时间：2023-06-01 09:31:50
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇煤矿安全综述，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1煤矿企业安全生产的必要条件
若要确保煤矿企业安全生产，都需做到全面综合化。企业安全生产需要全面地分析考虑煤矿作业流程中的各个环节，在实施企业安全管理时则需渗透分析结果。煤矿作业流程是比较复杂的，煤矿生产技术运用的方法也是多样的，因此煤矿企业安全生产管理的重点，就在于企业生产技术管理。煤矿作业中需要重视技术管理，并在生产过程中加强管理力度，做到科学化管理，才能减少或者防止煤矿事故的发生，才能使企业自身利益以及煤矿作业人员自身的利益得到足够的保障。煤矿生产过程中，矿井的合理开拓设计，以及合理的矿井开采设计都直接关系着煤矿企业安全生产，煤矿建设是基于设计合理化上的。在进行煤矿开发作业时，对矿井的施工要进行高度地合理部署，并根据总体安排，有针对性地进行开采设计和开拓设计。事先就需对矿井的巷道部置、生产设备选型和矿井的采区划分进行详细的规划。巷道的部署要尽量简单化，在选择生产设备和生产设施上要做到经济适用，地质的勘察是进行矿井采区划分前的必要步骤。要借鉴先进的煤矿生产流程，了解其发展趋势，并对具备先进技术的煤矿生产设备动态进行关注，以加强安全生产力度，降低煤矿安全事故的发生。还需在煤矿生产中进行集中管理并坚持机械化，并优化煤矿生产的经济技术。矿场的整体运作与矿井的设计紧紧关联，是矿井使用寿命以及矿井生产效益的保障。在确定最终的设计方案时，则必须进行技术上的全面考虑和分析，以确保在施工过程中达到最好的设计效果。在煤矿作业人员的管理上运用技术管理也是安全生产的重要因素，当今煤矿企业在考虑如何使用煤矿给企业自身来带更大的利益的同时，也需要考虑如何管理员工。煤矿业虽然一直使用机械化作业，煤矿开采所用的技术设备也一直是企业在管理上的重点，但是机械离不开作业人员的操作，如不重视对作业人员进行强有力的管理，在煤矿作业过程中，则有可能出现违规操作，造成人为引起的矿难事故。煤矿企业安全生产要重视以人为本，先进的科学技术离不开人去创造，需加强煤矿作业人员的严谨度、技术以及安全意识，才能做到有效地利用技术，也才能更好地预防安全隐患，在出现安全问题时也才能有效地采取相关解决措施，保证煤矿企业安全生产。
2煤矿企业技术管理的相关策略
首先，煤矿企业在进行煤矿作业时，应对施工现场做到监督和控制。要对工作细则制定相关规定、重视工程的质量并确切的实行安全生产。煤矿企业相关负责人在进行煤矿隐患事故的预警和排查时，应有效地运用和利用技术管理，并利用技术管理采取科学有效的解决措施。矿难产生的原因也与煤矿本身存在的安全隐患相关联，不同的煤矿其安全程度也是不同的。在进行技术管理过程中则要有针对性地制定解决方案，做到能及时发现安全隐患、解决安全问题。运用技术管理对存在安全问题的矿井进行现场整改，或者立刻下达整改通知。煤矿企业要重视加强煤矿作业人员工作安全的观念，并培训作业人员操作技术，做到掌握安全要点，并严格按照相关规定对安全生产不合格的作业人员给予处罚，以达到煤矿安全生产的目标。其次，企业煤矿生产在相关规章制度中是有着明确要求的，煤矿企业应严格按照制度规定来进行安全操作，以使煤矿生产得到有效的安全保障。在煤矿生产开拓矿井的基本文件中制定出相关作业规程，对煤矿生产操作在技术上起到了指导作用，也对煤矿作业人员操作起到了规范作用，对煤矿作业人员的不规范化操作起到了遏制效果，作业规程的严格遵守对煤矿工程高效率运作也能起到保证作用，同时保证了工程质量，煤矿企业和煤矿作业人员的自身利益上也得到了有效的保障。在对煤矿进行施工前，煤矿作业人员应对相关作业规程进行学习以及签发审核，并制定出规范化的施工措施，认真的遵守作业规程，贯彻落实相关规章制度的要求。煤矿生产过程中，在工程效率和工程质量的要求上应进行严格把关。只有高质量的煤矿生产，才能给煤矿企业带来利益，煤矿企业不仅要重视工程运作的效率，对其质量也要重视高标准要求，因此，作业人员对煤矿要认真地进行日常检查、专项检查以及突击检查，并严格按照相关规章制度的规定来进行并记录检查结果。在工程质量的检验中，要结合月度验收结果，做到及时有效的反馈出工程质量信息。对待作业人员则要实行赏罚制度，以遏制煤矿作业人员不规范的操作，提高作业人员的生产安全意识，建立起良好的工作环境，煤矿企业要做到以人为本，更加深层次的对作业人员进行思想统一和认识提高。对质量不合格的工程则不计入总的工作量中，对存在安全隐患的工程也不计算在内，进而提高整体的工程质量。煤矿企业要进行科学化的生产，利用先进的科学技术进行生产，在煤矿作业中也是必要的。目前，有很多原因导致煤矿作业安全生产得不到良好的效果。其中地质和开采的局限性、作业人员综合素质低以及生产设备的落后，都是造成生产安全隐患的因素。要改善煤矿的安全情况，提高作业人员的综合素质以及作业人员的安全意识是必要的，并建立起良好的工作环境，煤矿作业人员的工作氛围也要营造良好。在对待煤矿所存在的安全隐患上，要利用技术管理进行及时的排查。应用先进的科学技术来进行煤矿生产也是必要的，先进的技术设备在推动煤矿安全生产上有很大的作用。因此，煤矿安全生产要从其根本上进行改变，原先所采用的生产方法要进行改进，在生产中要对科学技术有所运用，先进的技术生产设备，以及创新的生产工艺和材料的使用，都需要进行大力的推广。最后对矿井瓦斯需要进行强度上的管理，煤矿事故因为火和煤尘所产生的机率很大，因此在矿井瓦斯的管理上需要更加的科学和技术化，由于瓦斯所带有的特性，矿井的通风保持是进行井下作业安全的保障。矿井拥有良好的通风系统才能在基本上保证安全生产，也才能对事故的发生起到预防作用，因此在进行管理过程中，要建立健全的管理制度并加强管理力度。发现通风系统出现问题时应该及时采取解决措施，并对运作不良的通风设施进行改造，以减小矿难事故的发生。在煤矿工程的进行中，对瓦斯的动态应做到定时检查，并记录检查结果，对检查中遇到的临时问题采取有效的解决措施，对瓦斯的鉴定也应做到定期组织，提供可靠的日常煤矿管理依据。而瓦斯管理员则要进行相关的业务培训并进行考核，并合理的安排瓦检员的工作时间防止瓦斯检查上出现遗漏。
3结语
随着我国社会的发展，新形势下的煤矿企业在安全生产过程中，应该重视科学技术的运用。煤矿生产的安全管理体制在进行着改革，它要从根本上改善煤矿生产安全问题。要大力地推广科学技术管理，使用先进的生产设备，为煤矿作业人员定期组织安全生产培训，提高作业人员的安全意识。并对煤矿工程监察加大力度，对所发现的煤矿安全隐患做到及时的排查和通知，严格按照相关规章制度来执行煤矿工程的实施。煤矿企业安全生产与技术管理是密不可分的，只有在良好的工作环境下，煤矿作业人员才有足够的工作热情，进而保证工程质量，同时也为作业人员的效益提供有效的保障，为煤矿企业带来最大的效益。
本文作者：史翔飞 工作单位：潞安集团石圪节煤业公司
关键词:煤矿采矿;安全培训;质量思考
随着人力资源在企业发展中作用越来越明显，在重视强调以“人”为管理核心中，对职工的安全培训在一定程度上可以调动员工工作的积极性，不仅可以提高工作效率，同时还能够带动企业的综合效益的发展。另外，随着机械化的发展，在煤矿生产中引进了大量的新设备，这样对煤矿工人的安全技能要求也就越来越高。因此，在该种背景下，应该要重视对员工的安全培训工作，提高员工的责任意识。
1煤矿安全培训中存在的问题
1．1培训课程设置不具有针对性
当前煤矿企业中安全培训课程过多，有《煤矿建设与生产技术》，《现代煤矿企业管理》等。在短时间内若是想要学员对煤矿开采、掘进、运输、通风、安全管理等全部学完这是不可能，即使学完了在一定程度上也很难保证培训课程学习的质量。
1．2培训方式单一
培训中，一般都是教师在讲台上讲解，学员被动接受，这样的教学方式在一定程度上导致教学效果并不是很好，也不利于工作中新技术、新工艺的推广，同时也会导致学员在工作期间没有办法学以致用，最终导致安全培训只是走走形式，在实际工作没有办法得到落实。
1．3工作人员对安全训练的兴趣不高
