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露天煤矿开采的煤矿本质安全实施策略,边坡稳定监测与开采设备安全管控内容

来源:深圳市赛为安全技术服务有限公司 阅读量:0 发表时间:2025-12-05 13:41:45 标签: 煤矿本质安全

导读

露天煤矿开采因作业空间开放、设备规模庞大、地质条件复杂等特点,安全风险防控始终是生产管理的核心命题。本质安全理念强调从源头消除隐患,而非仅依赖事后处置,这一理念在露天煤矿场景中,需重点通过边坡稳定监测与开采设备安全管控两大核心环节落地。结合当前安全信息化建设的技术优势,将数字化手段融入风险识别、过程...

露天煤矿开采因作业空间开放、设备规模庞大、地质条件复杂等特点,安全风险防控始终是生产管理的核心命题。本质安全理念强调从源头消除隐患,而非仅依赖事后处置,这一理念在露天煤矿场景中,需重点通过边坡稳定监测与开采设备安全管控两大核心环节落地。结合当前安全信息化建设的技术优势,将数字化手段融入风险识别、过程管控和预警响应全流程,成为提升露天煤矿安全管理水平的关键路径。

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🌍 边坡稳定监测:构建“空天地”一体化信息化监测体系

边坡坍塌是露天煤矿最易引发群死群伤的重大风险之一,其稳定性受地质结构、水文变化、开采扰动等多重因素影响,传统人工巡检模式难以实现全面、实时、精准的监测。依托安全信息化建设,构建“空天地”一体化监测体系,可实现对边坡风险的全时段、全方位管控,从技术层面杜绝因监测盲区导致的安全事故。

空中层面以卫星遥感和无人机巡视为核心。通过InSAR卫星遥感技术,可穿透云雾等气象干扰,对边坡进行大范围、长周期的形变监测,精准捕捉毫米级的位移变化,为边坡稳定性趋势分析提供数据支撑;无人机则搭载高清摄像头和红外热成像设备,按照预设航线对边坡进行高频次巡检,重点排查裂缝、滚石、坡面松动等显性隐患,巡检数据实时回传至地面管控平台,替代人工进入危险区域作业,既提升效率又保障人员安全。

地面层面聚焦实时数据采集与动态预警。在边坡关键区域布设GNSS全球导航卫星系统监测站,24小时不间断接收卫星信号,结合地表沉降传感器、土壤含水量监测设备,形成高密度监测网络,实时采集边坡位移、应力变化、水文数据等核心指标。这些数据通过5G或工业以太网传输至安全信息化管理平台,平台内置智能分析模型,可对数据进行实时处理,当指标超过预设阈值时,自动触发声光报警、短信推送等多级预警机制,同时精准定位隐患位置,为现场人员撤离和应急处置提供明确指引。

地下层面强化隐蔽风险排查。针对边坡内部地质结构变化,通过钻孔应力计、光纤传感等技术,对边坡内部应力分布、岩层滑动趋势进行监测,弥补地表监测的局限性。将地下监测数据与空天、地面数据融合,在信息化平台构建边坡数字孪生模型,模拟不同开采工序对边坡稳定性的影响,为开采方案优化提供科学依据,从源头减少开采活动对边坡的扰动。


⚙️ 开采设备安全管控:打造“感知-诊断-管控”智能化闭环

露天煤矿开采依赖挖掘机、装载机、矿用卡车等大型设备,这些设备单机价值高、作业强度大,其运行状态直接关系到生产安全。设备故障、操作违规、疲劳驾驶等问题均可能引发设备碰撞、翻车等安全事故。通过安全信息化建设,构建设备全生命周期安全管控体系,实现从设备状态感知、故障精准诊断到作业过程管控的智能化闭环管理,是提升设备安全水平的核心手段。

设备状态感知需实现核心参数的全面覆盖。在开采设备上加装振动、温度、油压等传感器,实时采集发动机、传动系统、制动系统等关键部件的运行数据,同时通过车载定位系统和视频监控设备,记录设备作业位置、行驶轨迹及驾驶员操作行为。这些数据通过车载终端实时上传至设备安全管理平台,替代传统人工点检模式,避免因人为疏忽导致的故障漏判,实现设备隐患的早发现、早处置。

故障诊断环节引入人工智能分析模型。安全信息化平台依托大数据技术,对设备运行数据进行持续积累和分析,构建不同设备类型的故障诊断模型。当设备出现参数异常时,模型可快速定位故障部位、判断故障类型,并自动生成维修建议,推送至设备管理部门和维修人员,将设备维护从“被动抢修”转变为“预防性维护”。例如,当矿用卡车制动系统温度异常升高时,平台可立即预警并提示检查制动片磨损情况,避免因制动失效引发翻车事故。

作业过程管控聚焦人机协同安全。通过信息化平台实现对设备作业的动态调度,结合边坡监测数据和开采进度,智能规划设备行驶路线和作业区域,避免设备进入边坡危险区域或交叉作业冲突区域;针对驾驶员不安全行为,平台通过视频识别技术实时抓拍未系安全带、接打电话、疲劳驾驶等违规行为,立即触发车载声光报警,同时将违规信息同步至安全管理模块,与员工安全绩效挂钩,形成“技术预警+制度约束”的双重管控机制。此外,部分智能化程度较高的矿山已实现无人矿卡自动驾驶,通过激光雷达、毫米波雷达等多传感器融合技术,实现设备自主避障、精准停靠和协同作业,从根本上消除人为操作风险。


