張騰飛

（招遠(yuǎn)市姜家窯金礦有限公司，山東 煙臺(tái) 265400）

在我國(guó)的金礦地下開采生產(chǎn)期間，一般是以地下采掘形式為主，這也是今后黃金生產(chǎn)的必然趨勢(shì)。但是，當(dāng)前我國(guó)金礦地下采掘生產(chǎn)的過程中，因?yàn)榈刭|(zhì)環(huán)境、水文環(huán)境存在著復(fù)雜性，這就為金礦采掘作業(yè)帶來了較高的危險(xiǎn)性，可以說地下采掘?qū)儆谝环N安全事故發(fā)生幾率偏高的金礦開采方式[1]。在金礦地下開采期間，構(gòu)建安全預(yù)警系統(tǒng)，既可以對(duì)金礦地下開采的情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)控，科學(xué)的管控潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，還可以降低安全事故的發(fā)生概率。所以，現(xiàn)階段研究金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)過程中安全預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建對(duì)于金礦安全生產(chǎn)有著重要的意義。

1 安全預(yù)警系統(tǒng)原理

從金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)過程安全預(yù)警系統(tǒng)原理分析，該系統(tǒng)是借助安全監(jiān)測(cè)設(shè)備來將采集到的安全風(fēng)險(xiǎn)信息的變量特征提取出來，然后將所提取出來的信號(hào)與典型危險(xiǎn)經(jīng)驗(yàn)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比及分析，以此來確保此危險(xiǎn)的程度，并發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)信號(hào)[2]。目前，我國(guó)安全監(jiān)測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)上，很多都存在著設(shè)定安全閾值并報(bào)警的功能，通常情況預(yù)警的形式主要表現(xiàn)為單一指標(biāo)預(yù)警和系統(tǒng)預(yù)警。

2 安全預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建

針對(duì)金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)過程安全預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建，為了更好將此系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)以及構(gòu)建過程清晰地反映出來，而對(duì)于該系統(tǒng)的構(gòu)建上，主要是通過安全影響因素、構(gòu)建安全預(yù)警指標(biāo)體系、構(gòu)建安全預(yù)警模型、實(shí)施安全預(yù)警系統(tǒng)四個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)的[3]。

2.1 分析安全影響因素

從影響金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)過程安全的因素分析，主要涉及到人員、設(shè)備、環(huán)境、管理等多項(xiàng)因素，且這些因素均與安全預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建密切相關(guān)，當(dāng)前必須對(duì)這些因素進(jìn)行全面的分析，并結(jié)合金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)采用的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程、生產(chǎn)活動(dòng)區(qū)域等方面的情況進(jìn)行綜合性分析[4]。在具體分析的時(shí)候，相關(guān)人員必須嚴(yán)格地按照國(guó)家相應(yīng)的安全規(guī)范文件、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來開展對(duì)照分析工作，以此來全面掌握金礦地下采掘面臨的危險(xiǎn)性因素。

2.2 構(gòu)建安全預(yù)警指標(biāo)體系

從安全預(yù)警指標(biāo)體系分析，其能夠?qū)鸬V地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)過程中存在的復(fù)雜性、危險(xiǎn)性進(jìn)行綜合性的反應(yīng)以及說明，構(gòu)建安全預(yù)警指標(biāo)體系，既可以實(shí)時(shí)地對(duì)引發(fā)安全事故的危險(xiǎn)因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，還能夠?qū)︼L(fēng)險(xiǎn)因素的變化情況進(jìn)行追蹤分析。在金礦地下采掘生產(chǎn)期間，構(gòu)建科學(xué)完善的安全預(yù)警指標(biāo)體系，不僅可以對(duì)安全事故的發(fā)生幾率及規(guī)模進(jìn)行判定，還可以對(duì)整個(gè)采掘系統(tǒng)生產(chǎn)的安全趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，以此來準(zhǔn)確地對(duì)金礦地下采掘生產(chǎn)存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)判，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施，從而降低安全事故發(fā)生概率。