首先，工作人员对所要进行培训的内容积极性不高。组织培训人员在之前并没有工作人员进行协商前来听课，对培训工作也没有做出相应的需求分析，在内容选择上缺少针对性。很多的工作人员都是为了能够应对取证才去参加的，在一定的程度就缺少了积极性。其次，企业安全培训上的奖励机制不健全，认识不到位。在煤矿企业中工作人员的生产技能与安全意识水平也有着一定的差距，有一部分人员的业务能力也并不是很高，很多人员的文化水平并不是很高，在较短的培训中是没有办法得到很好的效果的，对企业的经济效益也是没有办法进收稿日期:2016－07－05作者简介:汤欢欢(1983－)，女，河南济源人，本科学历，忻州河南能源化工集团城郊煤矿工作。行很好的推动，这样企业对安全培训就不会重视，同时也不会制定相应的奖励机制，在对工作员工的待遇提高上表现得也不是很明显，这导致在安全培训中很多员工都在应付，甚至还会出现逃训的情况。最后，安全培训内容上缺少吸引力。由于安全培训内容枯燥，很难激发出学生学习的兴趣。同时培训人员并不了解学生对培训内容的关注点在哪里，他们自身对培训内容也不是了解，在讲解的时候就会缺少针对性，员工也是为了取证，这样也就没有办法提高培训的积极性。
2提高煤矿安全培训质量的几点思考
2．1合理安排培训内容
在开展安全培训之前，应该要对煤矿企业生产中存在的问题进行调查与分析，将其纳入培训内容中。在培训过程中，应该要从工作人员的角度出发，解决他们在工作中遇到的问题，这样在一定程度上有利于提高工作人员参与的主动性，提高培训的质量，才能够做到安全培训的质量与企业经济效益发展同步。
2．2完善奖励制度
在进行培训开始之前就应该要员工制定相关的培训计划，并且还应该要为其制定培训目标，使参与培训的工作人员可以充分融入其中，通过培训可以独立解决在实际工作中遇到的苦难。企业可以通过设置奖励制度来激发工作人员参与培训的热情与积极性。比如说企业对在培训过程中表现良好的工作人员给予一定的奖励，在培训结束之后也进行考核，对于考核成绩优异的工作人员也要给予一定的奖励，以示奖励。
2．3加强培训队伍的建设培训
教师作为培训过程主要力量，不仅应该具备相应的培训资格证，还应该要定期的接受上级的考核，在相关的培训机构进行继续教育，不定期在煤矿工作现场中进行锻炼，这样在一定的程度上能够灵活运用，在教学中就可以指导实践，进而提高培训的质量。
2．4改进培训方法
培训方法是否合理在一定程度上决定着培训效果，煤矿安全培训的方式多种多样，不同的方式具有不同的培训效果。第一，案例分析法。培训教师提前对一些典型的安全事故进行整理。在培训过程中组织工作人员一起讨论分析，启发工作人员可以从不同的角度提高相应的解决办法，最后，培训教师进行归纳总结。该种培训方式是工作人员可以积极的配合，通过自身的工作经验来分析研究的。该种教学方法非常容易调动学生学习的积极性。第二，情景模拟法。培训教师可以针对一些场景让工作人员扮演特定的角色，这样在一定程度上可以让工作人员明确知道自己应该要具备哪些专业技能与知识，在煤矿生产中如何才能够保证自己与他人的安全。该种方法主要是适合各种规章制度的建立上。第三，实训参与法。培训人员来自不同的煤矿企业，自身的水平也是不同的，从事工作也不能够覆盖整个煤矿生产，这样就非常有必要参与到实训教学环节中。在这个过程中，培训人员是通过把教学内容与实际生产联系起来，之前培训教师应该让工作人员提前知道参与的内容，让他们带着问题去参与，这样在一定的程度上才能够收到比较好的培训效果。
3总结
煤矿安全培训是一个比较系统的工作，培训的质量在一定程度上决定着安全管理的水平，对于实现安全生产起着重要的作用。另外，随着机械化的发展，在煤矿生产中引进了大量的新设备，这样对煤矿工人的安全技能要求也就越来越高。因此，在该种背景下，应该要重视对员工的安全培训工作，提高员工的责任意识。
参考文献:
［1］陈静娜．对如何提高煤矿安全培训质量的思考［J］．河南科技，2014，12．
［2］沈国君．关于煤矿安全培训工作的几点思考［J］．中小企业管理与科技，2016，05．
［3］张超群．浅谈如何提高煤矿安全培训质量［J］．内蒙古煤炭经济，2015，07．
［4］邢进刚．综述如何提高煤矿安全培训的质量［J］．经营管理者，2015，09．
英文名称：Coal Mine Machinery
主管单位：国家煤矿安全监察局
主办单位：哈尔滨煤矿机械研究所
出版周期：月刊
出版地址：黑龙江省哈尔滨市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1003-0794
国内刊号：23-1280/TD
邮发代号：14-38
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1980
期刊收录：
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
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【关键词】数据采集;CAN总线;CPLD;MCU
引言
随着煤矿系统的日益增多和国家对煤矿安全化程度要求的增加，煤矿的分布式控制也愈发复杂。传统的煤矿控制系统采用点对点的方式或者一主多从的方式进行，而目前该方式已经满足不了煤矿安全监控系统实时控制的需要。同时由于各种监测控制系统的不断增加而导致的设备数量的几何式的增长，也使得在煤矿巷道的布线难度的复杂性、线缆成本等的急剧上升。对煤矿各个系统的维修也越发复杂。如何使这些众多的独立功能协调统一工作，亦即如何对大多数系统进行集中控制，已经成为整个煤矿行业研究领域中非常重要的课题。-而采用现场总线CAN-BUS技术实现煤矿各系统的分布式网络化控制使得对各设备的实时控制成为可能。本文使用CPLD控制系统，把采集到的数据通过CAN总线传输到MCU中进行处理，将大大提高系统的方便性，并且具有较强的抗干扰能力。
1.CAN总线介绍
CAN总线术语现场总线的范畴，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络，位速率可以达到1Mbps。
CAN总线具有其它现场总线无法比拟的优点：a.多主站依据优先权进行总线访问：总线开放时，任何单元均可以发送报文，具有最高优先权的报文单元赢得总线访问权。利用这个特点可以作为多主设备的自发控制系统。b.无破坏性的基于优先权的总裁。网络上的多个主机可以同时发送数据，网络会根据报文帧的优先权大小来动态控制数据流，没有发送的帧可以自动重发。c.优秀的地址滤波功能：收到的标识符与本机的接收码寄存器与屏蔽寄存器相比较，符合的报文才予以接收，不需要软件的干预，大大减少了软件的负荷量。d.另外，还具有远程数据自动请求，节点的收发配置，数据相容性，错误检测和出错指令等，这些优点都是其它常用的现场总线结构所无法比拟的。而且，现场总线CAN-Bus本身是符合本质安全要求的一种总线形式。
2.系统设计
煤矿安全系统的控制对象包括：各种传感器、人员定位分站、广播分站、环网交换机等，结构如图1所示：
图1 煤矿安全系统结构
主控单元接收信号之后，先进行分析处理，然后通过CAN总线把控制指令发送给各受控端，各受控端响应后作出相应的动作。
在煤矿行业中，系统的外部状态获取是通过各种传感器件，例如摄像头、位移传感器、压力传感器等，由CPLD控制ADC对模拟信号进行采样，并把采样到的数据自动向FIFO存储器中存储，通过CAN节点最终将数据发送到中央控制模块，如图2所示。
图2 数据采集结构
3.硬件设计
3.1 AD转换
MCP3421是Microchip公司-∑A/D转换器系列的一款18位分辨率器件，采用SOT23-6封装结构。MCP3421为一个全差分、18位分辨率且具有自校正功能的-∑A/D转换器，内部内部包括-EA/D转换器、可编程增益放大器（PGA）、时钟振荡器和I2C串行接口，以及2.048 V电压基准源5部分。MCP3421设计简单、极易配置，允许设计工程师通过最小配置获得精确的测量结果。MCP3421与其它AD相比，主要优点在于：全差分输入;18位分辨率;精密的连续自校准功能;可选择3.75、15、60或240 sps采样速率进行转换;可工作在连续转换或单次转换模式，在单次转换后的空闲期内自动进入待机模式，极大地减小了电流消耗;内部集成2.048 V±0.05%精度，且温度漂移仅为5ppm/℃的基准电压源;可编程增益放大器（PGA）提供1/2/4/8倍增益，允许测量极小的信号并且具有很高的分辨率;内部集成振荡器电路并提供I2C串行接口等。
3.2 CAN节点
CAN总线节点硬件部分由CAN控制器、CAN收发器和单片机组成，其接口电路图如图3所示。CAN节点的主要作用是把从FIFO存储器中的数据通过CAN总线传输到中央控制模块中。
