浅谈煤矿数据的分析与应用

　　摘要:当今社会科技发展快、信息流通量大，人们之间的交流越来越密切，大数据这个高科技时代的产物也应运而生。煤炭作为工业发展的重要组成部分，其发展关系着整个工业的发展。如今，许多现代大型煤矿已能将井下设备信息上传到地面，在地面就可直观的看到设备当前运行的情况，从而更可靠的进行安全生产。通过结合实例将上传的设备信息数据进行整理和分析，从而预测设备的运行状况，提出建设性建议。同时对加强煤矿安全生产、促进煤炭行业现代化建设、提高煤矿的经济效益和社会效益具有重要的意义。

　　关键词:矿山压力;故障预测;数据分析;数据应用

　　煤矿论文投稿刊物：《煤质技术》(双月刊)曾用刊名：煤质技术与科学管理，1986年创刊，主要报导：煤炭生产矿井的煤质管理、降灰、降水措施与经验：煤矿、电厂、焦化厂和燃料(煤炭、煤建)公司的洗选、筛选加工,产品结构优化,动力配煤与提质增收的技术途径和效益分析：煤炭加工利用及其品质要求与对策：矿区低品位煤的有效利用：贮、运、销的煤炭管理和质量检测方法及市场分析：煤场建设与管理：煤炭化验室的工作经验：新颁布的各类煤质标准：国内外新的分析方法与仪器设备：以及与上述内容有关的会议报告和政策法规等。

　　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。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。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。

　　1.2数据分析

　　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300bar;综采工作面来压步距13～18m，压力持续距离4～6.5m;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。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]。

　　2.2数据分析

　　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2h。

　　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]，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200h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98.12h，特别是连掘三队发生11次故障、故障时间达到52.67h，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。

　　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。