時(shí)間：2023-06-01 09:31:50
開(kāi)篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇煤礦安全綜述，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)的必要條件
若要確保煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)，都需做到全面綜合化。企業(yè)安全生產(chǎn)需要全面地分析考慮煤礦作業(yè)流程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，在實(shí)施企業(yè)安全管理時(shí)則需滲透分析結(jié)果。煤礦作業(yè)流程是比較復(fù)雜的，煤礦生產(chǎn)技術(shù)運(yùn)用的方法也是多樣的，因此煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)管理的重點(diǎn)，就在于企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)管理。煤礦作業(yè)中需要重視技術(shù)管理，并在生產(chǎn)過(guò)程中加強(qiáng)管理力度，做到科學(xué)化管理，才能減少或者防止煤礦事故的發(fā)生，才能使企業(yè)自身利益以及煤礦作業(yè)人員自身的利益得到足夠的保障。煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，礦井的合理開(kāi)拓設(shè)計(jì)，以及合理的礦井開(kāi)采設(shè)計(jì)都直接關(guān)系著煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)，煤礦建設(shè)是基于設(shè)計(jì)合理化上的。在進(jìn)行煤礦開(kāi)發(fā)作業(yè)時(shí)，對(duì)礦井的施工要進(jìn)行高度地合理部署，并根據(jù)總體安排，有針對(duì)性地進(jìn)行開(kāi)采設(shè)計(jì)和開(kāi)拓設(shè)計(jì)。事先就需對(duì)礦井的巷道部置、生產(chǎn)設(shè)備選型和礦井的采區(qū)劃分進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃。巷道的部署要盡量簡(jiǎn)單化，在選擇生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)施上要做到經(jīng)濟(jì)適用，地質(zhì)的勘察是進(jìn)行礦井采區(qū)劃分前的必要步驟。要借鑒先進(jìn)的煤礦生產(chǎn)流程，了解其發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)具備先進(jìn)技術(shù)的煤礦生產(chǎn)設(shè)備動(dòng)態(tài)進(jìn)行關(guān)注，以加強(qiáng)安全生產(chǎn)力度，降低煤礦安全事故的發(fā)生。還需在煤礦生產(chǎn)中進(jìn)行集中管理并堅(jiān)持機(jī)械化，并優(yōu)化煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)。礦場(chǎng)的整體運(yùn)作與礦井的設(shè)計(jì)緊緊關(guān)聯(lián)，是礦井使用壽命以及礦井生產(chǎn)效益的保障。在確定最終的設(shè)計(jì)方案時(shí)，則必須進(jìn)行技術(shù)上的全面考慮和分析，以確保在施工過(guò)程中達(dá)到最好的設(shè)計(jì)效果。在煤礦作業(yè)人員的管理上運(yùn)用技術(shù)管理也是安全生產(chǎn)的重要因素，當(dāng)今煤礦企業(yè)在考慮如何使用煤礦給企業(yè)自身來(lái)帶更大的利益的同時(shí)，也需要考慮如何管理員工。煤礦業(yè)雖然一直使用機(jī)械化作業(yè)，煤礦開(kāi)采所用的技術(shù)設(shè)備也一直是企業(yè)在管理上的重點(diǎn)，但是機(jī)械離不開(kāi)作業(yè)人員的操作，如不重視對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行強(qiáng)有力的管理，在煤礦作業(yè)過(guò)程中，則有可能出現(xiàn)違規(guī)操作，造成人為引起的礦難事故。煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)要重視以人為本，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)離不開(kāi)人去創(chuàng)造，需加強(qiáng)煤礦作業(yè)人員的嚴(yán)謹(jǐn)度、技術(shù)以及安全意識(shí)，才能做到有效地利用技術(shù)，也才能更好地預(yù)防安全隱患，在出現(xiàn)安全問(wèn)題時(shí)也才能有效地采取相關(guān)解決措施，保證煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)。
2煤礦企業(yè)技術(shù)管理的相關(guān)策略
首先，煤礦企業(yè)在進(jìn)行煤礦作業(yè)時(shí)，應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)做到監(jiān)督和控制。要對(duì)工作細(xì)則制定相關(guān)規(guī)定、重視工程的質(zhì)量并確切的實(shí)行安全生產(chǎn)。煤礦企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人在進(jìn)行煤礦隱患事故的預(yù)警和排查時(shí)，應(yīng)有效地運(yùn)用和利用技術(shù)管理，并利用技術(shù)管理采取科學(xué)有效的解決措施。礦難產(chǎn)生的原因也與煤礦本身存在的安全隱患相關(guān)聯(lián)，不同的煤礦其安全程度也是不同的。在進(jìn)行技術(shù)管理過(guò)程中則要有針對(duì)性地制定解決方案，做到能及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患、解決安全問(wèn)題。運(yùn)用技術(shù)管理對(duì)存在安全問(wèn)題的礦井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)整改，或者立刻下達(dá)整改通知。煤礦企業(yè)要重視加強(qiáng)煤礦作業(yè)人員工作安全的觀念，并培訓(xùn)作業(yè)人員操作技術(shù)，做到掌握安全要點(diǎn)，并嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定對(duì)安全生產(chǎn)不合格的作業(yè)人員給予處罰，以達(dá)到煤礦安全生產(chǎn)的目標(biāo)。其次，企業(yè)煤礦生產(chǎn)在相關(guān)規(guī)章制度中是有著明確要求的，煤礦企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照制度規(guī)定來(lái)進(jìn)行安全操作，以使煤礦生產(chǎn)得到有效的安全保障。在煤礦生產(chǎn)開(kāi)拓礦井的基本文件中制定出相關(guān)作業(yè)規(guī)程，對(duì)煤礦生產(chǎn)操作在技術(shù)上起到了指導(dǎo)作用，也對(duì)煤礦作業(yè)人員操作起到了規(guī)范作用，對(duì)煤礦作業(yè)人員的不規(guī)范化操作起到了遏制效果，作業(yè)規(guī)程的嚴(yán)格遵守對(duì)煤礦工程高效率運(yùn)作也能起到保證作用，同時(shí)保證了工程質(zhì)量，煤礦企業(yè)和煤礦作業(yè)人員的自身利益上也得到了有效的保障。在對(duì)煤礦進(jìn)行施工前，煤礦作業(yè)人員應(yīng)對(duì)相關(guān)作業(yè)規(guī)程進(jìn)行學(xué)習(xí)以及簽發(fā)審核，并制定出規(guī)范化的施工措施，認(rèn)真的遵守作業(yè)規(guī)程，貫徹落實(shí)相關(guān)規(guī)章制度的要求。煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，在工程效率和工程質(zhì)量的要求上應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。只有高質(zhì)量的煤礦生產(chǎn)，才能給煤礦企業(yè)帶來(lái)利益，煤礦企業(yè)不僅要重視工程運(yùn)作的效率，對(duì)其質(zhì)量也要重視高標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，作業(yè)人員對(duì)煤礦要認(rèn)真地進(jìn)行日常檢查、專項(xiàng)檢查以及突擊檢查，并嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)章制度的規(guī)定來(lái)進(jìn)行并記錄檢查結(jié)果。在工程質(zhì)量的檢驗(yàn)中，要結(jié)合月度驗(yàn)收結(jié)果，做到及時(shí)有效的反饋出工程質(zhì)量信息。對(duì)待作業(yè)人員則要實(shí)行賞罰制度，以遏制煤礦作業(yè)人員不規(guī)范的操作，提高作業(yè)人員的生產(chǎn)安全意識(shí)，建立起良好的工作環(huán)境，煤礦企業(yè)要做到以人為本，更加深層次的對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行思想統(tǒng)一和認(rèn)識(shí)提高。對(duì)質(zhì)量不合格的工程則不計(jì)入總的工作量中，對(duì)存在安全隱患的工程也不計(jì)算在內(nèi)，進(jìn)而提高整體的工程質(zhì)量。煤礦企業(yè)要進(jìn)行科學(xué)化的生產(chǎn)，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，在煤礦作業(yè)中也是必要的。目前，有很多原因?qū)е旅旱V作業(yè)安全生產(chǎn)得不到良好的效果。其中地質(zhì)和開(kāi)采的局限性、作業(yè)人員綜合素質(zhì)低以及生產(chǎn)設(shè)備的落后，都是造成生產(chǎn)安全隱患的因素。要改善煤礦的安全情況，提高作業(yè)人員的綜合素質(zhì)以及作業(yè)人員的安全意識(shí)是必要的，并建立起良好的工作環(huán)境，煤礦作業(yè)人員的工作氛圍也要營(yíng)造良好。在對(duì)待煤礦所存在的安全隱患上，要利用技術(shù)管理進(jìn)行及時(shí)的排查。應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來(lái)進(jìn)行煤礦生產(chǎn)也是必要的，先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備在推動(dòng)煤礦安全生產(chǎn)上有很大的作用。因此，煤礦安全生產(chǎn)要從其根本上進(jìn)行改變，原先所采用的生產(chǎn)方法要進(jìn)行改進(jìn)，在生產(chǎn)中要對(duì)科學(xué)技術(shù)有所運(yùn)用，先進(jìn)的技術(shù)生產(chǎn)設(shè)備，以及創(chuàng)新的生產(chǎn)工藝和材料的使用，都需要進(jìn)行大力的推廣。最后對(duì)礦井瓦斯需要進(jìn)行強(qiáng)度上的管理，煤礦事故因?yàn)榛鸷兔簤m所產(chǎn)生的機(jī)率很大，因此在礦井瓦斯的管理上需要更加的科學(xué)和技術(shù)化，由于瓦斯所帶有的特性，礦井的通風(fēng)保持是進(jìn)行井下作業(yè)安全的保障。礦井擁有良好的通風(fēng)系統(tǒng)才能在基本上保證安全生產(chǎn)，也才能對(duì)事故的發(fā)生起到預(yù)防作用，因此在進(jìn)行管理過(guò)程中，要建立健全的管理制度并加強(qiáng)管理力度。發(fā)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)應(yīng)該及時(shí)采取解決措施，并對(duì)運(yùn)作不良的通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行改造，以減小礦難事故的發(fā)生。在煤礦工程的進(jìn)行中，對(duì)瓦斯的動(dòng)態(tài)應(yīng)做到定時(shí)檢查，并記錄檢查結(jié)果，對(duì)檢查中遇到的臨時(shí)問(wèn)題采取有效的解決措施，對(duì)瓦斯的鑒定也應(yīng)做到定期組織，提供可靠的日常煤礦管理依據(jù)。而瓦斯管理員則要進(jìn)行相關(guān)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)并進(jìn)行考核，并合理的安排瓦檢員的工作時(shí)間防止瓦斯檢查上出現(xiàn)遺漏。
3結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展，新形勢(shì)下的煤礦企業(yè)在安全生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)該重視科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用。煤礦生產(chǎn)的安全管理體制在進(jìn)行著改革，它要從根本上改善煤礦生產(chǎn)安全問(wèn)題。要大力地推廣科學(xué)技術(shù)管理，使用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，為煤礦作業(yè)人員定期組織安全生產(chǎn)培訓(xùn)，提高作業(yè)人員的安全意識(shí)。并對(duì)煤礦工程監(jiān)察加大力度，對(duì)所發(fā)現(xiàn)的煤礦安全隱患做到及時(shí)的排查和通知，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)章制度來(lái)執(zhí)行煤礦工程的實(shí)施。煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)與技術(shù)管理是密不可分的，只有在良好的工作環(huán)境下，煤礦作業(yè)人員才有足夠的工作熱情，進(jìn)而保證工程質(zhì)量，同時(shí)也為作業(yè)人員的效益提供有效的保障，為煤礦企業(yè)帶來(lái)最大的效益。
本文作者：史翔飛 工作單位：潞安集團(tuán)石圪節(jié)煤業(yè)公司
關(guān)鍵詞:煤礦采礦;安全培訓(xùn);質(zhì)量思考
隨著人力資源在企業(yè)發(fā)展中作用越來(lái)越明顯，在重視強(qiáng)調(diào)以“人”為管理核心中，對(duì)職工的安全培訓(xùn)在一定程度上可以調(diào)動(dòng)員工工作的積極性，不僅可以提高工作效率，同時(shí)還能夠帶動(dòng)企業(yè)的綜合效益的發(fā)展。另外，隨著機(jī)械化的發(fā)展，在煤礦生產(chǎn)中引進(jìn)了大量的新設(shè)備，這樣對(duì)煤礦工人的安全技能要求也就越來(lái)越高。因此，在該種背景下，應(yīng)該要重視對(duì)員工的安全培訓(xùn)工作，提高員工的責(zé)任意識(shí)。
1煤礦安全培訓(xùn)中存在的問(wèn)題
1．1培訓(xùn)課程設(shè)置不具有針對(duì)性
