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礦山安全避險“六大系統”與礦山信息化建設

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發表時間:2017-01-10 11:14



“六大系統”是依靠科技進步和先進適用技術裝備,加強地下礦山安全風險控制,提升安全保障能力的有力措施,是進一步落實地下礦山企業安全生產主體責任的有效途徑。目前,公司勐糯礦區安全避險“六大系統”項目已順利通過驗收,如何發揮系統功能,更好服務于公司礦山經營管理以及如何搞好未來礦山信息化建設工作是提高企業競爭力,實現公司向現代礦冶一體化企業發展方向轉型的基礎。本文就公司勐糯鉛鋅礦安全避險“六大系統”建設情況及未來礦山信息化建設目標做簡單闡述。

一、公司礦山安全避險“六大系統”建設概況

  公司礦山安全避險“六大系統”(人員定位系統、通信聯絡系統、監測監控系統、壓風自救系統、供水施救系統、緊急避險系統)建設項目始于2011年3月,4月份三大系統(人員定位系統、通訊聯絡系統、監測監控系統)通過公開招標,最終采用江蘇三恒推出的“六大系統”技術方案和設備。三大系統于2011年9月19日正式簽訂施工合同。由于國家安全總局對安全避險“六大系統”建設相關要求和政策一直在調整,公司和承建方多次溝通,不斷對施工方案進行調整,2012年3月12日正式開工建設,于2012年7月13日建設完成。

系統試運行后,根據2012年7月28日召開專家咨詢會給出的咨詢意見對視頻監控和電話調度系統進行改造完善后,三大系統設備運行正常,監測數據準確,達到預期效果。壓風自救系統、供水施救系統、緊急避險系統三個系統由公司內部根據國家法律法規、安全避險“六大系統”建設相關要求,結合公司礦山實際情況自行承建。三大系統分別在原來老系統基礎上進行改造和完善,于2012年10月改造完成,壓風、供水管道、相關設施運行良好(避險硐室相關設施結合井下巷道實際情況進行補充和完善)。公司勐糯鉛鋅礦礦山安全避險“六大系統”于2012年12月25日通過省內“六大系統”專家、保山市安全生產監督管理局、龍陵縣安全生產監督管理局驗收組驗收。


二、公司勐糯鉛鋅礦安全避險“六大系統”建設基本情況

  系統建成后,安全監控室作為主控室,在795坑、860坑兩個坑口值班室分別實現人員定位和氣體監控的二級監控,井下絞車房、豎井卷揚機室實現視頻三級監控。除了對井下關鍵位置設圖像視頻監控,還把地面辦公樓、尾礦庫、硫酸庫、制氧站、公司炸藥庫等人員密集存在重大安全隱患的區域建立了視頻監控統一將視頻引入安全監控室,在此基礎上實現統一監控、管理,統一生產指揮調度,建成具有一定規模的調度指揮中心。即:管理和指揮調度人員不在井下時,不在現場,根據井下和現場反饋到安全監控室的實時數據,統一進行生產調度指揮,提高生產效率,及時排除安全隱患,提高礦山安全保障,更好服務于公司礦山生產經營工作。

(一)井下人員定位系統、礦井通信聯絡系統

  人員定位系統和通信聯絡系統基站、系統控制器、通信電纜等相關設備是一體化,兩個系統集成在一個軟件界面上,形成KT109無線通信系統,輸出到電視墻上界面上。該系統是集井下人員及設備定位、井下人員考勤、跟蹤定位、災后急救、日常管理等一體的綜合性運用系統,實現了對礦井人員動態管理,地表和井下各作業點通訊暢通,準確掌握各區域作業人員情況,加強對人員的安全管理和及時有效避險。

