安全生产运营指挥系统平台作为煤炭集团公司调度指挥中心的信息化支撑平台，承载着整个集团安全生产运营决策，以追求总体战略控制和多元协同效应的培育为目标，实现对涵盖生产、安全、非煤、经营等业务内容，起到“日常调度、应急救援、协同办公、分析决策”的目标。平台通过规范企业基础信息编码体系，集成各单位自动化、地理地测、调度管理及集团经营管理类数据，构建安全生产运营数据中心，实现生产调度管理、安全监测监管、自动化集成与应用、分级报警、远程故障自诊断、信息动态关联与决策分析等功能，在满足日常安全生产调度业务基础之上，实现运营决策分析，实现灾害情况下的基于集团层面的辅助协同应急救援，满足日常调度、定期运营会议、应急救援与外来参观等场景的应用需求，弥补了数字化矿山经营决策信息集成的不足，促使数字化矿山的常态化应用，实现对基层单位各自动化、信息化子系统建设作出规范与技术指引。
2分层设计
“安全生产运营指挥系统平台”主要由感知层、执行层、运营层、集中管控层、表现层5部分组成。平台架构如图1所示。1)感知层:主要由现场大量传感器、工业视频前端摄像机、手持终端设备、RFID、执行器、电源以及相关的无线传输网络设备构成，实现感知环境安全、生产工况信息。2)执行层:指数字化矿山及所集成的各子系统，完成矿井原始基础数据的采集，承载了矿井基础信息数字化、生产过程虚拟化、管理控制一体化，为公司安全生产运营系统平台提供安全生产过程监测监控类、矿井固有空间基础等数据。3)运营层:以数据中心为核心，由平台主数据、安全生产监测监控数据中心、运营管理数据中心、空间数据中心组成，对执行层采集数据进行挖掘分析，在统一的编码体系的支撑下，进行了数据质量标准化治理，为管控层数据的利用奠定基础。平台主数据依托物联网编码体系，实现企业基础数据信息的统一管理，包含基层单位、部门、职务、人员、工作地点、子系统编码、传感器分类等，为业务应用提供共享共有基础数据;空间数据中心实现对地理地测类空间数据的存储，包括地面地形、井下地质、井巷工程、机组等信息;监测监控数据中心，实现对安全监测类、移动目标类、生产过程类的数据管理与存储;运营管理数据中心，实现对日常调度管理类数据的存储与管理，通过ETL抽取，实现经营类数据的集成，包括成本、人力资源、EAM、财务、运销、物资及行业信息等，。运营层将经营管理、安全生产、地理空间、经营决策等数据结合起来，形成统一的企业级数据中心，更好支撑安全生产调度运营业务。4)集中管控层:利用编码体系与可视化引擎构建安全生产中心、应急救援中心与运营决策中心。安全生产中心，实现对矿井安全生产各子系统数据的总体集成与日常安全生产调度，实现对基层单位作业现场的实时监视与集中调度;应急救援中心，实现灾害情况下的应急救援流程化管理，构建“第一现场矿厂救援、集团公司资源调配与决策监管”的应急救援救灾体系;决策支持中心，将安全、生产、经营过程中的数据进行总体集成与综合应用，为企业安全生产决策提供依据。5)表现层:面向各级管理及业务处室人员，利用统一门户技术实现一站式登陆、应用集成及个性化工作台等功能，实现对基层单位重要作业环境、生产过程、经营管理的全方位、全视角的真实在线，满足计算机终端、大屏幕显示系统、移动终端的应用需求。
3实现目标和功能