當(dāng)前煤礦企業(yè)中安全培訓(xùn)課程過(guò)多，有《煤礦建設(shè)與生產(chǎn)技術(shù)》，《現(xiàn)代煤礦企業(yè)管理》等。在短時(shí)間內(nèi)若是想要學(xué)員對(duì)煤礦開(kāi)采、掘進(jìn)、運(yùn)輸、通風(fēng)、安全管理等全部學(xué)完這是不可能，即使學(xué)完了在一定程度上也很難保證培訓(xùn)課程學(xué)習(xí)的質(zhì)量。
1．2培訓(xùn)方式單一
培訓(xùn)中，一般都是教師在講臺(tái)上講解，學(xué)員被動(dòng)接受，這樣的教學(xué)方式在一定程度上導(dǎo)致教學(xué)效果并不是很好，也不利于工作中新技術(shù)、新工藝的推廣，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致學(xué)員在工作期間沒(méi)有辦法學(xué)以致用，最終導(dǎo)致安全培訓(xùn)只是走走形式，在實(shí)際工作沒(méi)有辦法得到落實(shí)。
1．3工作人員對(duì)安全訓(xùn)練的興趣不高
首先，工作人員對(duì)所要進(jìn)行培訓(xùn)的內(nèi)容積極性不高。組織培訓(xùn)人員在之前并沒(méi)有工作人員進(jìn)行協(xié)商前來(lái)聽(tīng)課，對(duì)培訓(xùn)工作也沒(méi)有做出相應(yīng)的需求分析，在內(nèi)容選擇上缺少針對(duì)性。很多的工作人員都是為了能夠應(yīng)對(duì)取證才去參加的，在一定的程度就缺少了積極性。其次，企業(yè)安全培訓(xùn)上的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制不健全，認(rèn)識(shí)不到位。在煤礦企業(yè)中工作人員的生產(chǎn)技能與安全意識(shí)水平也有著一定的差距，有一部分人員的業(yè)務(wù)能力也并不是很高，很多人員的文化水平并不是很高，在較短的培訓(xùn)中是沒(méi)有辦法得到很好的效果的，對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也是沒(méi)有辦法進(jìn)收稿日期:2016－07－05作者簡(jiǎn)介:湯歡歡(1983－)，女，河南濟(jì)源人，本科學(xué)歷，忻州河南能源化工集團(tuán)城郊煤礦工作。行很好的推動(dòng)，這樣企業(yè)對(duì)安全培訓(xùn)就不會(huì)重視，同時(shí)也不會(huì)制定相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，在對(duì)工作員工的待遇提高上表現(xiàn)得也不是很明顯，這導(dǎo)致在安全培訓(xùn)中很多員工都在應(yīng)付，甚至還會(huì)出現(xiàn)逃訓(xùn)的情況。最后，安全培訓(xùn)內(nèi)容上缺少吸引力。由于安全培訓(xùn)內(nèi)容枯燥，很難激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。同時(shí)培訓(xùn)人員并不了解學(xué)生對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容的關(guān)注點(diǎn)在哪里，他們自身對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容也不是了解，在講解的時(shí)候就會(huì)缺少針對(duì)性，員工也是為了取證，這樣也就沒(méi)有辦法提高培訓(xùn)的積極性。
2提高煤礦安全培訓(xùn)質(zhì)量的幾點(diǎn)思考
2．1合理安排培訓(xùn)內(nèi)容
在開(kāi)展安全培訓(xùn)之前，應(yīng)該要對(duì)煤礦企業(yè)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查與分析，將其納入培訓(xùn)內(nèi)容中。在培訓(xùn)過(guò)程中，應(yīng)該要從工作人員的角度出發(fā)，解決他們?cè)诠ぷ髦杏龅降膯?wèn)題，這樣在一定程度上有利于提高工作人員參與的主動(dòng)性，提高培訓(xùn)的質(zhì)量，才能夠做到安全培訓(xùn)的質(zhì)量與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展同步。
2．2完善獎(jiǎng)勵(lì)制度
在進(jìn)行培訓(xùn)開(kāi)始之前就應(yīng)該要員工制定相關(guān)的培訓(xùn)計(jì)劃，并且還應(yīng)該要為其制定培訓(xùn)目標(biāo)，使參與培訓(xùn)的工作人員可以充分融入其中，通過(guò)培訓(xùn)可以獨(dú)立解決在實(shí)際工作中遇到的苦難。企業(yè)可以通過(guò)設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì)制度來(lái)激發(fā)工作人員參與培訓(xùn)的熱情與積極性。比如說(shuō)企業(yè)對(duì)在培訓(xùn)過(guò)程中表現(xiàn)良好的工作人員給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，在培訓(xùn)結(jié)束之后也進(jìn)行考核，對(duì)于考核成績(jī)優(yōu)異的工作人員也要給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，以示獎(jiǎng)勵(lì)。
2．3加強(qiáng)培訓(xùn)隊(duì)伍的建設(shè)培訓(xùn)
教師作為培訓(xùn)過(guò)程主要力量，不僅應(yīng)該具備相應(yīng)的培訓(xùn)資格證，還應(yīng)該要定期的接受上級(jí)的考核，在相關(guān)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行繼續(xù)教育，不定期在煤礦工作現(xiàn)場(chǎng)中進(jìn)行鍛煉，這樣在一定的程度上能夠靈活運(yùn)用，在教學(xué)中就可以指導(dǎo)實(shí)踐，進(jìn)而提高培訓(xùn)的質(zhì)量。
2．4改進(jìn)培訓(xùn)方法
培訓(xùn)方法是否合理在一定程度上決定著培訓(xùn)效果，煤礦安全培訓(xùn)的方式多種多樣，不同的方式具有不同的培訓(xùn)效果。第一，案例分析法。培訓(xùn)教師提前對(duì)一些典型的安全事故進(jìn)行整理。在培訓(xùn)過(guò)程中組織工作人員一起討論分析，啟發(fā)工作人員可以從不同的角度提高相應(yīng)的解決辦法，最后，培訓(xùn)教師進(jìn)行歸納總結(jié)。該種培訓(xùn)方式是工作人員可以積極的配合，通過(guò)自身的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)分析研究的。該種教學(xué)方法非常容易調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。第二，情景模擬法。培訓(xùn)教師可以針對(duì)一些場(chǎng)景讓工作人員扮演特定的角色，這樣在一定程度上可以讓工作人員明確知道自己應(yīng)該要具備哪些專業(yè)技能與知識(shí)，在煤礦生產(chǎn)中如何才能夠保證自己與他人的安全。該種方法主要是適合各種規(guī)章制度的建立上。第三，實(shí)訓(xùn)參與法。培訓(xùn)人員來(lái)自不同的煤礦企業(yè)，自身的水平也是不同的，從事工作也不能夠覆蓋整個(gè)煤礦生產(chǎn)，這樣就非常有必要參與到實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)中。在這個(gè)過(guò)程中，培訓(xùn)人員是通過(guò)把教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系起來(lái)，之前培訓(xùn)教師應(yīng)該讓工作人員提前知道參與的內(nèi)容，讓他們帶著問(wèn)題去參與，這樣在一定的程度上才能夠收到比較好的培訓(xùn)效果。
3總結(jié)
煤礦安全培訓(xùn)是一個(gè)比較系統(tǒng)的工作，培訓(xùn)的質(zhì)量在一定程度上決定著安全管理的水平，對(duì)于實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)起著重要的作用。另外，隨著機(jī)械化的發(fā)展，在煤礦生產(chǎn)中引進(jìn)了大量的新設(shè)備，這樣對(duì)煤礦工人的安全技能要求也就越來(lái)越高。因此，在該種背景下，應(yīng)該要重視對(duì)員工的安全培訓(xùn)工作，提高員工的責(zé)任意識(shí)。
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英文名稱：Coal Mine Machinery
主管單位：國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局
主辦單位：哈爾濱煤礦機(jī)械研究所
出版周期：月刊
出版地址：黑龍江省哈爾濱市
語(yǔ)
種：中文
開(kāi)
本：大16開(kāi)
國(guó)際刊號(hào)：1003-0794
國(guó)內(nèi)刊號(hào)：23-1280/TD
郵發(fā)代號(hào)：14-38
發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間：1980
期刊收錄：
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù)：
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
聯(lián)系方式
【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)采集;CAN總線;CPLD;MCU
引言
隨著煤礦系統(tǒng)的日益增多和國(guó)家對(duì)煤礦安全化程度要求的增加，煤礦的分布式控制也愈發(fā)復(fù)雜。傳統(tǒng)的煤礦控制系統(tǒng)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式或者一主多從的方式進(jìn)行，而目前該方式已經(jīng)滿足不了煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制的需要。同時(shí)由于各種監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的不斷增加而導(dǎo)致的設(shè)備數(shù)量的幾何式的增長(zhǎng)，也使得在煤礦巷道的布線難度的復(fù)雜性、線纜成本等的急劇上升。對(duì)煤礦各個(gè)系統(tǒng)的維修也越發(fā)復(fù)雜。如何使這些眾多的獨(dú)立功能協(xié)調(diào)統(tǒng)一工作，亦即如何對(duì)大多數(shù)系統(tǒng)進(jìn)行集中控制，已經(jīng)成為整個(gè)煤礦行業(yè)研究領(lǐng)域中非常重要的課題。-而采用現(xiàn)場(chǎng)總線CAN-BUS技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤礦各系統(tǒng)的分布式網(wǎng)絡(luò)化控制使得對(duì)各設(shè)備的實(shí)時(shí)控制成為可能。本文使用CPLD控制系統(tǒng)，把采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線傳輸?shù)組CU中進(jìn)行處理，將大大提高系統(tǒng)的方便性，并且具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
1.CAN總線介紹
CAN總線術(shù)語(yǔ)現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇，是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，位速率可以達(dá)到1Mbps。
CAN總線具有其它現(xiàn)場(chǎng)總線無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)：a.多主站依據(jù)優(yōu)先權(quán)進(jìn)行總線訪問(wèn)：總線開(kāi)放時(shí)，任何單元均可以發(fā)送報(bào)文，具有最高優(yōu)先權(quán)的報(bào)文單元贏得總線訪問(wèn)權(quán)。利用這個(gè)特點(diǎn)可以作為多主設(shè)備的自發(fā)控制系統(tǒng)。b.無(wú)破壞性的基于優(yōu)先權(quán)的總裁。網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)主機(jī)可以同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)會(huì)根據(jù)報(bào)文幀的優(yōu)先權(quán)大小來(lái)動(dòng)態(tài)控制數(shù)據(jù)流，沒(méi)有發(fā)送的幀可以自動(dòng)重發(fā)。c.優(yōu)秀的地址濾波功能：收到的標(biāo)識(shí)符與本機(jī)的接收碼寄存器與屏蔽寄存器相比較，符合的報(bào)文才予以接收，不需要軟件的干預(yù)，大大減少了軟件的負(fù)荷量。d.另外，還具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)自動(dòng)請(qǐng)求，節(jié)點(diǎn)的收發(fā)配置，數(shù)據(jù)相容性，錯(cuò)誤檢測(cè)和出錯(cuò)指令等，這些優(yōu)點(diǎn)都是其它常用的現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)所無(wú)法比擬的。而且，現(xiàn)場(chǎng)總線CAN-Bus本身是符合本質(zhì)安全要求的一種總線形式。
2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)
煤礦安全系統(tǒng)的控制對(duì)象包括：各種傳感器、人員定位分站、廣播分站、環(huán)網(wǎng)交換機(jī)等，結(jié)構(gòu)如圖1所示：
圖1 煤礦安全系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
主控單元接收信號(hào)之后，先進(jìn)行分析處理，然后通過(guò)CAN總線把控制指令發(fā)送給各受控端，各受控端響應(yīng)后作出相應(yīng)的動(dòng)作。
在煤礦行業(yè)中，系統(tǒng)的外部狀態(tài)獲取是通過(guò)各種傳感器件，例如攝像頭、位移傳感器、壓力傳感器等，由CPLD控制ADC對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，并把采樣到的數(shù)據(jù)自動(dòng)向FIFO存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)，通過(guò)CAN節(jié)點(diǎn)最終將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央控制模塊，如圖2所示。
圖2 數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)
3.硬件設(shè)計(jì)
3.1 AD轉(zhuǎn)換