CAN控制器选用的Microchip 公司的MCP2510，该芯片支持CAN2.0A/B协议。具有SPI接口，3个发送缓冲器和2个接收缓冲器，可对其优先权进行编程，具有6个接收滤波器和2个接收滤波器屏蔽，采用低功耗CMOS技术，其电压工作范围为3.0-5.5V。有效电流为5mA，维持电流为10uA。CAN收发器选用的是82C250，该芯片是CAN协议控制器和物理介质之间的接口。82C250可以为总线提供不同的发送性能，为CAN控制器提供不同的接受性能，而且它与IS011898标准完全兼容。
图3 CAN总线硬件电路
在本系统中，CAN控制器MCP2510的中断引脚INT与MCU的中断引脚直接相连，这样能够在数据发送、数据接收以及总线报错时即使产生中断，交由单片机进行处理。为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，建议增加高速光耦，这样就很好的实现了电气隔离。
4.软件设计
4.1 AD转换
本系统采用有限状态机完成A/D转换和FIFO中的数据存储，如图4所示。在状态S0处，在时钟上升沿对信号采样;在状态S1处，把采样输出的同步信号作为FIFO的写入信号。
CPLD接受到A/D芯片传输的8位二进制数，转换成电压数字量。A/D芯片的参考电压为5V，而且8位A/D芯片的最大输出为255，这样A/D转换的最小输出单位大约为0.02V，所以可近似地将A/D输出的8位二进制数乘以2，即得到要得到的3位电压值，图5所示为在MAX+PLUS II中的仿真结果。
图4 采样控制状态机
图5 AD仿真
4.2 CAN节点
CAN节点接口程序设计的实质就是对控制器MCP2510初始化和收发中断处理等操作。由于该芯片是SPI通讯方式，故主要编写SPI程序，即可对其进行配置和使用：
SPI接口程序：
MOV R4，#8; 置循环次数
WRIT1：CLR SCK;
NOP;
RLC A;
MOV SI，C;
NOP;
SETB SCK;
NOP;
DJNZ R4，WRIT1;
RET;
SPI接口读子程序：
READ： CLR ACC;
CLR C;
MOV R4，#8;
READ1： CLR SCK;
NOP;
MOV C，SO;
RLC A;
SETB SCK;
NOP;
DJNZ R4，READ1;
RET
5.结论
本文提出了CAN总线为基础，代替传统的RS485，对煤矿行业的一些系统进行了整合，解决了煤矿行业布线复杂，耗材损耗过重问题，并对这些设备的联网做出了模拟分析。但是由于煤矿井下的复杂程度，势必会造成网络的多变性，该方法在井下的实际应用，还有待进一步的研究。
参考文献
关键词：防坠器；结构；功能；布置形式；煤矿
中图分类号：X752文献标识码： A
1 综述
矿用防坠器在煤矿的使用十分广泛，随着矿用防坠器的技术水平不断提高， 其结构形式也多样化了。在几年的《煤矿安全规程》、煤炭行业标准中，都提出对“升降人员或升降人员和物料的单绳提升罐笼、带乘人间的箕斗，必须装设可靠的防坠器”。《滚动楔型防坠器技术条件》是针对滚动摩擦楔型抓捕机构并设有制动钢丝绳的防坠器；《矿用防坠器技术条件》，是对矿用防坠器的共性制定通用技术条件，以便适应于各种结构形式的防坠器装置。在实际中，为了搞好提升系统的安全工作，煤矿技术人员应对各种矿用防坠器的结构形式及应用情况有所了解，以便于能够应用好、维护好矿用防坠器。
2 防坠器的作用
矿用防坠器是防止矿山提升容器失控坠落的安全装置。它被安装在提升容器上，主要由开动机构、传动机构、抓捕机构及缓冲机构所组成。当提升容器提升钢丝绳或连接装置断裂时，防坠器的开动机构经传动机构带动抓捕机构动作，抓捕元件靠切割、摩擦或楔紧支撑元件，从而将下坠的提升容器经缓冲后被制动在罐道或专门的制动钢丝绳上，以防止提升容器坠落下去。
3 防坠器的结构形式
1）结构形式。矿用防坠器的形式，直接与罐道类型有关。而罐道则是提升容器在井筒中运行中起导向和稳定的作用的装置。就罐道的类型而言，一般可分为刚性和柔性两种形式。刚性罐道有钢轨罐道、木罐道和组合罐道三种；柔性罐道也就是钢丝绳罐道。刚性罐道一般采用钢轨、各种型钢或方木，固定在井筒中的型钢罐道梁上而形成；柔性罐道则采用钢丝绳，一端固定在井架上，另一端则悬垂到井底拉紧。矿用防坠器根据罐道种类不同，又分为木罐道防坠器、钢罐道防坠器和制动钢丝绳。目前大多采用的都是制动钢丝绳防坠器（简称制动绳防坠器）。
2）各自特点。①木罐道防坠器结构简单，靠制动插爪刺入木罐道制动抓捕可靠。但其变形大、磨损快、易腐烂和提升不稳定，维修量大，加上又要用大量的优质木材，服务年限短，因此逐渐被钢丝绳罐道所代替。②钢性罐道防坠器多应用于箕斗提升，它靠以拉削阻力作为容器防坠制动力，由四把拉刀产生的拉削阻力使容器平稳停下。其空行程时间短，机构动作灵活可靠；拉削制动力大小可按使用矿井参数调定，机构采用自动恢复拨杆，抓捕后只要提升绳给出一定拉力，抓捕器自动解锁恢复正常提升。重量轻，可直接安装在容器上，不需改动容器。制动力可调。防锈性能、防尘性能、自性能适合恶劣环境。其轨宽变化也不影响拉削力。但是，需要在井筒内架设钢轨道，投资较大。③制动绳防坠器是煤矿应用较多的，其钢丝绳罐道与刚性罐道相比，具有安装时间短和工作量小、维护方便、容器运行平稳、无罐道梁可适当减少井筒壁厚和通力小等优点。所以《矿用防坠器技术条件》就比较适用于通用型抓捕机构并设有制动绳的防坠器。
4 制动绳防坠器的布置形式
1）结构。制动绳防坠器在井筒的布置形式，见如图1（1）所示。 从此可明显看出，其制动绳防坠器主要由抓捕器、缓冲器、连接器、拉紧装置、制动绳、缓冲绳等几部分所组成。而缓冲器固定到井架上，可使抓捕过程中的减速度达到安全规程要求。其连接器用来连接不同绳径的制动绳和缓冲绳的装置。
2）布置形式。制动绳防坠器根据结构和原理的不同可分为以下几种形式：①按制动钢丝绳的数量不同，制动绳防坠器分为四绳防坠器和双绳防坠器。双绳防坠器根据制动钢丝绳的分布不同分为中心对称布置形式和对角布置形式（图1（2））。②按取驱动弹簧的型式不同，制动绳防坠器分为压缩弹簧式防坠器和拉伸弹簧式防坠器。对于压缩弹簧式防坠器来说，它是采用一根压缩弹簧作为驱动装置，正常提升状态为压缩状态。当容器提升时，利用提升钢丝绳的拉力使弹簧压缩，并给传动机构一定的拉力，使楔子离开制动绳。当提升钢丝绳断裂，压缩弹簧失去压力，弹簧轴向弹开，通过传动机构带动楔子向上挑起并抓紧制动绳，这就完成了其抓捕过程。对于拉伸弹簧式防坠器来说，它是采用两根或四根压缩弹簧作为驱动装置，正常提升状态为拉伸状态。当容器提升时，利用提升钢丝绳的拉力使传动机构带动弹簧拉伸，使楔子离开制动绳。当提升钢丝绳断裂，拉伸弹簧失去拉力，弹簧轴向复位，通过传动机构拉动楔子向上挑起并抓紧制动绳，从而完成了抓捕过程。③按抓捕器的结构原理不同，制动绳防坠器分为滚动摩擦楔型防坠器、偏心轮防坠器和轮式防坠器等。而滚动摩擦楔型防坠器则是当前使用比较广泛的防坠器，其结构原理（图2）为：它采用了弹簧作为驱动装置来驱动抓捕器，抓捕器采用背面带滚子的滚动摩擦楔型抓捕器，从而提高了抓捕器的动作灵敏度，又具有良好的自锁性能，使抓捕器在夹住制动钢丝绳后，容器与制动绳之间不产生相对滑动。但在相反方向并不自锁，因而使抓捕器容易恢复正常提升状态，又不损伤制动钢丝绳。采用钢丝绳螺旋缓冲器，充分利用缓冲绳通过缓冲器时的弯曲变形阻力和摩擦阻力所做的功，从而抵消下坠容器的动能。偏心轮防坠器采用垂直布置的弹簧作为开动机构，其传动机构采用杠杆机构，采用偏心轮挤压钢丝绳产生抓捕作用，偏心轮接触制动钢丝绳后采用自楔紧，从而实现定点抓捕。它不改变原有提升容器结构，高度较低、重量较轻、加工使用也方便。但是，由于偏心轮抓捕钢丝绳是线形挤压，因此对钢丝绳的损害比较大。轮式防坠器，推动部分采用了齿轮变速、制动推动直线运行轨迹变成了圆形轨迹，制动推动距离超出了直线运行距离的4 倍以上，且不受推动杆推拉距的限制。当制动磨损间隙超出规程要求时，不更需换制动轮，只需通过调整设置在横框架外壁面与制动轮同轴的齿轮可继续使用，但是这类型的防坠器使用维护比较复杂些。
5 结语
通过以上对矿用防坠器的各种结构形式及其应用情况的分析，对常用制动绳防坠器的布置系统及结构形式作了较为详细的分析。由于矿用防坠器的结构形式多种多样，至于具体选用那种结构型式，一般要根据矿井的实际情况来选取。矿用防坠器的技术也在的不断改进，以适应现代化矿井发展的要求。但是，选用各种形式的防坠器都要满足国家标准和安全规程的要求。
参考文献：
[1]邵裕生等.《矿用防坠器》[M].北京:高等教育出版社,1992.8.
