煤矿防治水智能化技术与装备研究现状及展望

为了解决煤矿充水条件的精准探测、有效预测、动态监测和水害的可靠治理问题,人工智能和信息化技术在我国煤矿水害防治技术和装备中获得广泛应用并取得重要进展。依据智能感知、智能判断和智能执行等智能化技术三要素,将煤矿防治水智能化定义为水害致灾因素的有效筛选、自动识别和精准控制的过程。从5个方面系统地总结了煤矿防治水智能化技术现状:即探测装备的智能化芯片应用及数据处理智能算法、含水层富水性分区的信息融合法及煤层底板突水预测的统计学习法、基于智能化传感器及智能算法的矿井水情(害)实时监测预警系统、水害治理工程的信息化设计及智能控制注浆系统、紧急避灾最优路径搜索及突水水源快速识别。结果表明:水害探测装备及解释方法的智能化提高了装备的抗干扰能力,实现了探测数据的快速准确处理;煤层底板突水预测的统计学习法使突水预测精度由82%提高到91%;网络并行电法监测仪在五沟煤矿提前2 d成功预报了工作面底板突水;智能化注浆系统形成了高度定制化的制浆-注浆数字化解决方案,实现全自动造浆30 m3/h;避灾抢险智能化为矿井灾害情景下的井下人员合理疏散和应急救援提供了辅助决策支持平台。提出随着智慧矿山、透明矿井技术的不断发展与完善,多源时空智能化探(监)测、玻璃水文地质、水害监测大数据挖掘、井下救援机器人等将会成为热点研究方向,并最终形成煤矿防治水智能化技术体系。     

基于煤矿物联网的联动控制设计

瓦斯灾害一直是困扰我国煤矿安全生产的因素之一,物联网技术已广泛应用于煤矿安全,为解决煤矿安全问题带来了帮助,预防事故发生,保证煤矿的安全生产。煤矿物联网系统是一种结合计算机自控技术、智能传感技术等高科技手段的资源节约型高效设施和煤矿安全生产技术,煤矿物联网主要是根据环境温度、湿度、瓦斯条件等因素,实现生产无人值守、辅助自动救援的功能。以瓦斯传感器节点与通风门开关的联动控制为例,说明设计思路。     

煤矿防治水安全保障体系的创建与应用

针对矿井水害防治工作日趋严峻的形势,高庄煤业有限公司在矿井防治水制度与技术创新的基础上,深化矿井水害事故控制的各环节研究,以矿井防治水信息系统、井上下水文动态监测体系和水害报警系统等为基础平台,集成矿井水害的预警、监测、隔离、报警、水害避灾逃生及水灾应急救援等功能,构建了一个科学、有效的煤矿防治水安全保障体系。应用结果表明,该保障体系有效预防了煤矿水害事故,提升了矿井水害防治能力,保障了煤矿安全生产。     

灰色关联分析在煤矿伤亡事故统计分析中的应用

 我国将煤矿事故划分为顶板、瓦斯、机电、运输、放炮、水害、火灾及其他类型事故,本文以“十一五”期间煤矿伤亡事故统计数据为基础数据,采用灰关联分析法,通过求解灰关联度得出顶板、瓦斯、运输事故是煤矿事故的主要灾害类型,对煤矿事故死亡人数影响较大,该结论与图表统计法的结论一致,为灰色系统理论在煤矿安全管理领域的应用提供了新的研究思路。     

煤矿物联网络系统理论与关键技术

针对煤矿安全生产监测、监控、预警与应急救援的要求,提出将信息感知、信息传输、智能处理、现代控制技术与现代采矿技术相结合,基于工业以太网综合自动化系统和无线传感器网络,构建动态感知煤矿灾害状况、设备健康状态、人员安全环境的煤矿安全生产物联协同网络系统,实现复杂环境下生产网络内的人员、机器、设备和基础设施的协同管理与控制,...     

浅谈国内煤矿事故灾害防治现状及存在问题

对我国煤矿事故灾害的现状及存在的问题进行了陈述,针对影响煤矿安全生产的瓦斯、水害、火灾、煤尘、冲击地压和顶板等事故的分布特点、危害程度、及其存在的问题进行了具体分析研究,并提出了煤矿以后的安全事故问题和工作重点,以期对国内煤矿事故灾害防治技术研究及其采取合理的应对措施提供参考。     