  礦井地表和井下總共布置了65套通信和定位一體化的基站(含地面無線通訊大基站),9套氣體監測設備。把CAD繪制的礦井平面示意圖導入系統作為井下作業人員行進的底圖,通過KT109無線通信系統動態示意圖及時掌握井下人員、設備的分布狀況和每個礦工的運動軌跡,對人員、設備跟蹤定位。系統具有模擬動畫顯示功能,圖形可實現放大、縮小等操作,可以根據部門、班次等情況,在一張圖上同時查看多個人員的歷史運動軌跡;礦井下人員定位系統能夠及時、準確的將井下各個區域人員及設備的動態情況反映到安全監控室計算機無線通訊系統中,使管理人員能夠隨時掌握井下設備的分布狀況和每個礦工的運動軌跡,以便于進行更加合理的調度管理。在各坑口值班室、主副井絞車房、井底車場、中段吊橋、豎井馬頭門等人員流動比較大的作業面安裝電話,通過電話調度平臺實現地表和井下雙向通信,無線有線電話互聯互通。當事故發生時,井下作業人員可通過通信系統報告安全生產隱患、事故情況、人員情況等,并請求救援等。安全監控室值班人員及領導通過電話調度通信系統通知井下作業人員撤離、逃生路線等。救援人員也可根據井下人員及設備定位系統所提供的數據、圖形,迅速了解有關人員的位置情況,及時采取相應的救援措施,提高應急救援工作的效率。

(二)監測監控系統

  監測監控系統的功能一是“測”,即檢測各種環境安全參數、設備工況參數、過程控制參數等;二是“控”,即根據檢測參數去控制安全裝置、報警裝置等。氣體監測傳感器共安裝38監測點,井下地表關鍵區域共安裝視頻攝像頭60余臺,實現井下環境參數和重點區域的動態監控。氣體監測方面:井下氣體分站主要設在795坑、860坑采礦工作面、掘進工作面等地點,在主要中段開采巷道迎頭安裝氣體監控,井下生產過程中當安全參數達到極限井下氣體檢測超標、傳感器故障時會把信號輸出到各級監控電腦主機上,并發出聲音報警。氣體監控對井下關鍵設備(如風機)的遠程監控、以及各種井下環境參數(如O2、CO、NO2、風速、風機開停)的監測監控等。除監測外還設立風機開停等一些簡單的開關量控制。視頻監控方面:在各坑口提升人員的井口信號房、提升機房,炸藥庫以及礦井各個中段吊橋、調車場、豎井罐車經過的各中段等人員進出場所,設視頻監控。方便卷揚機操作人更直觀的開停卷揚機,井口和礦井提升機房設立視頻監控顯示終端。我們把各坑口引入到安全監控室、并可以切換輸出到電視墻。

(三)壓風自救系統、供水施救系統、緊急避險系統

  三個系統是由公司內部根據國家法律法規、安全避險“六大系統”相關要求,結合公司礦山實際情況自行承建。壓風自救系統、供水施救系統通過壓風、供水管道把地表新鮮空氣和自來水壓入礦井各中段。壓風、供水管道采用鋼質材料,管道敷設牢固平直,并延伸到井下采掘作業場所、緊急避險硐室、爆破時撤離人員集中地點等主要地點,確保災變時現場作業人員有充分的氧氣供應,防止發生窒息事故,提供清潔水源和必要的營養液。各主要生產中段和分段壓風、供水管道上每隔200—300m安設一組三通及供氣、供水閥門,配有壓風、供水標識牌,斜井每隔20-30米設有躲避硐室,井下作業面的上下中段均有人形上山口,實現各中段互聯互通,保障了中段出口在2個以上,方便井下作業人員遇到突發事故時進行自救。


三、安全避險“六大系統”與礦山信息化建設目標

  根據馳宏公司信息化建設總體布局和公司未來礦山實際情況,逐步推進礦山勘探、開采一體化三維模型構建,最終實現礦山生產自動化、模型化、可視化、集成化和科學化管理,使礦山勘探、開采、設計等由經驗型、傳統型向科學型、定量分析與處理方向發展,未來的礦山生產將呈現安全、高效、低耗的局面。礦山信息化建設以礦山安全避險“六大系統”建設為基礎,使用統一部署在馳宏公司總部的管理信息化平臺,結合能源管理中心能源信息化項目建設,圍繞著如何提高礦山生產效率和管理效率、降低開采成本、提高公司礦山開采的技術水平和生產能力為目標,根據永昌鉛鋅公司企業自身特點制定出符合實際的數字冶煉和數字礦山建設目標。