[2]贾福音,黄志杰,房留长.BF-152型罐笼防坠器使用中存在的问题及改进措施[J].煤矿安全,1998(6):23,26.
关键词：突水；含水区域；预防措施
中图分类号：TD74 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）026(C)-0158-01
引言：矿井水引起的灾害在煤矿生产过程中严重制约着煤矿的安全生产，我国矿井水害事故类型主要有：地表水水害；老窑水水害；松散孔隙水害；裂隙水水害；薄层灰岩喀斯特水害；厚层灰岩喀斯特水害等。矿井突水是指矿山在建设开发过程中，不同形式、不同水源的水通过某种途径涌入矿井工作空间，给矿山建设和生产带来不利影响和灾害的过程。
一、矿井突水的条件。矿井突水的要素一般有：充水水源、涌水通道、水压、突水空间等，一般矿井水的充水水源有地表水、含水层水、老窑水和断层水等。在通常情况下，含水层水是矿井最经常和最主要的充水水源。不同的矿井充水水源特点各异，会引发不同的矿井充水模式，也会产生不等程度的水害。矿井涌水通道按其形成原因分为以下两类：地层裂隙、断层等地质构造形成的自然通道；矿山开采过程中采掘等活动引起的人为通道。由于地质条件的复杂性、多样性使得不同地区、不同矿井突水的情况存在很大差异，所以讨论矿井水害原理的意义不大。
二、矿井突水的防治。1、地表防治水。地表防治水是指在地面修筑的一些防洪、排水工程，防止或减少大气降水和地表水补给含水层或渗入井下，对矿井生产造成重大影响。地表防治水措施主要有：（1）井筒位置的选择要适应复杂的水文地质条件。选择井筒位置时应保证井口及其他建筑物基础的标高均应高于历年最高洪水位，受地形限制时可采取修筑防水堤坝或改变水流方向等措施。（2）在地面构筑合理的排水设施。防止山区降水后以地表水或潜水的形式流入矿区，淹没井口或工业广场，或沿煤层、地表塌陷裂隙、含水层露头带渗入井下，使矿井涌水量增大。（3）堵塞地表流水通道。对矿区地表由采矿活动所引起的裂缝、塌陷坑、洞穴等漏水地带，用粘土、水泥或混凝土将其堵塞夯实，对于较大的塌陷坑和裂缝，通常下部充以碎石，上部覆盖黏土夯实并稍高出地表，以防水流渗入。2、井下防水。首先是“预防”主要包括：（1）加强对矿井周围地质条件的勘查力度；（2）建立健全井下观测系统；（3）改进完善矿井防排水系统；（4）优化开采设计、改变采煤方法；（5）合理留设防水煤柱；（6）构筑放水闸门，分区隔离开采。其次是“治理”主要包括：（1）“降”。所谓“降”是指在开采前降低井下开采范围内一切含水区域含水量的措施，目前常采用的方法有超前探放水：是在一些矿井范围内，对小窑老空、积水旧巷道、充水断层及含水层的位置和含水情况尚不清楚的情况下进行的。当采掘工作面接近这些地区时，为消除隐患而事先进行超前探水，探明工作面前面的水情，在有水时根据水量的大小有控制地将水放出后，再进行采掘工作，以保证安全生产。（2）“堵”。“堵”是指在开采前对一些天然裂隙、人工裂隙等涌水通道直接或间接的进行封闭，从而防止突水的措施。一般常用的直接方法有：注浆工艺，间接的方法有合理的选择开采工艺、合理的选择巷道的支护方式。开采影响是采动破坏裂隙和含水层导升破坏裂隙的主要因素。减小开采空间，降低开采对底板隔水层的影响，能够有效抑制底板突水事故的发生。因为采动影响越强烈，采动破坏裂隙深度和含水层导升破坏裂隙高度就越大，底板隔水层的隔水能力就越差，极易造成采动破坏裂隙与含水层导升破坏裂隙相沟通，诱发底板突水事故的发生。（3）“卸”“卸”是指降低含水区域内的水压，从而实现矿井安全生产的一些措施，常用的方法有疏水降压。疏水降压，是对威胁煤矿安全生产的充水含水层，在人为控制下采取工程技术和相应的排水设备进行合理的疏排放，使其水位降至安全生产所需要标高之下的一种工程技术。当底板隔水层厚度较小，下伏含水层的水量丰富，分布广泛时，疏水工程的难度和耗资就会增多。这时可以充分利用地质构造，对一些封闭或基本封闭的含水层段进行逐一的疏水降压；对于未完全封闭的地方，可采用孔排注浆的方法，封堵缺口，形成防水帷幕，然后在进行疏水降压。承压含水层多孔疏降工程示意图1。
图1承压含水层多孔疏降工程示意图
三、建议。为了有效遏制矿井突水灾害事故的发生，实现煤矿安全生产，我们要：1、加强领导，健全防治水机构和防治水工作责任制。2、加强水文地质基础工作。3、加强技术管理和现场管理工作。4、树立科学防治水的新观念。5、加强技术培训，提高全员防治水意识。6、进一步完善地方政府对煤矿的监管。7、加大对煤矿水害监察和事故查处的力度。
结束语：矿井突水现象普遍存在于我国多数煤矿生产部门，从而严重的制约着煤炭企业的安全生产。因此我们要不断分析研究各种突水现象的原因、机理，总结突水规律，做到提前准确预测突水事故，及时对于不同类型的矿井突水事故采取不同的防治措施。对于煤矿安全生产具有重要意义。
作者单位：鄂尔多斯市国源矿业开发有限责任公司
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【关键词】煤矿；采煤机；矿井提升机；通风机
1前言
机电设备是构成施工生产的重要因素，近年来，很多大型复杂的机械化设备在现代矿山生产和建设中得到了广泛应用与普及。随着现代工业的不断发展，煤矿生产设备结构越来越复杂，而且煤炭位于地下深处，煤炭机电设备作业环境恶劣，机械设备在使用过程中，由于材料、工艺、环境条件和人为因素的影响，经过长年累月的高压重载、震动、冲击，其零部件会逐渐地被磨损、变形、断裂、蚀损等，造成严重的甚至灾难性的事故。随着零部件磨损程度的逐渐增大，设备的技术状态将会产生劣化，不可避免地将出现各种各样的故障，致降低或失去其预定的功能，设备的功能和精度降低，增加了维修成本，也耽误了作业进度。所以只有加强对煤矿机电设备故障的排查，保证机电设备能始终处于良好运行状态，才能延长设备的使用时间，使其在高效、安全的状态下工作，保证生产的顺利进行。
2煤矿机电设备的故障诊断
2.1采煤机故障诊断
采煤机是煤矿生产的关键设备，采煤机的正常运转对于煤矿效益是不言而喻的。目前，国产采煤机的整机水平还有相当大的差距，不少煤矿购买了从国外进口的电牵引采煤机，这些设备一旦出现故障，煤矿就需为更换零件、聘请外国专业维修人员付出昂贵的费用。交流电牵引采煤机是采煤机中最常见的一种类型，到90年代初，电牵引代替液压牵引已成明显趋势，它增加了煤炭产量，减少了事故发生率，应用历史已有几十年。但是由于采煤机生产面临复杂地质构造，采煤机自身结构复杂，基本上无故障诊断功能，在工作时容易受到来自煤、岩石等冲击，出现故障比较频繁，严重制约了采煤机的工作效率。采煤机一旦出现故障，将会造成整个煤矿生产系统瘫痪，预防和减少采煤机的故障，就是一个相应复杂的工作内容。同国外先进的采煤机比较，国产的采煤机在故障检测诊断技术方面还相对落后，采煤机的故障类型主要有三大类：一是液压传动部分的故障，二是机械传动部分的故障，三是电气控制部分的故障。其中液压传动部分故障较多，高达采煤机总故障的80%以上。传统的诊断方法难以做出快速准确的判断，存在着误判的可能，在实际工作中，必须通过对故障征兆的分析判断，以及通过必要的检测和试验手段，才能正确判断故障点。目前，1200电牵引采煤机改进了瓦斯检测装置和漏电闭锁系统，克服了以往设计中的缺陷，为井下一线工人的人身安全提供了可靠保证。该机型增加了摇臂倾角传感器、机身倾斜传感器，增设了速度反馈装置和位置记忆功能，使采煤工作面的智能化成为可能，且弥补了国内采煤机同步性能不良等负面效应，实现了采煤机技术质量的又一次升级，MGTY750/1800-3.3D电牵引采煤机也可令采煤机将人工操作下运行的结果全部记忆下来，之后自动按照前次方式运行，并可将井下数据传至井上电脑网络，实现地面对井下采煤的现场监控和指挥。这无疑为采煤机在无人工作面的智能化操作打下了基础。
2.2矿井提升机故障诊断