基于多源数据集成的煤矿应急救援平台的研究

基于枣矿集团的网络通讯环境和安全监测监控系统,研究开发了基于多源数据集成的煤矿应急救援平台,分析了该救援平台的"1139"结构模式,详细介绍了多源数据统一集成与共享服务、多源数据统一集成平台逻辑结构和多源数据统一集成的实现方式。通过对不同应用系统的集成整合,初步实现了煤矿安全生产事故灾难的统一监测监控、预警预测、综合研判、信息共享、多级联动、协同救援和应急调度管理。枣矿集团通过应急救援平台的建设,提高了企业应急救援的快速响应能力和决策指挥的科学性。     

我国煤炭工业安全科学技术创新与发展

近年来,我国煤炭工业安全科学技术进步显著,但一些主要灾害威胁依然存在并严重影响煤矿安全生产,煤炭工业安全科学技术研究还存在很多不足,需要在深部矿井多种煤岩动力耦合灾害治理、煤矿隐蔽致灾因素动态智能探测、基于大数据的煤矿重大灾害预警平台建设、矿井热动力灾害耦合致灾机制与防治、松软低透煤层增透改造、矿井突水水源快速判识与智能注浆堵水、深部矿井火灾预警与防治、气载爆炸性粉尘防控、人员定位与灾情侦测及灾难矿井应急生命通道快速构建等多个方面加大研究力度,并在体制机制、政策法规、人才培养、科学研究等方面探索创新路径,力争到"十三五"末,实现煤矿安全事故起数和死亡人数均大幅下降。     

煤矿智能化安全保障体系及关键技术

煤矿智能化是新时代煤炭行业发展的必经之路,是支撑我国未来煤炭行业生产方式转型的核心技术支撑。鉴于煤炭生产的风险客观存在性,智能化条件下的煤矿安全保障体系应适应于煤矿的智能化水平。系统论述了煤矿智能化安全保障体系的定义、内涵及技术特点,指出了其核心在于精准的地测感知、全面的数据平台、实时的风险评估和智慧的灾害处置,形成数字式、一站式、智能式的煤矿风险辨识、预警、处理闭环。介绍了煤矿智能化安全保障体系在感知层面、风险层面、设备层面和管理层面的架构,提出了包涵煤矿精准的全维感知、精确的煤矿风险识别预警、技术密集型的煤矿安全管理理念和智慧化的自检自修设备系统4项技术内涵。首先,在实现技术层面,阐述了需重点解决的以透明地质保障技术为基础,以煤矿大数据共享平台为载体,以煤矿重大风险评估预警技术为核心的关键技术体系,并初步给出了解决路径。然后,论述了系统软件平台的系统架构和核心技术,其要旨是实现系统数据"集成化"、要素展现"可视化"、风险评估"智能化"、操作软件"平台化"。最后,开发了面向煤矿智能化安全保障的煤矿智慧安全管控平台系统,实现了煤矿综合可视化操作平台、煤矿大数据分析平台、煤矿安全风险智能评估、多系统联动控制和移动可持式终端展示功能,为建设完整的煤矿智能化安全保障体系探索了一条可行的技术路径。     

煤矿重大突水灾害防治技术研究新进展

为了有效防治由老空水、陷落柱水、顶板水引起的3类煤矿重大突水灾害,介绍了与其相关的老空水探查、顶板水害预测及监测预警、矿井水害治理、侏罗纪煤田保水开采等方面技术新进展,建立了基于“三探”“三测”和“绕避、改造、降势、适应、隔离”五原则的防治水技术体系基本框架,提出了隐伏导水陷落柱探查、侏罗纪煤田顶板砂岩水防治的具体研究思路.实践证明,解决好这些关键技术问题是做好煤矿重大突水灾害防范工作的基础.若能从3种不同水害类型防治关键技术问题入手,即可构建煤矿重大突水防治技术体系是有效防治煤矿重特大水害事故的根本途径.     

基于大数据的毕节市煤矿安全生产管理平台设计研究

介绍了国内外学者有关大数据应用于煤矿的研究成果及毕节市煤矿安全监管的严峻形势,为有效解决毕节市监管力量薄弱、不及时等问题,将大数据技术应用于毕节市煤矿安全生产监管,通过文献查询、专家咨询、实地调研、构建大数据管理系统模型、设计大数据管理系统总体框架等方法,设计了毕节市煤矿安全生产大数据管理平台,结果表明：大数据管理平台充分利用、整合毕节市390个煤矿现有监控系统海量数据,满足煤矿监控、智能分析、风险预警、智能决策、下达整改指令、闭环监督等管理需求,能适应煤矿安全生产监管的精细化、实时化、系统化管理需求,解决管理数据“孤岛”现象、缺乏互联互通、监管力量薄弱、不及时等问题。     