2.3 構(gòu)建安全預(yù)警模型

安全預(yù)警模型是安全預(yù)警系統(tǒng)的核心部分，對(duì)于安全預(yù)警模型的構(gòu)建，其屬于一種對(duì)預(yù)警指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析的數(shù)學(xué)模型，此模型的構(gòu)建目標(biāo)則是為了在一定的時(shí)間及范圍來對(duì)系統(tǒng)安全的變化情況進(jìn)行設(shè)計(jì)與模擬，從而了解各種指標(biāo)的變化情況，發(fā)生異常，從而及時(shí)地報(bào)警，對(duì)報(bào)警指標(biāo)綜合分析后，便可以了解整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并針對(duì)危險(xiǎn)因素進(jìn)行預(yù)警。

2.4 實(shí)施安全預(yù)警系統(tǒng)

安全預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)施上，其可以通過安裝監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、安全預(yù)警計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件等方式對(duì)金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)的情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)控，并經(jīng)過設(shè)計(jì)與構(gòu)建來形成完整的安全預(yù)警系統(tǒng)，為金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)提供服務(wù)。

3 安全預(yù)警系統(tǒng)的功能分析

從金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)分析，安全預(yù)警系統(tǒng)的工作原理主要是在安全監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上借助數(shù)據(jù)運(yùn)算結(jié)果發(fā)出警報(bào)及糾偏的一種安全預(yù)警系統(tǒng)。當(dāng)前，安全預(yù)警系統(tǒng)的功能主要涉及到監(jiān)測(cè)功能、預(yù)警功能、反饋功能。我國(guó)金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)期間，選用的安全預(yù)警系統(tǒng)具備最基本的功能，以監(jiān)測(cè)為主、以預(yù)警為手段、以糾偏為目標(biāo)，在反饋功能的支撐下實(shí)現(xiàn)防錯(cuò)、報(bào)錯(cuò)、糾錯(cuò)、改錯(cuò)，以此來實(shí)現(xiàn)全面安全預(yù)警功能。

3.1 監(jiān)測(cè)功能

從我國(guó)金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)的角度分析，必須提前做好整個(gè)采掘生產(chǎn)的危險(xiǎn)監(jiān)測(cè)工作，方可為安全預(yù)警工作的開展提供基礎(chǔ)[5]。在危險(xiǎn)因素監(jiān)測(cè)工作開展期間，需要在金礦地下礦井的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)安裝好監(jiān)測(cè)監(jiān)控設(shè)備，這樣就可以從多個(gè)方面來監(jiān)測(cè)各項(xiàng)因素，如溫度、濕度、電流、電壓、粉塵濃度、人員定位、有毒氣體濃度、安全閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)等。在此基礎(chǔ)上，整個(gè)安全預(yù)警系統(tǒng)便可以從多個(gè)層面來對(duì)安全預(yù)警各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的監(jiān)控，從而掌握每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全情況，確保整個(gè)采掘過程的動(dòng)態(tài)化監(jiān)控。

3.2 預(yù)警功能

從金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)過程安全預(yù)警系統(tǒng)的功能分析，預(yù)警是其重要的功能之一，主要表現(xiàn)在預(yù)測(cè)和預(yù)警這兩個(gè)方面。預(yù)測(cè)的功能分析，主要是在礦井生產(chǎn)工作之中，結(jié)合一些對(duì)人員、機(jī)器、環(huán)境、管理等復(fù)雜的系統(tǒng)產(chǎn)生波動(dòng)的情況，這樣預(yù)警功能系統(tǒng)便可以將監(jiān)控所獲取的信息及資料以科學(xué)的手段從其中將影響人、物、環(huán)境、管理的危險(xiǎn)因素指標(biāo)進(jìn)行提取，通過數(shù)量化的方式進(jìn)行對(duì)比及評(píng)價(jià)，這樣既可以從不同角度來分析這些危險(xiǎn)因素的危害程度，還能夠?qū)@些危險(xiǎn)因素引起的后果進(jìn)行確認(rèn)。預(yù)警方面的功能，金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)的開展，應(yīng)用的安全預(yù)警系統(tǒng)所具備的預(yù)警功能，并不是單一的指安全預(yù)警指標(biāo)超過閾值后能夠自動(dòng)報(bào)警，而主要的目的是針對(duì)金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)之中的單一因素到子系統(tǒng)的安全狀態(tài)預(yù)警的基礎(chǔ)上，對(duì)金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)的安全狀態(tài)進(jìn)行預(yù)警。因?yàn)榻鸬V地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)以來的安全預(yù)警系統(tǒng)，并不是通過單個(gè)指標(biāo)與預(yù)警閾值之間的數(shù)值對(duì)比，還需要考慮到多種指標(biāo)系統(tǒng)的識(shí)別、分析與計(jì)算等，如預(yù)警指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)、技術(shù)資料數(shù)據(jù)庫(kù)、外部預(yù)警因子庫(kù)等，從而通過分析來得知整個(gè)礦井采掘生產(chǎn)活動(dòng)的安全狀態(tài)，這樣便可以對(duì)礦井整個(gè)生產(chǎn)活動(dòng)今后的運(yùn)行安全趨勢(shì)進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)判，全面發(fā)揮預(yù)警功能，為金礦生產(chǎn)提供保障。