矿井提升机常被人们称为矿山的咽喉，提升机运行的安全可靠性直接影响煤矿生产的经济效益和生产人员的生命安全。它在整个综合机械化生产中占有非常重要的位置。井架、提升机主轴、天轮轴、销轴、连接杆、连接板等重要承载件是矿井提升设备的重要组成部分，一般来说，主井提升设备只负责将井下采掘到的有用矿物从井底提升到地面；副井提升设备负责提升岩石、下放材料、升降设备和人员等工作。重要承载件在运行过程中承受冲击动载荷，不确定的受力因素较多，特别是提升机主轴的轴颈、键槽根部等位置会出现疲劳裂纹。若不及时发现，随着裂纹的快速扩展，将造成整个部件轴的断裂。甚至发生提升容器坠落等重大事故，所以使它们安全、可靠、经济地运转对确保矿井安全，经济生产就具有非常重要的意义。目前，各种以计算机为主体的无损检测技术相继投入使用，无损检测技术不仅应用于煤矿提升容器重要承载件的制造检验和在用检验，而且在国内许多行业和部门都得到广泛应用，反应了当前设备诊断技术发展方向。由于无损检测技术具有不破坏试件、仪器设备体积小、检测灵敏度高等优点。所以其应用日益广泛。实践表明，无损检测技术通过把分散的诊断装置系统化，与电子计算机相结合，对煤矿大型设备主要部件进行检验，在煤矿重要承载件的质量控制安全使用中起着举足轻重的作用。不仅可有效预防主轴开裂、断轴等机电事故，而且对煤矿安全生产具有重要的现实意义。
2.3煤矿通风机的故障诊断
在煤矿生产中，矿井风机是一种非常重要但又耗能较多的设备，它必须24小时不停运转。煤矿通风的目的，是为井下作业区域输送适量的新鲜空气，是保证煤矿安全生产很重要的一环，瓦斯及火灾的防治，都是建立在良好的通风之上的。煤矿通风机是气体压缩和输送的机械设备，煤矿通风机主要由叶轮、电机、轴承、机壳、导流片等部件组成。由于煤矿的生产条件十分恶劣，煤矿通风机经常发生各种故障，所以应对煤矿通风机故障展开故障诊断研究，这样可以有效地减少瓦斯事故和其他类事故的发生概率，促进煤矿安全稳定的生产。通风机的检测诊断技术已日渐成熟，在煤矿通风机设备故障诊断中，只需简单的操作便可诊断出其祸害所在。目前，利用小波变换进行动态系统故障检测与诊断具有良好的效果，小波分析可以将一个信号分解成多个不同尺度的信号，所以在信号检测中得到了广泛应用。小波分析能将采集到的通风机振动信号，处理信号后则通过传感器内的类专家系统来对通风机进行故障诊断。小波变换具有空间局部化性质，利用小波变换能有效分析突变信号的时频局部特征。同时神经网络具有非线性拟合能力，因此可以构建出小波神经网络，建立起故障特征分量和故障类型之间的映射，从而正确诊断出煤矿通风机故障。
3结语
总之，煤矿机电设备是煤矿生产的重要环节。采煤机、矿井提升机、矿用高压异步电动机等大型矿山常用的主要机电设备故障现象比较复杂。设备故障诊断是一门综合技术，经过几十年的发展，过去单一的设备管理和维修模式也不能与现在的要求相适应。随着技术和科技的革新，煤矿机电设备检测与故障监测得到了很大的发展，目前，故障诊断检测技术主要应用在这些大型设备故障诊断中，在保证机电设备可靠性和经济性，确保安全生产方面发挥了重大作用。我们在改进硬件设施的同时还应当注重管理模式和检修模式的革新，将现代的思想和技术应用到设备的日常保养维护中。借以提高设备的利用率，增加其可靠性。
参考文献：
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关键词：煤矿机电；运输撕带故障；预防对策
皮带机作为煤矿运输的主要机电设备，不仅体积轻巧，易于安装与使用，而且可以提高物料运输速度，保障煤矿的开采效率，但是在其运行过程中，如果承载力过大或者设备操作不当，很容易出现皮带断裂的情况，既影响机电设备使用寿命，又影响煤矿开采作业进度。因此，分析煤矿机电运输撕带故障及预防对策，对推动煤矿企业发展有着重要的意义。
1.煤矿机电运输撕带故障的主要原因
1.1物料划伤。煤矿机电设备在运输煤炭的过程中，由于煤块形状及大小极不规则，并且混杂着很多固状物，很容易对运输机的皮带造成划伤，如果得不到及时有效的处理，就会发生撕带故障，影响煤炭的正常运输。
1.2皮带磨损。在运输机运行的过程中，需要滚筒与轴承等设备和皮带配合运行，才可以充分发挥机电设备的功能，但是在滚筒与轴承转动过程中，不可避免会对皮带造成一些磨损，再加上皮带运转时出现位置偏移，从而导致皮带发生开裂或者拉伸撕裂的情况，缩短皮带的使用寿命。1.3维保不力。很多煤矿企业过分追求经济效益，忽视了皮带运输机的日常管理，没有对皮带运输机进行定期维修与保养，并且很多开采人员技术知识有限，机电设备操作不规范，皮带作业后没有及时对其进行清理，从而导致皮带撕裂故障频发，影响煤炭正常开采生产。
2.煤矿机电运输撕带故障的预防对策
2.1加强机电设备日常管理。首先，煤矿企业需要从实际情况出发，建立完善的机电设备管理体系，并制定严格的管理制度，加强机电设备的日常管理，落实机电设备的各项管理措施，及时消除机电设备可能存在的故障隐患，避免发生运输撕带问题，保证机电设备安全平稳运行。其次，煤矿企业需要建立监察部门，对机电设备日常管理工作进行监督，并实施严格的奖惩制度，将其与管理人员的业绩相挂钩，提高监察人员的责任心，在查到机电设备的银皇后，既要严格执法，开出罚单，又要给出整改意见，指导和跟踪管理人员进行整改，切实消除故障隐患。最后，煤矿企业需要将机电运输的标准化建设作为的重点管理工作，加快运输设备的更新换代，在煤炭开采和运输中积极推广新材料、新技术与新工艺的使用，为煤炭开采和运输提供良好的运输环境，从而将运输撕带故障发生率降至最低。
2.2提高工作人员安全意识。在煤炭开采和运输的过程中，工作人员操作失误是造成皮带撕裂的主要原因之一，所以煤炭企业需要做好工作人员的教育培训工作，提高工作人员的安全意识，保证在使用机电设备时规范操作。首先，煤矿企业需要定期组织在岗职工接受技术和业务培训，加强职工之间的交流和学习，帮助职工掌握机电设备的新知识，熟悉机电设备的操作技能，培养技术骨干和业务骨干，提高职工的技术水平和业务水平，可以妥善处理机电运输设备运行中出现的故障，保障机电设备运输安全。其次，对发生的机电运输撕带故障，煤矿企业需要认真分析故障的原因，如果因为操作不当所引发，既要对责任人采取处罚措施，又要以此为例进行安全意识教育，严格落实机电运输故障的预防措施，坚决杜绝此类事故再次发生。最后，煤炭企业需要不断改善工作环境，注重矿区的生活设施建设，降低工作劳动的轻度，积极引入人才投入到煤炭工作中，在加强队人才伍建设和保证人才队伍稳定性的基础上，使煤炭开采和运输工作安全高效运转。
2.3做好机电设备检查维护。首先，煤矿企业需要对机电设备进行定期或者不定期的检查维护，实施责任制度，将机电设备划片包干给监察人员，并做好监察人员工作的考核。检点设备检修人员需要对在距离工作面50m的范围内，彻底清理顺槽中的杂物，避免其进入运输系统，并对主运系统滚筒进行检查，发现撕带隐患后及时处理。其次，煤矿企业需要制定严格的防范措施，注重对煤炭开采面进行管理，尤其是重点区域需要安排专人进行盯防，皮带运输机的看头工和收尾工需要坚守工作岗位，保证彻底清理运输系统上的杂物，使煤炭开采和运输工作正常进行。最后，煤矿企业需要组织监察人员对机电设备进行全面的隐患排查，对各转载点、溜槽、收料点、给煤机的防磨衬板和刮板机的底板等重点部位进行全面检查，及时处理发现的隐患问题，并提报机电设备的检修计划，有条不紊开展机电设备的检修工作。
2.4注重设备安全管理投入。随着市场竞争的加剧和煤炭需求量的增多，煤炭企业的生产压力也逐渐加大，但是煤矿企业为了降低成本，机电设备数量却一直不变，机电设备超负荷运转的情况比比皆是，这既影响了机电设备使用寿命，又不利于煤炭的正常开采和运输。因此，煤矿企业需要注重设备安全管理的资金投入，及时更换老旧设备和使用新设备，尤其是皮带作为消耗品，需要定期检查和更换，保证其满足煤矿安全生产的标准和要求，不会对煤矿企业的正常生产造成不利影响。
3.结束语
总之，煤矿机电设备的安全运行不但关系到煤炭开采和运输的进度，以及机电设备的使用寿命，而且关系到煤矿企业的经济效益和社会效益，其重要性不容忽视。煤矿企业只有认真分析运输撕带故障发生的原因，并采取针对性的防范对策，才能真正保证机电运输设备的正常运行，避免发生意外事故，保障煤炭开采和运输工作的有序进行。
参考文献：
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[关键词] 煤矿信息化； 物联网； RFID； 关键技术
互联网技术已经在生活当中很普及了，但是物联网确实一种新型技术，悄然在人们的生活当中发展起来，这个概念出现的频率也不断在增加。但是我们发现，物联网在定义上较为模糊，很难完整的定义出它的真正含义，只是通过一些媒介进行表达出来。在煤矿安全的过程中，认为使用计算机传感系统、无线红外系统和全球定位系统的网络就是物联网，物联网也是通过信息之前的交换来完成的，网络的联接可以使得信息在交流中实现无缝对接。使用计算所网络和电脑自身的硬件功能对信息的处理，以达到对整个物理世界的实施控制、目标管理和最终的科学有效的决策。
