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灾害综合防治系统

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灾害综合防治系统

一、系统简介

灾害综合防治系统是通过对井下瓦斯、水害、火灾、粉尘、顶板、地压等灾害监测系统集成，综合运用人工智能、大数据、物联网、云计算、移动互联、机器学习、三维仿真建模等技术手段，紧紧围绕着煤矿安全管理，融合矿井“人、机、环、管”多系统、跨业务监测监控数据，基于多源异构数据统一集成规范、多系统融合联动技术、灾害成因机理和大数据分析技术，构建智能灾害综合防治系统，实现煤矿瓦斯、水、火、顶板、粉尘等灾害信息的监测预警和灾害模拟仿真，为灾害超前治理和源头管控提供依据，提升矿井灾害防治水平，实现矿井灾害智能化防控。

二、总体架构

三、建设目标

（1）根据矿井煤层赋存条件及灾害类型，建立符合煤矿实际需求的智能安全管控平台，实现对煤矿所有监测数据的集成与共享。

（2）建立完善的瓦斯智能感知系统，实现监测数据的自动上传、分析、预警及避灾路线的自动规划。

（3）集成井上下水文智能动态监测系统，实现对井上下监测数据实时共享与分析。

（4）集成煤矿束管监测、光纤测温等系统，实现对煤矿井下火灾风险的预警报警功能。

（5）集成煤矿顶板灾害在线监测系统数据，基于大数据分析模块实现对顶板灾害的预测预警。

（6）实现对煤矿多种灾害监测数据的融合分析，能够对煤矿潜在危险进行预警报警。

（7）能够对人员入井装备系统数据进行实时采集与分析，对人员井下环境及所在位置进行监测及分析。

四、主要功能

1.系统对甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、矿尘浓度、风速、风压、湿度、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要风机开停等的监测监控功能。

实现分级报警，区分伪数据及异常数据，在显示界面中以文本或静态/动态图形的方式来显示设备的监测、报警、运行参数以及工作状态。

与GIS融合，相应的监测设备（传感器、分站）在三维巷道图中标注。实时显示监测点实时数据。与人员定位、应急广播、通信等系统应急联动。根据监测阈值、报警区域范围、报警持续时长等条件分级报警；区分伪数据及异常数据。

2.实现对顶板压力、地应力进行监测，监测工作面支架各柱的工作阻力、立柱伸缩量、超前支撑压力，能够分析初撑力、末阻力、推进度和来压步距能力，通过监测地音、顶板位移、位移速度、位移加速度、红外发射、电磁发射等监测数据，进行矿山压力预测预报和工作面顶板危险程度预警分析能力。应实时监测工作面和巷道周围的煤体、岩体应力及其变化趋势，诊断和预报发生冲击地压危险区域和危险程度，具备冲击地压危险区和危险程度的实时监测预警和预报能力，形成监测报表、曲线、图谱。

3.实现对顶板压力、地应力进行监测，监测工作面支架各柱的工作阻力、立柱伸缩量、超前支撑压力，能够分析初撑力、末阻力、推进度和来压步距能力，通过监测地音、顶板位移、位移速度、位移加速度、红外发射、电磁发射等监测数据，进行矿山压力预测预报和工作面顶板危险程度预警分析能力。应实时监测工作面和巷道周围的煤体、岩体应力及其变化趋势，诊断和预报发生冲击地压危险区域和危险程度，具备冲击地压危险区和危险程度的实时监测预警和预报能力，形成监测报表、曲线、图谱。

4.接入胶带机防灭火、电缆火灾监测、火灾监测、束管火灾监测、采空区密闭内外压差监测等监测数据，实现对各类火灾监测系统中所涉及的O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等气体含量实时监测、温度，对可燃混合气体爆炸危险性进行分析，监测氮气灭火效果，可基于工作面自然特点，根据CO监测值、火灾系数、温度和变化趋势进行分析预警。

5.接入胶带机防灭火、电缆火灾监测、火灾监测、束管火灾监测、采空区密闭内外压差监测等监测数据，实现对各类火灾监测系统中所涉及的O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等气体含量实时监测、温度，对可燃混合气体爆炸危险性进行分析，监测氮气灭火效果，可基于工作面自然特点，根据CO监测值、火灾系数、温度和变化趋势进行分析预警。

6.实现对掘进工作面、采煤工作面、采煤机（掘进机）作业、井下煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、输送机转载点、卸载点、硐室的、进风巷等相应场所的粉尘监测能力，并根据监测结果，发送降尘、控尘等指令。

7.实现多种灾害监测数据的融合共享，以及对煤矿安全态势的动态评估、预测、预警，结合透明化矿井进行位置定位，实现多元灾害治理措施上图；明确灾害治理预警人工纠偏流程，进行分级推送。具备完善的灾害感知预警系统，实现多种监测数据的统一传输和分类存储。

矿井应急救援工作管理及指挥能力，根据灾害监测预警、综合评估结果，自动调用应急救援预案和避灾路线，实现应急救援辅助指挥功能。

矿井环境参数的实时监测信息、重点区域的安全状态实时评估及预警信息具有与人员单兵装备进行实时互联的功能。监测数据的实时分析功能，并具有对整体和主要采掘机运通系统安全运行状态进行实时评估的功能。