MCP3421是Microchip公司-∑A/D轉(zhuǎn)換器系列的一款18位分辨率器件，采用SOT23-6封裝結(jié)構(gòu)。MCP3421為一個(gè)全差分、18位分辨率且具有自校正功能的-∑A/D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部?jī)?nèi)部包括-EA/D轉(zhuǎn)換器、可編程增益放大器（PGA）、時(shí)鐘振蕩器和I2C串行接口，以及2.048 V電壓基準(zhǔn)源5部分。MCP3421設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、極易配置，允許設(shè)計(jì)工程師通過(guò)最小配置獲得精確的測(cè)量結(jié)果。MCP3421與其它AD相比，主要優(yōu)點(diǎn)在于：全差分輸入;18位分辨率;精密的連續(xù)自校準(zhǔn)功能;可選擇3.75、15、60或240 sps采樣速率進(jìn)行轉(zhuǎn)換;可工作在連續(xù)轉(zhuǎn)換或單次轉(zhuǎn)換模式，在單次轉(zhuǎn)換后的空閑期內(nèi)自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)模式，極大地減小了電流消耗;內(nèi)部集成2.048 V±0.05%精度，且溫度漂移僅為5ppm/℃的基準(zhǔn)電壓源;可編程增益放大器（PGA）提供1/2/4/8倍增益，允許測(cè)量極小的信號(hào)并且具有很高的分辨率;內(nèi)部集成振蕩器電路并提供I2C串行接口等。
3.2 CAN節(jié)點(diǎn)
CAN總線節(jié)點(diǎn)硬件部分由CAN控制器、CAN收發(fā)器和單片機(jī)組成，其接口電路圖如圖3所示。CAN節(jié)點(diǎn)的主要作用是把從FIFO存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)通過(guò)CAN總線傳輸?shù)街醒肟刂颇K中。
CAN控制器選用的Microchip 公司的MCP2510，該芯片支持CAN2.0A/B協(xié)議。具有SPI接口，3個(gè)發(fā)送緩沖器和2個(gè)接收緩沖器，可對(duì)其優(yōu)先權(quán)進(jìn)行編程，具有6個(gè)接收濾波器和2個(gè)接收濾波器屏蔽，采用低功耗CMOS技術(shù)，其電壓工作范圍為3.0-5.5V。有效電流為5mA，維持電流為10uA。CAN收發(fā)器選用的是82C250，該芯片是CAN協(xié)議控制器和物理介質(zhì)之間的接口。82C250可以為總線提供不同的發(fā)送性能，為CAN控制器提供不同的接受性能，而且它與IS011898標(biāo)準(zhǔn)完全兼容。
圖3 CAN總線硬件電路
在本系統(tǒng)中，CAN控制器MCP2510的中斷引腳INT與MCU的中斷引腳直接相連，這樣能夠在數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收以及總線報(bào)錯(cuò)時(shí)即使產(chǎn)生中斷，交由單片機(jī)進(jìn)行處理。為了增強(qiáng)CAN總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力，建議增加高速光耦，這樣就很好的實(shí)現(xiàn)了電氣隔離。
4.軟件設(shè)計(jì)
4.1 AD轉(zhuǎn)換
本系統(tǒng)采用有限狀態(tài)機(jī)完成A/D轉(zhuǎn)換和FIFO中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，如圖4所示。在狀態(tài)S0處，在時(shí)鐘上升沿對(duì)信號(hào)采樣;在狀態(tài)S1處，把采樣輸出的同步信號(hào)作為FIFO的寫入信號(hào)。
CPLD接受到A/D芯片傳輸?shù)?位二進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換成電壓數(shù)字量。A/D芯片的參考電壓為5V，而且8位A/D芯片的最大輸出為255，這樣A/D轉(zhuǎn)換的最小輸出單位大約為0.02V，所以可近似地將A/D輸出的8位二進(jìn)制數(shù)乘以2，即得到要得到的3位電壓值，圖5所示為在MAX+PLUS II中的仿真結(jié)果。
圖4 采樣控制狀態(tài)機(jī)
圖5 AD仿真
4.2 CAN節(jié)點(diǎn)
CAN節(jié)點(diǎn)接口程序設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)就是對(duì)控制器MCP2510初始化和收發(fā)中斷處理等操作。由于該芯片是SPI通訊方式，故主要編寫SPI程序，即可對(duì)其進(jìn)行配置和使用：
SPI接口程序：
MOV R4，#8; 置循環(huán)次數(shù)
WRIT1：CLR SCK;
NOP;
RLC A;
MOV SI，C;
NOP;
SETB SCK;
NOP;
DJNZ R4，WRIT1;
RET;
SPI接口讀子程序：
READ： CLR ACC;
CLR C;
MOV R4，#8;
READ1： CLR SCK;
NOP;
MOV C，SO;
RLC A;
SETB SCK;
NOP;
DJNZ R4，READ1;
RET
5.結(jié)論
本文提出了CAN總線為基礎(chǔ)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的RS485，對(duì)煤礦行業(yè)的一些系統(tǒng)進(jìn)行了整合，解決了煤礦行業(yè)布線復(fù)雜，耗材損耗過(guò)重問(wèn)題，并對(duì)這些設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)做出了模擬分析。但是由于煤礦井下的復(fù)雜程度，勢(shì)必會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)的多變性，該方法在井下的實(shí)際應(yīng)用，還有待進(jìn)一步的研究。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：防墜器；結(jié)構(gòu)；功能；布置形式；煤礦
中圖分類號(hào)：X752文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
1 綜述
礦用防墜器在煤礦的使用十分廣泛，隨著礦用防墜器的技術(shù)水平不斷提高， 其結(jié)構(gòu)形式也多樣化了。在幾年的《煤礦安全規(guī)程》、煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，都提出對(duì)“升降人員或升降人員和物料的單繩提升罐籠、帶乘人間的箕斗，必須裝設(shè)可靠的防墜器”?！稘L動(dòng)楔型防墜器技術(shù)條件》是針對(duì)滾動(dòng)摩擦楔型抓捕機(jī)構(gòu)并設(shè)有制動(dòng)鋼絲繩的防墜器；《礦用防墜器技術(shù)條件》，是對(duì)礦用防墜器的共性制定通用技術(shù)條件，以便適應(yīng)于各種結(jié)構(gòu)形式的防墜器裝置。在實(shí)際中，為了搞好提升系統(tǒng)的安全工作，煤礦技術(shù)人員應(yīng)對(duì)各種礦用防墜器的結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用情況有所了解，以便于能夠應(yīng)用好、維護(hù)好礦用防墜器。
2 防墜器的作用
礦用防墜器是防止礦山提升容器失控墜落的安全裝置。它被安裝在提升容器上，主要由開(kāi)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、抓捕機(jī)構(gòu)及緩沖機(jī)構(gòu)所組成。當(dāng)提升容器提升鋼絲繩或連接裝置斷裂時(shí)，防墜器的開(kāi)動(dòng)機(jī)構(gòu)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)抓捕機(jī)構(gòu)動(dòng)作，抓捕元件靠切割、摩擦或楔緊支撐元件，從而將下墜的提升容器經(jīng)緩沖后被制動(dòng)在罐道或?qū)ｉT的制動(dòng)鋼絲繩上，以防止提升容器墜落下去。
3 防墜器的結(jié)構(gòu)形式
1）結(jié)構(gòu)形式。礦用防墜器的形式，直接與罐道類型有關(guān)。而罐道則是提升容器在井筒中運(yùn)行中起導(dǎo)向和穩(wěn)定的作用的裝置。就罐道的類型而言，一般可分為剛性和柔性兩種形式。剛性罐道有鋼軌罐道、木罐道和組合罐道三種；柔性罐道也就是鋼絲繩罐道。剛性罐道一般采用鋼軌、各種型鋼或方木，固定在井筒中的型鋼罐道梁上而形成；柔性罐道則采用鋼絲繩，一端固定在井架上，另一端則懸垂到井底拉緊。礦用防墜器根據(jù)罐道種類不同，又分為木罐道防墜器、鋼罐道防墜器和制動(dòng)鋼絲繩。目前大多采用的都是制動(dòng)鋼絲繩防墜器（簡(jiǎn)稱制動(dòng)繩防墜器）。
2）各自特點(diǎn)。①木罐道防墜器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靠制動(dòng)插爪刺入木罐道制動(dòng)抓捕可靠。但其變形大、磨損快、易腐爛和提升不穩(wěn)定，維修量大，加上又要用大量的優(yōu)質(zhì)木材，服務(wù)年限短，因此逐漸被鋼絲繩罐道所代替。②鋼性罐道防墜器多應(yīng)用于箕斗提升，它靠以拉削阻力作為容器防墜制動(dòng)力，由四把拉刀產(chǎn)生的拉削阻力使容器平穩(wěn)停下。其空行程時(shí)間短，機(jī)構(gòu)動(dòng)作靈活可靠；拉削制動(dòng)力大小可按使用礦井參數(shù)調(diào)定，機(jī)構(gòu)采用自動(dòng)恢復(fù)撥桿，抓捕后只要提升繩給出一定拉力，抓捕器自動(dòng)解鎖恢復(fù)正常提升。重量輕，可直接安裝在容器上，不需改動(dòng)容器。制動(dòng)力可調(diào)。防銹性能、防塵性能、自性能適合惡劣環(huán)境。其軌寬變化也不影響拉削力。但是，需要在井筒內(nèi)架設(shè)鋼軌道，投資較大。③制動(dòng)繩防墜器是煤礦應(yīng)用較多的，其鋼絲繩罐道與剛性罐道相比，具有安裝時(shí)間短和工作量小、維護(hù)方便、容器運(yùn)行平穩(wěn)、無(wú)罐道梁可適當(dāng)減少井筒壁厚和通力小等優(yōu)點(diǎn)。所以《礦用防墜器技術(shù)條件》就比較適用于通用型抓捕機(jī)構(gòu)并設(shè)有制動(dòng)繩的防墜器。
4 制動(dòng)繩防墜器的布置形式
1）結(jié)構(gòu)。制動(dòng)繩防墜器在井筒的布置形式，見(jiàn)如圖1（1）所示。 從此可明顯看出，其制動(dòng)繩防墜器主要由抓捕器、緩沖器、連接器、拉緊裝置、制動(dòng)繩、緩沖繩等幾部分所組成。而緩沖器固定到井架上，可使抓捕過(guò)程中的減速度達(dá)到安全規(guī)程要求。其連接器用來(lái)連接不同繩徑的制動(dòng)繩和緩沖繩的裝置。
2）布置形式。制動(dòng)繩防墜器根據(jù)結(jié)構(gòu)和原理的不同可分為以下幾種形式：①按制動(dòng)鋼絲繩的數(shù)量不同，制動(dòng)繩防墜器分為四繩防墜器和雙繩防墜器。雙繩防墜器根據(jù)制動(dòng)鋼絲繩的分布不同分為中心對(duì)稱布置形式和對(duì)角布置形式（圖1（2））。②按取驅(qū)動(dòng)彈簧的型式不同，制動(dòng)繩防墜器分為壓縮彈簧式防墜器和拉伸彈簧式防墜器。對(duì)于壓縮彈簧式防墜器來(lái)說(shuō)，它是采用一根壓縮彈簧作為驅(qū)動(dòng)裝置，正常提升狀態(tài)為壓縮狀態(tài)。當(dāng)容器提升時(shí)，利用提升鋼絲繩的拉力使彈簧壓縮，并給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一定的拉力，使楔子離開(kāi)制動(dòng)繩。當(dāng)提升鋼絲繩斷裂，壓縮彈簧失去壓力，彈簧軸向彈開(kāi)，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)楔子向上挑起并抓緊制動(dòng)繩，這就完成了其抓捕過(guò)程。對(duì)于拉伸彈簧式防墜器來(lái)說(shuō)，它是采用兩根或四根壓縮彈簧作為驅(qū)動(dòng)裝置，正常提升狀態(tài)為拉伸狀態(tài)。當(dāng)容器提升時(shí)，利用提升鋼絲繩的拉力使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)彈簧拉伸，使楔子離開(kāi)制動(dòng)繩。當(dāng)提升鋼絲繩斷裂，拉伸彈簧失去拉力，彈簧軸向復(fù)位，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拉動(dòng)楔子向上挑起并抓緊制動(dòng)繩，從而完成了抓捕過(guò)程。③按抓捕器的結(jié)構(gòu)原理不同，制動(dòng)繩防墜器分為滾動(dòng)摩擦楔型防墜器、偏心輪防墜器和輪式防墜器等。而滾動(dòng)摩擦楔型防墜器則是當(dāng)前使用比較廣泛的防墜器，其結(jié)構(gòu)原理（圖2）為：它采用了彈簧作為驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)抓捕器，抓捕器采用背面帶滾子的滾動(dòng)摩擦楔型抓捕器，從而提高了抓捕器的動(dòng)作靈敏度，又具有良好的自鎖性能，使抓捕器在夾住制動(dòng)鋼絲繩后，容器與制動(dòng)繩之間不產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)。但在相反方向并不自鎖，因而使抓捕器容易恢復(fù)正常提升狀態(tài)，又不損傷制動(dòng)鋼絲繩。采用鋼絲繩螺旋緩沖器，充分利用緩沖繩通過(guò)緩沖器時(shí)的彎曲變形阻力和摩擦阻力所做的功，從而抵消下墜容器的動(dòng)能。偏心輪防墜器采用垂直布置的彈簧作為開(kāi)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用杠桿機(jī)構(gòu)，采用偏心輪擠壓鋼絲繩產(chǎn)生抓捕作用，偏心輪接觸制動(dòng)鋼絲繩后采用自楔緊，從而實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)抓捕。它不改變?cè)刑嵘萜鹘Y(jié)構(gòu)，高度較低、重量較輕、加工使用也方便。但是，由于偏心輪抓捕鋼絲繩是線形擠壓，因此對(duì)鋼絲繩的損害比較大。輪式防墜器，推動(dòng)部分采用了齒輪變速、制動(dòng)推動(dòng)直線運(yùn)行軌跡變成了圓形軌跡，制動(dòng)推動(dòng)距離超出了直線運(yùn)行距離的4 倍以上，且不受推動(dòng)桿推拉距的限制。當(dāng)制動(dòng)磨損間隙超出規(guī)程要求時(shí)，不更需換制動(dòng)輪，只需通過(guò)調(diào)整設(shè)置在橫框架外壁面與制動(dòng)輪同軸的齒輪可繼續(xù)使用，但是這類型的防墜器使用維護(hù)比較復(fù)雜些。
5 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上對(duì)礦用防墜器的各種結(jié)構(gòu)形式及其應(yīng)用情況的分析，對(duì)常用制動(dòng)繩防墜器的布置系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)形式作了較為詳細(xì)的分析。由于礦用防墜器的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，至于具體選用那種結(jié)構(gòu)型式，一般要根據(jù)礦井的實(shí)際情況來(lái)選取。礦用防墜器的技術(shù)也在的不斷改進(jìn)，以適應(yīng)現(xiàn)代化礦井發(fā)展的要求。但是，選用各種形式的防墜器都要滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)程的要求。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：突水；含水區(qū)域；預(yù)防措施
