智能化矿山建设中的安全管理体系优化路径探讨

引言

传统矿山的生产长期面临着一系列的挑战，这些挑战不仅制约着生产效率的提高，而且对矿山企业的可持续发展也会产生影响。为更好地适应变革，实现煤矿高质量、可持续发展，基于智能矿山的煤矿机电技术管理创新迫在眉睫。这不仅关乎煤矿机电设备高效运行，也涉及如何利用智能化手段优化管理流程、提升故障预警及处理能力，对推动煤矿行业迈向智能化新纪元有着至关重要的意义。

1、智慧矿山特点

智慧矿山拥有高度集成的信息化系统，通过物联网技术将各个环节的设备、人员和管理系统进行无缝连接，实现信息的实时传输和互联互通。这种高度集成的系统可以实现对矿山生产过程的全面监控和管理，提高矿山的生产效率和安全性。智慧矿山强调数据的重要性，通过大数据分析技术对产生的海量数据进行挖掘和分析，提取有价值的信息，从而为管理决策提供依据，智慧矿山注重智能化技术的应用，例如人工智能和机器学习技术的运用可以提高矿山设备的自主决策能力，实现生产过程的智能化。通过智能化技术，矿山可以实现对设备的智能维护和预测性维护，减少停机时间和降低维修成本。智慧矿山强调安全和可持续发展，通过智慧矿山技术的应用可以实现对矿山生产环境和操作过程的实时监测，预防事故的发生并及时应对突发事件。同时，智慧矿山还可以优化资源利用，降低能耗和环境污染，实现矿山的可持续发展。此外，智能化矿山的安全管理还面临着法律法规滞后等问题，现有的安全法规和标准大多基于传统矿山模式制定，难以完全适应智能化矿山的新特点和新需求，这些挑战的存在，使得优化智能化矿山的安全管理体系成为一项紧迫而重要的任务。

2、矿山企业安全管理存在的问题

由于当前许多矿山企业的管理者缺乏相关的专业知识，同时还需要兼顾其他业务工作，使得他们在实际工作中难以有更多精力投入机电机械设备的安全管理工作中去，从而使得这部分安全管理人员的综合素质不高，在具体工作中无法发挥出应有的作用。一些矿山企业缺乏全面且细致的安全管理制度，尤其在矿井火灾防控方面的规范制度不完善。例如，矿山的火灾应急预案不够详细，不能针对不同类型的火灾制定有针对性的处理措施，安全检查制度不到位，未能及时发现潜在的火灾隐患，火灾防控的标准化流程和操作手册缺乏或滞后，导致矿工和管理人员在遇到火灾时无法快速、有效地应对。在实际执行过程中，安全管理措施往往停留在书面上，缺乏足够的监督和落实。矿山企业在安全管理上过于依赖检查和评估，而忽视了对具体执行情况的实时监督和问题反馈。由于缺乏有效的执行力，火灾防控措施未能落实到具体的工作中，导致火灾风险无法得到有效管控。在一些矿山企业中，矿山管理人员和作业人员之间的职责划分不清，导致火灾预防工作无法得到有效的协调与推动。

3、智能化矿山建设中的安全管理体系优化措施

3.1、加强人员培训

为了更好地实施矿山机电机械设备安全管理工作，必须对管理人员和操作人员进行全面系统的安全教育，提高其安全意识和安全技能。由于机电机械设备的种类繁多，型号各异，因此需要技术人员具备较强的专业知识和操作技能，才能保证机械设备的正常运转。为此，矿山企业应重视对技术人员的培养和培训，定期组织他们参加专业技术学习，并与知名院校合作开展校企合作项目，引进先进的专业人才，努力打造一支高素质、专业化的技术团队，为矿山机电机械设备的正常运行提供有力保障。此外还可以通过外聘专家或者聘请兼职老师的方式，为技术人员提供更为全面的指导，帮助其掌握最新的技术发展动态，不断提升自身的技能水平。