一 物联网的发展过程概况
物联网的概念是上个世纪九十年代由美国麻省理工学院Kevin Ashton教授最早提出来的，它是Kevin Ashton教授在研究RFID时偶然发现的一种技术，物联网的技术提出很好的弥补了通信技术在交流中的一大空缺。2005年在突尼斯举办的电信联合会中，联合会成员发表了关于物联网的发现和使用技术的介绍，这就意味着物联网技术得到了世界最高领域的一致认可，同时在对于物联网的相关技术方面也做出了详细的分析，并对该技术的未来发展趋势做出了一定的预测。
按照ITU 2005 的定义：物联网是通过较小范围内的通信器材的信号之间的关联模式，该距离内的信号资源可以在小范围内形成接受发功能，比如完成人和人之间、人和物之间、物和物之间的一种信息转换方式，对于这样的全新形式、全新领域的发展方式可以大大的改善以往的交流模式，形成一整套更加完善的交流方式，彻底打破了时间和空间的束缚。
物联网是继个人电脑、局域网络、互联网、射频信号接收技术后的再次信息化的改革方式，同时对于以往的信息化进程有了彻底的改变，对这样的改变有现在的发展趋势来看就有跨时代意义，具体表现都是一些积极向好的作用。物联网的发展可以在信息科技水平的基础上增加更多的智能化体现模式，对于信息化的改革做出了巨大的贡献。就现有的物联网使用的模式来看，可以将其功能细化为：物联网在互联网中的信息弥补和扩展，这是在原有的计算机因特网的基础上增加的更多智能化终端系统的模式改良，对于实现全球资源一体化的信息感知、语音操作、智能转换和信息的识别具有很好的效果，完成了信息资源分享快捷方便的作用。
二 煤矿信息化中基于RFID的物联网系统
目前，煤矿信息化研究中，物联网的研究和开发还处于初级阶段，国内外对物联网的技术的应用也仍处于试探阶段。业界主要是研究通过传感网网络并利用RFID标签感知物体的信息。因此，RFID射频识别技术是物联网系统的核心技术，是物联网规模化识别能否成功应用的关键。
2.1 RFID射频识别技术
RFID射频识别技术是利用无线设备的收发信号功能，加之有无线电磁感应的共同干预，使用读写设备和电子标签进行非接触写入或读取等双向数据传输，以实现自动目标识别和数据交换目的。RFID系统主要包括电子标签、阅读器和计算机信息系统。
RFID系统中的阅读器将信息可以借助外界线路向外发射出去。电子标签进入阅读器的射频场后，天线接受此信号；射频模块会对接收的信号进行接收、调制、解码、比对、传输，并在这些工作完成后答复主机命令，包括对于信号正确性的判断、密码的验证、重新编码的作用。控制模块将所有信息经加密、编码、调制后，再通过天线发送给阅读器。阅读器的天线接收信号；射频模块对接收到的信号进行调制、解码、解密等处理后送至计算机信息系统；读写模块根据计算机信息系统发出的命令请求对电子标签进行读、写等各种操作。通过这种方式，计算机信息系统实现了信息加密或安全认证等具体的系统应用功能。
2.2 基于RFID的物联网架构
ITU 2005提出了由感知层、接入层、网络层、中间件层和应用层组成得物联网的五层架构，但是目前业界普遍认同以现有的无线传感网络网络为基础，向下添加物联网的感知层，向上添加物联网的应用层，从而形成基于RFID的物联网三层基本结构：物联网感知层、物联网网络层和物联网应用层。
物联网感知层的主要作用是通过在物体上安装唯一标识物体并存储物体相关信息的RFID标签，用阅读器把物体的各种数据和信息实时读取下来。物联网网络层主要是指无线传感网络网络，用来完成信息的传递，把物联网感知层采集到的数据和信息传递到上层应用。物联网应用层将网络层传递的物体信息进行分析处理和决策，完成特定的智能化应用和服务任务，从而实现物与物、人与物之间的识别与感知，发挥智能作用。
三 煤矿信息化中物联网技术的方案研究
1. 人员、设备定位与管理系统人员定位系统
在物联网技术使用中，安全系统由主要标识卡、读卡器、网络传输系统、上位机与系统软件组成，标识卡由个人佩带，目前国内的煤矿企业大都已经安装了人员定位系统，可以接入到物流信息化系统管理平台，设备定位与管理系统与人员定位与系统相同，共用读卡器、网络传输系统、上位机与系统数 据库软件，以标识卡的不同分组来区分人与设备，标识卡悬挂或粘贴在设备上。
2.机车定位与管理系统
目前我国煤矿井下机车定位主要以有线通信方式为主， 对于有轨机车， 目前采用最多的是定位继电器+有线通信的方式的实现，由于技术、成本与现场安装环境的限制，定位继电器无法高密度大量安装，所以只能在道岔、车站等少数关键位置实现定位，机车运行途中的精确定位无法实现；近年来有些使用WiFi或Zigbee 技术进行定位的尝试，但由于这些定位技术的核心为基于对无线信号场强相对强弱的分析来实现定位， 由于煤矿井下的特殊性，定位环境为链型的封闭巷道环境， 难以象地面一样通过对多基准点的无线信号场强的测量与计 算获得精确的定位， 被定位物体在一个地点只能探测到1～2 个基准点，现场环境中的遮挡、环境中的移动物体与电磁干扰导致定位精度很差，对移动机车的定位精度非常低。
3.炸药流向与运输监控管理系统
炸药流向管理系统采用二维码识别与管理技术， 二维码由于成本低廉， 同样适用于企业对低值设备或材料的日常管理。 炸药流向管理以煤矿企业从公安部门取得炸药为起始点， 由 煤矿企业为领到的炸药加贴二维码标签并进行相应后续领用、运输、下井等流程的管理至炸 药按规程使用完毕。
炸药的流向管理与人员定位系统可以协同工作，管理炸药的出入库、领用；领用人员的 身份鉴别；使用炸药的火工人员的运行轨迹；放炮时间点危险区域内人员、车辆隔离等工作，实现安全生产管理的功能。矿区内炸药运输车辆管理系统采用具备GPS 定位、Wi-Fi 传输功能的车载DVR系统实现，可以实时监控与记录炸药运输车辆的位置、工况、运输物品及驾驶人员的视频，也即通常意义上的“黑匣子”。
4.有线与无线网络的整体性调试连接信号
通信信号是矿山通信中最为重要的载体，也是保障生产安全最有重要的手段，通过使用有线与无线网络的整体性调试连接信号可以将现有的视频通信、监控方案、人员定位和应急救援方案做出详细的规划，在企业内部的以太网中，将有线和无线的网络相互连接在一起，可以方便技术人员对于现场情况进行调度，决策者也可以根据具体的操作方式来下达具体的工作命令，完全可以在生产中利用物联网达到无缝隙交流的作用。
四 结束语
在本文当中，介绍了物联网的起源与发展，给出了物联网的定义，根据RFID的工作方式提出了基于RFID的物联网体系架构，重点探讨了当前基于RFID的煤矿安全物联网研究的关键技术及主要问题。物联网是由各种技术融合而成的新型技术体系，需要煤矿技术人员在不断的研究探寻中找到更为合理的理论要求，对于技术问题也不断的解决，通过使用物联网技术更好的控制煤矿生产中的安全，不断的将人工化的操作变成智能化的管理模式，切实的保障煤矿生产中的人身、财产安全，并提高煤矿生产的效率。
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【关键词】矿井提升机；驱动系统；双PWM变频器；应用
近年来，煤矿生产的安全性受到了广泛的关注和高度的重视，对相关设备的性能提出了更高的要求，煤矿生产设备正在朝着大型化、大功率化、新型化方向发展，这对电能质量也提出了越来越高的要求。就煤矿提升机来看，以往普遍采用的是直流电机驱动，其优点是启动和调速性能较好，但是也存在着结构复杂、换向困难、造价昂贵等缺点，现正逐渐被交流电机取代，在此过程中，双PWM变频器得到了普及，其为提升机驱动系统性能的改造提供了一个新的设计思路。
一、基于双PWM变频器的驱动系统的特点
随着变频交流技术的不断进步，交流电机的运行性能越来越好，而且克服了直流电机能耗大、效率低的缺点，在煤矿生产中得到了广泛的应用，目前交流电机的调速方式可分为两种：一种是串联分级调速，一种是变频调速，现被推广采用的是后一种，该调速方式具有位置定位精度高、安全性可靠、稳定性高等优点，达到了《煤矿安全规程》对矿井提升机安全性的要求。变频调速分为不控整流变频器和双PWM变频器两种类型，不控整流的直流侧电压不可控，交流测需要高频变压器，而且还要装设制动电量回馈装置，不仅增加了变频器的负担和体积，也增加了设备的投入和维护成本，因此建议采用双PWM变频器[1]。