中圖分類號(hào)：TD74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1009-9166（2011）026(C)-0158-01
引言：礦井水引起的災(zāi)害在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)重制約著煤礦的安全生產(chǎn)，我國(guó)礦井水害事故類型主要有：地表水水害；老窯水水害；松散孔隙水害；裂隙水水害；薄層灰?guī)r喀斯特水害；厚層灰?guī)r喀斯特水害等。礦井突水是指礦山在建設(shè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，不同形式、不同水源的水通過(guò)某種途徑涌入礦井工作空間，給礦山建設(shè)和生產(chǎn)帶來(lái)不利影響和災(zāi)害的過(guò)程。
一、礦井突水的條件。礦井突水的要素一般有：充水水源、涌水通道、水壓、突水空間等，一般礦井水的充水水源有地表水、含水層水、老窯水和斷層水等。在通常情況下，含水層水是礦井最經(jīng)常和最主要的充水水源。不同的礦井充水水源特點(diǎn)各異，會(huì)引發(fā)不同的礦井充水模式，也會(huì)產(chǎn)生不等程度的水害。礦井涌水通道按其形成原因分為以下兩類：地層裂隙、斷層等地質(zhì)構(gòu)造形成的自然通道；礦山開(kāi)采過(guò)程中采掘等活動(dòng)引起的人為通道。由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性、多樣性使得不同地區(qū)、不同礦井突水的情況存在很大差異，所以討論礦井水害原理的意義不大。
二、礦井突水的防治。1、地表防治水。地表防治水是指在地面修筑的一些防洪、排水工程，防止或減少大氣降水和地表水補(bǔ)給含水層或滲入井下，對(duì)礦井生產(chǎn)造成重大影響。地表防治水措施主要有：（1）井筒位置的選擇要適應(yīng)復(fù)雜的水文地質(zhì)條件。選擇井筒位置時(shí)應(yīng)保證井口及其他建筑物基礎(chǔ)的標(biāo)高均應(yīng)高于歷年最高洪水位，受地形限制時(shí)可采取修筑防水堤壩或改變水流方向等措施。（2）在地面構(gòu)筑合理的排水設(shè)施。防止山區(qū)降水后以地表水或潛水的形式流入礦區(qū)，淹沒(méi)井口或工業(yè)廣場(chǎng)，或沿煤層、地表塌陷裂隙、含水層露頭帶滲入井下，使礦井涌水量增大。（3）堵塞地表流水通道。對(duì)礦區(qū)地表由采礦活動(dòng)所引起的裂縫、塌陷坑、洞穴等漏水地帶，用粘土、水泥或混凝土將其堵塞夯實(shí)，對(duì)于較大的塌陷坑和裂縫，通常下部充以碎石，上部覆蓋黏土夯實(shí)并稍高出地表，以防水流滲入。2、井下防水。首先是“預(yù)防”主要包括：（1）加強(qiáng)對(duì)礦井周圍地質(zhì)條件的勘查力度；（2）建立健全井下觀測(cè)系統(tǒng)；（3）改進(jìn)完善礦井防排水系統(tǒng)；（4）優(yōu)化開(kāi)采設(shè)計(jì)、改變采煤方法；（5）合理留設(shè)防水煤柱；（6）構(gòu)筑放水閘門，分區(qū)隔離開(kāi)采。其次是“治理”主要包括：（1）“降”。所謂“降”是指在開(kāi)采前降低井下開(kāi)采范圍內(nèi)一切含水區(qū)域含水量的措施，目前常采用的方法有超前探放水：是在一些礦井范圍內(nèi)，對(duì)小窯老空、積水舊巷道、充水?dāng)鄬蛹昂畬拥奈恢煤秃闆r尚不清楚的情況下進(jìn)行的。當(dāng)采掘工作面接近這些地區(qū)時(shí)，為消除隱患而事先進(jìn)行超前探水，探明工作面前面的水情，在有水時(shí)根據(jù)水量的大小有控制地將水放出后，再進(jìn)行采掘工作，以保證安全生產(chǎn)。（2）“堵”。“堵”是指在開(kāi)采前對(duì)一些天然裂隙、人工裂隙等涌水通道直接或間接的進(jìn)行封閉，從而防止突水的措施。一般常用的直接方法有：注漿工藝，間接的方法有合理的選擇開(kāi)采工藝、合理的選擇巷道的支護(hù)方式。開(kāi)采影響是采動(dòng)破壞裂隙和含水層導(dǎo)升破壞裂隙的主要因素。減小開(kāi)采空間，降低開(kāi)采對(duì)底板隔水層的影響，能夠有效抑制底板突水事故的發(fā)生。因?yàn)椴蓜?dòng)影響越強(qiáng)烈，采動(dòng)破壞裂隙深度和含水層導(dǎo)升破壞裂隙高度就越大，底板隔水層的隔水能力就越差，極易造成采動(dòng)破壞裂隙與含水層導(dǎo)升破壞裂隙相溝通，誘發(fā)底板突水事故的發(fā)生。（3）“卸”“卸”是指降低含水區(qū)域內(nèi)的水壓，從而實(shí)現(xiàn)礦井安全生產(chǎn)的一些措施，常用的方法有疏水降壓。疏水降壓，是對(duì)威脅煤礦安全生產(chǎn)的充水含水層，在人為控制下采取工程技術(shù)和相應(yīng)的排水設(shè)備進(jìn)行合理的疏排放，使其水位降至安全生產(chǎn)所需要標(biāo)高之下的一種工程技術(shù)。當(dāng)?shù)装甯羲畬雍穸容^小，下伏含水層的水量豐富，分布廣泛時(shí)，疏水工程的難度和耗資就會(huì)增多。這時(shí)可以充分利用地質(zhì)構(gòu)造，對(duì)一些封閉或基本封閉的含水層段進(jìn)行逐一的疏水降壓；對(duì)于未完全封閉的地方，可采用孔排注漿的方法，封堵缺口，形成防水帷幕，然后在進(jìn)行疏水降壓。承壓含水層多孔疏降工程示意圖1。
圖1承壓含水層多孔疏降工程示意圖
三、建議。為了有效遏制礦井突水災(zāi)害事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)，我們要：1、加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，健全防治水機(jī)構(gòu)和防治水工作責(zé)任制。2、加強(qiáng)水文地質(zhì)基礎(chǔ)工作。3、加強(qiáng)技術(shù)管理和現(xiàn)場(chǎng)管理工作。4、樹(shù)立科學(xué)防治水的新觀念。5、加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，提高全員防治水意識(shí)。6、進(jìn)一步完善地方政府對(duì)煤礦的監(jiān)管。7、加大對(duì)煤礦水害監(jiān)察和事故查處的力度。
結(jié)束語(yǔ)：礦井突水現(xiàn)象普遍存在于我國(guó)多數(shù)煤礦生產(chǎn)部門，從而嚴(yán)重的制約著煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)。因此我們要不斷分析研究各種突水現(xiàn)象的原因、機(jī)理，總結(jié)突水規(guī)律，做到提前準(zhǔn)確預(yù)測(cè)突水事故，及時(shí)對(duì)于不同類型的礦井突水事故采取不同的防治措施。對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)具有重要意義。
作者單位：鄂爾多斯市國(guó)源礦業(yè)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司
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【關(guān)鍵詞】煤礦；采煤機(jī)；礦井提升機(jī)；通風(fēng)機(jī)
1前言
機(jī)電設(shè)備是構(gòu)成施工生產(chǎn)的重要因素，近年來(lái)，很多大型復(fù)雜的機(jī)械化設(shè)備在現(xiàn)代礦山生產(chǎn)和建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用與普及。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，而且煤炭位于地下深處，煤炭機(jī)電設(shè)備作業(yè)環(huán)境惡劣，機(jī)械設(shè)備在使用過(guò)程中，由于材料、工藝、環(huán)境條件和人為因素的影響，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年累月的高壓重載、震動(dòng)、沖擊，其零部件會(huì)逐漸地被磨損、變形、斷裂、蝕損等，造成嚴(yán)重的甚至災(zāi)難性的事故。隨著零部件磨損程度的逐漸增大，設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)將會(huì)產(chǎn)生劣化，不可避免地將出現(xiàn)各種各樣的故障，致降低或失去其預(yù)定的功能，設(shè)備的功能和精度降低，增加了維修成本，也耽誤了作業(yè)進(jìn)度。所以只有加強(qiáng)對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備故障的排查，保證機(jī)電設(shè)備能始終處于良好運(yùn)行狀態(tài)，才能延長(zhǎng)設(shè)備的使用時(shí)間，使其在高效、安全的狀態(tài)下工作，保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
2煤礦機(jī)電設(shè)備的故障診斷
2.1采煤機(jī)故障診斷
采煤機(jī)是煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，采煤機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)于煤礦效益是不言而喻的。目前，國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)的整機(jī)水平還有相當(dāng)大的差距，不少煤礦購(gòu)買了從國(guó)外進(jìn)口的電牽引采煤機(jī)，這些設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，煤礦就需為更換零件、聘請(qǐng)外國(guó)專業(yè)維修人員付出昂貴的費(fèi)用。交流電牽引采煤機(jī)是采煤機(jī)中最常見(jiàn)的一種類型，到90年代初，電牽引代替液壓牽引已成明顯趨勢(shì)，它增加了煤炭產(chǎn)量，減少了事故發(fā)生率，應(yīng)用歷史已有幾十年。但是由于采煤機(jī)生產(chǎn)面臨復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造，采煤機(jī)自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，基本上無(wú)故障診斷功能，在工作時(shí)容易受到來(lái)自煤、巖石等沖擊，出現(xiàn)故障比較頻繁，嚴(yán)重制約了采煤機(jī)的工作效率。采煤機(jī)一旦出現(xiàn)故障，將會(huì)造成整個(gè)煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)癱瘓，預(yù)防和減少采煤機(jī)的故障，就是一個(gè)相應(yīng)復(fù)雜的工作內(nèi)容。同國(guó)外先進(jìn)的采煤機(jī)比較，國(guó)產(chǎn)的采煤機(jī)在故障檢測(cè)診斷技術(shù)方面還相對(duì)落后，采煤機(jī)的故障類型主要有三大類：一是液壓傳動(dòng)部分的故障，二是機(jī)械傳動(dòng)部分的故障，三是電氣控制部分的故障。其中液壓傳動(dòng)部分故障較多，高達(dá)采煤機(jī)總故障的80%以上。傳統(tǒng)的診斷方法難以做出快速準(zhǔn)確的判斷，存在著誤判的可能，在實(shí)際工作中，必須通過(guò)對(duì)故障征兆的分析判斷，以及通過(guò)必要的檢測(cè)和試驗(yàn)手段，才能正確判斷故障點(diǎn)。目前，1200電牽引采煤機(jī)改進(jìn)了瓦斯檢測(cè)裝置和漏電閉鎖系統(tǒng)，克服了以往設(shè)計(jì)中的缺陷，為井下一線工人的人身安全提供了可靠保證。該機(jī)型增加了搖臂傾角傳感器、機(jī)身傾斜傳感器，增設(shè)了速度反饋裝置和位置記憶功能，使采煤工作面的智能化成為可能，且彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)采煤機(jī)同步性能不良等負(fù)面效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)技術(shù)質(zhì)量的又一次升級(jí)，MGTY750/1800-3.3D電牽引采煤機(jī)也可令采煤機(jī)將人工操作下運(yùn)行的結(jié)果全部記憶下來(lái)，之后自動(dòng)按照前次方式運(yùn)行，并可將井下數(shù)據(jù)傳至井上電腦網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)地面對(duì)井下采煤的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控和指揮。這無(wú)疑為采煤機(jī)在無(wú)人工作面的智能化操作打下了基礎(chǔ)。
2.2礦井提升機(jī)故障診斷
礦井提升機(jī)常被人們稱為礦山的咽喉，提升機(jī)運(yùn)行的安全可靠性直接影響煤礦生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)人員的生命安全。它在整個(gè)綜合機(jī)械化生產(chǎn)中占有非常重要的位置。井架、提升機(jī)主軸、天輪軸、銷軸、連接桿、連接板等重要承載件是礦井提升設(shè)備的重要組成部分，一般來(lái)說(shuō)，主井提升設(shè)備只負(fù)責(zé)將井下采掘到的有用礦物從井底提升到地面；副井提升設(shè)備負(fù)責(zé)提升巖石、下放材料、升降設(shè)備和人員等工作。重要承載件在運(yùn)行過(guò)程中承受沖擊動(dòng)載荷，不確定的受力因素較多，特別是提升機(jī)主軸的軸頸、鍵槽根部等位置會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋。若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著裂紋的快速擴(kuò)展，將造成整個(gè)部件軸的斷裂。甚至發(fā)生提升容器墜落等重大事故，所以使它們安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)確保礦井安全，經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)就具有非常重要的意義。目前，各種以計(jì)算機(jī)為主體的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)相繼投入使用，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)不僅應(yīng)用于煤礦提升容器重要承載件的制造檢驗(yàn)和在用檢驗(yàn)，而且在國(guó)內(nèi)許多行業(yè)和部門都得到廣泛應(yīng)用，反應(yīng)了當(dāng)前設(shè)備診斷技術(shù)發(fā)展方向。由于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)具有不破壞試件、儀器設(shè)備體積小、檢測(cè)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。所以其應(yīng)用日益廣泛。實(shí)踐表明，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)通過(guò)把分散的診斷裝置系統(tǒng)化，與電子計(jì)算機(jī)相結(jié)合，對(duì)煤礦大型設(shè)備主要部件進(jìn)行檢驗(yàn)，在煤礦重要承載件的質(zhì)量控制安全使用中起著舉足輕重的作用。不僅可有效預(yù)防主軸開(kāi)裂、斷軸等機(jī)電事故，而且對(duì)煤礦安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.3煤礦通風(fēng)機(jī)的故障診斷