1)建立开放性平台框架与集团级安全生产运营数据中心。平台以企业服务总线作为SOA双总线(基于SOA的企业服务总线和企业数据总线双线软件架构)的信息传输枢纽，负责各系统的服务和数据集成，采用TCP/IP分布部署方式，提升了系统负载均衡的能力，满足多业务、多数据的集成、处理、展示、挖掘等需求。按照主数据、监测监控、地理空间、管理业务等数据进行分类存取，满足基于OPC、WEBSERVICE、数据库、文本等多种数据接入方式，并提供统一的数据引擎及接口。2)基于物联网的信息编码规范与数据集成规范研究。建立公司统一标准化的信息编码规范，实现基于物联网规则的信息编码字典，实现各类数据的规范与复用，便于对信息的快速检索。制订统一的数据交换标准，提供多种交换方式，满足不同技术层次和途径的系统之间可靠的数据交换。3)构建集团安全生产调度指挥系统平台。根据公司安全生产调度指挥中心业务应用需求，构建对作业现场安全、生产、运营等状况的图形化实时监视平台，对异常情况实时跟踪与分级预警，实现对调度指令的全生命周期管理;实现对公司各项安全、生产、运营指标的统计分析，根据既定指标、完成情况进行对比趋势分析，为公司安全、生产、运营提供决策依据。4)建立集团级风险预控监管体系。实现从人员组织、政策法规、人机环管的实时监管、失控应急等方面实现对集团风险预控体系的标准化管理，包括风险基元库、质量标准化检查、隐患闭环处理、A级隐患挂牌跟踪、人员违章监察、在岗培训、领导带班等业务功能。5)建立作业环境参数异动报警和专家智能诊断模块。实现基于作业环境参数趋势分析和异动报警模型，以概率统计学理论结合矿井实际通风状况、近期历史数据，采用固定门限、均方差和分时均方差等三种预警模型对矿井各类环境参数的异动情况进行分析和评价，实现提前预警，使管理人员尽早掌握作业环境异动情况。建立专家智能会诊平台，将隐患分析模型与日常专家经验结合，实现对各超限数据进行自动诊断，提供报警原因及处理措施，避免报警误判断。6)在线标校、计划性维检的管理。利用实时数据结合日常标校流程，正确的区分矿井传感器标校与超限报警，如周期性的一氧化碳、瓦斯传感器标校，实现日常标校精细化管理;实现日常系统维护记录的在线登记与管理，如工作面沿线、掐线、计划性升井更换维检、计划性停电等。7)建立可视化综合调度系统。将调度通信、工业视频、实时监测数据进行有机融合联动，实现与基层调度中心的一键通可视化综合调度。8)建立高效可视化的应急救援辅助系统。当发生事故时，矿井调度指挥中心作为应急救援第一现场，而集团调度指挥中心通过平台实时的掌握整个救援过程和救援进度，查阅包括该单位与就近单位救援物资储备情况、受灾区域人员分布、现场视频图像、图文图纸等信息，配合矿井进行协同救援，包括联系就近的医院、血库和救援专家、救援物资等，在救援结束时，进行本次救援的点评与事故通报。系统支持根据时间轴对救援的过程回放［5－7］。
4结语
当前，矿山的生产建设基本上都实现了现代化，信息通信技术以及计算机互联网技术已经成为矿山安全生产和有效管理的重要手段和有力保障，特别是计算机局域网技术在矿山的应用，不仅为矿山的生产带来了经济效益，更为矿山的安全管理和应急处置提供了技术上的支持。所以，在实际地矿山生产中，要充分利用好局域网监控监测的优势，降低安全事故发生的概率，在事件发生之前做数据的采集和分析工作，有序地开展对应的应急救援方案，在整个过程中基于制定的应急管理预案，充分汇集分析各类信息数据，形成高效的应急管理组织结构，做好事故应急响应工作。与此同时，在突发事件发生之后要立即响应，并启动既定的应急方案，借助于监控画面和探测技术积极开展救援工作，最大程度地降低生命财产损失，并避免事故进一步扩展，保证相关的救援以及后续生产工作得以正常开展。
2信息及网络背景下矿山安全应急管理工作中存在的主要问题