3.3 反饋功能

目前，反饋功能是安全預(yù)警系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分，其屬于整個(gè)預(yù)警活動(dòng)的橋梁，既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)警活動(dòng)的動(dòng)態(tài)循環(huán)，還可以實(shí)現(xiàn)預(yù)警活動(dòng)的閉環(huán)管理。目前，對(duì)于金礦地下礦井采掘生產(chǎn)活動(dòng)的開展來講，反饋這個(gè)功能則是現(xiàn)階段安全預(yù)警系統(tǒng)對(duì)安全事故隱患以及管理事務(wù)的一種整改及糾偏。通過與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比后，安全預(yù)警系統(tǒng)便可以將即將可能發(fā)生的安全危險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別，還能夠迅速地按照風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)及安全事故預(yù)案來規(guī)避和應(yīng)對(duì)事故，可以說反饋這一功能所發(fā)出的不僅僅是單純地警報(bào)，更是其能夠?yàn)榘踩鹿实慕鉀Q提供對(duì)策參考，可以為金礦生產(chǎn)企業(yè)管理方面的改進(jìn)提供科學(xué)的依據(jù)，在根本上來降低安全事故的發(fā)生幾率。在金礦地下開采生產(chǎn)期間發(fā)揮安全預(yù)警系統(tǒng)的反饋功能，則是通過此系統(tǒng)自帶的預(yù)警對(duì)策數(shù)據(jù)庫(kù)來對(duì)安全事故及安全管理進(jìn)行糾正的，這樣完全可以使得已經(jīng)偏離了安全軌道的系統(tǒng)能夠回歸到正軌。

4 金礦地下開采生產(chǎn)過程安全預(yù)警系統(tǒng)的實(shí)施路徑

4.1 分析預(yù)警因素，完善安全預(yù)警系統(tǒng)

站在金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)開展的角度分析，其中有著諸多影響因素，如人員、設(shè)備、管理、環(huán)境等因素，這些因素都需要納入到安全預(yù)警系統(tǒng)的范疇之中，并針對(duì)其中各種系統(tǒng)性的危害性因素及事故性因素進(jìn)行深層次地分析，從而全面地掌握各種引起安全風(fēng)險(xiǎn)的因素，在此基礎(chǔ)上方可構(gòu)建一個(gè)完整的預(yù)警系統(tǒng)，保證金礦一線生產(chǎn)人員的生命安全，保證金礦生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，現(xiàn)階段對(duì)于安全預(yù)警系統(tǒng)的影響上，必須在金礦采掘生產(chǎn)活動(dòng)中嚴(yán)格的遵循相應(yīng)規(guī)則，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備使用及采掘生產(chǎn)活動(dòng)區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目辈煸O(shè)計(jì)，并在嚴(yán)格遵循國(guó)家相應(yīng)安全文件的基礎(chǔ)上，確保各項(xiàng)安全保障工作的落實(shí)。由于安全預(yù)警系統(tǒng)不僅可以對(duì)金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，還能夠在發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)的第一時(shí)間發(fā)出警示，以此來確保能夠?qū)@些危險(xiǎn)性因素進(jìn)行處理或者將一線生產(chǎn)人員進(jìn)行撤離。站在金礦開采生產(chǎn)的角度分析，影響其最大的問題就是預(yù)警機(jī)制的問題，所以當(dāng)前優(yōu)化完善預(yù)警系統(tǒng)，則可以提前將潛在的危險(xiǎn)因素發(fā)現(xiàn)，并針對(duì)采掘生產(chǎn)活動(dòng)開展期間存在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，借助計(jì)算機(jī)的精確分析來預(yù)測(cè)出危險(xiǎn)性因素的發(fā)展趨勢(shì)，并在可控范圍內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。