在煤礦生產(chǎn)中，礦井風(fēng)機(jī)是一種非常重要但又耗能較多的設(shè)備，它必須24小時(shí)不停運(yùn)轉(zhuǎn)。煤礦通風(fēng)的目的，是為井下作業(yè)區(qū)域輸送適量的新鮮空氣，是保證煤礦安全生產(chǎn)很重要的一環(huán)，瓦斯及火災(zāi)的防治，都是建立在良好的通風(fēng)之上的。煤礦通風(fēng)機(jī)是氣體壓縮和輸送的機(jī)械設(shè)備，煤礦通風(fēng)機(jī)主要由葉輪、電機(jī)、軸承、機(jī)殼、導(dǎo)流片等部件組成。由于煤礦的生產(chǎn)條件十分惡劣，煤礦通風(fēng)機(jī)經(jīng)常發(fā)生各種故障，所以應(yīng)對(duì)煤礦通風(fēng)機(jī)故障展開(kāi)故障診斷研究，這樣可以有效地減少瓦斯事故和其他類事故的發(fā)生概率，促進(jìn)煤礦安全穩(wěn)定的生產(chǎn)。通風(fēng)機(jī)的檢測(cè)診斷技術(shù)已日漸成熟，在煤礦通風(fēng)機(jī)設(shè)備故障診斷中，只需簡(jiǎn)單的操作便可診斷出其禍害所在。目前，利用小波變換進(jìn)行動(dòng)態(tài)系統(tǒng)故障檢測(cè)與診斷具有良好的效果，小波分析可以將一個(gè)信號(hào)分解成多個(gè)不同尺度的信號(hào)，所以在信號(hào)檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用。小波分析能將采集到的通風(fēng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)，處理信號(hào)后則通過(guò)傳感器內(nèi)的類專家系統(tǒng)來(lái)對(duì)通風(fēng)機(jī)進(jìn)行故障診斷。小波變換具有空間局部化性質(zhì)，利用小波變換能有效分析突變信號(hào)的時(shí)頻局部特征。同時(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有非線性擬合能力，因此可以構(gòu)建出小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立起故障特征分量和故障類型之間的映射，從而正確診斷出煤礦通風(fēng)機(jī)故障。
3結(jié)語(yǔ)
總之，煤礦機(jī)電設(shè)備是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。采煤機(jī)、礦井提升機(jī)、礦用高壓異步電動(dòng)機(jī)等大型礦山常用的主要機(jī)電設(shè)備故障現(xiàn)象比較復(fù)雜。設(shè)備故障診斷是一門綜合技術(shù)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，過(guò)去單一的設(shè)備管理和維修模式也不能與現(xiàn)在的要求相適應(yīng)。隨著技術(shù)和科技的革新，煤礦機(jī)電設(shè)備檢測(cè)與故障監(jiān)測(cè)得到了很大的發(fā)展，目前，故障診斷檢測(cè)技術(shù)主要應(yīng)用在這些大型設(shè)備故障診斷中，在保證機(jī)電設(shè)備可靠性和經(jīng)濟(jì)性，確保安全生產(chǎn)方面發(fā)揮了重大作用。我們?cè)诟倪M(jìn)硬件設(shè)施的同時(shí)還應(yīng)當(dāng)注重管理模式和檢修模式的革新，將現(xiàn)代的思想和技術(shù)應(yīng)用到設(shè)備的日常保養(yǎng)維護(hù)中。借以提高設(shè)備的利用率，增加其可靠性。
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關(guān)鍵詞：煤礦機(jī)電；運(yùn)輸撕帶故障；預(yù)防對(duì)策
皮帶機(jī)作為煤礦運(yùn)輸?shù)闹饕獧C(jī)電設(shè)備，不僅體積輕巧，易于安裝與使用，而且可以提高物料運(yùn)輸速度，保障煤礦的開(kāi)采效率，但是在其運(yùn)行過(guò)程中，如果承載力過(guò)大或者設(shè)備操作不當(dāng)，很容易出現(xiàn)皮帶斷裂的情況，既影響機(jī)電設(shè)備使用壽命，又影響煤礦開(kāi)采作業(yè)進(jìn)度。因此，分析煤礦機(jī)電運(yùn)輸撕帶故障及預(yù)防對(duì)策，對(duì)推動(dòng)煤礦企業(yè)發(fā)展有著重要的意義。
1.煤礦機(jī)電運(yùn)輸撕帶故障的主要原因
1.1物料劃傷。煤礦機(jī)電設(shè)備在運(yùn)輸煤炭的過(guò)程中，由于煤塊形狀及大小極不規(guī)則，并且混雜著很多固狀物，很容易對(duì)運(yùn)輸機(jī)的皮帶造成劃傷，如果得不到及時(shí)有效的處理，就會(huì)發(fā)生撕帶故障，影響煤炭的正常運(yùn)輸。
1.2皮帶磨損。在運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，需要滾筒與軸承等設(shè)備和皮帶配合運(yùn)行，才可以充分發(fā)揮機(jī)電設(shè)備的功能，但是在滾筒與軸承轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，不可避免會(huì)對(duì)皮帶造成一些磨損，再加上皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)位置偏移，從而導(dǎo)致皮帶發(fā)生開(kāi)裂或者拉伸撕裂的情況，縮短皮帶的使用壽命。1.3維保不力。很多煤礦企業(yè)過(guò)分追求經(jīng)濟(jì)效益，忽視了皮帶運(yùn)輸機(jī)的日常管理，沒(méi)有對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行定期維修與保養(yǎng)，并且很多開(kāi)采人員技術(shù)知識(shí)有限，機(jī)電設(shè)備操作不規(guī)范，皮帶作業(yè)后沒(méi)有及時(shí)對(duì)其進(jìn)行清理，從而導(dǎo)致皮帶撕裂故障頻發(fā)，影響煤炭正常開(kāi)采生產(chǎn)。
2.煤礦機(jī)電運(yùn)輸撕帶故障的預(yù)防對(duì)策
2.1加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備日常管理。首先，煤礦企業(yè)需要從實(shí)際情況出發(fā)，建立完善的機(jī)電設(shè)備管理體系，并制定嚴(yán)格的管理制度，加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的日常管理，落實(shí)機(jī)電設(shè)備的各項(xiàng)管理措施，及時(shí)消除機(jī)電設(shè)備可能存在的故障隱患，避免發(fā)生運(yùn)輸撕帶問(wèn)題，保證機(jī)電設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行。其次，煤礦企業(yè)需要建立監(jiān)察部門，對(duì)機(jī)電設(shè)備日常管理工作進(jìn)行監(jiān)督，并實(shí)施嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲制度，將其與管理人員的業(yè)績(jī)相掛鉤，提高監(jiān)察人員的責(zé)任心，在查到機(jī)電設(shè)備的銀皇后，既要嚴(yán)格執(zhí)法，開(kāi)出罰單，又要給出整改意見(jiàn)，指導(dǎo)和跟蹤管理人員進(jìn)行整改，切實(shí)消除故障隱患。最后，煤礦企業(yè)需要將機(jī)電運(yùn)輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化建設(shè)作為的重點(diǎn)管理工作，加快運(yùn)輸設(shè)備的更新?lián)Q代，在煤炭開(kāi)采和運(yùn)輸中積極推廣新材料、新技術(shù)與新工藝的使用，為煤炭開(kāi)采和運(yùn)輸提供良好的運(yùn)輸環(huán)境，從而將運(yùn)輸撕帶故障發(fā)生率降至最低。
2.2提高工作人員安全意識(shí)。在煤炭開(kāi)采和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，工作人員操作失誤是造成皮帶撕裂的主要原因之一，所以煤炭企業(yè)需要做好工作人員的教育培訓(xùn)工作，提高工作人員的安全意識(shí)，保證在使用機(jī)電設(shè)備時(shí)規(guī)范操作。首先，煤礦企業(yè)需要定期組織在崗職工接受技術(shù)和業(yè)務(wù)培訓(xùn)，加強(qiáng)職工之間的交流和學(xué)習(xí)，幫助職工掌握機(jī)電設(shè)備的新知識(shí)，熟悉機(jī)電設(shè)備的操作技能，培養(yǎng)技術(shù)骨干和業(yè)務(wù)骨干，提高職工的技術(shù)水平和業(yè)務(wù)水平，可以妥善處理機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的故障，保障機(jī)電設(shè)備運(yùn)輸安全。其次，對(duì)發(fā)生的機(jī)電運(yùn)輸撕帶故障，煤礦企業(yè)需要認(rèn)真分析故障的原因，如果因?yàn)椴僮鞑划?dāng)所引發(fā)，既要對(duì)責(zé)任人采取處罰措施，又要以此為例進(jìn)行安全意識(shí)教育，嚴(yán)格落實(shí)機(jī)電運(yùn)輸故障的預(yù)防措施，堅(jiān)決杜絕此類事故再次發(fā)生。最后，煤炭企業(yè)需要不斷改善工作環(huán)境，注重礦區(qū)的生活設(shè)施建設(shè)，降低工作勞動(dòng)的輕度，積極引入人才投入到煤炭工作中，在加強(qiáng)隊(duì)人才伍建設(shè)和保證人才隊(duì)伍穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，使煤炭開(kāi)采和運(yùn)輸工作安全高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.3做好機(jī)電設(shè)備檢查維護(hù)。首先，煤礦企業(yè)需要對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行定期或者不定期的檢查維護(hù)，實(shí)施責(zé)任制度，將機(jī)電設(shè)備劃片包干給監(jiān)察人員，并做好監(jiān)察人員工作的考核。檢點(diǎn)設(shè)備檢修人員需要對(duì)在距離工作面50m的范圍內(nèi)，徹底清理順槽中的雜物，避免其進(jìn)入運(yùn)輸系統(tǒng)，并對(duì)主運(yùn)系統(tǒng)滾筒進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)撕帶隱患后及時(shí)處理。其次，煤礦企業(yè)需要制定嚴(yán)格的防范措施，注重對(duì)煤炭開(kāi)采面進(jìn)行管理，尤其是重點(diǎn)區(qū)域需要安排專人進(jìn)行盯防，皮帶運(yùn)輸機(jī)的看頭工和收尾工需要堅(jiān)守工作崗位，保證徹底清理運(yùn)輸系統(tǒng)上的雜物，使煤炭開(kāi)采和運(yùn)輸工作正常進(jìn)行。最后，煤礦企業(yè)需要組織監(jiān)察人員對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行全面的隱患排查，對(duì)各轉(zhuǎn)載點(diǎn)、溜槽、收料點(diǎn)、給煤機(jī)的防磨襯板和刮板機(jī)的底板等重點(diǎn)部位進(jìn)行全面檢查，及時(shí)處理發(fā)現(xiàn)的隱患問(wèn)題，并提報(bào)機(jī)電設(shè)備的檢修計(jì)劃，有條不紊開(kāi)展機(jī)電設(shè)備的檢修工作。
2.4注重設(shè)備安全管理投入。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇和煤炭需求量的增多，煤炭企業(yè)的生產(chǎn)壓力也逐漸加大，但是煤礦企業(yè)為了降低成本，機(jī)電設(shè)備數(shù)量卻一直不變，機(jī)電設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況比比皆是，這既影響了機(jī)電設(shè)備使用壽命，又不利于煤炭的正常開(kāi)采和運(yùn)輸。因此，煤礦企業(yè)需要注重設(shè)備安全管理的資金投入，及時(shí)更換老舊設(shè)備和使用新設(shè)備，尤其是皮帶作為消耗品，需要定期檢查和更換，保證其滿足煤礦安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，不會(huì)對(duì)煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)造成不利影響。
3.結(jié)束語(yǔ)
總之，煤礦機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行不但關(guān)系到煤炭開(kāi)采和運(yùn)輸?shù)倪M(jìn)度，以及機(jī)電設(shè)備的使用壽命，而且關(guān)系到煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，其重要性不容忽視。煤礦企業(yè)只有認(rèn)真分析運(yùn)輸撕帶故障發(fā)生的原因，并采取針對(duì)性的防范對(duì)策，才能真正保證機(jī)電運(yùn)輸設(shè)備的正常運(yùn)行，避免發(fā)生意外事故，保障煤炭開(kāi)采和運(yùn)輸工作的有序進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)：
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[關(guān)鍵詞] 煤礦信息化； 物聯(lián)網(wǎng)； RFID； 關(guān)鍵技術(shù)
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在生活當(dāng)中很普及了，但是物聯(lián)網(wǎng)確實(shí)一種新型技術(shù)，悄然在人們的生活當(dāng)中發(fā)展起來(lái)，這個(gè)概念出現(xiàn)的頻率也不斷在增加。但是我們發(fā)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)在定義上較為模糊，很難完整的定義出它的真正含義，只是通過(guò)一些媒介進(jìn)行表達(dá)出來(lái)。在煤礦安全的過(guò)程中，認(rèn)為使用計(jì)算機(jī)傳感系統(tǒng)、無(wú)線紅外系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)就是物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)也是通過(guò)信息之前的交換來(lái)完成的，網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接可以使得信息在交流中實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。使用計(jì)算所網(wǎng)絡(luò)和電腦自身的硬件功能對(duì)信息的處理，以達(dá)到對(duì)整個(gè)物理世界的實(shí)施控制、目標(biāo)管理和最終的科學(xué)有效的決策。
