智能化礦山建設(shè)實(shí)施方案-通防專業(yè)-施工方

1、智能化礦山建設(shè)實(shí)施方案-通防專業(yè)-施工方 案智能化礦山建設(shè)實(shí)施方案-通防專業(yè)一、智能化儀器發(fā)放室（一）現(xiàn)狀：儀器發(fā)放室主要任務(wù)為下井人員提供礦燈、自 救器、瓦斯氧氣兩用儀、多功能參數(shù)儀等多種儀器的收發(fā)、記錄 工作，弁負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備儀器進(jìn)行日常維護(hù)。目前在冊(cè)8人，負(fù)責(zé)瓦斯兩用儀、多功能參數(shù)儀、光干測(cè)定器等近四百余臺(tái)儀器的發(fā)放 工作。（二）改造計(jì)劃：1、安裝儀器智能化控制系統(tǒng)。2、安裝智 能充電柜。3、需佩戴儀器下井人員，根據(jù)系統(tǒng)授權(quán)，自行取用 儀器。（三）實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：1、對(duì)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，如有充 電故障自動(dòng)報(bào)警；2、根據(jù)儀器用電量情況進(jìn)行自動(dòng)充電，滿電 后自動(dòng)斷電；3、實(shí)現(xiàn)無人值守，預(yù)計(jì)減少儀

2、器發(fā)放人員 4人。（四）資金計(jì)劃：50萬元二、瓦斯抽放站智能化控制（一）現(xiàn)狀：瓦斯抽放站目前在用瓦斯抽放泵共計(jì)6臺(tái)，建有高負(fù)壓泵房和低負(fù)壓泵房。按照煤礦安全規(guī)程規(guī)定，需雙崗 24小時(shí)值班，抽放站現(xiàn)在冊(cè)職工 9人，已無法滿足北風(fēng)井值班 需要。且低負(fù)壓抽放泵使用年限已超 10年，所有閥門、抽放泵啟停均為人工控制，在抽放泵切換、應(yīng)急啟動(dòng)時(shí)值班人員操作繁 瑣，工作強(qiáng)度大。在 2018年時(shí)，已對(duì)部分抽放站管路控制閥門 進(jìn)行電動(dòng)控制改造，但仍不滿足現(xiàn)行需要。（二）改造計(jì)劃：1、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控站控制系統(tǒng)（包括可編程邏輯 控制器（PLC）在線監(jiān)測(cè)儀表及執(zhí)行器等）。2、自動(dòng)化系統(tǒng)（包括 PLC、各類儀表、現(xiàn)場(chǎng)面板、網(wǎng)

3、絡(luò)通信等設(shè)備 ）。3、電動(dòng)閥門。（三）實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：1、完成生產(chǎn)過程的邏輯控制及工況參數(shù) 的采集和處理。2、對(duì)抽采泵、閥門等設(shè)備的全面聯(lián)動(dòng)控制，實(shí) 現(xiàn)以下功能：泵站進(jìn)水壓力低于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停泵，弁發(fā) 出報(bào)警信號(hào)；根據(jù)抽放泵的工作時(shí)間，可自動(dòng)輪值切換機(jī)泵；根 據(jù)不同時(shí)間段可自動(dòng)變換預(yù)設(shè)的出口壓力值；各種設(shè)定值均可通過面板、上位機(jī)進(jìn)行修改；面板和上位機(jī)均能在線監(jiān)控進(jìn)出口壓 力、流量、泵閥運(yùn)行狀態(tài)、抽放泵的電力參數(shù)（電壓、電流、頻 率）等。3、根據(jù)系統(tǒng)指令對(duì)閥門進(jìn)行電動(dòng)控制。（四）資金計(jì)劃：200萬元三、鉆機(jī)施工智能識(shí)別（一）現(xiàn)狀：依據(jù)山西煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于煤礦事故風(fēng)險(xiǎn) 分析平臺(tái)建設(shè)和聯(lián)網(wǎng)工作的通

4、知（晉煤監(jiān)辦2018100號(hào)）文件要求，各煤礦企業(yè)要建設(shè)煤礦事故風(fēng)險(xiǎn)分析平臺(tái)，與山西煤監(jiān)局煤礦事故風(fēng)險(xiǎn)分析平臺(tái)實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接。其中包含探放水作 業(yè)、瓦斯鉆場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，現(xiàn)鉆機(jī)施工視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在建設(shè) 中。（二）改造計(jì)劃：安裝一套煤礦瓦斯鉆場(chǎng)視頻監(jiān)控管理系統(tǒng),利用人工智能圖像識(shí)別技術(shù)識(shí)別打鉆作業(yè)時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)。（三）實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：1、可實(shí)時(shí)識(shí)別鉆桿使用數(shù)量、打鉆作業(yè) 人數(shù)，自動(dòng)計(jì)算鉆孔深度。2、通過系統(tǒng)的安裝，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)施工 人員的行為，確保瓦斯鉆孔的施工質(zhì)量， 有利于落實(shí)防突措施和 減少突出事故，杜絕工作量瞞報(bào)。3、為安全監(jiān)管、事后追朔、科學(xué)決策，提供直觀、可靠的手段和證據(jù)。（四）資金計(jì)劃：在煤礦事故

