缩略图
Education and Training

煤矿安全监管体系的优化与创新

作者

曹明

铜川市能源局 陕西 727031

引言

煤矿安全生产直接关乎众多矿工的生命安全,更是能源产业可持续发展的核心要素,当前,我国煤矿安全监管领域尚存法规体系不完善、技术应用较慢等多重挑战,因此,全面深化煤矿安全监管体系的优化与革新,对有效解决当前监管难题及大幅减少煤矿安全事故发生率具有极其关键的作用,更是我国煤矿行业迈向高质量发展的必然需求与急切使命。

1.煤矿安全监管体系的优化

1.1 健全法律法规体系

我国正完善煤矿安全法律规范体系,需紧密跟进行业发展趋势并应对复杂地质条件带来的开采难题。一方面,需对现行法规实施细致化调整,针对瓦斯、水害、冲击地压等不同灾害场景,制定具有针对性及独特性的法律条文,清晰界定煤矿企业在灾害预防、监测预警及应急处置各环节的法律责任与操作规程,确保在处理复杂灾害时能依照法规精确制定对策[1]。另一方面,加速推进新兴领域法律法规制定,例如在智能化采矿领域涉及的数据保护及远程设备操作的安全规范等,对煤矿建设项目全流程安全监管规范进行制定,完善法律漏洞,打造涵盖煤矿生产全链条及全要素的体系,构建适应技术变革及复杂安全挑战的全面法律体系,确保煤矿安全监管依法依规进行,法律条款高度精准且实战性强。

1.2 强化政府监管职能

政府应运用大数据分析技术,对煤矿企业生产数据、安全隐患排查数据、设备运行数据实施整合及深度分析,精确锁定高风险安全区域及时间节点,实施精准监管。同时,探索新型监管途径,构建跨区域、跨部门的联合监管协调体系,突破行政障碍,资源整合、信息共享、执法协同,形成合力。针对跨行业煤矿及重大安全隐患整改等挑战,实施联合攻克。加强监管人员绩效评估及责任追责力度,引入第三方评估机构对监管成效进行公正评估,将评估成果与监管人员晋升及奖惩相联系,激发监管人员增强专业能力和执法效率。

1.3 完善企业主体责任机制

煤矿企业应打造以安全为核心的企业文化,强化安全文化培育,将安全观念贯穿企业全方位,让安全成为员工自觉追求。管理体系上,实施安全管理目标责任制度,将安全指标细化到部门、班组和个人,明确各层级在安全风险控制、隐患排查整治、安全教育培训等方面的量化职责,定期考核并严格奖惩[2]。运用数字化技术构建企业安全管理体系信息平台,跟踪生产安全状况,实现安全隐患预警、跟踪及整改闭环管理。强化企业主体责任机制,从源头筑牢安全生产基础、预防事故。

1.4 提升技术监管水平

依托物联网、人工智能、5G 等尖端科技,构建煤矿安全智能感知系统,井下关键设备和作业场所广泛部署传感器,实时收集设备运行数据、环境状况及人员定位信息,运用人工智能技术算法实现即时分析和风险评估,预先评估潜在安全风险。同时,开发并运用智能型安全监管系统,实现煤矿生产全流程远程可视化监管、自动化风险评估及智能化决策支持。例如,运用无人机及机器人等智能化设备,自动替代人工巡查高风险区域,增强监管效能与精确度。

1.5 优化人员培训体系

在人员培训体系之优化过程中,充分利用虚拟现实及增强现实等沉浸式技术,模拟瓦斯爆炸、透水、冒顶等事故发生情景,使员工深刻体验事故的严重后果,增强安全防范意识及紧急应对技能。同时,依据岗位具体要求,量身打造专属培训方案,针对采煤、掘进、通风等岗位特设专业技能提升课程,针对安全管理人才开设安全法规、风险管控、应急指挥等课程。

2.煤矿安全监管体系的创新

2.1 引入智能化监管系统

实施智能化监管系统需攻克井下复杂电磁环境及多设备协同兼容等技术难题,构建具备边缘计算功能的智能传感器网络体系,实时监测瓦斯浓度、顶板移动及设备振动等关键数据,运用数字孪生技术打造矿井实时虚拟模型,实现生产场景与数据模型的即时同步。系统之核心为自主决策算法的不断迭代与优化,具备自动识别异常数据关联功能,对设备温度突增与周边瓦斯浓度变化进行联动分析,及时发布可能引发爆炸的预警信息,同步启动井下智能执行终端,自动启动局部通风强化及设备停机等紧急措施。