現(xiàn)階段在金礦采掘生產(chǎn)之中應(yīng)用安全預(yù)警系統(tǒng)，必須以過硬的安全開采生產(chǎn)技術(shù)來提供支撐，對(duì)礦井之中所有的設(shè)備及系統(tǒng)流程都需要進(jìn)行有效地調(diào)整。若是有條件的話，還需要對(duì)礦井一線生產(chǎn)人員的身體數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及收集，通過分析這些數(shù)據(jù)來獲取一線生產(chǎn)人員的身體健康狀況。對(duì)于這些數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)及分析都是處于實(shí)時(shí)狀態(tài)的，且每隔一段時(shí)間還需要對(duì)安全預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，若是其中存在問題則需要即刻進(jìn)行維護(hù)，確保安全預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行的正常性。若是安全預(yù)警系統(tǒng)出現(xiàn)了問題，那么則需要立即停止礦井的各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行維修，在確保安全預(yù)警系統(tǒng)正常之后，方可進(jìn)行采掘生產(chǎn)活動(dòng)，以此來確保一線生產(chǎn)人員的人身安全。

4.2 分析細(xì)節(jié)問題，掌握風(fēng)險(xiǎn)因素聯(lián)系

站在金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)分析，其屬于一項(xiàng)極為復(fù)雜的系統(tǒng)性工作，且在生產(chǎn)之前，出于安全的考慮上，則需要考慮到不同金礦礦床的不同地質(zhì)特征，但是一般情況下難以做到非常的全面。站在金礦地下采掘工作分析，其復(fù)雜性不僅僅體現(xiàn)在技術(shù)上的復(fù)雜性，還涉及到對(duì)金礦地下采掘有著不利影響的各種環(huán)境因素，如氣候因素、地質(zhì)因素、交通因素、能源供應(yīng)因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等，因此在金礦地下采掘生產(chǎn)期間必須針對(duì)其中各類對(duì)安全有影響的因素進(jìn)行全面的分析，了解這些危險(xiǎn)性因素之間的關(guān)聯(lián)性，以此來抓住最為關(guān)鍵的問題，從而進(jìn)行科學(xué)合理的改善。比如，在金礦地下采掘工作開展期間，針對(duì)通風(fēng)這一問題的分析上，則需要先做好機(jī)械通風(fēng)設(shè)備的檢查，確保各項(xiàng)設(shè)備都能夠處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，相關(guān)的管理部門則需要從金礦地下采掘生產(chǎn)的安全制度完善上著手，通過完善相應(yīng)的監(jiān)督管控制度來對(duì)通風(fēng)措施的落實(shí)情況進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，且在采掘作業(yè)開展期間，對(duì)于通風(fēng)工作的開展必須嚴(yán)格地按照國(guó)家相應(yīng)規(guī)定及要求來執(zhí)行，所以這就需要對(duì)通風(fēng)設(shè)備的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行明確的規(guī)定，如風(fēng)筒直徑、風(fēng)扇型號(hào)等參數(shù)，以保障最大通風(fēng)順暢限度為前提。當(dāng)這些通風(fēng)措施都完善后，則需要在具體采掘作業(yè)開展期間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)還需要科學(xué)合理的設(shè)計(jì)通風(fēng)設(shè)備及風(fēng)扇的安裝位置，并定期進(jìn)行測(cè)風(fēng)工作，確保能夠及時(shí)地將通風(fēng)問題進(jìn)行有效地解決。