5、風(fēng)險(xiǎn)分析平臺(tái)建設(shè)費(fèi)用中已包 含，無需額外投資。四、井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)改造（一）現(xiàn)狀：天池公司井下工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，由中煤科工北京煤科 院設(shè)計(jì)弁于2010年建成，主要用于井下作業(yè)人員定位系統(tǒng)、安 全監(jiān)控系統(tǒng)（備用傳輸線路）、調(diào)度通信系統(tǒng)、語音廣播系統(tǒng)、 井下視頻監(jiān)視系統(tǒng)等信息數(shù)據(jù)傳輸； 目前存在部分地面及井下安 全生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)未安裝工業(yè)交換機(jī)的問題。 同時(shí)由于使用時(shí)間長(zhǎng)、 設(shè) 備老化，故障頻繁，導(dǎo)致井下通訊和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)有中斷，嚴(yán)重影 響礦井安全穩(wěn)定生產(chǎn)。（二）改造計(jì)劃：1、更換現(xiàn)有工業(yè)環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，建設(shè)礦井 萬兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)。2、增加隔離防火墻，保障網(wǎng)間訪問安全性， 滿足礦井上傳業(yè)務(wù)需求。3、增加一臺(tái)機(jī)房工業(yè)環(huán)網(wǎng)核

6、心交換機(jī)， 組成雙核心設(shè)備環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。 4、增加井下工業(yè)環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，滿足礦 井未來發(fā)展需要。5、增加調(diào)度臺(tái)接入交換機(jī)，滿足調(diào)度臺(tái)對(duì)井 下生產(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。（三）實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：1、保證現(xiàn)有井下工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的正常使用，杜絕因設(shè)備問題造成的網(wǎng)絡(luò)中斷現(xiàn)象，保障礦井安全穩(wěn)定生產(chǎn)。2、適應(yīng)礦井規(guī)模擴(kuò)大和未來業(yè)務(wù)的開展，增加工業(yè)環(huán)網(wǎng)接入節(jié) 點(diǎn)，覆蓋礦井井下生產(chǎn)范圍，保障礦井各生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)能 夠?qū)崟r(shí)上傳，各部門對(duì)各生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。（四）資金計(jì)劃：80萬元五、三維通風(fēng)輔助決策系統(tǒng)（一）現(xiàn)狀：目前礦井通風(fēng)能力核定，大多處于定性的評(píng)估 階段，雖然煤礦安全規(guī)程和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)全礦井通風(fēng)阻力測(cè)定 和日常測(cè)風(fēng)工作

7、進(jìn)行了要求， 但數(shù)據(jù)大多停留在紙面， 缺乏對(duì)數(shù) 據(jù)的深入建模分析和可視化解譯。 相關(guān)的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)解算工作， 總 體來說，還處于比較初級(jí)的水平。（二）改造計(jì)劃：建立安裝一套符合天池公司實(shí)際的三維通 風(fēng)輔助決策系統(tǒng)。（三）實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：1、借助于現(xiàn)代化的信息管理技術(shù)，以計(jì) 算機(jī)作為輔助手段，來對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行管理。 使用計(jì)算機(jī)圖 形技術(shù)建立礦井仿真三維通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)巷道的斷面、風(fēng)阻以及通風(fēng)構(gòu)筑物等參數(shù)進(jìn)行賦值，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)系統(tǒng)的數(shù)字化和三維可 視化，然后通過成熟的算法對(duì)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、解算，對(duì) 通風(fēng)過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，從而為管理技術(shù)人員提供必要的數(shù)據(jù)支 持，以輔助通風(fēng)和生產(chǎn)決策。通過三維建模系統(tǒng)，通

8、風(fēng)技術(shù)人員 可從任意角度觀察和調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)， 實(shí)現(xiàn)巷道風(fēng)量分配的實(shí)時(shí)解 算和分析，幫助提高礦井通風(fēng)決策人員的科學(xué)決策水平。2、礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理與優(yōu)化，通風(fēng)系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)三維可視化展現(xiàn)與預(yù) 警（如：風(fēng)速過大、微風(fēng)、污風(fēng)循環(huán)，通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)整方案制定及預(yù)先仿真模擬（如：預(yù)測(cè)巷道貫通、延伸、密閉、工作面搬遷或者 風(fēng)機(jī)葉片角調(diào)整后通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)能力和穩(wěn)定性），應(yīng)急預(yù)案制定及避災(zāi)線路動(dòng)態(tài)分析，風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)分析，自然風(fēng)壓分析，井下巖 溫、風(fēng)溫及火災(zāi)條件下非穩(wěn)態(tài)通風(fēng)系統(tǒng)模擬分析，反風(fēng)演習(xí)模擬與分析、通風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析以及以三維通風(fēng)仿真為基礎(chǔ)的通風(fēng) 管理決策支持等領(lǐng)域，幫助礦井實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、合理和科學(xué)的 通風(fēng)管理，為