2.2 建立大数据分析平台

构建煤矿安全大数据分析系统要解决多源异构数据融合挑战,融合地质勘探、生产调度等多元结构化与非结构化信息,用分布式计算架构即时清洗数据、挖掘特征。平台亮点是打造动态风险预测模型,用 LSTM 神经网络探索历史事故与实时监测数据联系,分析煤层透气性系数与瓦斯突出风险的非线性联系,精准预判各挖掘深度风险走向。技术难题包括数据安全和隐私防护,需用联邦学习框架在不泄露原始数据时实现跨矿业企业模型联合训练,同时用区块链技术存证核心数据溯源信息,保障分析结果可靠、可追踪。

2.3 推广远程监控技术

推广远程监控技术要克服井下复杂地形信号覆盖及抗干扰挑战,运用太赫兹波通信及 Mesh 自组网技术,打造高效穿透、低延迟的地下无线通信网络,确保深井高清视频及传感数据实时传至地面指挥中心。在智能巡检机器人集群协同控制方面有创新应用,运用多机同步定位与地图构建技术实现无人区域自主导航路径规划,配备红外热成像及气体质谱设备,对隐蔽区域进行三维建模及成分剖析。技术挑战是极端环境中设备稳定性,需开发宽温域电池及气膜密封结构防煤尘侵入,同步研发依托数字孪生的远程控制技术,地面人员借助力反馈设备远程操控机器人进行复杂故障检测,推进“井下无人化、地面少人化”监控模式变革。

2.4 实施风险分级管控

执行风险分级管理需构建动态量化评价机制,依据矿井地质状况、开采技术条件、设备运行状况等多重关键指标,建立涵盖多个指标的风险矩阵模型,运用层次分析法与熵权法相结合进行权重分配,精确评估各作业区域的风险级别。创新之处在于对风险等级实施实时动态调整机制,实时监测数据与预设阈值相对照,若瓦斯浓度超标或顶板位移速度急剧上升,自动触发风险等级提升,同步优化管理手段:对高风险区即刻执行停工撤离流程,中风险区提升巡查频率,低风险区以智能监测为核心实施常规管理。

2.5 建立第三方评估机制

构建第三方评估体系要打破行业障碍与利益纠葛,成立含地质力学、安全工程、智能开采等跨领域专家及 AI 算法工程师的综合性评估小组,实施“盲评加现场核实”双重机制。创新举措是构建评估指标动态生成体系,依被评估矿企生产数据自动构建专属评估指标,对高瓦斯矿井着重评估瓦斯抽采效率,强化冲击地压矿井顶板支护参数校验,用知识图谱技术连接历史评估成果与事故案例,识别并评估指标盲点。技术挑战是确保评估过程客观,实施区块链存证系统记录评估全过程数据,用数字水印技术标识现场采集影像资料,融入博弈论模型构建评估方与被评估方利益平衡机制,防止人为干扰评估公正,最终产出具技术权威性和公信力的评估报告[3]。

结束语

优化创新煤矿安全监管体系是一项涵盖多领域多层面的复杂系统工程,需多角度协同推进并综合施策,持续优化法律法规、深化安全责任执行、主动采纳新技术新方法等措施,能显著增强煤矿安全监管的效能与水准,我们需不断推进煤矿安全监管体系改革步伐,紧密契合煤矿行业发展的新动向与需求,持续创新监管策略与手段,强化煤矿安全生产坚实屏障,此举有效促进了煤矿行业在安全与持续发展间达成良性循环。

参考文献

[1]张哲瑞.我国煤矿安全现状及应当采取的对策研究[J].内蒙古煤炭经济,2022,(11):115-117.

[2]最新安全生产法律法规 文件提要[J].劳动保护,2022,(05):88-89.

[3]冯春花,张明慧.基于物联网的煤矿安全监管体系变革探讨[J].煤矿安全,2021,52(07):261-264.