信息交换平台、计算机局域网络、监控监测画面跟踪以及远程控制技术等为打造现代化矿山发挥了积极的作用，但是问题的存在也是在所难免的。主要包括这样几个方面：①信息交换平台下的矿山安全生产应急管理工作还处于实验式的管理阶段，主观性特点较为明显，在组织应急管理工作中主要是基于经验、教训来进行应急管理和安全生产，在当前网络信息时代，安全管理所发挥的作用仍然存在覆盖不到的地方；②大部分矿山对信息化状态下的安全应急管理的认识已经有了对应的深度，并且在实际的执行过程中取得了对应的成效，但是仍然没有形成一个全员参与的网络信息交叉系统，所采取的管理措施依然以事后分析为主，预防工作依然只是停留在口头上，没有充分利用已经建立起来的部分信息通信功能进行预防性的数据采集和分析判断；③缺乏专业的技术人员，随着生产日趋机械化、系统化以及网络化，智能化的通信、控制技术得到了广泛的应用，人员素质问题日益成为了当前生产以及应急管理工作过程中的短板，培养引进专业的计算机技术人员已经成为当务之急。
3基于信息通信技术的矿山安全生产应急管理措施
3.1构建完善的安全生产应急管理信息平台
安全生产应急管理信息平台的一个重要功能即实现对整个生产环节的有效监管，对各个生产环节进行监督，保证安全隐患得到有效处置，最终逐步实现网络化、智能化的管理体系，其主要构成包括这样几个方面：（1）完善的安全生产监控管理系统。安全生产监控管理系统不但包括生产监控、调度以及综合管理几个主要功能构成部分，同时还包括井下人员管理、瓦斯监控等工部分。其整个系统通常包括井下和井上两个部分构成。例如，瓦斯监控系统主要包括井下数据采集以及地面数据监控和分析两个部分。通过设置在井下的瓦斯传感器采集对应的数据，并通过对应的通信网络将信号传送给地面的数据分析与监控中心，能够达到及时预警的目的。（2）井下工作人员定位管理系统。考虑到生产的特殊环境，井下工作人员的实际工作位置以及区域等不能及时地反馈至地面管理中心，当出现突发事故之后会给应急抢救工作带来一定的不便。因此，基于信息通信技术构建对应的井下工作人员定位管理系统，能够通过信息通信网络实时的将井下人员活动情况上传至管理中心，为日常生产工作的安排以及突发事件处理过程中的人员搜救工作带来极大的好处。（3）可建立完善的广域网络动态多级监控系统。所谓的广域网络动态多级监控系统即是指“数字安全”监控系统，是通过综合网络信息技术和地理信息系统，基于远程数据通讯技术，建立的一个一个多级、大规模、大范围的互联网，实现对几年瓦斯的浓度、风机开停状况以及设备工作状况等的实时监控，并能够对突发事件进行调整和预警。
3.2构建完善的应急管理体制
企业应该根据自身实际情况以及当前应急管理体系建设过程中的成功技术以及相关经验，建立一整套涉及信息搜集、数据传输、指令反馈，区域安全监控以及突发事件预警和调度指挥的信息管理中心。应急管理中心部门应该在自身的行政职能范围内，依据相关的规定，开展应急管理以及事故灾害救援工字钢，结合应急体制集合程度、规模以及应急运行体制等实际情况，将应急管理体制建设划分成为四个基本的模式：集权管理模式、授权管理模式、管理模式以及协同管理模式。其中，集权管理模式因为管理体制统一，且采取集中指挥的形式，能够充分利用信息通信技术实现资源和信息的共享，便于提高应急管理的响应速度，提高指挥的精度，因此大部分企业可以采取该种应急管理模式。在具体的实施过程中，还应该基于扁平化的基本原则，在企业管理体系中设置综合管理中心、协调调度中心以及现场救援中心等部门，保证指令传达的效率和速度。
3.3基于信息通信技术加强安全生产应急管理协同能力