一 物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過(guò)程概況
物聯(lián)網(wǎng)的概念是上個(gè)世紀(jì)九十年代由美國(guó)麻省理工學(xué)院Kevin Ashton教授最早提出來(lái)的，它是Kevin Ashton教授在研究RFID時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)的一種技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)提出很好的彌補(bǔ)了通信技術(shù)在交流中的一大空缺。2005年在突尼斯舉辦的電信聯(lián)合會(huì)中，聯(lián)合會(huì)成員發(fā)表了關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)現(xiàn)和使用技術(shù)的介紹，這就意味著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了世界最高領(lǐng)域的一致認(rèn)可，同時(shí)在對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)方面也做出了詳細(xì)的分析，并對(duì)該技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做出了一定的預(yù)測(cè)。
按照ITU 2005 的定義：物聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)較小范圍內(nèi)的通信器材的信號(hào)之間的關(guān)聯(lián)模式，該距離內(nèi)的信號(hào)資源可以在小范圍內(nèi)形成接受發(fā)功能，比如完成人和人之間、人和物之間、物和物之間的一種信息轉(zhuǎn)換方式，對(duì)于這樣的全新形式、全新領(lǐng)域的發(fā)展方式可以大大的改善以往的交流模式，形成一整套更加完善的交流方式，徹底打破了時(shí)間和空間的束縛。
物聯(lián)網(wǎng)是繼個(gè)人電腦、局域網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、射頻信號(hào)接收技術(shù)后的再次信息化的改革方式，同時(shí)對(duì)于以往的信息化進(jìn)程有了徹底的改變，對(duì)這樣的改變有現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看就有跨時(shí)代意義，具體表現(xiàn)都是一些積極向好的作用。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展可以在信息科技水平的基礎(chǔ)上增加更多的智能化體現(xiàn)模式，對(duì)于信息化的改革做出了巨大的貢獻(xiàn)。就現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)使用的模式來(lái)看，可以將其功能細(xì)化為：物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)中的信息彌補(bǔ)和擴(kuò)展，這是在原有的計(jì)算機(jī)因特網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加的更多智能化終端系統(tǒng)的模式改良，對(duì)于實(shí)現(xiàn)全球資源一體化的信息感知、語(yǔ)音操作、智能轉(zhuǎn)換和信息的識(shí)別具有很好的效果，完成了信息資源分享快捷方便的作用。
二 煤礦信息化中基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
目前，煤礦信息化研究中，物聯(lián)網(wǎng)的研究和開(kāi)發(fā)還處于初級(jí)階段，國(guó)內(nèi)外對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)的應(yīng)用也仍處于試探階段。業(yè)界主要是研究通過(guò)傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)并利用RFID標(biāo)簽感知物體的信息。因此，RFID射頻識(shí)別技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的核心技術(shù)，是物聯(lián)網(wǎng)規(guī)?；R(shí)別能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵。
2.1 RFID射頻識(shí)別技術(shù)
RFID射頻識(shí)別技術(shù)是利用無(wú)線設(shè)備的收發(fā)信號(hào)功能，加之有無(wú)線電磁感應(yīng)的共同干預(yù)，使用讀寫設(shè)備和電子標(biāo)簽進(jìn)行非接觸寫入或讀取等雙向數(shù)據(jù)傳輸，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換目的。RFID系統(tǒng)主要包括電子標(biāo)簽、閱讀器和計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。
RFID系統(tǒng)中的閱讀器將信息可以借助外界線路向外發(fā)射出去。電子標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的射頻場(chǎng)后，天線接受此信號(hào)；射頻模塊會(huì)對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行接收、調(diào)制、解碼、比對(duì)、傳輸，并在這些工作完成后答復(fù)主機(jī)命令，包括對(duì)于信號(hào)正確性的判斷、密碼的驗(yàn)證、重新編碼的作用。控制模塊將所有信息經(jīng)加密、編碼、調(diào)制后，再通過(guò)天線發(fā)送給閱讀器。閱讀器的天線接收信號(hào)；射頻模塊對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、解碼、解密等處理后送至計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)；讀寫模塊根據(jù)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)發(fā)出的命令請(qǐng)求對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行讀、寫等各種操作。通過(guò)這種方式，計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了信息加密或安全認(rèn)證等具體的系統(tǒng)應(yīng)用功能。
2.2 基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)
ITU 2005提出了由感知層、接入層、網(wǎng)絡(luò)層、中間件層和應(yīng)用層組成得物聯(lián)網(wǎng)的五層架構(gòu)，但是目前業(yè)界普遍認(rèn)同以現(xiàn)有的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，向下添加物聯(lián)網(wǎng)的感知層，向上添加物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層，從而形成基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)三層基本結(jié)構(gòu)：物聯(lián)網(wǎng)感知層、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層。
物聯(lián)網(wǎng)感知層的主要作用是通過(guò)在物體上安裝唯一標(biāo)識(shí)物體并存儲(chǔ)物體相關(guān)信息的RFID標(biāo)簽，用閱讀器把物體的各種數(shù)據(jù)和信息實(shí)時(shí)讀取下來(lái)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層主要是指無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，用來(lái)完成信息的傳遞，把物聯(lián)網(wǎng)感知層采集到的數(shù)據(jù)和信息傳遞到上層應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層將網(wǎng)絡(luò)層傳遞的物體信息進(jìn)行分析處理和決策，完成特定的智能化應(yīng)用和服務(wù)任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)物與物、人與物之間的識(shí)別與感知，發(fā)揮智能作用。
三 煤礦信息化中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的方案研究
1. 人員、設(shè)備定位與管理系統(tǒng)人員定位系統(tǒng)
在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使用中，安全系統(tǒng)由主要標(biāo)識(shí)卡、讀卡器、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、上位機(jī)與系統(tǒng)軟件組成，標(biāo)識(shí)卡由個(gè)人佩帶，目前國(guó)內(nèi)的煤礦企業(yè)大都已經(jīng)安裝了人員定位系統(tǒng)，可以接入到物流信息化系統(tǒng)管理平臺(tái)，設(shè)備定位與管理系統(tǒng)與人員定位與系統(tǒng)相同，共用讀卡器、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、上位機(jī)與系統(tǒng)數(shù) 據(jù)庫(kù)軟件，以標(biāo)識(shí)卡的不同分組來(lái)區(qū)分人與設(shè)備，標(biāo)識(shí)卡懸掛或粘貼在設(shè)備上。
2.機(jī)車定位與管理系統(tǒng)
目前我國(guó)煤礦井下機(jī)車定位主要以有線通信方式為主， 對(duì)于有軌機(jī)車， 目前采用最多的是定位繼電器+有線通信的方式的實(shí)現(xiàn)，由于技術(shù)、成本與現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境的限制，定位繼電器無(wú)法高密度大量安裝，所以只能在道岔、車站等少數(shù)關(guān)鍵位置實(shí)現(xiàn)定位，機(jī)車運(yùn)行途中的精確定位無(wú)法實(shí)現(xiàn)；近年來(lái)有些使用WiFi或Zigbee 技術(shù)進(jìn)行定位的嘗試，但由于這些定位技術(shù)的核心為基于對(duì)無(wú)線信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)強(qiáng)弱的分析來(lái)實(shí)現(xiàn)定位， 由于煤礦井下的特殊性，定位環(huán)境為鏈型的封閉巷道環(huán)境， 難以象地面一樣通過(guò)對(duì)多基準(zhǔn)點(diǎn)的無(wú)線信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的測(cè)量與計(jì) 算獲得精確的定位， 被定位物體在一個(gè)地點(diǎn)只能探測(cè)到1～2 個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中的遮擋、環(huán)境中的移動(dòng)物體與電磁干擾導(dǎo)致定位精度很差，對(duì)移動(dòng)機(jī)車的定位精度非常低。
3.炸藥流向與運(yùn)輸監(jiān)控管理系統(tǒng)
炸藥流向管理系統(tǒng)采用二維碼識(shí)別與管理技術(shù)， 二維碼由于成本低廉， 同樣適用于企業(yè)對(duì)低值設(shè)備或材料的日常管理。 炸藥流向管理以煤礦企業(yè)從公安部門取得炸藥為起始點(diǎn)， 由 煤礦企業(yè)為領(lǐng)到的炸藥加貼二維碼標(biāo)簽并進(jìn)行相應(yīng)后續(xù)領(lǐng)用、運(yùn)輸、下井等流程的管理至炸 藥按規(guī)程使用完畢。
炸藥的流向管理與人員定位系統(tǒng)可以協(xié)同工作，管理炸藥的出入庫(kù)、領(lǐng)用；領(lǐng)用人員的 身份鑒別；使用炸藥的火工人員的運(yùn)行軌跡；放炮時(shí)間點(diǎn)危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)人員、車輛隔離等工作，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)管理的功能。礦區(qū)內(nèi)炸藥運(yùn)輸車輛管理系統(tǒng)采用具備GPS 定位、Wi-Fi 傳輸功能的車載DVR系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控與記錄炸藥運(yùn)輸車輛的位置、工況、運(yùn)輸物品及駕駛?cè)藛T的視頻，也即通常意義上的“黑匣子”。
4.有線與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的整體性調(diào)試連接信號(hào)
通信信號(hào)是礦山通信中最為重要的載體，也是保障生產(chǎn)安全最有重要的手段，通過(guò)使用有線與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的整體性調(diào)試連接信號(hào)可以將現(xiàn)有的視頻通信、監(jiān)控方案、人員定位和應(yīng)急救援方案做出詳細(xì)的規(guī)劃，在企業(yè)內(nèi)部的以太網(wǎng)中，將有線和無(wú)線的網(wǎng)絡(luò)相互連接在一起，可以方便技術(shù)人員對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)度，決策者也可以根據(jù)具體的操作方式來(lái)下達(dá)具體的工作命令，完全可以在生產(chǎn)中利用物聯(lián)網(wǎng)達(dá)到無(wú)縫隙交流的作用。
四 結(jié)束語(yǔ)
