煤矿采掘工程动态可视化管理理论与应用研究

煤矿采掘工程动态可视化管理理论与应用研究

马亚飞,雷鹏辉

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摘要：在信息化时代，传统的煤矿管理模式逐渐走向智能化，信息化也逐渐成了煤矿企业发展的新动力。在煤矿生产过程中，如果对煤矿的生产过程进行可视化管理将有利于提升煤矿企业管理水平。

关键词：采掘工程；施工管理；可视化系统；施工管理

引言

本文研究了煤炭行业传统的煤矿生产过程中的施工管理模式，通过分析研究当前煤矿行业的施工管理模式，以实现煤矿采掘工程施工过程可视化管理为目标，将传统的施工管理模式转变为基于可视化系统的施工管理模式。结果表明：该模式能够提高矿井作业人员工作效率和工作质量，提升矿井安全生产管理水平。

一、现状

当前，我国煤矿行业对信息化建设方面投入了大量的资金和人力，但在实际工作中效果并不是很理想。随着信息技术和数字化技术的不断发展和进步，以及数字化的矿井管理体系的不断完善，以智慧矿山为代表的现代化矿山建设正在成为煤矿企业发展的新动力。在我国的煤矿行业之中，已经形成了煤炭开采行业和煤炭加工行业两大主体，并且在这两大主体之中有着较为密切的联系。煤矿开采行业作为煤炭加工行业中最为重要的一部分，其生产出来为我国能源提供着充足的支撑力量。为了能够在未来煤矿开采领域当中占据领先地位，需要对煤矿采掘工程施工的各阶段和环节进行严格控制，并且采用先进技术对施工过程进行监控和管理。但是目前对于煤矿采掘工程施工环节方面还没有形成较为完善的监控管理模式及技术体系。同时，也没有考虑到将煤矿施工过程中所有材料设备能够以可视化形式展示出来，从而更好地发挥可视化管理系统整体设计规划与建设作用，促进煤矿企业管理水平的提升和完善。

二、理论基础

施工监控包括数据收集与处理，对监控结果进行分析与评估。如果某一现场不符合要求会自动发出预警并予以纠正，如果需要更多监控结果则会通过网络发送给现场作业人员，从而提高现场作业人员对安全管理工作要求的认识与执行能力。目前，随着现代信息技术的发展，我国对于可视化系统的应用技术也日趋成熟。基于可视化系统软件能够实现更加智能化的管理与监控。目前常用的可视化软件包括 MapReduce、 Visual Studio等，其在可视化工程管理中应用较多，例如： FTP系统即用于视频监控系统中的可视化显示。另外目前常用的可视化软件还包括 Visual Studio、 MapReduce等。

三、技术概述

随着计算机的快速发展，可视化技术也逐渐在应用领域中得到了广泛应用。本文研究的对象是煤矿的采掘工程动态可视化管理。在以往的工作中传统工作方式主要采用 CAD/CAM技术，对矿山地理、地质构造等多个方面进行建模和设计，其主要应用领域为矿井规划设计。随着科学技术水平提高及技术工艺设备不断更新，传统工作方式逐渐无法满足矿井开发和生产需要，亟需开发新的智能化管理方式，进而提高矿山资源开采效率及水平。而矿区可视化管理将现代化新技术与传统工业管理方式有机结合起来，主要应用于信息中心和网络信息中心等各类网络平台进行管理运作。通过对信息中心和网络中节点位置、节点信息等相关参数的合理设定，最终形成一个可视化界面管理平台。

四、目标实现

通过该系统对煤矿井下采掘工程进行可视化管理的实现目的，可以实现对采掘工程的可视化管理和对施工过程的可视化管理两个方面。首先，能够对矿井井下采掘工程整体的可视化情况进行展示，从而有效提高井下采挖工程管理的工作效率和质量，进而提升矿井生产安全管控水平。其次，能够对矿井井下采掘进机和支架系统进行可视化展示，能够有效避免安全事故可能发生的情况。最后，能够在系统当中对井下施工过程当中安全监控设备等各方面设备及时进行动态展示，可以有效提高井下作业人员的工作效率和工作质量。综上，在信息化时代背景下进行煤矿施工过程可视化管理的实现主要体现为两个方面：一方面，通过该系统将现场生产安全监测设备等实时动态展示出来方便其他相关部门对煤矿采掘工程施工过程进行监控和管理；另一方面是通过该系统对现场施工任务在计算机中完成情况进行实时展示也能提高各部门之间对于工程进度进行实时对接与控制。

