Die vorliegende Arbeit konzentriert sich auf das Bergwerk Qianjiaying in Kailuan und analysiert den aktuellen Stand und die Hauptprobleme der Wasser-, Feuer-, Gas- und Dachüberwachung bei der Sicherheitsproduktion in Kohlebergwerken sowie die Plattform des Frühwarn- und Erkennungssystems für die wichtigsten Gefahrenquellen im Bergwerk und das Datenübertragungssystem des Bergwerks Qianjiaying. Die Umsetzung wurde erforscht und konzipiert. Dieses Projekt befasst sich mit der Erforschung und Anwendung der Überwachung von Gefahrenquellen für schwere Unfälle in Bergwerken und der Frühwarntechnologie für Bergwerkskatastrophen, einschließlich Hydrogeologie, Selbstentzündung von Kohle, Gas und Dachdruck. Es steht in engem Zusammenhang mit der Sicherheit im Bergbau und trägt zur Verbesserung der Vorbeugung von Bergwerkskatastrophen und der Notfallmaßnahmen bei.
Der Betrieb von Kohlebergwerken unter Tage unterscheidet sich von anderen Produktionssystemen. Im Vergleich zum Betrieb über Tage gibt es hier viele unsichere natürliche Faktoren: große Gefahrenquellen wie Gas, Kohlenstaub, Dach, spontane Kohleverbrennung und Wasserschäden stellen eine Bedrohung für das Produktionssystem und die Bediener dar, was die produktionstechnische Ebene und die Entscheidungsebene des Managements erfordert. Während des Produktionsprozesses kann die Möglichkeit von Unfällen im Voraus vorhergesagt werden, der gefährliche Zustand des Produktionssystems kann bestimmt werden, das Gesetz der Unfälle kann verstanden und nachvollzogen werden, und die möglichen Gefahren können vorhergesagt werden, so dass entsprechende Präventivmaßnahmen ergriffen werden können.
Die Sicherheit der Produktion hatte in den Bergbauunternehmen schon immer oberste Priorität. Wenn sich ein Unfall ereignet, gefährdet er das Leben des Produktionspersonals, führt zum Stillstand der Produktion oder hat schwerwiegende katastrophale Folgen. Die dadurch verursachten wirtschaftlichen Verluste sind sehr groß, und die sozialen Auswirkungen werden schwerwiegend sein.
Durch die Überwachung der wichtigsten Gefahrenquellen für Grubenunfälle und die Erforschung von Frühwarntechnologien für Grubenkatastrophen wird die Überwachung und Kontrolle der Unfallursachen eine wichtige Rolle bei der Verhütung von Grubenunfällen spielen.
1 Aktueller Stand der Sicherheitsüberwachung in den Kohlebergwerken der Kailuan-Gruppe
Das Produktionssystem eines unterirdischen Kohlebergwerks ist ein großes System, das aus Menschen, Maschinen und der Umwelt besteht. Die Betriebseinheiten und die räumliche Verteilung sind äußerst komplex. Es gibt Katastrophen und Gefahren wie Gas- und Staubexplosionen, Wassereinbrüche, Brände unter Tage, Dachunfälle, Gasausbrüche sowie mechanische und elektrische Unfälle. Das unterirdische Produktionssystem ist dreidimensional im Raum verteilt und entwickelt sich dynamisch in der Zeit. Unfälle unter Tage sind dynamisch, zufällig und unscharf, und die verschiedenen Katastrophen sind zeitlich und räumlich miteinander verbunden. Am Beispiel des Bergwerks Qianjiaying der Kailuan-Gruppe haben wir die wichtigsten Gefahrenquellen wie Wasser, Feuer, Gas und Dach, die die Sicherheit der Kohleförderung beeinträchtigen, eingehend untersucht und ein Frühwarn- und Erkennungssystem für die wichtigsten Gefahrenquellen eingerichtet.
1.1 Aktueller Stand der Wasser-, Brand-, Gas- und Dachüberwachung im Bergwerk Qianjiaying
Die hydrologischen Parameter des Qianjiaying-Bergwerks werden mit dem intelligenten Frühwarnsystem der Xi'an Xinyuan Technology überwacht, das eine Oberflächenüberwachung durchführt.
Online-Verwaltung von Messstellenbezeichnung, Erfassungszeit, Verschüttungstiefe, Arbeitsstatus, Wassertemperatur, Wasserstand, Standort und anderen Parametern. Derzeit sind in der Qianjiaying-Mine 4 Überwachungsstationen und 16 hydrologische Bohrungen installiert.
Die Identifizierung und Erkennung von Grubenbränden und Gas erfolgt hauptsächlich durch das Bündelrohrüberwachungssystem und das Sicherheitsüberwachungssystem KJ340. Zur Erkennung des Dachdrucks werden Produkte von Tiandi Mako, Uroka und Cotech verwendet.
1) Online-Überwachung des Arbeitswiderstands des hydraulischen Ausbaus der Abbaufront. Das Bergwerk Qianjiaying verfügt derzeit über 6 Abbauflächen und zwei Sätze von Online-Überwachungsgeräten für den Arbeitswiderstand des hydraulischen Ausbaus; es gibt kein fortschrittliches Überwachungssystem für den Arbeitswiderstand der einzelnen Stützen. Das Online-Überwachungssystem für den Arbeitswiderstand des hydraulischen Ausbaus wurde von der Tiandi Mako Company entwickelt und hergestellt. Die wichtigsten Überwachungsinhalte sind: ① der Auswurfhubwert jeder Stütze; ② der Arbeitswiderstand der oberen Säule jeder Stütze; ③ die relative Arbeitsposition des Walzenladers; ④ das Überwachungssystem Die Überwachungsdaten können zum Boden übertragen und auf dem großen Bildschirm im Versandraum in Echtzeit angezeigt werden.
2) Online-Überwachung der Deckentrennschicht. Das Bergwerk Qianjiaying verfügt über 8 Tunnelbaustellen und 2 Sätze von Online-Überwachungssystemen für die Deckentrennschicht, die den Anforderungen des Projekts entsprechen. Das Bergwerk Qianjiaying hat die Beobachtung der Deckentrennungsschicht an der bestehenden Tunnelbaustelle und an zwei Fahrspuren der bergmännischen Ortsbrust durchgeführt. Gemäß der Beobachtungs- und Aufzeichnungsmethode wird alle 40 bis 50 m ein Instrument zur Messung der Deckentrennungsschicht installiert, das die Verschiebung von tiefen und flachen Punkten aufzeichnet. Hauptsächlich wird das Shandong Tai'an Yuroka Trennschichtüberwachungsgerät verwendet. Die Online-Warnfunktion für Dachablösungen ist nicht implementiert.
Eine Online-Überwachung der Ankerstangen, der Ankerseile und des Bohrdrucks ist noch nicht eingeführt worden. 1.2 Hauptprobleme im Bergwerk Qianjiaying
1) Umfassendes hydrologisches Überwachungssystem: Es werden nur die Temperatur des Oberflächenwassers, der Wasserstand und andere Parameter überwacht. An den unterirdischen Überwachungspunkten wurden keine relevanten Sensoren und Systeme zur Online-Erfassung von Wasserdruck, Wassertemperatur, Durchfluss und anderen Parametern installiert.