据介绍,本次论坛宗旨是以贯彻总书记、总理关于进一步加强安全生产的指示,以科学发展观统领矿业生产全局,最大限度地保护人民生命安全和提高矿业安全生产的法律法规意识为主线,以落实“矿山平安靠安全科技、矿山健康靠环保科技、矿山减排靠节能科技、矿山脱险靠安全预防”为目标,落实“安全生产年”中“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。
国务院国资委中国煤炭城市发展联合促进会常务副会长高福朝、国家安监总局安全中心主任孔大喜、中国煤炭机械工业协会秘书长苏鑫、中国矿山安全万里行组委会主任兼秘书长刘晓、中直机关、国务院机关老同志代表原商业部李东平司长分别讲话。
论坛分四个议题进行,即安全技术进矿山、优良设备进矿山、保障服务进矿山、安全宣传进矿山。广东高奇企业集团董事长王胜文介绍的“漏油凝集剂”、“带电绝缘护理节能技术”、“无偿意外灾害设备技术援助”、四川华旗数据软件有限公司董事长江兴明介绍的“井下作业信息智能管理系统”,中瑞惠银国际保险经纪股份(北京)有限公司副总裁杨正武介绍的“矿工安全意外险”成为与会讨论亮点。
记者看到,整个论坛以“关怀篇、救援篇、应对篇”展示了今年“3・28”王家岭矿难发生后,举国上下对遇难矿工和国家矿产资源的深切关注,也在一定程度上反映出矿业安全生产的严峻性。特别是矿难发生后,在党中央的正确领导下,出现了历史上科学营救的成功救援奇迹,这让人们倍感欣慰。奇迹是出现了,但我们要做的是如何避免类似事故的再次发生,要追根溯源找到矿业安全生产的弊端。同时也要深入剖析安全生产所面临的态势,履行各自的安全监管、安全管理职责,狠抓各项安全措施落实,不断解决新问题、新矛盾,不断取得新进展、新实效。
据参会专家介绍,我们今后工作中要抓好防范过程的措施落实,要关心矿工们的生活,要关怀他们的安全。要切实做好每次事故的综合分析,找准薄弱环节,对事故发生的时间段、人群、原因、地段等都要做细致的分析,分析深分析透才能对症下药,才能制定有针对性的解决措施,坚持抓小防大。通过总结经验、吸取教训,集思广益,强化科学决策程序和科学管理方法,采用或引进高科技手段保障矿业生产的安全,尽快实现把保险送进矿山、把保障送给企业,让矿工兄弟无后顾之忧。
关键词：矿山机电；安全管理；问题；对策解决
中图分类号：TD40
文献标识码A
文章编号2095-6363（2017）04-0050-02
近几年来，为了使社会经济稳步增长，国家对矿山资源的需求量也越来越大，因此，矿山的生产规模也在不断的扩大起来。与此同时，矿山对机电设备的需求量也日益增加，鉴于矿山的生产环境的特殊性，对矿山机电的要求也更高，与之相对应对其安全运行要求也就会更加高，更加的严格。因此，在矿山开采的过程中，要把机电安全管理作为重中之重，避免这些纰漏，并认真研究，同时对其采用相应的措施，提高矿山机电安全管理工作，从而保证矿山稳步运行和矿山的安全，这样才能保证企业经济可持续发展。
1.矿山机电安全管理的主要内容
矿山机电安全管理，是企业经济可持续发展的重要前提，而矿山机电设备的安全管理，直接影响着矿山事故概率的高低和安全生产。所以我们必须了解矿山机电安全管理的主要内容。矿山机电安全管理的主要内容有：1）检查有没有矿山所需要的煤矿安全标志。对于刚开始接触这个行业的工作人员来讲，对于矿山中所存在的一些安全隐患还不能很好的了解，所以必须有安全标志来提醒工作人员，以免进入“雷区”；2）对于机电管理，要有专门的技术人员来负责分管。只有专业的负责人才能更加重视机电安全管理，时刻不放松，保证每台设备的正常运行；3）对于机电设备的购置，要有专门的技术人员去购买。他们有自己的工作经验，而且他们了解并且掌握机电的性能。所以我们必须了解矿山机电安全管理的重要内容，才能很好的避免机电管理不当所带来的安全隐患的问题。
