李继军

(神东煤炭集团大柳塔煤矿，陕西 神木 719315)

0 引言

随着信息技术的飞速发展，计算机的触角已经深入到各行各业，越来越多的纸质数据与经验信息演变为电子数据存储于相关的计算机中[1]，若将这些数据从计算机中提取出来，进行比较和分析，即可获得一些有价值的结论，用于指导生产实践。大柳塔煤矿将各系统的数据经过井下网络传输至地面服务器，在调度室就能看到井下各系统的运行情况[2]，也可对各设备进行操作，若出现故障报警，既可查看故障报警信息，也可对历史数据进行分析[3]。

论文结合三个数据分析与应用的实例，重点介绍数据的来源与收集过程，数据的整理和比较分析，以及分析的结果对煤矿安全生产的指导意义。文章从数据收集和数据利用角度为煤矿安全生产提供一种新的思路,同时为煤矿管理者提供决策依据,从而提高煤矿管理效率,对煤矿安全生产具有一定的实用性和参考价值[4]。

1 综采工作面矿压数据的分析与应用

1.1 压力数据的获取

液压支架是采煤工作面最重要的支护设备，液压支架支撑着顶板，保证了作业人员的安全，促使了现代化煤矿高产高效的实施[5]。顶板的压力作用于液压支架的液压立柱上，玛珂支架控制器读取液压立柱上安装的压力传感器数据，并将信息传至综采控制台处的支架服务器，在支架服务器上可以清晰地看到采煤工作面所有支架的压力情况。

在地面也装有一台支架服务器，通过井下网络连接到综采工作面控制台处的支架服务器，地面与井下控制台处的支架服务器实现了相互通信，整个采集过程如图1所示。地面支架服务器显示的井下综采工作面液压支架数据如图2所示。

图1 采集系统示意图

经过特定程序设计，利用浏览器访问支架服务器，输入某个时间点即可获得此时该服务器上所有支架的压力值，并用Excel表格形式把这些数据存储到电脑内。以每3个支架取1个左立柱的压力值为例，将这些数据进行编辑处理，即可获得如图3所示的综采工作面矿山压力云图。

图2 服务器显示的信息

1.2 数据分析

从图3得出：综采工作面来压期间，矿山压力主要集中在工作面中部的30#～130#支架之间，两端头的支架压力都不超过300 bar；综采工作面来压步距13～18 m，压力持续距离4～6.5 m；综采工作面来压呈现出“本次压力值较大或者面积较广，则下次压力值较小或面积较窄”的特点。

1.3 相应措施

根据工作面矿压显现特点，在生产实践中可采取以下几点措施。

图3 综采面矿山压力云图

人员安排:预知当班生产有压力显现，应安排熟练的煤机司机和支架操作工，也可适当的多安排1人，对工作面支架初撑力做专门关注，保证每个支架的初撑力都能到达设计要求。

生产组织：若存在综采工作面主配采时，根据来压距离情况，可以安排来压工作面进行主采，压力显现工作面安排配采或者停采。

调整工作面压力：综采工作面回采即将结束时，根据工作面的来压距离、甩压距离等，可适当调整工作面压力，使得开始挂网时没有压力，挂网过程中存在压力(没有压力更好)，挂网结束后压力已甩过去，让工作面停采时较长时间处于无压力状态，以顺利进行挂网、回撤支架等工作。

避免特殊区域重叠：若工作面上部存在集中煤柱、断层等特殊地质条件时，通过调整，应避免将综采工作面的压力区和这些特殊地质区域重叠，否则，有可能造成压死支架等生产事故。

2 采煤机故障报警数据分析

2.1 采煤机故障的历史数据

采煤机的正常运行直接关系到煤矿的生产效益，采煤机故障预防显得非常重要。大多数采煤机故障发生前都存在非寻常的迹象，可通过历史报警或历史数据找到其故障征兆，对这些历史数据的分析作针对性的处置，就可以将大多数故障消灭在萌芽之中，使故障不会影响生产。以采煤机截割电机的温度传感器故障为例进行阐述。

从大柳塔煤矿运行的PSI系统查看活鸡兔井12316综采工作面采煤机截割电机温度故障的报警，并根据报警时间调取相关的数据[6]。7月17日、18日、19日截割电机温度曲线图如图4、5、6所示，图中虚线代表采煤机左截割电机温度，实线代表采煤机右截割电机的温度。

图4 7月17日截割电机温度曲线图

图5 7月18日截割电机温度曲线图

图6 7月19日截割电机温度曲线图

2.2 数据分析

从图4、5、6截割电机温度曲线图，分析故障发生的原因可能有：截割电机热敏电阻使用时间较长，电气元件损坏而导致该故障；电机的冷却管路不畅通,电机长时间在超过规定温度的情况下运行；7月17日和18日右截割电机都出现温度异常,检修维护人员未对此现象做出判断和处理，7月19日22：14分发生故障，采煤机无法正常运行，必须停机处理，导致了故障时间长达2 h。