基于PWM整流器的双PWM变频系统，无论是结构还是功能都要优于基于不控整流的变频器，它能够实现直接转矩控制和功率控制，网侧电流可达到正弦化，且无需增加其他额外装置便可实现能量双向流动，极大地提高了设备的电能利用率，再有，通过改善控制算法以及对网侧电感进行合理化设计，可有效减少网侧谐波含量，进而减小滤波设备体积；通过控制网侧电压矢量和电流矢量，PWM整流器可同时达到纯电感、纯电容、正电阻和负电阻状态，进而实现能量的双向流动[2]。
二、矿井提升机驱动系统双PWM变频器的实际应用
当PWM整流器工作在整流状态时，其网侧电感和直流测电容将起到储能作用，此外，电容还能够起到的是稳定直流母线电压、滤除高次谐波的作用，而传统直流侧稳压电流为达到这一效果，必须采用大容量的电解电容，这种电容相对体积也比较大，成本也比较高[3]。当PWM整流器工作在有源逆变状态时，后级逆变器将发挥三相不控整流桥同等作用，能够将负载的制动能量整流成直流回归给直流侧，经PWM整流器逆变，使三相电压达到电网谐波和无功要求，然后回馈给电网，进而实现了电能的节约。由于矿井提升机的启动和制动都比较频繁，需要在整流状态和有源逆变状态下不停的工作，这会给开关造成很大的损耗，还会给电网的运行造成一定的影响，不利于其他设备的正常工作[4]。为有效缓解PWM整流器的工作负担，提高整个系统的工作效能，在直流侧应采用超级电容进行储能，将负载制动产生的回馈电能预储在超级电容中，这样在下次启动时便可以直接利用已经储存好的电能，而且在未达到满荷时，电能不会回馈到电网侧，即减轻了PWM整流器在有源逆变状态下的工作负担。
交流变频技术的进步，使得交流电机的性能也大幅度提升，将其应用于煤矿生产中，能够提高煤矿生产设备的生产效率，尤其是应用于矿井提升机驱动系统，有助于改善工作环境，降低运行成本，减少耗电量。基于PWM整流器的矿井提升机常采用“交―直―交”变频驱动系统，通过搭建变频器力矩实验平台，完成对双PWM变频器的带载实验测试，实验结果显示，输出频率在0Hz～50Hz之间变动，可实现软启动，减小变频器启动时网侧电流对电网的冲击。经电流传感器测得，交流侧电流明显降低，平均下降8A左右，与不控整流变频器相比，大约节省了40%电能，同时网侧电压波形也实现了很好的正弦化，就其功率因数来看，能够达到1；采用超级电容后，直流侧经预先滤波储能后，有效滤除了高次谐波，电网未受到网侧电流的谐波干扰，其他设备运行正常，电机的启动、停转等控制性能都得到了明显的改善[5]。
结论
综上所述，通过与传统矿井提升机电机驱动系统比较，发现交流电机的运行性能并不比直流电机差，而且借助变频交流技术，应用双PWM变频器，还能弥补原系统存在的不足，基于双PWM变频器的矿井提升机驱动系统，其在煤矿生产的实际应用中体现了明显的优势，不仅改善了电能浪费严重的问题，还通过超级电容储能滤波装置解决了谐波对煤矿电网的干扰问题，其在结构改进和控制方法优化方面均取得了明显的进步。
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关键词：铝土矿，地质安全，影响因素，防治措施
中图分类号： F407.1 文献标识码： A
引言：“安全第一，预防为主，综合治理”是我国的安全生产方针，是矿山永恒的主题，同时也给我们指出了安全工作的重点是以预防为主。本文通过综合分析某铝土矿山影响安全开采的地质影响因素，然后提出相应的防治措施，对该矿山和类似矿山的安全开采具有一定的指导作用和实际意义。
1、铝土矿地质安全问题的背景
随着经济的快速发展，社会对矿产资源的需求量越来越大，矿产企业迎来了更大的发展空间。然而由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理，加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后，大多无环保措施，加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化，矿山地质灾害问题日趋严重，潜在的致灾隐患不断增多，且随时可能发展成灾，造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。严重制约了社会经济的可持续发展。本文针对某铝土矿山的地质安全问题，对安全问题的预防措施作出分析，该矿区内大部分被黄土覆盖，沟壑众多，多呈近南北向，低山坡地植被贫乏。该区属黄河水系，区内沟中大多缺水，周围有两条属季节性河流，雨季河水暴涨，水流湍急；旱季流量显著变小，仅为涓涓细流，甚至干涸，地质条件较复杂。矿区含矿岩系沿走向或倾向呈波状起伏，波状起伏以走向较为明显，这种起伏受褶皱构造和底地形控制，形成沉积无矿、冲刷无矿、漏斗矿。漏斗矿顶面受古地貌的影响亦有下凹现象，从四周向漏斗矿中心倾斜，与基底产状不尽一致。铝土矿的开采坑口工业场地，地表植被破坏，岩体、土体、土石松散堆积物受力平衡破坏失稳，多在水的参与沿下部斜面滑动或急速倾泻。该矿区铝土矿采矿范围比较大，有可能发生滑坡和泥石流，这种地质灾害将使铝土矿的安全开采难度增大。
2、影响铝土矿地质安全的因素
2.1地质构造的影响
2.1.1褶皱的影响
成矿后的褶皱可使矿体变位和形态复杂化，背斜轴部岩石比较破碎，因此在生产过程中容易发生冒顶、片帮掉渣、透水等安全问题。
2.1.2断层和节理的影响
成矿后的断层可使矿体形态复杂化，开采难度增大，使采场容易冒顶、片帮，造成回采工作困难，增加矿石的损失和贫化，甚至造成重大安全事故；同时成矿后的断层容易引起矿坑涌水，断层破碎带多数是地下水的良好通道，尤其是断层透水性较强的岩石或与地下水源相连通且多溶洞时，矿坑的滴水、淋水和涌水增大，甚至造成突然涌水事故，直接影响安全生产。
该矿区绝大部分为第四系所掩盖，矿区南侧二叠系煤系地层大面积出露，北缘寒武系、奥陶系地层出露良好，而中部石炭系、奥陶系地层出露情况不好，仅在中部一带有出露。矿区内无明显大中型褶皱与褶曲构造。区内大小断裂有5条，断裂长500m至1500m，多为正断层，以右旋式(顺时针)为主，此带主要是燕山期造山运动的产物，个别断裂有喜马拉雅构造运动的叠加。采矿工程范围内有四条断层，断层对井下安全开采构成威胁。
2.2地表水和地下水的影响
矿坑突水涌水这是常见的矿山灾害。地表水源和地下水源对生产都会造成不同程度的威胁，地下水或地面水大量涌入，造成井巷被淹、人员伤亡灾难。
2.2.1地表水的影响
铝土矿地下开采山洪也可能冲击矿井。该矿区内的主要河流为季节性河流，旱季时断流，由于河床两岸较为平坦和长期缺乏治理，每当汛期来临，常造成洪水泛滥，洪水也会流入民采井、采空塌陷区，渗漏补给矿层顶底板含水层，或直接溃入井下，将对井下安全开采构成严重威肋。
2.2.2地下水的影响
铝土矿地下开采水害分布有一定规律，它与成矿环境、地质构造、气候及区域水文地质条件等因素有关。从水文地质资料来看，该矿区存在的主要地下水患类型为寒武至奥陶系灰岩水、采空区积水以及断裂构造的突水。因此水文地质条件对矿床开采影响较大，极有可能发生透水淹井事故。
2.3地质条件的影响
铝土矿的开采安全受地质条件的影响，地面和采空区塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区，若保留矿柱不足，或因矿柱受损失，就会造成地面塌陷。该矿区内软弱层面积大，几乎覆盖整个矿区，矿区内软弱层有粘土岩、炭质页岩、泥岩、煤层等。它们的分布广泛普遍，层位相对稳定，但厚度变化大。软弱层岩石颗粒胶结性能很差，力学强度低，岩体质量差至极差，且吸水后膨胀，呈塑性状态，干燥后收缩开裂。有些软弱层极薄且互相迭加又反复出现。因此，矿床赋存于坚硬、半坚硬、软弱、松散岩类中。表现为矿层顶底板岩层强度较低，稳固性较差，属于软弱至半坚硬岩层；第四系砂卵石和风化带发育，民采矿井广布；断裂较发育，水文地质条件复杂，矿床工程地质条件属于中等偏复杂类型。
2.3 瓦斯的影响
