煤矿打钻视频监控系统在鹤煤六矿的建立与应用

防突打钻视频监控系统在鹤煤六矿的建设与应用

杨守付

（河南煤业化工集团鹤煤公司六矿，河南鹤壁458000）摘要：抽采钻孔施工是消除煤与瓦斯突出重大安全隐患的一项重要举措，是当前煤矿企业普遍关注的重大科研课题。鹤煤公司六矿通过分析防突打钻过程中存在的问题，运用了现代网络信息技术，在瓦斯治理工作中实施防突打钻视频监控系统，顺应了当前严峻的煤矿瓦斯治理的安全形势，为矿井的安全生产打下了坚实基础，为矿井下职工的生命财产安全提供了有力保障。

关键词：打钻视频；监控系统；波分复用；建设与应用

鹤煤公司六矿属煤与瓦斯突出矿井。近年来，随着六矿开采深度的增加，煤层瓦斯压力、瓦斯含量、地应力等日益加大，瓦斯治理的难度也变得越来越大，瓦斯已成为制约六矿安全发展的主要瓶颈。瓦斯抽采是防突管理的核心工作，钻孔施工是瓦斯抽采的一个关键环节，直接影响到瓦斯抽放效果。

1 防突打钻过程中存在的问题

1.1突出矿井的瓦斯治理主要是通过施工大量的抽采钻孔进行消除突出危险性。然而，在施工钻孔较多，同时开动多台钻机施工，需要监钻人员多。

1.2打钻过程中，实施和管理常常出现不衔接，如：施工人员对喷孔、顶钻、卡钻等描述不准确，给管理人员的正确判断和决策带来不利影响。

1.3打钻的工程量在实际验收中难于确定，常出现假打钻、假验孔、假进尺等现象，给安全生产埋下重大隐患，给企业效益带来严重损失。

1.4钻孔验收及抽放成果的收集主要依靠科室管理人员定期进行单个钻孔逐个验收，当钻孔施工距离长和钻成孔后出现塌孔、堵孔现象时，钻孔实际深度和验孔深度不一致，不能做到全

程监控每个钻孔过程。

2 防突打钻视频监控系统的实施

随着科技的发展，现代化监测监控技术在煤炭生产过程中的应用，需要对原始的管理方式方法进行转变，需要用科学的、精细的管理代替人为的、粗放的管理。为转变原打钻过程中的管理模式、解决存在的系列问题，鹤煤六矿通过建设防突打钻视频监控系统，运用现代信息技术对钻孔施工进行全程实时监控，提高六矿的防突管理水平。

2.1 系统工作原理

防突打钻视频监控系统通过摄像仪采集打钻现场的视频信息，采用光缆传输技术将信息传至井上视频服务器，通过硬盘录像机DVR实现视频存储、回放等功能。管理部门可通过它获得有效数据、图像等信息，对突发性异常情况的过程进行及时的监视，用以为煤矿安全生产提供高效、及时地决策指挥、调度、管理及处理事件等。该系统是基于光缆传输的，其网络拓步如图1所示。

图1 基于光缆传输的视频网络拓步结构图

2.2系统设备组成

防突打钻视频监控系统主要由矿用隔爆型镇流器、矿用隔爆型投光灯、矿用本安型光纤摄像仪、矿用隔爆兼本安型环网接入器、光缆、光端机、矿用隔爆型视频服务器、硬盘录像机、显示终端等设备组成。其中，KJF102矿用隔爆型视频服务器是该系统的核心设备。

2.3系统主要功能

防突打钻视频监控系统融合了用户权限管理、实时监测、实时存储、视频回放、字符叠加、矩阵切换等功能。该系统由以下七大功能模块组成。

2.3.1 用户权限管理功能模块

为保证打钻视频数据的安全，系统具有用户操作权限管理。系统登录、操作进行严格的权限控制，以避免数据、信息泄露。

2.3.2实时监测功能模块

在保证摄像头及投光灯电源持续供电、关联设备运转正常情况下，系统能够全程实时监测打钻现场情况。

2.3.3实时传输功能模块。该模块是利用矿井人员定位系统备纤为传输介质，采用光缆波分复用传输技术实现。

2.3.4实时存储功能模块

该系统可进行多路画面同步实时存储，并可利用计算机对已存储不清晰的视频进行去噪、锐化等处理，提高打钻视频图像质量。

2.3.5 视频回放功能模块

系统可对已存储的打钻视频数据按设定的条件进行查询检索，并可按预设速度进行回放，为事后调查提供依据。

2.3.6字符叠加功能模块。每路视频图像上均能叠加日期、

时间、摄像头号、监视区域名称等。

2.3.7矩阵切换功能模块。该模块是通过视频服务器将井下监控点一路或多路视频信号任意传输至监控中心大屏幕电视墙或监视器上。

2.4 系统优点

2.4.1 便于计算机处理。由于视频图像采用数字化传输模式，所以可以充分利用计算机的快速处理能力，对其进行压缩、分析、存储和显示。

2.4.2适于远距离传输。数字视频监控系统具有图像传输速率高、信号抗干扰能力强，不易受传输线路信号衰减的影响，而且安装移动方便，因而可以在数千公里之外实时监控打钻现场。

2.4.3 便于视频查找。数字视频监控系统中，利用计算机建立的索引，在几分钟内就能查到相应的打钻现场记录。

2.4.4 系统易于管理和维护。数字视频监控系统主要由电子类设备组成，集成度高，视频传输利用光缆信道。这样，整个系统模块化结构，体积小，易于安装、使用和维护。

2.4.5系统安全性高。系统采用图像掩码技术，防止非法篡改视频资料，只有授权用户才可以进行录像备份，有效防止恶意破坏。

3 实施效果

3.1 社会效益

鹤煤六矿防突打钻视频监控系统的建设，顺应了当前严峻的煤矿瓦斯治理的安全形势，为矿井的安全生产打下坚实基础，能够保障矿井安全工作的顺利进行，也为矿井下职工的生命财产安全提供了有力保障。

3.2 经济效益

防突打钻视频监控系统实施以来，六矿防突打钻管理模式得

以优化；员工的积极性、能动性得以激发；网络资源实现共享，设备作用得到发挥；人力资源潜能得到充分挖掘，不断缩减监钻工人，实现了减人提效。

4 结语

通过地面全程监控井下打钻情况，从源头上杜绝了施工人员谎报进尺、违章操作甚至打假孔等危及安全生产的事件发生，避免了因安全问题引起返工或采取弥补措施造成不必要的投入，真正做到有备无患，防患未然，改善安全性能，真正做到“预防为主”，提高防突现场管理水平。

主要参考文献：

[1]《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ1029-2007）

[2]《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》安监总煤装（2010）146号[3]《关于下发河南煤业化工集团高突矿井瓦斯综合治理纲要的通知》河南煤业化工〔2011〕1219号

[4]李鉴增.《光纤传输与网络技术》.北京.中国广播电视出版社.2009

[5]《煤矿安全规程》.2011.