在金礦地下采掘生產(chǎn)作業(yè)開展期間，采掘設(shè)備的性能及工作情況也會(huì)對(duì)生產(chǎn)安全帶來影響，所以在金礦采掘生產(chǎn)期間對(duì)于安全預(yù)警系統(tǒng)的安全上，也需要考慮到采掘設(shè)備的安全性。另外，在金礦地下采掘作業(yè)開展期間，金礦生產(chǎn)企業(yè)則需要在開采作業(yè)開展之前對(duì)本地的水文地質(zhì)情況進(jìn)行準(zhǔn)確的考察，并仔細(xì)的調(diào)查與分析本地的水文地質(zhì)文件，在確保收集到足夠的資料后方可對(duì)金礦進(jìn)行開采。因此，這就需要事先做好準(zhǔn)備工作，方可避免礦井發(fā)生透水事故。在金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)際開展期間，必須做好礦井實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作，避免地表出現(xiàn)塌陷情況，同時(shí)還需要對(duì)金礦礦井周邊的地質(zhì)問題進(jìn)行細(xì)致的調(diào)查，預(yù)先采取相應(yīng)的加固措施，當(dāng)考慮好各種具有相貫線的問題后，方可將安全預(yù)警工作做到極致。

4.3 分析人員問題，強(qiáng)化人員培訓(xùn)學(xué)習(xí)

目前，站在金礦生產(chǎn)企業(yè)的角度分析，對(duì)于安全預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建及應(yīng)用上，首先是需要完備的安全制度規(guī)范及方法作為支撐，并立足金礦開采工程的實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的修正，立足金礦采掘生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)特征對(duì)企業(yè)內(nèi)部的安全生產(chǎn)制度進(jìn)行完善，并做好一線生產(chǎn)人員的專業(yè)技能培訓(xùn)工作，全面提升工作人員的安全生產(chǎn)意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，確保金礦地下采掘各項(xiàng)活動(dòng)的開展都符合相應(yīng)的安全制度及操作流程。同時(shí)，在金礦地下采掘工作開展期間，作為一線生產(chǎn)人員，必須貫徹落實(shí)安全生產(chǎn)方針，積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)金礦采掘生產(chǎn)需要的生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)工藝，并能夠主動(dòng)分析其中潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，采取科學(xué)合理的防范措施及解決方法，而對(duì)于解決方案的制定上，必須確保兩種或者兩種以上。這樣工作人員在掌握相應(yīng)的生產(chǎn)技能之后便可以做好相應(yīng)的預(yù)防工作，以此來保證生產(chǎn)的安全性。

當(dāng)前為了確保各項(xiàng)安全生產(chǎn)措施到位，為金礦地下采掘生產(chǎn)各項(xiàng)工作的安全進(jìn)行提供保障，則需要安全管理人員與一線生產(chǎn)技術(shù)人員積極參與安全教育培訓(xùn)工作。金礦生產(chǎn)企業(yè)的管理層必須強(qiáng)化對(duì)生產(chǎn)管理人員及工程技術(shù)人員的相應(yīng)培訓(xùn)工作，通過專業(yè)知識(shí)技能的培訓(xùn)來提升生產(chǎn)技術(shù)水平。因此，在金礦地下采掘生產(chǎn)方面，企業(yè)必須重視技術(shù)方面的投入，增強(qiáng)對(duì)安全教育培訓(xùn)工作的重視，為金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)的開展奠定基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

總而言之，站在金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)分析，其所處的環(huán)境比較特殊且惡劣，這就導(dǎo)致影響安全生產(chǎn)的因素比較多，安全事故發(fā)生幾率也比較高。所以，在金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)期間必須注重安全防護(hù)工作，確保各項(xiàng)生產(chǎn)工作處于安全的狀態(tài)之下。文章之中從理論和技術(shù)層面分析了金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)過程中安全預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建途徑，對(duì)構(gòu)建具有實(shí)用性的安全預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行了探索，具有一定的使用價(jià)值與使用意義，為今后金礦地下采掘生產(chǎn)活動(dòng)的安全提供了保障。