刊首语

<正>我国煤炭资源丰富,煤矿分布范围广,水文地质条件复杂,矿井受水害威胁严重。煤矿水害不仅造成人员伤亡和财产损失,导致多种环境问题,而且还造成了大量煤炭资源不能开采。煤矿水害已成为威胁矿井安全生产的五大灾害之一,是仅次于瓦斯爆炸和火灾的煤矿重大灾害,严重制约着煤炭工业的健康发展。煤矿水害防治应该坚持"预测预报,有疑必探,先探后掘,先治后采"的十六字方针,并严格落实"防、堵、疏、截"综合防治措施。因此,在煤矿巷道掘进施工过程     

煤矿防治水工作中存在的问题和对策分析

随着煤矿开采深度加大和煤矿兼并重组工作进一步开展,煤矿水害事故成为继瓦斯事故后影响煤矿安全生产工作的另一主要灾害。矿井综合防治水成为安全工作的重点。通过对整合煤矿防治水工作中存在的一些问题进行分析,提出相应可行对策,以促进煤矿安全生产。     

煤矿瓦斯灾害预警系统研发及工程实践

为实现瓦斯灾害事故的动态超前预警及煤矿瓦斯防治信息化与精细化管理,实时采集煤矿生产过程中出现的瓦斯灾害隐患信息与监测系统数据,建立了煤矿瓦斯灾害预警指标体系与模型。结果表明,该系统实现了瓦斯灾害在线预测预报,并在瓦斯事故发生后,能准确判断瓦斯灾害的性质、强度、地点,形成应急管理预案,以便矿井及时采取救援措施,指导井下职工选择合理的避灾路线迅速撤离灾区,避免造成二次灾害。     

煤炭工业出版社煤矿防治水手册

为了加强煤矿防治水基础工作,促进煤矿防治水工作规范化与标准化,国家煤矿安全监察局组织全国知名煤矿防治水专家,以《煤矿防治水规定》和《煤矿安全规程》(防治水部分)为依据编写了本书。书中主要内容包括:防治水基本知识,矿井充水条件分析,矿井水文地质类型划分,水文地质补充勘探,矿井涌水量计算方法,防治水规划,水害预测、预报,防治水的各种技术、方法和措施,水害应急救援,矿井水资源化与矿区水资源优化配置等。本书是从事煤矿防治水技术和管理人员的必备专业工具书。     

煤矿重特大事故教训分析及修订《煤矿安全规程》的建议

煤矿重特大事故发生规律和教训分析是《煤矿安全规程》修订的重要依据。系统分析了近10年来全国煤矿重特大事故案例,特别是技术层面的经验教训,从瓦斯、水害、火灾、煤尘、救援等10个方面,提出修订《规程》的建议,为修订《规程》提供参考,切实用事故教训推动煤矿安全生产工作。     

《矿业安全与环保》征稿简则

<正>《矿业安全与环保》是国家煤矿安全监察局主管,由中煤科工集团重庆研究院有限公司与国家煤矿安全技术工程研究中心共同主办,面向国内外公开发行的国家级双月刊,全国中文核心期刊、中国科技核心期刊。以传播煤矿与非煤矿山安全技术及矿山环境保护技术为宗旨,主要刊载内容包括:矿井瓦斯、煤与瓦斯突出防治技术与装备;矿井通风防灭火技术与装备;工业粉尘及可燃性气体、粉尘爆炸防治技术与装备;矿山救援技术与装备;矿井水害防治技术;矿山压力与井巷支护技术;安全与环境监测、控制技术;物探与岩土工程技术;安全管理与评     

日本煤矿安全监察与管理理念

就日本煤矿产业发展历程及煤炭政策、安全状况、安全法律法规、管理体制、煤矿安全监察、煤矿企业安全管理、安全理念、灾害应急救援、煤矿安全技术等管理先进经验做以介绍,希望对我国从事煤矿安全监察与管理的人员提供一些帮助.     

贵州小煤矿事故分析与防治建议

贵州省煤层出露广泛,小型煤矿众多,煤矿灾害事故多发,全省煤矿安全生产形势受小型煤矿影响较大。为了探寻贵州小煤矿灾害发生的特点、原因,以制定有针对性的灾害防治措施,针对“十二五”期间贵州小型煤矿事故进行了统计分析,得出了瓦斯、水害是威胁小煤矿的重大危险源,并结合案例分析了灾害发生的原因,提出了以人为主观因素为主的综合防治措施,为小煤矿灾害事故防治提供了参考。     

地方小煤矿水害频发的原因和对策

针对目前我国地方小煤矿水害频发的现实,简要分析了可能引起矿井突水的水害类型和小煤矿水害频发的主要原因。提出了监督管理———技术指导———经济杠杆相结合的控制水害频发的对策,为小煤矿防治水、降低矿井突水风险提供了技术路线,对小煤矿安全生产具有指导意义。