浅述大数据在矿山安全监测管理中的应用研究

浅述大数据在矿山安全监测管理中的应用研究
聂孟圣，孙文涛
（呼伦贝尔山金矿业有限公司，内蒙古 呼伦贝尔 022350）
摘 要：
随着社会和时代的发展，我国社会经济正处于迅速上升的阶段，尤其是矿产行业，近些年来有了较大的进展和突破。

近些年来，我国人们的生活水平得到了明显的提升，各行各业的发展以及人们的工作和生活，也对当前的金属矿产资源提出了越来越高的要求，因此我国的金属矿产行业在这样的时代背景下得到了较大的飞跃发展。

在大数据下我国金属矿产行业今年来进行信息化应用极大地提升了管理水平，实现了大量管理与生产数据的积累。

然而当前很多金属矿产行业的相关工作人员却并没有对这些数据进行深度的挖掘和应用，近些年来金属矿产安全事故层出不穷，因此现代化金属矿产行业工作人员必须充分利用好大数据资源，不断加强金属矿产生产的安全性管理。

关键词：
大数据；矿山安全；应用管理中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：
11-5004（2019）07-0200-2收稿日期：
2019-07作者简介：聂孟圣，男，生于1989年，汉族，山东菏泽人，本科，研究方向：安全管理。

金属矿产的生产、加工、销售以及使用各个环节中，安全工
作都是非常重要的，做好金属矿产安全管理工作是保证金属矿产行业长久发展的重要因素。

随着当前时代的发展，我国金属矿产行业的生产和管理都遇到了很多的挑战和难题，尤其是安全管理这一模块存在着较大的缺陷，比如在日常安全管理过程中并没有进行合理的数据分析，当然很大一部分原因主要是因为当前金属矿产行业缺少专业的数据统计工具，因此容易导致数据产生和搜集过程中统计不完善，从而无法进行下一步的数据分析和改善，本文就关于当前档案数据对于我国金属矿产安全管理的帮助进行了简要的分析和建议。

1 矿山安全大数据分析
与其他领域一样，大数据分析技术为当前的矿山安全管理工作带来了全新的解决方案和工作方法，按照大数据在其他领域中的应用以及经验，在矿山安全管理过程中最通常的工作方法是通过事故发生相应时间段历史数据进行关联分析，找出事故发生时的历史数据或历史数据之间存在的规律和变化，从而找到与事故和数据的关联关系，并且通过实时监控事故关联数据，可以达到预防安全生产事故发生的目的。

虽然在金属矿产发展历史上曾经出现过矿山安全生产事故的记载，也存在着与事故相关的历史数据，但是此方法在矿山安全管理领域实现起来是较为困难的。

因为金属矿产行业历史数据保存时间较短，一旦超过历史数据保存时限，则找不到相应的数据，而现存的历史数据相应时间段的事故数量又有限，因此不具备大数据分析的规模，无法形成科学的统计规律。

经过相关专业人员的探索和深入调研，在不断实践过程中，人们开始发现适用于矿山安全管理领域的现代化大数据分析思路和方法。

2 大数据在矿山安全生产管理中的关键地位
2.1 数据的收集整理以及分析整合
开源数据以及人工数据是当前矿山安全管理者获取大数据的重要方法，人工数据存在着准确率高的优点，但是自动化水平较低，投入的成本较高，容易发生人为错误。

与之形成鲜明对比
的是开源数据，开源数据具有自动化水平高，成本低的优点，尤其是当前金属矿产行业信息化综合水平越来越高，这为大数据的收集整理以及分析整合都起到了积极的影响作用。

2.2 大数据储存平台为矿山安全提供及时的舆情信息
在矿山安全事故发生之后，在处理困难的过程中大数据平台可以为安全生产管理者以及民众告知相关的详细信息，首先相关部门以及监督部门可以通过官方的渠道发布信息，及时有效地将真实信息传递给大众，有效防止谣言无传。

另一方面每一次矿难事故都是一次珍贵的失败实验，要对事故进行详细的分析和整理录入大数据平台，对类似事故预防、发生都具有重要的参考价值。

2.3 大数据拓展为矿山安全生产分析能力带来影响
每一项新技术的应用对于传统行业来说都是一次升级和挑战，尤其是金属矿产行业，长期以来，我国的矿山安全管理性能较差，生产效率较低，缺乏现代化先进的安全预警能力，然而通过大数据综合分析平台的应用，可以极大地提高金属矿产安全生产的能力，有效改变矿山安全管理过程中的事故发生率，有效预警相关事故。

3 当前我国矿山安全管理过程中存在的问题
我国政府部门对于矿山安全管理给予了高度的重视，并且制定了相关的法律法规，近些年来不断加大监察力度，也有效的减少了安全事故的发生，然而当前我国矿山安全事故发生率和死伤率虽然有所下降，但是仍旧存在着一些的问题，首先矿山安全事故的隐患主要体现在人力方面，通过专业人事的专业知识以及工作能力去推测和估计事故发生的频率，这在一定程度上缺少着专业性和科学性，人为估计和预测容易受到各种因素的影响，从而影响事故预测的效果，不断降低预测的精准率，科学性和可靠性不高。

第二，我国对于矿山安全事故的管理模式通常是事后管理，这主要是由于我国缺乏行之有效的现代化事故分析工具，不能做到提前预防，只有在事故发生后才能进行相关的事故分析，根据事故制定防御措施，这样的处理方式局限性很大，不利于矿山行业的长期发展。

