测监控、海域水情在线监测和矿井人员定位三个子系统。我矿于2005年1月底投入使用了KJ95煤矿安全监测监控系统，作为矿井安全生产监测监控的平台，同时将束管监测系统、瓦检员巡检系统以及顶板压力监测系统等多个安全生产子系统汇接管理，实现安全监测、生产监控及人员监测的统一。通过覆盖全矿井下所有作业地点的300多个测点，对井下瓦斯、一氧化碳、风速、风量、温度等安全环境参数和风门、风机、机电设备运行状况进行动态监测，实现了CO监测、瓦斯超限断电、停风断电等功能。1、安全生产监测监控系统2007年，我们将KJ95监测系统升级为KJ95N，实现了监测数据的网上查询、信息共享和手机短信报警功能。该系统的成功应用，不仅可以对生产系统主要机电设备的运行状态进行实时监测，而且实现了对矿井有害气体的实时准确全天候监测，从而有效地控制了瓦斯超限，杜绝了重大瓦斯事故的发生，为安全生产提供了必要的安全环境，保障了矿工生命安全。安全生产监测监控系统瓦斯监测数据表2、海域水情在线监测系统海下采煤在我国尚属首次，没有成功的经验可以借鉴，如何保证大型水体下的安全开采，是我矿实施海下采煤面临的重要课题。海水溃入必须通过开采煤层顶板两个主要含水层，即泥岩夹泥灰岩互层和泥灰岩含水层。在经过时，必然导致含水层的水位、水质发生变化。根据这个原理，我们与西安煤科分院合作，建立了海域水情在线监测系统。利用井上下含水层观测孔安装遥测系统，将各种水情监测传感器接入KJ95监测系统，在地面调度室实现了对井上下6个观测孔的水压、水温、水位标高以及水仓流量的动态在线监测；建立了专门的水质化验室，定期采集含水层水样进行水质化验和分析，监测各含水层水质变化情况，实现了对海水溃入的超前预警、预报，为海域安全开采提供了有力保证。海域水情在线监测系统3、井下人员定位系统为确保入井人员信息的实时精确统计，我矿安装了KJ69井下人员定位系统，将井下划分30多个区域，在每个区域设置接收器，当下井人员经过该区域时，系统即可接收到安装在矿灯内发射器的信号，实现对井下人员的实时跟踪。并与KJ95监测系统集成，在地面可通过网络对井下人员进行准确统计和分布查询，可随时了解当前入井人员的数量、入井时间、所在区域、是否超作业时间等信息。同时，根据人员入井信息加强人力资源管理，进行出勤考核，统计出勤率和工资分配；对加班延点、干部带班、重点岗位工上岗等情况进行在线监控和考核。该系统的投入使用，从根本上解决了井下人员清点难的问题，能够准确、实时、快速的在第一时间反映井下作业人员的位置，为领导决策，制定方案，及时处理事故、消除隐患，节省了时间，提高了准确度，也为指挥抢险救灾和选择避灾线路提供了可靠的信息保障。人员定位系统图（二）生产过程自动化平台我们在发展安全监测系统的同时，着手矿井自动化系统的规划和建设。为解决自动化系统传输“高速公路”的畅通和兼容性，我们设计并搭建工业以太环网和综合自动化控制平台，并配合工业电视监视系统及漏泄通讯系统，按照“以太环网+现场总线”的控制模式，建成了生产过程自动化平台。该平台包括皮带自动化、轨道自动化、供电自动化、排水自动化、通风自动化、选煤自动化等六个自动控制子系统。矿井综合自动化平台集中控制系统皮带自动化系统。通过对原煤运输系统的各部皮带开停负荷大小、皮带保护动作信号、各煤仓煤位、给煤机控制、运行环境、喷雾洒水装置等进行在线监测，实现“遥控、遥测、遥信”。该系统的成功运行，实现了井下16条主要运输皮带的远程集中控制，形成了“地面集控＋井下巡检＋定期检修”的运行模式，实现了由现场操作向地面集控、传统管理到信息控制专业化管理的转变。2006年我矿撤销了皮带工区，将皮带工区、信息中心合并，成立了信息控制中心，实现了信息控制专业化管理，为减人提效和实现本质安全创造了根本条件。皮带自动控制系统轨道自动化系统，即信集闭系统。利用井下PLC分站、车位传感器、电动转辙机、计轴器等，通过工业以太环网和地面显示设备将各列车位置、车号、运行方向、信号机状态、道岔位置等状态做到实时显示，实现对机车的集中调度。该系统的投入使用，撤销了井下调度站，取消了搬道岔等运输环节，机车司机根据信号指示行车，极大地提高了机车运输效率，在节省电能、减少机车车辆机械损耗、安全运输等方面，获得了较大的运输效益。轨道自动化供电自动化系统。通过对井下馈电开关的电力参数、分合闸状态进行在线监测，在地面完成停送电操作，使井下变电所设备实现“三遥”。同时还可以实现各开关电压、电流、功率、定值、电量等数据的远程监测和查询功能。目前，我矿已成功对－175东部、西部变电所、海域中央变电所、海域上部变电所实行地面集控，撤销了岗位工，实现无人值守。供电自动控制系统供电自动控制系统现场排水自动化系统。通过PLC连接井下水泵等设备，就近接入井下工业以太环网，进入矿井综合自动化平台并组态，完成在地面监控中心对井下各泵房设备的远程开停和在线监测，实现各泵房无人值守。同时，实现了在井下现场自动监测水位和全自动开停多台水泵功能。排水自动控制系统排水自动控制系统现场通风自动化系统。通过工业以太环网对东风井主扇的电量参数、风机参数、环境参数、风量、负压值等运行信息进行远程自动化管理，实现对东风井风机的异地监测与控制。通风自动控制系统现场通风自动控制系统选煤自动化系统。选煤厂是我矿生产系统的最后一个环节，2006年完成了选煤厂的自动控制，撤销了现场集控室及岗位工，实现了对23部皮带、风选机、鼓风机、除尘器、振动筛等设备的远程开、停和状态参数的远程监控。选煤自动控制系统现场选煤自动控制系统信息化、自动化技术的广泛应用，一方面促进了我矿生产效率大幅提高，使矿井人员由2002年末的4000多人减少到目前3100人；全员效率由每工3.4吨提高到5.2吨；原煤产量由148万吨增长到240万吨，实现了矿井模式由劳动密集型向技术密集型的转变。另一方面，使矿井安全程度越上了新台阶，实现了对“人和物”等安全关键因素的有效监控，使工人的各项活动、现场作业环境和机电设备运行状况都置于“阳光”之下，促使员工作业行为走上规范化，提升了安全质量标准化水平，大幅度降低了事故隐患，实现了人、物、环境的本质安全。近三年来的有关数据表明，“三违”现象每年都以8%以上的速度下降；轻伤事故每年都下降20%，百万吨死亡率始终控制在0.36以下，2007年实现了安全年，截止3月底，实现安全生产718天。总之，我矿应用信息技术提升安全保障能力的实际说明，坚持以先进适用技术改造和提升煤炭生产安全水平，是推动煤炭企业安全发展、和谐发展的必由之路。以上是我矿在建设数字化矿井，应用信息技术提升安全管理方面做的一些尝试和探索，离上级领导的要求、与兄弟单位相比，还存在许多差距和不足。我们将以此次会议为新的起点，进一步加快推进信息技术的应用步伐，增强矿井灾害预防能力，为安全生产保驾护航。谢谢大家。