3.2、智能视频分析

AI智能视频分析平台是集图像采集、算法分析、告警推送于一体的煤矿安全生产信息化、智能化服务平台，主要运用机器学习、神经网络等技术承担煤矿安全生产事件及相关信息的处理、分析、发布和处置工作。服务层包括集成视频监控设备接入服务、视频数据存储服务、事件报警服务、日志记录服务等。应用层包括隐患智能分析、视频算法模型管理、智能分析配置等功能，具备物的不安全状态与隐患智能分析、人的不安全状态与隐患智能分析两类智能分析功能，并设置了视频与模型管理功能，提供视频预览、录像回放、模型管理、模型下载等功能。展示层使用B/S、C/S客户端、大屏、APP等途径对分析结果进行展示和推送，及时通知到安全生产、生产管理等多方人员。智能分析平台中包括多个场景的处理任务，每个任务处理中需要包括需求分析、方案设计、数据采集、数据清洗、模型选择、模型训练、模型评估、模型部署等八个步骤。

3.3、传感器技术

传感器可用于实时监测矿山生产过程中的各种参数，如温度、压力、振动等，为矿山管理人员提供及时的数据支持。通过传感器技术，可以实现对矿山设备状态的监测和预警，及时发现设备故障并采取措施，提高生产效率和减少停工时间。传感器技术也可以应用于煤矿工作人员安全监测中。例如，通过给工作人员配备携带式传感器设备，可以实时监测工作人员健康状况和工作环境，及时预警潜在的安全风险并采取措施保障安全。传感器设备还可用于监测矿山环境，如监测气体、粉尘浓度等，帮助提高矿山作业环境的安全性[1]。

3.4、提高煤矿机电设备安全性

煤矿的工作环境复杂，对于设备运行条件的要求极为严苛，传统的安全管理方法不能全面且实时掌握设备运行情况，从而引发安全风险。智能矿山技术成功融合传感器及物联网等技术，达到实时监测设备运行状况及获取数据等目的。本智能化系统能实时分析设备参数，迅速检测异常情况并报警，减少因设备故障引发的安全事故。智能矿山系统以大数据深度分析和机器学习能力为支撑，能够精准识别设备运行中的风险因素，并在事故发生前实施预防，大大降低事故概率[2]。

3.5、识别重大危险区域

矿山工程作业特殊、复杂，通常会存在具有安全隐患的危险区域，针对这些区域就需要进一步提高监管力度，避免引起严重伤亡情况。通过构建三维可视化模型可以全面、直观展示重大危险区域情况，通过结合现场监控模拟和颜色方案应用对危险区域进行锁定，利用监控设备进行监督并将数据进行报送，在出现安全事故的第一时间即刻进行处理，提高安全管理的水平。一方面，通过颜色方案应用可以强化危险区域区分效果。在传统安全管理过程中，大多数都以图纸为主要指导，安全管理人员通常按照图纸要求指导现场施工。但实际上，矿山地下施工情况复杂多变，是立体的场景，平面图纸难以准确有效判断危险区域情况。同时，平面图纸在人脑中的映射是不同的，抽象概念会使得管理人员理解有限，进而对重大危险区域的认识不足，产生安全风险[3]。

结束语

在生产效率的提高、人力资源的优化、工作安全的工作保障、矿石品位提高等方面，智能矿山的生产应用取得了显著的成效。通过对煤矿企业基建成本进行管理及控制，可以提升企业的基建资金利用率，同时也可以降低建设成本，增加企业的经济效益，以此来推动中国煤炭工业的健康、可持续发展。

参考文献：

[1] 谢红星. 基于安全管理问题的智能化矿山采矿技术分析[J]. 世界有色金属,2024,(17):34-36.

[2] 王凤凰, 王幸荣.智能化矿山采矿技术中的安全管理问题[J].中国金属通报,2023,(05):243-245.

[3]王鹏,胡而已,徐金陵,等.智能化矿山数据融合共享规范体系研究[J].中国煤炭,2022,48(06):19-27.DOI:10.19880/j.cnki.ccm.2022.06.004.