五、可视化应用背景

目前，我国的煤矿企业都已经建立了相关的信息化管理系统。但是，在煤矿企业中进行信息系统的实时监测和管理，主要依靠人力和依靠信息技术手段的采集、处理和传递过程中，主要存在以下几个方面问题：1）由于信息技术手段的限制，在数据获取与存储过程中仍然存在一些困难：数据存储在服务器、存储介质上，不能实现数据的异地复制或异地存储以及多中心处理；对数据采集终端没有进行有效控制，数据传输速度不高或传输不稳定。2）由于信息传输主要依靠无线网络进行，无线网络信号不稳定问题仍然存在。信息采集设备的抗干扰能力弱、传输速度慢；3）由于无法实现基于地理信息系统（GIS）对煤矿现场信息实时监控，没有实现与当地政府部门以及外部系统的数据共享和交换；4）没有实现系统级的动态数据库功能。针对上述问题，可视化技术能够有效地解决这些问题。

六、应用

煤矿施工管理体系的建立，必须要将工程项目的各方面信息进行整合，并进行可视化展示和信息查询。将系统与各专业数据库进行关联，利用信息手段将对信息进行记录并对系统进行可视化分析。结合实际情况对各种信息进行存储、分类和处理，对各类信息进行汇总梳理归档。使得信息能够对整个系统进行可视化展示。信息呈现出来是基于可视化系统进行分析的结果，以可视化形式呈现出来。根据相关的原则就是可视化系统可以有效地分析到采掘工程当中存在哪些问题。这样就可以更加准确地针对问题进行有效解决来应对问题对煤矿生产产生不利的影响。并且信息对于管理也是具有非常重要作用的。如果运用这些可视化点可以清楚地看到各个细节，就可以在第一时间获得一些对于问题所能做出答案。对于一些在实际工作当中没有办法知道问题所在就很难保证其能够达到目的这一种效果。

七、注意事项

首先，在制定施工方案时，应该针对所涉及的专业领域制定相应的施工监控方案。然后，针对各种施工环节制定相应的监控预案：比如作业人员在进入井下工作前要对自己所负责的工作内容进行详细了解。比如作业人员应该严格遵守生产纪律，严禁随意在工作地点闲聊等原因而引发事故。第二，在制定完后要进行施工监控的整个过程，对整个工作面进行实时监控。这一步主要是为了提高矿井作业人员对于安全生产的认知程度及认识水平。

八、结语

煤矿企业的安全生产工作中，施工管理是一项十分重要的过程。首先，施工单位应制定完善的工程施工方案、施工监控方案以及组织措施，确保其符合生产安全需要；其次，施工单位应该做好设计和管理，有效地跟踪和监控煤矿采掘工程安全生产过程中存在的问题。由于煤矿现场不同阶段都有不同程度的危险性，需要及时采取有效措施进行预防才能确保矿井安全生产。所以要求施工单位必须具备专业及责任心。第三，要注重对现场进行实时监控与管理，通过可视化系统实现对现场进行全方位监管。通过视频数据和可视化系统能够及时地监测到井下作业人员和设备出现的情况、影响安全生产因素等。在实际管理过程中，还要充分利用先进的技术手段对井下生产工程进行实时监控，及时发现各类隐患并予以处理。

参考文献

[1]刘庆星. 可视化管理在煤矿采掘工程动态管理中的运用研究[J]. 矿业装备, 2022(1):2.

[2]赖宇. 可视化管理在煤矿采掘工程动态管理中的应用[J]. 建材与装饰, 2020(20):2.