在本文當(dāng)中，介紹了物聯(lián)網(wǎng)的起源與發(fā)展，給出了物聯(lián)網(wǎng)的定義，根據(jù)RFID的工作方式提出了基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)，重點(diǎn)探討了當(dāng)前基于RFID的煤礦安全物聯(lián)網(wǎng)研究的關(guān)鍵技術(shù)及主要問(wèn)題。物聯(lián)網(wǎng)是由各種技術(shù)融合而成的新型技術(shù)體系，需要煤礦技術(shù)人員在不斷的研究探尋中找到更為合理的理論要求，對(duì)于技術(shù)問(wèn)題也不斷的解決，通過(guò)使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更好的控制煤礦生產(chǎn)中的安全，不斷的將人工化的操作變成智能化的管理模式，切實(shí)的保障煤礦生產(chǎn)中的人身、財(cái)產(chǎn)安全，并提高煤礦生產(chǎn)的效率。
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【關(guān)鍵詞】礦井提升機(jī)；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；雙PWM變頻器；應(yīng)用
近年來(lái)，煤礦生產(chǎn)的安全性受到了廣泛的關(guān)注和高度的重視，對(duì)相關(guān)設(shè)備的性能提出了更高的要求，煤礦生產(chǎn)設(shè)備正在朝著大型化、大功率化、新型化方向發(fā)展，這對(duì)電能質(zhì)量也提出了越來(lái)越高的要求。就煤礦提升機(jī)來(lái)看，以往普遍采用的是直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)和調(diào)速性能較好，但是也存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、換向困難、造價(jià)昂貴等缺點(diǎn)，現(xiàn)正逐漸被交流電機(jī)取代，在此過(guò)程中，雙PWM變頻器得到了普及，其為提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能的改造提供了一個(gè)新的設(shè)計(jì)思路。
一、基于雙PWM變頻器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)
隨著變頻交流技術(shù)的不斷進(jìn)步，交流電機(jī)的運(yùn)行性能越來(lái)越好，而且克服了直流電機(jī)能耗大、效率低的缺點(diǎn)，在煤礦生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，目前交流電機(jī)的調(diào)速方式可分為兩種：一種是串聯(lián)分級(jí)調(diào)速，一種是變頻調(diào)速，現(xiàn)被推廣采用的是后一種，該調(diào)速方式具有位置定位精度高、安全性可靠、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了《煤礦安全規(guī)程》對(duì)礦井提升機(jī)安全性的要求。變頻調(diào)速分為不控整流變頻器和雙PWM變頻器兩種類型，不控整流的直流側(cè)電壓不可控，交流測(cè)需要高頻變壓器，而且還要裝設(shè)制動(dòng)電量回饋裝置，不僅增加了變頻器的負(fù)擔(dān)和體積，也增加了設(shè)備的投入和維護(hù)成本，因此建議采用雙PWM變頻器[1]。
基于PWM整流器的雙PWM變頻系統(tǒng)，無(wú)論是結(jié)構(gòu)還是功能都要優(yōu)于基于不控整流的變頻器，它能夠?qū)崿F(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制和功率控制，網(wǎng)側(cè)電流可達(dá)到正弦化，且無(wú)需增加其他額外裝置便可實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)，極大地提高了設(shè)備的電能利用率，再有，通過(guò)改善控制算法以及對(duì)網(wǎng)側(cè)電感進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，可有效減少網(wǎng)側(cè)諧波含量，進(jìn)而減小濾波設(shè)備體積；通過(guò)控制網(wǎng)側(cè)電壓矢量和電流矢量，PWM整流器可同時(shí)達(dá)到純電感、純電容、正電阻和負(fù)電阻狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)[2]。
二、礦井提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)雙PWM變頻器的實(shí)際應(yīng)用
當(dāng)PWM整流器工作在整流狀態(tài)時(shí)，其網(wǎng)側(cè)電感和直流測(cè)電容將起到儲(chǔ)能作用，此外，電容還能夠起到的是穩(wěn)定直流母線電壓、濾除高次諧波的作用，而傳統(tǒng)直流側(cè)穩(wěn)壓電流為達(dá)到這一效果，必須采用大容量的電解電容，這種電容相對(duì)體積也比較大，成本也比較高[3]。當(dāng)PWM整流器工作在有源逆變狀態(tài)時(shí)，后級(jí)逆變器將發(fā)揮三相不控整流橋同等作用，能夠?qū)⒇?fù)載的制動(dòng)能量整流成直流回歸給直流側(cè)，經(jīng)PWM整流器逆變，使三相電壓達(dá)到電網(wǎng)諧波和無(wú)功要求，然后回饋給電網(wǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了電能的節(jié)約。由于礦井提升機(jī)的啟動(dòng)和制動(dòng)都比較頻繁，需要在整流狀態(tài)和有源逆變狀態(tài)下不停的工作，這會(huì)給開(kāi)關(guān)造成很大的損耗，還會(huì)給電網(wǎng)的運(yùn)行造成一定的影響，不利于其他設(shè)備的正常工作[4]。為有效緩解PWM整流器的工作負(fù)擔(dān)，提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效能，在直流側(cè)應(yīng)采用超級(jí)電容進(jìn)行儲(chǔ)能，將負(fù)載制動(dòng)產(chǎn)生的回饋電能預(yù)儲(chǔ)在超級(jí)電容中，這樣在下次啟動(dòng)時(shí)便可以直接利用已經(jīng)儲(chǔ)存好的電能，而且在未達(dá)到滿荷時(shí)，電能不會(huì)回饋到電網(wǎng)側(cè)，即減輕了PWM整流器在有源逆變狀態(tài)下的工作負(fù)擔(dān)。
交流變頻技術(shù)的進(jìn)步，使得交流電機(jī)的性能也大幅度提升，將其應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)中，能夠提高煤礦生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)效率，尤其是應(yīng)用于礦井提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，有助于改善工作環(huán)境，降低運(yùn)行成本，減少耗電量?；赑WM整流器的礦井提升機(jī)常采用“交―直―交”變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)搭建變頻器力矩實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，完成對(duì)雙PWM變頻器的帶載實(shí)驗(yàn)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，輸出頻率在0Hz～50Hz之間變動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，減小變頻器啟動(dòng)時(shí)網(wǎng)側(cè)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊。經(jīng)電流傳感器測(cè)得，交流側(cè)電流明顯降低，平均下降8A左右，與不控整流變頻器相比，大約節(jié)省了40%電能，同時(shí)網(wǎng)側(cè)電壓波形也實(shí)現(xiàn)了很好的正弦化，就其功率因數(shù)來(lái)看，能夠達(dá)到1；采用超級(jí)電容后，直流側(cè)經(jīng)預(yù)先濾波儲(chǔ)能后，有效濾除了高次諧波，電網(wǎng)未受到網(wǎng)側(cè)電流的諧波干擾，其他設(shè)備運(yùn)行正常，電機(jī)的啟動(dòng)、停轉(zhuǎn)等控制性能都得到了明顯的改善[5]。
結(jié)論
綜上所述，通過(guò)與傳統(tǒng)礦井提升機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比較，發(fā)現(xiàn)交流電機(jī)的運(yùn)行性能并不比直流電機(jī)差，而且借助變頻交流技術(shù)，應(yīng)用雙PWM變頻器，還能彌補(bǔ)原系統(tǒng)存在的不足，基于雙PWM變頻器的礦井提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其在煤礦生產(chǎn)的實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)了明顯的優(yōu)勢(shì)，不僅改善了電能浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題，還通過(guò)超級(jí)電容儲(chǔ)能濾波裝置解決了諧波對(duì)煤礦電網(wǎng)的干擾問(wèn)題，其在結(jié)構(gòu)改進(jìn)和控制方法優(yōu)化方面均取得了明顯的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：鋁土礦，地質(zhì)安全，影響因素，防治措施
中圖分類號(hào)： F407.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言：“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”是我國(guó)的安全生產(chǎn)方針，是礦山永恒的主題，同時(shí)也給我們指出了安全工作的重點(diǎn)是以預(yù)防為主。本文通過(guò)綜合分析某鋁土礦山影響安全開(kāi)采的地質(zhì)影響因素，然后提出相應(yīng)的防治措施，對(duì)該礦山和類似礦山的安全開(kāi)采具有一定的指導(dǎo)作用和實(shí)際意義。
1、鋁土礦地質(zhì)安全問(wèn)題的背景
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量越來(lái)越大，礦產(chǎn)企業(yè)迎來(lái)了更大的發(fā)展空間。然而由于迅猛發(fā)展的中小型礦山疏于管理，加之小型礦山的開(kāi)采方法和選礦工藝落后，大多無(wú)環(huán)保措施，加劇破壞礦區(qū)環(huán)境。開(kāi)采環(huán)境明顯惡化，礦山地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題日趨嚴(yán)重，潛在的致災(zāi)隱患不斷增多，且隨時(shí)可能發(fā)展成災(zāi)，造成人員傷亡、設(shè)備報(bào)廢、設(shè)施損毀甚至礦井關(guān)閉、資源浪費(fèi)等嚴(yán)重后果。嚴(yán)重制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。本文針對(duì)某鋁土礦山的地質(zhì)安全問(wèn)題，對(duì)安全問(wèn)題的預(yù)防措施作出分析，該礦區(qū)內(nèi)大部分被黃土覆蓋，溝壑眾多，多呈近南北向，低山坡地植被貧乏。該區(qū)屬黃河水系，區(qū)內(nèi)溝中大多缺水，周圍有兩條屬季節(jié)性河流，雨季河水暴漲，水流湍急；旱季流量顯著變小，僅為涓涓細(xì)流，甚至干涸，地質(zhì)條件較復(fù)雜。礦區(qū)含礦巖系沿走向或傾向呈波狀起伏，波狀起伏以走向較為明顯，這種起伏受褶皺構(gòu)造和底地形控制，形成沉積無(wú)礦、沖刷無(wú)礦、漏斗礦。漏斗礦頂面受古地貌的影響亦有下凹現(xiàn)象，從四周向漏斗礦中心傾斜，與基底產(chǎn)狀不盡一致。鋁土礦的開(kāi)采坑口工業(yè)場(chǎng)地，地表植被破壞，巖體、土體、土石松散堆積物受力平衡破壞失穩(wěn)，多在水的參與沿下部斜面滑動(dòng)或急速傾瀉。該礦區(qū)鋁土礦采礦范圍比較大，有可能發(fā)生滑坡和泥石流，這種地質(zhì)災(zāi)害將使鋁土礦的安全開(kāi)采難度增大。
2、影響鋁土礦地質(zhì)安全的因素
2.1地質(zhì)構(gòu)造的影響
2.1.1褶皺的影響
成礦后的褶皺可使礦體變位和形態(tài)復(fù)雜化，背斜軸部巖石比較破碎，因此在生產(chǎn)過(guò)程中容易發(fā)生冒頂、片幫掉渣、透水等安全問(wèn)題。
2.1.2斷層和節(jié)理的影響
成礦后的斷層可使礦體形態(tài)復(fù)雜化，開(kāi)采難度增大，使采場(chǎng)容易冒頂、片幫，造成回采工作困難，增加礦石的損失和貧化，甚至造成重大安全事故；同時(shí)成礦后的斷層容易引起礦坑涌水，斷層破碎帶多數(shù)是地下水的良好通道，尤其是斷層透水性較強(qiáng)的巖石或與地下水源相連通且多溶洞時(shí)，礦坑的滴水、淋水和涌水增大，甚至造成突然涌水事故，直接影響安全生產(chǎn)。
該礦區(qū)絕大部分為第四系所掩蓋，礦區(qū)南側(cè)二疊系煤系地層大面積出露，北緣寒武系、奧陶系地層出露良好，而中部石炭系、奧陶系地層出露情況不好，僅在中部一帶有出露。礦區(qū)內(nèi)無(wú)明顯大中型褶皺與褶曲構(gòu)造。區(qū)內(nèi)大小斷裂有5條，斷裂長(zhǎng)500m至1500m，多為正斷層，以右旋式(順時(shí)針)為主，此帶主要是燕山期造山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，個(gè)別斷裂有喜馬拉雅構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加。采礦工程范圍內(nèi)有四條斷層，斷層對(duì)井下安全開(kāi)采構(gòu)成威脅。
2.2地表水和地下水的影響
礦坑突水涌水這是常見(jiàn)的礦山災(zāi)害。地表水源和地下水源對(duì)生產(chǎn)都會(huì)造成不同程度的威脅，地下水或地面水大量涌入，造成井巷被淹、人員傷亡災(zāi)難。
2.2.1地表水的影響
鋁土礦地下開(kāi)采山洪也可能沖擊礦井。該礦區(qū)內(nèi)的主要河流為季節(jié)性河流，旱季時(shí)斷流，由于河床兩岸較為平坦和長(zhǎng)期缺乏治理，每當(dāng)汛期來(lái)臨，常造成洪水泛濫，洪水也會(huì)流入民采井、采空塌陷區(qū)，滲漏補(bǔ)給礦層頂?shù)装搴畬樱蛑苯訚⑷刖拢瑢?duì)井下安全開(kāi)采構(gòu)成嚴(yán)重威肋。
2.2.2地下水的影響
鋁土礦地下開(kāi)采水害分布有一定規(guī)律，它與成礦環(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造、氣候及區(qū)域水文地質(zhì)條件等因素有關(guān)。從水文地質(zhì)資料來(lái)看，該礦區(qū)存在的主要地下水患類型為寒武至奧陶系灰?guī)r水、采空區(qū)積水以及斷裂構(gòu)造的突水。因此水文地質(zhì)條件對(duì)礦床開(kāi)采影響較大，極有可能發(fā)生透水淹井事故。
2.3地質(zhì)條件的影響
