缩略图
Science and Technology Education

浅谈数字安全监察在煤矿安全管理中的应用

作者

陈爱尚

神木县隆德矿业有限责任公司 陕西省 榆林市 719000

近年来我国煤矿安全生产形势虽整体趋于稳定,由各类顶板、瓦斯、水害及机电事故导致的生命财产损失事件仍时有发生,深刻暴露出现行安全监察体系中关键环节的脆弱性与滞后性,国家煤矿安全监察局持续推进的安全生产标准化建设与双重预防机制,对风险管控的精密度与时效性提出了更高诉求,而随着第四次工业革命浪潮席卷全球,大数据、人工智能、物联网及5G 通信等数字技术深度渗透至工业安全领域,为突破传统煤矿安全监察的时空限制与技术藩篱提供了强劲引擎,这一技术变革驱动着煤矿安全管理从经验依赖型向数据驱动型进行深刻转型,数字安全监察因此被视为提升煤矿本质安全水平的关键支撑点,日益受到理论研究与实践应用的高度关注。

一、数字安全监察在煤矿安全管理中的价值

(一)风险预警能力显著提升

数字安全监察系统通过部署于井下的多类型传感器网络持续捕获瓦斯浓度、一氧化碳含量、风速、顶板压力、设备温度等关键参数,结合地质构造与开采进度数据构建动态风险评估模型,实现对潜在危险源的早期识别与分级预警,这种全天候不间断的监测机制能够捕捉到人工巡查难以发现的微弱异常信号,例如瓦斯涌出量的渐进性变化或支护结构应力的缓慢累积,使安全管理人员得以在隐患演变为事故前采取针对性防控措施,有效扭转传统监察中事后追责的被动局面,尤其对于高瓦斯矿井或冲击地压矿区,超前预警为制定避灾路线与应急方案争取到宝贵时间窗口[1]。

(二)监控覆盖盲区彻底消除

传统人工巡检受限于体力、视线及井下复杂地形制约,存在大量无法及时到达或观察的死角区域,而数字监察通过光纤传感、无线定位与视频智能分析技术形成立体化监控网络,实现采掘工作面、运输巷道、通风设施等全区域的可视化与数字化覆盖,安装在移动设备或矿工头盔上的便携式终端实时回传定位信息与环境数据,结合 AI 视频行为识别算法自动检测违规操作或异常状态,这种无死角监控体系不仅大幅降低因监管遗漏导致的安全事故概率,更通过电子围栏与智能门禁系统强化危险区域的人员准入控制,从空间维度筑牢安全防线。

(三)管理流程效能深度优化

数字监察平台将安全规程执行、设备维护记录、隐患排查整改等管理动作全部纳入线上闭环系统,相关工作人员通过移动终端进行标准化数据录入与任务签收,系统自动生成巡检路线规划与工单分配方案,同时利用区块链技术确保数据上传的不可篡改性,这种流程再造显著压缩了纸质报表传递、人工统计汇总等环节的时间损耗,使安全指令的传达效率提升数倍,管理层可通过驾驶舱大屏实时掌握各环节合规率与整改进度,基于数据分析调整资源配置优先级,推动安全管理从碎片化、经验化向系统化、标准化转型。

(四)决策支持依据科学强化

海量历史监测数据与实时动态信息在监察平台中经过清洗融合后形成多维度安全数据库,通过机器学习算法挖掘事故前兆特征与风险演化规律,辅助管理人员识别不同采煤工艺、地质条件或季节气候下的高危场景,例如通过对比历年瓦斯突出事件前后的微震信号模式建立预测阈值,或分析设备故障率与检修周期的关联性优化预防性维护计划,这种基于数据关联分析的决策模式大幅降低了对个体经验判断的依赖程度,使安全投入与管控措施能够精准聚焦于高风险环节,为煤矿安全生产长效机制建设提供坚实的科学支撑。

二、数字安全监察在煤矿安全管理中的应用策略

(一)构建全域感知网络体系

在井下关键区域密集部署具备防爆认证的多参数传感器节点,覆盖气体监测、微震监测、设备状态监测等核心功能模块,同步整合现有工业视频监控系统与人员定位系统,通过矿用万兆工业环网实现多源异构数据的实时回传,重点强化采掘工作面、回风巷、机电硐室等高危区域的监测点位密度,针对冲击地压风险矿井增设地音监测与应力在线分析装置,形成物理空间与数据空间双重覆盖的感知神经末梢,确保环境参数变化与设备异常状态的毫秒级捕获能力,为后续智能分析提供完整准确的数据基底。

(二)建立智能分析预警中枢

基于云计算平台搭建安全大数据处理中心,开发融合机器视觉、时序模式识别与多变量关联分析算法的预警引擎,对传感器上传的实时流数据进行动态清洗、特征提取与深度挖掘,重点构建瓦斯涌出动态模型、顶板离层预警模型及设备故障预测模型,设置多级报警阈值并实现预警信息的自动分级推送,配套开发移动端安全管控 APP 使管理人员随时接收预警简报与处置建议,同时建立预警响应跟踪机制确保每条报警信息形成处置闭环,通过持续优化算法参数提升对渐变式风险的识别灵敏度[2]。

(三)推行人机协同巡检模式

为井下巡检人员配备集成气体检测、音视频记录及北斗定位功能的智能矿灯或手持终端,在固定监测点覆盖盲区实施移动式数据采集,系统根据历史事故数据与实时风险评估结果动态生成最优巡检路线,利用增强现实技术在巡检人员视野中叠加设备参数标准值与隐患点导航标记,现场发现的异常状况可通过语音输入或图像捕捉即时上传至管理平台,平台自动关联设备档案与维修记录生成诊断报告,形成固定监测与移动巡检互补、人工经验与智能判断融合的新型监察形态。

(四)实施数据驱动管理闭环

建立覆盖隐患上报、整改指派、过程跟踪、验收销号的全流程数字化管理模块,将安全监察标准转化为可量化的数据指标嵌入业务流程,开发基于区块链技术的电子工单系统确保每个环节操作留痕与责任溯源,管理层通过数据驾驶舱实时监控瓦斯超限次数、隐患整改延迟率、设备带病运行时长等关键绩效指标,定期生成多维度安全态势评估报告揭示管理薄弱环节,依据数据分析结果动态调整监察重点与资源配置方案,形成“监测-预警-处置-反馈-优化”的螺旋上升式管理闭环。

总结

综上所述,数字安全监察在煤矿安全管理中的深入应用,标志着安全生产管理模式从被动响应向主动预测的根本性变革,通过构建全域感知网络与智能预警中枢,实现井下环境多维度动态监测与风险超前干预,将传统依赖人工经验的安全管控转化为数据驱动的精准决策,同时借助人机协同巡检与数字化管理闭环重塑业务流程,有效解决监管盲区与信息滞后等历史性难题,显著提升重大灾害防控能力与日常管理效能。数字监察系统不仅大幅降低瓦斯突出、顶板事故等恶性事件发生概率,更通过标准化流程与客观数据支撑,推动煤矿安全管理体系向标准化、透明化、智能化方向持续演进,为矿工生命安全与企业可持续发展构筑坚实防线,最终推动煤矿安全管理从单点防控向系统韧性提升的战略转型,为能源行业高质量发展提供更强大的安全保障能力。

参考文献

[1]刘建刚,李喜军,马喜平. 数字化、智能化在煤矿安全管理中的应用探析 [J]. 内蒙古煤炭经济, 2024, (09): 100-102.

[2]公军. 数字安全监察在煤矿安全管理中的应用 [J]. 冶金管理, 2022,(13): 1-3.