2.3 故障预防措施

通过对故障原因的分析，提出以下故障预防措施。加强对员工的技能培训,出现故障时能及时处理,缩短故障影响时间；对电机的冷却水管路定期反冲洗,确保冷却水管路畅通,保证电机不在超过规定温度的环境下运行；做好数据收集工作，出现异常现象时及时和检修人员沟通。

3 连掘队的数据分析与应用

连掘队是以使用连采机掘进为主的队伍。连掘队的工资水平从侧面反映了队伍的管理水平，而掘进进尺是影响连掘队工资的主要因素，而影响进尺的因素又有地质条件、支护量、设备影响等，材料消耗情况也能间接的反映队伍的细节管理情况。大柳塔煤矿有6个掘进队，其中连掘队4个，这4个连掘队使用的设备和工作条件基本相同，以下对4个连掘队2018年1～5月份的生产时间、进尺、材料消耗等数据进行比较分析。

3.1 生产时间和设备故障时间分析

大柳塔煤矿集控系统通过监测连掘队的生产移变，当移变的电流大于某一特定值时即为连掘机开始工作，从而累计连掘队的生产时间[6]，连掘队生产时间监测统计如图7所示。

图7 连掘队生产时间监测统计图

通过汇总整理，4个连掘队1～5月份的生产时间和设备故障时间见表1。

通过对表1进行分析和总结认为：4个连掘队1～5月份月均生产时间最多的是连掘一队，最少的是连掘三队，而故障时间则正好相反。故需加强设备检修和正确操作设备，确保生产时不出现设备故障[7]；2月份春节放假1天，4个连掘队生产实际都在200 h以上，有3个队没有发生故障，效率值最高；5月份故障时间最多，4个队合计故障时间为98.12 h，特别是连掘三队发生11次故障、故障时间达到52.67 h，说明连掘三队5月份设备检修质量较差，需加强设备的日常检修和维护工作。

表1 1～5月份4个连掘队的生产时间和设备故障时间统计 单位：h

3.2 进尺分析

大柳塔煤矿2018年1～5月4个连掘队的进尺数据见表2。通过分析，可以看出：1～5月份月平均进尺最多的是连掘二队(1 203.2 m)，平均超出任务最多的是连掘五队( 80.2 m)，月均进尺最少的是连掘三队(981 m)，月均超计划最少的是连掘一队(66.9 m)；连掘五队3月份完成进尺高达1 607.2 m，超出计划234.2 m；3月份4个连掘队总计完成进尺达5 157.8 m，超过其它月份800 m左右。这是由于4个连掘队3月份生产时间最多，故障影响最少，可见，生产时间是完成进尺的最基本保障。

表2 1～5月份4个连掘队的进尺数量表 单位：m

3.3 生产材料消耗费用分析

大柳塔煤矿2018年1～5月份4个连掘队生产材料消耗费用见表3。通过分析，可以看出：生产材料消耗费用最多的是连掘一队，月均达51.4万元；最少的是连掘五队，月均34.8万元。大柳塔煤矿连掘队计划费用是458.0元/m，考核按照节支费用的20%进行奖罚，1～5月份奖励最多的是连掘五队，人均奖励1 966元；连掘三队3月份生产材料消耗费用高达93.6万元，超出计划27万元，罚款46 000元，人均罚款1 000元；连掘五队5月份生产材料消耗费用20.3万元，为4个连掘队单月最低值。

3.4 工资数据分析

大柳塔煤矿2018年1～5月份4个连掘队工资统计见表4。通过分析，可以看出：4个连掘队1～5月份平均人数最多的是连掘三队，月均达46.2人；最少的是连掘五队，月均40.8人；人均工资最多的是连掘一队，最少的是连掘三队。

表3 1～5月份4个连掘队的生产材料消耗费用表 单位：元

表4 1～5月份4个连掘队工资统计表

大柳塔煤矿4个连掘队的数据分析表明，连掘队在日常管理中，需加强设备日常检修，减少故障时间，提高生产时间[7]，争取更多的进尺；生产材料要精打细算，能省则省，以降低材料消耗费用；合理优化人力资源，人岗匹配，员工数量适当；杜绝不安全行为，防止安全事故；质量标准化达标，各项考核满足要求。这些措施可以提高全队员工的劳动积极性，让连掘队伍在良性循环状态下运行，创造更好的效益。

4 结语

安全生产是现代大型煤炭企业的基石，是区队管理工作的重中之重。随着当今煤矿生产系统信息化、数字化[8]，我们通过对已有数据的分析、总结，并采取针对性的措施，从而促进煤矿现代化建设，提高煤矿的经济效益和社会效益[3]。同时，这些数据也可为煤矿管理者提供决策依据，助推煤炭企业又好又快发展。