鋁土礦的開(kāi)采安全受地質(zhì)條件的影響，地面和采空區(qū)塌陷主要發(fā)生在地下以井巷開(kāi)采的礦山。在礦山采空區(qū)，若保留礦柱不足，或因礦柱受損失，就會(huì)造成地面塌陷。該礦區(qū)內(nèi)軟弱層面積大，幾乎覆蓋整個(gè)礦區(qū)，礦區(qū)內(nèi)軟弱層有粘土巖、炭質(zhì)頁(yè)巖、泥巖、煤層等。它們的分布廣泛普遍，層位相對(duì)穩(wěn)定，但厚度變化大。軟弱層巖石顆粒膠結(jié)性能很差，力學(xué)強(qiáng)度低，巖體質(zhì)量差至極差，且吸水后膨脹，呈塑性狀態(tài)，干燥后收縮開(kāi)裂。有些軟弱層極薄且互相迭加又反復(fù)出現(xiàn)。因此，礦床賦存于堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬、軟弱、松散巖類中。表現(xiàn)為礦層頂?shù)装鍘r層強(qiáng)度較低，穩(wěn)固性較差，屬于軟弱至半堅(jiān)硬巖層；第四系砂卵石和風(fēng)化帶發(fā)育，民采礦井廣布；斷裂較發(fā)育，水文地質(zhì)條件復(fù)雜，礦床工程地質(zhì)條件屬于中等偏復(fù)雜類型。
2.3 瓦斯的影響
瓦斯爆炸是煤礦中最常見(jiàn)的災(zāi)害。由于通風(fēng)不良，使瓦斯積聚發(fā)生爆炸，造成井下作業(yè)人員傷亡，礦井被毀。該鋁土礦上部有兩層煤層。煤層的開(kāi)采對(duì)鋁土礦的安全造成巨大影響，在采礦過(guò)程中，隨著采掘活動(dòng)的進(jìn)行，上部煤層中的瓦斯可能沿頂板裂隙涌入采掘空間，或頂板垮落后上部煤層的煤直接進(jìn)入采掘空間釋放瓦斯。所以瓦斯礦井己構(gòu)成該建設(shè)項(xiàng)目的重大危險(xiǎn)源，必須引起高度重視。同時(shí)礦區(qū)范圍內(nèi)老窿、舊井巷分布較廣，尤其是開(kāi)采煤礦的廢棄老窿、舊井巷區(qū)內(nèi)可能積存有大量瓦斯，對(duì)礦井未來(lái)的生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重威肋。該礦井同時(shí)作業(yè)的采掘工作面較多，通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜，瓦斯防治必須引起高度重視。
3、鋁土礦地質(zhì)安全防治措施
3.1主要地質(zhì)構(gòu)造影響的防治措施
3.1.1在碰到褶皺構(gòu)造時(shí),必須加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理工作,以防事故發(fā)生。
3.1.2斷層影響井巷掘進(jìn)，如掘進(jìn)中碰到寬度較大的破碎帶時(shí)，必須加強(qiáng)支護(hù)，甚至要采取特殊措施才能通過(guò)斷層。
3.1.3在采場(chǎng)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分弄清采場(chǎng)內(nèi)斷層情況，認(rèn)真對(duì)待，并采取有效措施，以防止斷層對(duì)回采工作的危害。
3.1.4在節(jié)理發(fā)育地段進(jìn)行掘進(jìn)工作時(shí)，必須加密支護(hù)和加強(qiáng)頂板管理，否則容易發(fā)生坍塌及頂板沿節(jié)理冒落，影響安全生產(chǎn)。所以，在頂板節(jié)理發(fā)育時(shí)，工作面支架不能用頂柱，而要用棚子，且支架要密。當(dāng)采用錨桿支護(hù)時(shí)，要垂直節(jié)理布置錨桿。
3.1.5在布置掘進(jìn)巷道和回采工作面時(shí)，要與主要節(jié)理面垂直。
3.1.6節(jié)理是地下水的良好通道，必須加強(qiáng)礦山排水工作，以保證安全生產(chǎn)。
3.2水害主要防治措施
根據(jù)水文地質(zhì)條件及其特點(diǎn)，采用綜合、全局、系統(tǒng)的思路和方法，系統(tǒng)考慮礦山基建期和生產(chǎn)期的防治水方案與措施，系統(tǒng)考慮各礦段的開(kāi)采順序，采用有利于鋁土礦地下開(kāi)采防治水的開(kāi)采方案與技術(shù)，系統(tǒng)考慮礦井淺部開(kāi)采與深部開(kāi)采的防治水方案與技術(shù)。開(kāi)采設(shè)計(jì)應(yīng)從寒武至奧陶系灰?guī)r含水層帶壓開(kāi)采技術(shù)、寒武至奧陶系灰?guī)r含水層防治水技術(shù)、井巷工程及采場(chǎng)防治水等方面采取相關(guān)措施。本著充分利用地下水資源、當(dāng)確保礦床開(kāi)采對(duì)當(dāng)?shù)毓┧划a(chǎn)生太大影響的原則，在礦山防治水工作中應(yīng)采用“統(tǒng)籌兼顧，排供結(jié)合”的對(duì)策。
3.3地質(zhì)條件影響防治措施
3.3.1針對(duì)該礦區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)條件，在豎井施工及井下中段和其他巷道的掘進(jìn)過(guò)程中，必須加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，在接近松軟地層及斷裂構(gòu)造地帶時(shí)，必須采取短掘短支的辦法加強(qiáng)支護(hù)，防止發(fā)生片幫、冒頂事故，以保證施工作業(yè)安全。
3.3.2要保證礦區(qū)開(kāi)采的安全，需對(duì)礦區(qū)上層老窿、采空區(qū)、塌陷區(qū)的問(wèn)題進(jìn)行處理，必須加大人力財(cái)力的投入，探清并監(jiān)測(cè)鋁土礦上部原老煤窯以及現(xiàn)生產(chǎn)煤礦的采空區(qū)范圍、空間位置、充填情況、采空區(qū)頂板巖層工程地質(zhì)穩(wěn)定狀態(tài)以及冒落變動(dòng)情況等。對(duì)于該礦的開(kāi)采，應(yīng)該組織專門的“老煤窯采空區(qū)治理專項(xiàng)研究”，對(duì)未來(lái)采空區(qū)編制地下采空區(qū)實(shí)測(cè)圖，及時(shí)回填采空區(qū)，預(yù)留合理的安全礦柱。
3.3.3礦山要不斷研究改進(jìn)采礦方法，完善礦房結(jié)構(gòu)要素，設(shè)置標(biāo)志點(diǎn)，地表、井下要嚴(yán)密監(jiān)測(cè)巖體變形、移位等現(xiàn)象，及早發(fā)現(xiàn)、及時(shí)治理。
3.4與煤供伴生鋁土礦開(kāi)采瓦斯的防治措施
3.4.1在通風(fēng)、爆破、設(shè)備選型、供電等方面均要均充分考慮瓦斯的影響，制定措施，加強(qiáng)管理，防止發(fā)生瓦斯事故。
3.4.2根據(jù)2004年4月19日施行的國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局（國(guó)家煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)察局）第9號(hào)令《非煤礦山企業(yè)安全生產(chǎn)許可證實(shí)施辦法》第十條（三）的規(guī)定：“開(kāi)采與煤伴生、共生的金屬與非金屬礦床的通風(fēng)條件，應(yīng)當(dāng)符合煤礦開(kāi)采有關(guān)安全規(guī)程要求”。因此在基建和生產(chǎn)期間應(yīng)按照《煤礦安全規(guī)程》進(jìn)一步加強(qiáng)瓦斯管理。
4、結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于礦井生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，由于面臨的安全問(wèn)題多，安全隱患輻射面廣，因此在礦井安全管理過(guò)程中首先應(yīng)該注重細(xì)節(jié)，即在礦山生產(chǎn)過(guò)程中要樹(shù)立安全無(wú)小事的思想，對(duì)每一項(xiàng)可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題要從細(xì)節(jié)制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略；其次，要注重與時(shí)俱進(jìn)，即在安全生產(chǎn)過(guò)程中，要時(shí)刻關(guān)注安全條件、生產(chǎn)條件和地質(zhì)條件等影響安全生產(chǎn)的條件變化，并且根據(jù)變化情況及時(shí)制定相應(yīng)解決方法。
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關(guān)鍵詞：礦井系統(tǒng)，SVC，諧波治理
1 引言
由于煤炭行業(yè)機(jī)械化的普及和水平的提高，現(xiàn)代煤礦工業(yè)機(jī)電設(shè)備對(duì)供電質(zhì)量的要求越來(lái)越高，同時(shí)由于近幾年來(lái)國(guó)家對(duì)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)安全的重視程度已經(jīng)超出了歷史的高度，供電安全已經(jīng)成了煤礦安全裝備中的重要技術(shù)支撐，煤礦礦井供電系統(tǒng)的諧波分析與治理自然成了煤礦供電安全技術(shù)中的熱門研究課題。
2、TCR+FC型SVC控制系統(tǒng)構(gòu)成
SVC控制系統(tǒng)由控制柜、脈沖柜和功率單元三部分組成，其基本結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。控制柜采集現(xiàn)場(chǎng)的電壓、電流信號(hào)，計(jì)算處理后發(fā)出觸發(fā)脈沖，同時(shí)監(jiān)測(cè)晶閘管運(yùn)行狀況。脈沖柜將觸發(fā)脈沖轉(zhuǎn)換為符合要求的脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)觸發(fā)。功率單元由晶閘管、阻容吸收、熱管散熱器、脈沖變壓器、BOD板和擊穿檢測(cè)板六部分組成，串入電抗器回路，在脈沖信號(hào)控制下操縱晶閘管通斷，使電抗器流過(guò)預(yù)期的補(bǔ)償電流。
3、TCR+FC型SVC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 控制柜
控制柜由數(shù)顯表單元、微機(jī)監(jiān)控單元、開(kāi)關(guān)面板、主控單元、采樣單元、輸入輸出單元、整流部分及柜內(nèi)風(fēng)機(jī)和照明組成。
主控單元是整個(gè)SVC控制系統(tǒng)的核心，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)電壓、電流等參數(shù)的采樣、運(yùn)算，最后得出晶閘管觸發(fā)角，轉(zhuǎn)換為光信號(hào)后傳送給脈沖柜。同r，主控單元以通訊方式將工控機(jī)設(shè)定的各種參數(shù)傳給主控單元各功能板卡，并把各板卡采集的信息反饋回工控機(jī)。
采樣單元由電壓互感器和電流互感器共同組成，電壓互感器主要用于實(shí)時(shí)采樣網(wǎng)側(cè)電壓信號(hào)；電流互感器主要用于實(shí)時(shí)采樣網(wǎng)側(cè)電流、TCR電流以及濾波通道電流，再經(jīng)采樣轉(zhuǎn)換電路處理后，送至主控單元運(yùn)行。
輸入/輸出單元為主控單元輸入、輸出的開(kāi)關(guān)信號(hào)配備隔離繼電器，同時(shí)為主控單元和采樣單元提供直流供電。本單元包括3塊繼電器板和1個(gè)繼電器盒。
3.2 脈沖柜
脈沖柜由指示單元、晶閘管監(jiān)測(cè)單元、脈沖形成單元、光電轉(zhuǎn)換單元、供電單元和低導(dǎo)通試驗(yàn)單元組成。
脈沖柜接收到控制柜給出的晶閘管觸發(fā)光信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)脈沖觸發(fā)光電轉(zhuǎn)換板，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送給脈沖形成單元，在此形成六路強(qiáng)觸發(fā)脈沖后經(jīng)由阻抗匹配板送閥組柜分別觸發(fā)六路晶閘管。與此同時(shí)，脈沖觸發(fā)信號(hào)送脈沖檢測(cè)板，再變換為光信號(hào)后反饋給控制柜，供其檢測(cè)觸發(fā)脈沖是否正常。
指示單元指示脈沖柜工作狀態(tài)，面板上有紅色和綠色兩個(gè)光示牌：其中綠色為脈沖柜供電指示，當(dāng)脈沖柜上電后，綠色光示牌點(diǎn)亮；紅色為脈沖指示，當(dāng)脈沖形成單元正常工作發(fā)出觸發(fā)脈沖時(shí)，紅色光示牌點(diǎn)亮。晶閘管監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)閥組晶閘管的運(yùn)行狀態(tài)，比較觸發(fā)脈沖信號(hào)與反饋脈沖信號(hào)，判斷當(dāng)前擊穿的晶閘管數(shù)目，若已擊穿數(shù)目大于等于設(shè)定值則報(bào)擊穿故障，同時(shí)迅速跳闡將TCR切離用戶母線，保護(hù)閥組安全；若當(dāng)前擊穿數(shù)目大于0但小于設(shè)定值，則報(bào)擊穿故障但不跳閘，等待用戶維修時(shí)更換損壞的器件。其中，晶閘管擊穿數(shù)目和詳細(xì)器件編號(hào)以通訊的方式傳送到控制柜主控單元，供進(jìn)一步分析和處理。
3.3 閥組單元
根據(jù)不同的電壓等級(jí)，選用不同數(shù)量的可控硅反并聯(lián)在不同數(shù)量的幾個(gè)閥組柜中。AB、BC、CA三相閥組柜外的脈沖盒中分別穿過(guò)六根脈沖電纜。當(dāng)觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)，脈沖盒的次級(jí)感應(yīng)出一個(gè)脈沖，觸發(fā)可控硅控制極。閥組柜中主要包含熱管散熱器、脈沖盒、RCJ單元、BOD模塊、可控硅和擊穿檢測(cè)模塊。
晶閘管一個(gè)重要的參數(shù)是斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt，用于表明晶閘管在額定結(jié)溫和門極斷路條件下，使晶閘管從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)的最低電壓上升率。若電壓上升率過(guò)大，超過(guò)了晶閘管的上升率，則會(huì)在無(wú)門極信號(hào)的情況下開(kāi)通，即使此時(shí)加于晶閘管的正向電壓低于其陽(yáng)極峰值電壓，也可能發(fā)生這種情況，因?yàn)榫чl管可以看作是由三個(gè)PN結(jié)組成。
為了限制電路電壓上升率過(guò)大，確保晶閘管安全運(yùn)行，常在晶閘管兩端并聯(lián)RC阻容吸收網(wǎng)絡(luò)，利用電容兩端電壓不能突變的特性來(lái)限制電壓的上升率。因?yàn)殡娐房偸谴嬖陔姼械?，所以與電容C串聯(lián)電阻R可以起到阻尼作用，它可以防止R、L、C電路在過(guò)渡過(guò)程中，因?yàn)檎袷幵陔娙輧啥顺霈F(xiàn)過(guò)電壓損壞晶閘管，同時(shí)避免電容器通過(guò)晶閘管放電電流過(guò)大，造成過(guò)電流而損壞晶閘管。另外RCJ單元還有取能作用，為擊穿檢測(cè)模塊提供工作電壓。
BOD緊急觸發(fā)回路的作用是截?cái)嘤扇魏卧蛟斐傻目煽毓枵蜻^(guò)電壓，并且再發(fā)出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)使沒(méi)有被觸發(fā)的可控硅可以實(shí)現(xiàn)二次觸發(fā)。因此可以作為后備保護(hù)觸發(fā)。
4 總結(jié)
本文介紹了TCR+FC型SVC系統(tǒng)的構(gòu)成，分別從控制柜、脈沖柜以及閥組單元三個(gè)方面對(duì)SVC控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，為解決煤礦諧波治理問(wèn)題提供了良好的借鑒。
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