🔗 安全信息化中枢:实现数据融合与全流程管控

边坡稳定监测与设备安全管控的有效落地,依赖于统一的安全信息化中枢平台实现数据融合与联动处置。该平台需打破数据壁垒,将边坡监测数据、设备运行数据、人员操作数据、气象数据等进行整合,构建覆盖“人-机-环-管”全要素的安全管理数据库。

平台核心功能应包括数据可视化展示、智能分析预警和应急联动指挥。通过数据看板可直观呈现边坡位移趋势、设备运行状态、隐患排查整改情况等核心指标,实现安全态势“一屏总览”;内置的智能分析模型可结合多维度数据进行风险评估,例如当暴雨天气导致边坡含水量升高,同时监测到位移加速时,平台可自动提升预警等级,并关联提示该区域作业设备立即撤离;在应急处置环节,平台可快速调取隐患位置周边的人员、设备信息,自动生成撤离路线和救援方案,通过应急广播系统和人员定位设备,确保预警信息传达到每一名现场人员,实现“预警-响应-处置”的无缝衔接。

为保障信息化系统的稳定运行,需建立配套的管理制度。明确数据采集、传输、存储的标准规范,确保数据真实可靠;定期对监测设备和传输网络进行维护校准,避免因设备故障导致的数据中断;加强员工信息化操作培训,确保一线人员能够熟练使用预警接收终端、设备操作系统等工具,让技术手段真正服务于安全管理实践。

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❓ 精品FAQs:聚焦核心问题解答

1. 露天煤矿边坡监测为何要优先采用信息化手段?人工巡检不能满足需求吗?

人工巡检存在三大核心局限:一是覆盖范围有限,露天煤矿边坡往往绵延数公里,人工难以实现全区域无死角排查;二是精准度不足,依赖肉眼观察无法发现毫米级位移等隐性风险,且易受人员经验、责任心影响;三是安全风险高,人工进入边坡危险区域巡检本身就存在坠落、被滚石砸伤的风险。信息化手段通过“空天地”一体化监测,可实现大范围覆盖、毫米级精准监测和无人化作业,同时数据实时传输分析,能提前预警风险,这是人工巡检无法替代的。例如,InSAR技术可监测整个边坡的形变趋势,而人工巡检仅能发现局部显性隐患,两者结合虽更优,但信息化手段是核心支撑。


2. 开采设备安全管控中,信息化系统如何平衡技术预警与员工管理?

信息化系统并非取代员工管理,而是形成“技术赋能管理”的协同模式。技术层面,通过传感器和视频识别实现客观数据采集,避免“凭经验判断”的主观性,例如自动识别疲劳驾驶比人工监督更及时准确;管理层面,将系统采集的违规数据与安全绩效、岗位认证挂钩,明确奖惩标准,让员工清楚违规成本。同时,系统生成的设备运行数据和操作行为分析,可用于针对性开展安全培训,例如针对某类设备的高频故障,组织专项维修技能培训;针对高发违规行为,开展场景化安全警示教育。这种“技术预警-数据支撑-管理落地”的闭环,既提升管控效率,又让员工管理更具针对性。


3. 中小露天煤矿资金有限,如何低成本推进安全信息化建设

中小煤矿可采用“核心功能优先、分步迭代升级”的策略,避免一步到位的大额投入。优先聚焦边坡监测和设备管控的核心需求:边坡监测方面,可先部署无人机巡检和关键区域GNSS监测站,替代卫星遥感等高端设备,利用开源软件搭建简易数据处理平台;设备管控方面,针对核心设备加装基础传感器,监测制动、油压等关键参数,通过手机APP实现数据实时查看和预警,替代复杂的一体化平台。同时,可联合区域内同类煤矿组建信息化建设联盟,集中采购设备、共享技术服务,降低单矿成本。此外,部分地区应急管理部门有安全生产信息化补贴政策,可积极申请政策支持,逐步完善信息化体系。


4. 安全信息化系统投入使用后,如何避免“重建设、轻应用”的问题?

避免这一问题需从制度和实践两方面发力。制度上,明确各岗位的信息化系统操作职责,将系统使用情况纳入日常安全检查,例如要求边坡监测人员每日核对数据传输情况、设备操作员每日登录系统确认设备状态,确保系统真正融入日常工作;建立系统运行考核机制,对数据上传及时率、预警响应准确率等指标进行量化考核,与部门绩效挂钩。实践上,简化系统操作流程,开发贴合现场需求的移动端功能,降低员工使用门槛;定期组织实操培训和技能竞赛,让员工熟悉系统功能并感受到信息化带来的便捷,例如通过系统快速接收预警信息、查询设备状态,提升员工使用积极性。同时,根据使用反馈持续优化系统功能,确保技术手段与现场需求匹配。


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