(一)礦山安全監管信息化系統

  根據安全避險“六大系統”建設要求,建立基于漏泄通信技術的井下移動通信系統,在豎井井筒和井下主要巷道布設泄漏電纜。實現礦山井下通訊信號的全覆蓋(特別是1#、2#豎井以及即將開拓的3#豎井)。增加氣體檢測傳感器密度,實現采場、迎頭等主要作業場所內的有毒有害氣體、風速、溫度、氧氣含量、煙霧等環境參數實時監控;根據監測結果,結合井下人員分布情況,遠程遙控主扇風機開停、風門開閉,確保井下通風安全,保障井下作業人員正常通風量。安裝應壓力傳感器,實時掌握采場頂板巖層壓力變化情況,并根據變化及時發出報警信息。補充和完善人員定位系統,建立井下人員、礦車的精確定位系統,準確定位人員、礦車位置,精確調度礦車運行,防止裝車、擠壓等車輛事故發生。最終實現對礦山安全的持續、全面、有效監管,及時掌控礦山安全生產數據;識別礦山生產風險并提前預警,加速化解潛在隱患,提高防范和化解礦山風險能力,確保礦山安全高效運行。

(二)供輔系統信息化

  改造和完善供電、通風、排水系統,建立井下供電、通風、排水自動控制系統。通過安裝智能檢測儀器儀表,采用自動控制設備,對各中段風量、有毒有害氣體、溫度等的檢測,結合井下采場、迎頭生產作業情況,實現各主扇的自動調節,同時對主扇開關狀態、負載電流、繞組溫度、軸承溫度、軸承震動等信號實時在線監測;通過采集水倉水位、泵組信息(電流、溫度、水壓、閥門狀態等)、排水流量等參數,實時地顯示在井口監控平臺上,監控人員可以遠程監控、合理控制泵組的開停狀態;安裝自動化計量、監測元件和遙控設備,實現井下主要高壓供配電系統的遠程監控和控制。通過工業以太網絡將井下供電、通風、排水、生產計量自動化系統的主要運行參數、視頻信息上傳至礦山監控中心進行遠程監控,實現相關環節無人值守,節能降耗,減員增效,延長設備使用壽命。

(三)數字化冶煉和數字化礦山建設

  公司礦山點多面廣,隨著礦山開采、勘探區域的延伸,礦山人、財、物等管理工作困難重重,加快數字化冶煉和數字化礦山建設勢在必行。建立礦床三維模型,先期建設地、測、采綜合數據管理系統對礦產資源的勘探、分布、測量、開采等資料進行計算機管理,有利于加強對礦產資源的管理工作,降低管理費用,提高工作效率。為礦山虛擬化數字化建模,提供準確、完備的數據支持。加快礦山人才隊伍建設,根據公司資源推進戰略需求,利用礦山三維建模軟件,逐步建成礦山三維可視化系統。實現礦山地質、測量工作及礦石資源的計算機動態實時管理,為市場經濟條件下礦山經濟技術指標的優化創造條件。日常的地質測量應用,在礦床模型基礎上,進行地質資料綜合編錄、測量數據的編輯、地質圖形繪制、礦石質量管理及資源儲量管理等日常地質測量工作。采用采礦設計功能,完成日常的開采設計和地質找探礦工程設計等。實現礦山地質資料數據的動態查詢、動態多方案圈定礦體、自動成圖和整個礦山地形地物、開拓系統和地質體三維立體模型屬性查詢。

   公司礦山數字化冶煉和數字礦山建設是一個復雜的系統工程,不可能一蹴而就,需要各相關單位人員協同作戰、長期奮斗才能實現的。



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