4 如何运用大数据提高矿山安全管理
4.1 结合互联网以及云计算，建立安全信息平台
结合当前的互联网以及云计算技术，可以不断提升矿山安全管理中的在线监测能力。

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心缺陷进行有效控制，可以采用外加控制技术的方式，引入凝固末端电池搅拌、轻压下及电磁搅拌等技术。

3 连铸坯皮下气泡缺陷分析
（1）皮下气泡产生原因。

铸坯皮下气泡缺陷受钢水中氧元素含量影响明显。

可以认为，铸坯皮下气泡缺陷是由诸多导致钢水中氧元素含量增加的因素导致的。

受中间包、钢包等保温效果不佳的影响，导致过程出现大幅温降，只有提高出钢及浇铸的温度，才能确保生产的顺利进行，对于中间包而言，出钢及浇铸温度尤为重要。

被炼钢厂所广泛采用的脱氧剂是由多种脱氧材料混合组成的，不易对其有效成份进行控制。

一旦耐火材料及合金受潮，当其接触高温钢水后，就会瞬间产生蒸汽并被高温分解成H 和O 并溶于钢水，使得钢水中的H、O 元素含量增加，导致铸坯皮下形成更多的气泡。

（2）皮下气泡控制措施。

①铸坯皮下出现气泡缺陷的原因主要是刚水中含氧量不达标。

钢水含氧量过高、脱氧不彻底甚至是耐火材料受潮都会增加钢水中氧气的含量，从而造成铸坯皮下产生气泡缺陷，因此刚水中氧气含量的不达标是造成铸坯皮下产生气泡缺陷的直接原因。

所以，对于钢水中氧含量要进行合理控制，完善并严格执行烘烤制度，积极改进操作工艺和技术就可以有效的避免铸坯皮下气泡的形成。

②控制钢水浇筑的过热度。

在保障铁水条件改善的基础上，提高作业的操作水平，提升生产的节奏，控制出钢的温度；同时要努力减少钢水的过程降温，将钢水浇筑的过热度控制在合理的范围内，从而将氧元素在钢水中溶解度控制到最低。

③配置钢水定氧仪，控制钢水的氧含量，发现钢水的氧含量超标就必须对钢水进行再次脱氧处理，含氧量达标以后才能连铸浇铸。

4 板坯的非金属夹杂
（1）板坯的非金属夹杂产生原因。

连铸坯中存在的非金属夹
杂物依据产生的方式可分为两种，一种是内生夹杂物，另一种则是外来的夹杂物。

其中保护渣夹杂形成是因为侵入式水口插入钢液的深度不足，导致结晶器钢液面过分搅动从而形成夹杂。

硅酸盐或其他复合氧化物夹杂则主要出现在含硅和锰较高的钢中，主要是钢包和中间罐损坏的耐火材料反应产生。

夹杂物大部分属于硅锰酸盐，他们的体积一般较小。

（2）板坯的非金属夹杂控制措施。

优化侵入式水口的设计，保证侵入深度满足需要，从而促使钢流运动按照设计要求运行，这样就可以防止夹杂的产生。

不锈钢板的浇筑过程中如果发现存在MgA12O 夹杂物，可以选择使用优质的耐火材料，更改脱氧的模式，将含氧量控制在0.005%以内，利用覆盖层或者保护浇筑的方式就可以避免钢液的再次氧化。

5 结语
连铸坯缺陷形成的原因多种多样，其中入炉原材料的质量，冶炼时温度的掌握、冶炼技术的高低、连铸机浇铸工艺参数的设定等都存在关系，另外和中间包、二次冷却段以及震动装置的使用和设置具有重大的关系。

提高连铸坯的成品质量，不仅可以取得可观的经济效益，还有助于改进生产工艺提高技术，同时也有助于连铸坯热装热送工艺的运行和使用，因为连铸坯质量出现的异议和纠纷开始变少，维护和提高了企业的信誉。

参考文献
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中薄板坯连铸连轧工艺在鞍钢1700热轧线中的应用[J].张巍.轧钢.2002(06).
（上接200页）
近些年来不少矿山企业开始高新招聘高素质驻矿安全人员，可以实现矿产安全数据的及时更新以及有效登录，有利于不断建设金属矿产安全信息监测平台（图1所示）。

全国各地应不断提高对高素质人才的吸引和招收，大力建设全国综合监测平台，
有效推动我国矿山安全管理制度的完善以及事故预防能力。

图1 矿山安全监测平台
4.2 逐步提高智能化监测设备在矿山安全管理中的使用比例
由于矿山安全管理的标准较高，很多有效监控设备在矿山安全生产过程中使用受限，但是随着当前大数据理念技术的发展，各种智能化技术不断提升，开始在矿山安全管理过程中得到应用，当前很多矿产企业纷纷采用在线监测设备以及内部通信设备，不断提高了高智能化检测在矿山安全管理过程中的使用比例。

4.3 加强管理，保证数据安全
如果不能在矿山安全管理监测过程中使用大数据，会带来意想不到的风险，大数据的使用改变了传统矿山安全的分析方法，在使用过程中要保护好珍贵的数据资源，采取相关的技术措施，个人不得随意查看或者将数据用于其他用处，真正服务于矿山安全生产和管理。

5 结束语
大数据在矿山安全管理生产中的应用是一个新的尝试，与创新教学过程中数据将会越来越规范和科学，随着大数据技术的普及，也将对矿山安全管理模式带来有利的影响，因此煤炭行业以及相关的政府管理部门要联合起来，深入挖掘数据之间的关系，从而为数据的整合及预测提供有效的技术支持，更好地服务于我国的破产安全生产和管理。

参考文献
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