瓦斯爆炸是煤矿中最常见的灾害。由于通风不良，使瓦斯积聚发生爆炸，造成井下作业人员伤亡，矿井被毁。该铝土矿上部有两层煤层。煤层的开采对铝土矿的安全造成巨大影响，在采矿过程中，随着采掘活动的进行，上部煤层中的瓦斯可能沿顶板裂隙涌入采掘空间，或顶板垮落后上部煤层的煤直接进入采掘空间释放瓦斯。所以瓦斯矿井己构成该建设项目的重大危险源，必须引起高度重视。同时矿区范围内老窿、旧井巷分布较广，尤其是开采煤矿的废弃老窿、旧井巷区内可能积存有大量瓦斯，对矿井未来的生产构成了严重威肋。该矿井同时作业的采掘工作面较多，通风系统复杂，瓦斯防治必须引起高度重视。
3、铝土矿地质安全防治措施
3.1主要地质构造影响的防治措施
3.1.1在碰到褶皱构造时,必须加强安全生产管理工作,以防事故发生。
3.1.2断层影响井巷掘进，如掘进中碰到宽度较大的破碎带时，必须加强支护，甚至要采取特殊措施才能通过断层。
3.1.3在采场设计中应充分弄清采场内断层情况，认真对待，并采取有效措施，以防止断层对回采工作的危害。
3.1.4在节理发育地段进行掘进工作时，必须加密支护和加强顶板管理，否则容易发生坍塌及顶板沿节理冒落，影响安全生产。所以，在顶板节理发育时，工作面支架不能用顶柱，而要用棚子，且支架要密。当采用锚杆支护时，要垂直节理布置锚杆。
3.1.5在布置掘进巷道和回采工作面时，要与主要节理面垂直。
3.1.6节理是地下水的良好通道，必须加强矿山排水工作，以保证安全生产。
3.2水害主要防治措施
根据水文地质条件及其特点，采用综合、全局、系统的思路和方法，系统考虑矿山基建期和生产期的防治水方案与措施，系统考虑各矿段的开采顺序，采用有利于铝土矿地下开采防治水的开采方案与技术，系统考虑矿井浅部开采与深部开采的防治水方案与技术。开采设计应从寒武至奥陶系灰岩含水层带压开采技术、寒武至奥陶系灰岩含水层防治水技术、井巷工程及采场防治水等方面采取相关措施。本着充分利用地下水资源、当确保矿床开采对当地供水不产生太大影响的原则，在矿山防治水工作中应采用“统筹兼顾，排供结合”的对策。
3.3地质条件影响防治措施
3.3.1针对该矿区复杂的地质条件，在竖井施工及井下中段和其他巷道的掘进过程中，必须加强地质预测预报工作，在接近松软地层及断裂构造地带时，必须采取短掘短支的办法加强支护，防止发生片帮、冒顶事故，以保证施工作业安全。
3.3.2要保证矿区开采的安全，需对矿区上层老窿、采空区、塌陷区的问题进行处理，必须加大人力财力的投入，探清并监测铝土矿上部原老煤窑以及现生产煤矿的采空区范围、空间位置、充填情况、采空区顶板岩层工程地质稳定状态以及冒落变动情况等。对于该矿的开采，应该组织专门的“老煤窑采空区治理专项研究”，对未来采空区编制地下采空区实测图，及时回填采空区，预留合理的安全矿柱。
3.3.3矿山要不断研究改进采矿方法，完善矿房结构要素，设置标志点，地表、井下要严密监测岩体变形、移位等现象，及早发现、及时治理。
3.4与煤供伴生铝土矿开采瓦斯的防治措施
3.4.1在通风、爆破、设备选型、供电等方面均要均充分考虑瓦斯的影响，制定措施，加强管理，防止发生瓦斯事故。
3.4.2根据2004年4月19日施行的国家安全生产监督管理局（国家煤矿安全生产监察局）第9号令《非煤矿山企业安全生产许可证实施办法》第十条（三）的规定：“开采与煤伴生、共生的金属与非金属矿床的通风条件，应当符合煤矿开采有关安全规程要求”。因此在基建和生产期间应按照《煤矿安全规程》进一步加强瓦斯管理。
4、结束语
对于矿井生产来说，由于面临的安全问题多，安全隐患辐射面广，因此在矿井安全管理过程中首先应该注重细节，即在矿山生产过程中要树立安全无小事的思想，对每一项可能出现的安全问题要从细节制定相应的应对策略；其次，要注重与时俱进，即在安全生产过程中，要时刻关注安全条件、生产条件和地质条件等影响安全生产的条件变化，并且根据变化情况及时制定相应解决方法。
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关键词：矿井系统，SVC，谐波治理
1 引言
由于煤炭行业机械化的普及和水平的提高，现代煤矿工业机电设备对供电质量的要求越来越高，同时由于近几年来国家对煤矿企业的生产安全的重视程度已经超出了历史的高度，供电安全已经成了煤矿安全装备中的重要技术支撑，煤矿矿井供电系统的谐波分析与治理自然成了煤矿供电安全技术中的热门研究课题。
2、TCR+FC型SVC控制系统构成
SVC控制系统由控制柜、脉冲柜和功率单元三部分组成，其基本结构框图如图1所示。控制柜采集现场的电压、电流信号，计算处理后发出触发脉冲，同时监测晶闸管运行状况。脉冲柜将触发脉冲转换为符合要求的脉冲信号，实现触发。功率单元由晶闸管、阻容吸收、热管散热器、脉冲变压器、BOD板和击穿检测板六部分组成，串入电抗器回路，在脉冲信号控制下操纵晶闸管通断，使电抗器流过预期的补偿电流。
3、TCR+FC型SVC控制系统设计
3.1 控制柜
控制柜由数显表单元、微机监控单元、开关面板、主控单元、采样单元、输入输出单元、整流部分及柜内风机和照明组成。
主控单元是整个SVC控制系统的核心，实现了电网电压、电流等参数的采样、运算，最后得出晶闸管触发角，转换为光信号后传送给脉冲柜。同r，主控单元以通讯方式将工控机设定的各种参数传给主控单元各功能板卡，并把各板卡采集的信息反馈回工控机。
采样单元由电压互感器和电流互感器共同组成，电压互感器主要用于实时采样网侧电压信号；电流互感器主要用于实时采样网侧电流、TCR电流以及滤波通道电流，再经采样转换电路处理后，送至主控单元运行。
输入/输出单元为主控单元输入、输出的开关信号配备隔离继电器，同时为主控单元和采样单元提供直流供电。本单元包括3块继电器板和1个继电器盒。
3.2 脉冲柜
脉冲柜由指示单元、晶闸管监测单元、脉冲形成单元、光电转换单元、供电单元和低导通试验单元组成。
脉冲柜接收到控制柜给出的晶闸管触发光信号后，驱动脉冲触发光电转换板，将光信号转换成电信号送给脉冲形成单元，在此形成六路强触发脉冲后经由阻抗匹配板送阀组柜分别触发六路晶闸管。与此同时，脉冲触发信号送脉冲检测板，再变换为光信号后反馈给控制柜，供其检测触发脉冲是否正常。
指示单元指示脉冲柜工作状态，面板上有红色和绿色两个光示牌：其中绿色为脉冲柜供电指示，当脉冲柜上电后，绿色光示牌点亮；红色为脉冲指示，当脉冲形成单元正常工作发出触发脉冲时，红色光示牌点亮。晶闸管监测单元监测阀组晶闸管的运行状态，比较触发脉冲信号与反馈脉冲信号，判断当前击穿的晶闸管数目，若已击穿数目大于等于设定值则报击穿故障，同时迅速跳阐将TCR切离用户母线，保护阀组安全；若当前击穿数目大于0但小于设定值，则报击穿故障但不跳闸，等待用户维修时更换损坏的器件。其中，晶闸管击穿数目和详细器件编号以通讯的方式传送到控制柜主控单元，供进一步分析和处理。
3.3 阀组单元
根据不同的电压等级，选用不同数量的可控硅反并联在不同数量的几个阀组柜中。AB、BC、CA三相阀组柜外的脉冲盒中分别穿过六根脉冲电缆。当触发脉冲到来时，脉冲盒的次级感应出一个脉冲，触发可控硅控制极。阀组柜中主要包含热管散热器、脉冲盒、RCJ单元、BOD模块、可控硅和击穿检测模块。
晶闸管一个重要的参数是断态电压临界上升率du/dt，用于表明晶闸管在额定结温和门极断路条件下，使晶闸管从断态转入通态的最低电压上升率。若电压上升率过大，超过了晶闸管的上升率，则会在无门极信号的情况下开通，即使此时加于晶闸管的正向电压低于其阳极峰值电压，也可能发生这种情况，因为晶闸管可以看作是由三个PN结组成。
为了限制电路电压上升率过大，确保晶闸管安全运行，常在晶闸管两端并联RC阻容吸收网络，利用电容两端电压不能突变的特性来限制电压的上升率。因为电路总是存在电感的，所以与电容C串联电阻R可以起到阻尼作用，它可以防止R、L、C电路在过渡过程中，因为振荡在电容两端出现过电压损坏晶闸管，同时避免电容器通过晶闸管放电电流过大，造成过电流而损坏晶闸管。另外RCJ单元还有取能作用，为击穿检测模块提供工作电压。
BOD紧急触发回路的作用是截断由任何原因造成的可控硅正向过电压，并且再发出一个触发信号使没有被触发的可控硅可以实现二次触发。因此可以作为后备保护触发。
4 总结
本文介绍了TCR+FC型SVC系统的构成，分别从控制柜、脉冲柜以及阀组单元三个方面对SVC控制系统进行了设计，为解决煤矿谐波治理问题提供了良好的借鉴。
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