Concentrandosi sulla miniera di Qianjiaying a Kailuan, questo documento si concentra sull'analisi dello stato attuale e dei principali problemi di monitoraggio dell'acqua, del fuoco, del gas e del tetto della produzione di sicurezza della miniera di carbone, e analizza anche la piattaforma del sistema di preallarme e identificazione delle principali fonti di pericolo della miniera di carbone e il sistema di trasmissione dei dati della miniera di Qianjiaying. L'implementazione è stata studiata e progettata. Questo progetto riguarda la ricerca e l'applicazione del monitoraggio delle fonti di rischio di incidenti rilevanti nelle miniere e della tecnologia di allarme rapido per i disastri minerari, tra cui l'idrogeologia, la combustione spontanea del carbone, il gas e la pressione sul tetto. È strettamente correlato alla produzione di sicurezza nelle miniere e favorisce il miglioramento delle capacità di prevenzione e di risposta alle emergenze nelle miniere di carbone.
Le operazioni nelle miniere di carbone sotterranee sono diverse dagli altri sistemi di produzione. Rispetto al sistema operativo a terra, presenta molti fattori naturali non sicuri: le principali fonti di pericolo, come gas, polvere di carbone, tetto, combustione spontanea del carbone e danni all'acqua, rappresentano una minaccia per il sistema di produzione e gli operatori, che richiede il livello tecnico di produzione e il livello decisionale di gestione Durante il processo di produzione, la possibilità di incidenti può essere prevista in anticipo, lo stato di pericolo del sistema di produzione può essere determinato, la legge degli incidenti può essere compresa e compresa, e i possibili pericoli possono essere previsti in modo da poter adottare misure preventive pertinenti.
La sicurezza della produzione è sempre stata la priorità assoluta nel lavoro delle imprese di estrazione del carbone. Una volta che si verifica un incidente, questo metterà in pericolo la vita del personale di produzione, causando l'interruzione della produzione o conseguenze catastrofiche più gravi. Le perdite economiche causate sono enormi e l'impatto sociale sarà grave.
Attraverso il monitoraggio delle principali fonti di rischio di incidenti in miniera e la ricerca sulla tecnologia di allerta precoce dei disastri minerari, il monitoraggio e il controllo delle fonti di incidenti svolgeranno un ruolo importante nella prevenzione del verificarsi di incidenti di sicurezza in miniera.
1 Stato attuale del monitoraggio della sicurezza nelle miniere di carbone del Gruppo Kailuan
Il sistema di produzione delle miniere di carbone sotterranee è un grande sistema composto da uomini, macchine e ambiente. Le unità operative e la distribuzione spaziale sono estremamente complesse. Ci sono disastri e pericoli come esplosioni di gas e polveri, acqua, incendi sotterranei, incidenti sui tetti, esplosioni di gas e incidenti meccanici ed elettrici. Il sistema di produzione sotterraneo è distribuito tridimensionalmente nello spazio e si sviluppa dinamicamente nel tempo. Gli incidenti in sotterraneo sono dinamici, casuali e sfumati e i diversi disastri sono correlati nel tempo e nello spazio. Prendendo la miniera di Qianjiaying del Gruppo Kailuan come miniera dimostrativa, abbiamo condotto una ricerca approfondita sulle principali fonti di pericolo, come acqua, fuoco, gas e tetti, che influiscono sulla sicurezza della produzione della miniera di carbone, e abbiamo creato un sistema di allarme rapido e di identificazione delle principali fonti di pericolo.
1.1 Stato attuale del monitoraggio di acqua, fuoco, gas e tetti nella miniera di Qianjiaying
I parametri idrologici della miniera di Qianjiaying sono monitorati con il sistema di monitoraggio idrologico dinamico multiparametrico di Xi'an Xinyuan Technology, che realizza il monitoraggio della superficie.
Gestione online dei record relativi al nome del sito di misurazione, all'ora di rilevamento, alla profondità di interramento, allo stato di funzionamento, alla temperatura dell'acqua, al livello dell'acqua, alla posizione e ad altri parametri. Attualmente, il sistema di monitoraggio del livello idrico dei pozzi sotterranei della miniera di Qianjiaying ha installato 4 serie di sottostazioni di monitoraggio e 16 fori idrologici sotterranei.
L'identificazione e il rilevamento del fuoco e del gas di miniera sono completati principalmente dal sistema di monitoraggio dei tubi del fascio e dal sistema di monitoraggio di sicurezza KJ340. Per rilevare la pressione sul tetto, vengono utilizzati i prodotti Tiandi Mako, Uroka e Cotech.
1) Monitoraggio online della resistenza di esercizio del supporto idraulico del fronte di lavoro minerario. La miniera di Qianjiaying dispone attualmente di 6 fronti di lavoro minerari e di due serie di apparecchiature di monitoraggio online della resistenza di lavoro del supporto idraulico; non esiste un sistema avanzato di monitoraggio della resistenza di lavoro del supporto a colonna singola. Il sistema di monitoraggio online della resistenza di esercizio del supporto idraulico è stato progettato e prodotto dalla società Tiandi Mako. I principali contenuti del monitoraggio includono: ① il valore della corsa di espulsione di ciascun supporto; ② la resistenza di lavoro della colonna superiore di ciascun supporto; ③ la posizione di lavoro relativa della cesoia; ④ il sistema di monitoraggio I dati di monitoraggio possono essere trasmessi a terra e visualizzati sul grande schermo della sala di spedizione in tempo reale.
2) Monitoraggio online dello strato di separazione del tetto. La miniera di Qianjiaying dispone di 8 fronti di lavoro in galleria e di 2 serie di sistemi di monitoraggio online dello strato di separazione del tetto che soddisfano i requisiti del progetto. La miniera di Qianjiaying ha effettuato l'osservazione dello strato di separazione del tetto sul fronte di lavoro del tunneling esistente e su due corsie del fronte di lavoro dell'attività estrattiva, utilizzando il manuale Secondo il metodo di osservazione e registrazione, uno strumento per lo strato di separazione del tetto è installato ogni 40 ~ 50 m, con registrazioni dello spostamento di punti profondi e poco profondi, e non viene implementato il monitoraggio online. Si utilizza principalmente l'apparecchiatura di monitoraggio dello strato di separazione Shandong Tai'an Yuroka. Non è stata implementata la funzione di avviso online del distacco del tetto.
Il monitoraggio online delle sollecitazioni dell'asta di ancoraggio, del cavo di ancoraggio e della pressione di perforazione non è ancora stato stabilito. 1.2 Principali problemi della miniera di Qianjiaying
1) Sistema di monitoraggio idrologico completo: Vengono monitorati solo la temperatura dell'acqua in superficie, il livello dell'acqua e altri parametri. Non sono stati installati sensori e sistemi per il rilevamento online della pressione dell'acqua, della temperatura dell'acqua, del flusso e di altri parametri nei punti di monitoraggio sotterranei.