9、實(shí)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)管理打下基礎(chǔ)。（四）資金計(jì)劃：45萬元六、井下無線網(wǎng)絡(luò)改造（一）現(xiàn)狀：天池公司井下無線網(wǎng)絡(luò)，由江蘇三恒集團(tuán)公司 設(shè)計(jì)弁于2013年建成，主要用于無線通信系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)傳輸； 目前存在由于使用時(shí)間長(zhǎng)、設(shè)備老化，故障頻繁，導(dǎo)致井下通訊 和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)有中斷，嚴(yán)重影響礦井安全穩(wěn)定生產(chǎn)。（二）改造計(jì)劃：1、建立綜采自動(dòng)化工作面 5G無線網(wǎng)絡(luò) 傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工作面和運(yùn)輸大巷的 5G無線覆蓋。在覆蓋區(qū)域 實(shí)現(xiàn)語音、集群通訊、數(shù)據(jù)、實(shí)施視頻采集、實(shí)時(shí)設(shè)備工況數(shù)據(jù) 采集等業(yè)務(wù)。2、提供無線大寬帶，保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)承載傳送。3、實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)統(tǒng)一接入及實(shí)時(shí)傳輸， 提供多種接口功能的無線接入 終端，為

10、井下設(shè)備提供有線轉(zhuǎn)無線的通道， 保證設(shè)備工況數(shù)據(jù)和 自動(dòng)化控制設(shè)備信令的有限傳輸和無線傳輸?shù)碾p通道備份。（三）實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：采用5G通信技術(shù)來建立的信息化、自動(dòng) 化煤礦井下通信系統(tǒng)，全過程對(duì)煤礦開采進(jìn)行監(jiān)控管理，確保煤礦開采安全生產(chǎn)，從而提高煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。實(shí)現(xiàn)區(qū)域通信、調(diào)度的統(tǒng)一管理，為煤礦安全生產(chǎn)管理提供了有力保障。（四）資金計(jì)劃：150萬元七、智能化風(fēng)門控制系統(tǒng)（一）現(xiàn)狀：礦用風(fēng)門是重要的通風(fēng)設(shè)施，目前井下大多為 木制風(fēng)門，且井下閉鎖為最初級(jí)的機(jī)械閉鎖。 井下可人為解除機(jī) 械閉鎖裝置，風(fēng)門運(yùn)行一直處于監(jiān)管盲區(qū)。（二）改造計(jì)劃：1、建立安裝風(fēng)門智能化遠(yuǎn)程全自動(dòng)控制 裝置系統(tǒng)。2、

11、更換井下智能化控制風(fēng)門（三）實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：風(fēng)門智能化遠(yuǎn)程全自動(dòng)控制裝置系統(tǒng)涉及 了電子、機(jī)械、光學(xué)、計(jì)算機(jī)、通信等諸多新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)門 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測(cè)、風(fēng)門自動(dòng)控制裝置及語音通訊技術(shù)的有機(jī)結(jié)合， 為礦井智能化安全管理奠定了基礎(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)以下基本功能：1、視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控功能系統(tǒng)通過井下礦用風(fēng)門附近安裝的高清攝像機(jī)頭，把風(fēng)門實(shí)時(shí)的開閉畫面，傳輸?shù)骄险{(diào)度室，便于管理人員隨時(shí)掌據(jù)各位 置風(fēng)門的具體運(yùn)行狀態(tài)。2、遠(yuǎn)程自動(dòng)控制開閉功能在井上調(diào)度室可以在電腦顯示屏上查看各風(fēng)門的開閉狀態(tài)，弁可以根據(jù)工作的需要開閉每道風(fēng)門中的一扇 （一道）或同時(shí)開閉 兩扇（兩道）風(fēng)門，在發(fā)生突發(fā)事故后及時(shí)的解除兩道風(fēng)門之間的 閉鎖設(shè)置，保障行人或礦車快速撤離危險(xiǎn)區(qū)域提供了技術(shù)支持。3、遠(yuǎn)程控制調(diào)節(jié)風(fēng)窗的開閉角度功能礦用調(diào)節(jié)風(fēng)門是通風(fēng)系統(tǒng)中的重要設(shè)施，通過調(diào)節(jié)百葉窗的旋轉(zhuǎn)角度或推拉風(fēng)窗的壓風(fēng)通徑來調(diào)節(jié)巷道里的通風(fēng)量及壓風(fēng) 流速，確保通風(fēng)環(huán)境滿足要求， 杜絕瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)引起的安全隱 患。本系統(tǒng)在PC機(jī)界面可以切換到調(diào)節(jié)風(fēng)門的設(shè)置模式，輸入 調(diào)節(jié)風(fēng)窗需要打開的角度，系統(tǒng)傳輸指令到步進(jìn)電動(dòng)推桿等執(zhí)行 機(jī)構(gòu)，完成風(fēng)窗旋轉(zhuǎn)角度的工作， 弁可以根據(jù)需要隨時(shí)更換調(diào)整 風(fēng)窗的開閉角度。4、開門超時(shí)報(bào)警功能當(dāng)?shù)V用風(fēng)門處于打開狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間超過程序中設(shè)置的規(guī) 定時(shí)間后，PC機(jī)出現(xiàn)哪的聲光