2.矿山机电安全管理的重要作用
从井上到井下，从采掘到辅助，包含了通风系统、排水系统、运输提升系统、采煤工作面的采掘系统、通讯监控系统等等，不论哪一个环节在机电方面出现故障，都会不同程度的给部分或全局的生产造成影响，甚至给党和国家造成重大的政治经济损失，牵一发而动全身，因此，矿山的安全与否一直以来都备受全国各界人士的关注。近几年来，随着矿山生产规模的不断壮大，对机电设备的需求也日益增加，对于机电安全管理也越来越重视；随着我国科学技术的发展，矿山机电一体化程度也在不断的增大。因此，矿山机电安全管理成为矿山开采、平稳运行的重要前提，这就意味着矿山机电安全管理在整个矿山的开采过程中有着非常重要的作用。
3.我国矿山机电安全管理中存在的问题
矿山机电在施工的过程中涵盖了许多的安全因素，这些安全因素都会带来很大的危险，根据全国矿山事故调查，调查资料显示，在矿山频繁发生的事故中，机电安全管理不恰当、不到位的事故概率竟然高达78%，也就是说，在矿山开采的过程中，机电安全管理中存在一些主要的问题。
1）机电设备本身的隐患多。随着我国经济的迅猛发展，为了让社会经济更加的稳定，我国对于矿产资源的需求量也越来越大，因此，我国增大了对矿产资源的开发力度。为了获取更多的经济效益，有些机电设备长期处于“加班”的状态，而机电设备跟人一样，它也会感到疲惫，因此就会“生病”，而还有一些机电设备购置时间较长，长期工作加快了它的老化，最重要的是，有些工作团队为个赶工，就会忽略机电设备的日常检修，这样就会给矿山的开采带来安全隐患。
2）机电管理队伍素质低。一些矿山开采工，他们的文化素质都不是很高，他们只负责出力，而对专业知识却毫不知道，专业技术水平很低，而且机电设备安全管理人员一般都没有接受正规的机电专门技术培训就开始上岗，即使培训也是短期速成班达不到效果，这就导致他们的理论知识严重不足，实践经验严重缺乏，这都会带来安全隐患。
3）机电管理人员缺乏管理意识。我们都知道，安全对于每个采矿工来说是最重要的，那么有一问题迫在眉睫，就是如何保障他们的安全。这就取决于我们的机电安全管理人员，但是机电部门的职工一般未接受机电专门技术培训而上岗，存在知识储备不充足、缺乏相关的操作经验等现象，并且他们的安全意识非常的淡薄。
4）其他不确定性因素。我们都可能接触过或者听过报道，有些矿山是露天开采，属于一种粗犷型的工程，这样我们就得考虑周围环境对矿山开采带来的影响。因为本身露天开采就有危险性，而周围的环境跟天气又是千变万化的，对于机电设备都会造成损害，间接影响机电设备安全。
4.矿山机电安全管理措施
1）提高机电管理人员素质。人是设备的使用者，也是管理者，管理人员的自身素质的高低直接影响着管理水平的高低，它也是保证机电设备正常运行的关键。因此，我们必须加强机电管理人员的素质文化水平，为确保机电设备顺利、安全的运行提供人才保障。
2）加强机电管理人员的安全意识。机电设备安全管理人员一般都没有接受正规的机电专门技术培训就开始上岗，这就导致他们的理论知识严重不足，实践经验严重缺乏，安全意识非常淡薄，所以加强机电管理人员的安全意识也是保证机电设备顺利、安全运行的重要保证。
3）加大对机电设备安全管理的信息化建设。设备在管理的过程中，需要记载大量的数据，这对于管理人员来说，无疑是一种压力，而随着我国科学技术的发展，电子计算机已经应用于我国的各个行业中，所以我们可以应用计算机来记载大量的数据，保证机电安全管理，对设备的顺利运行提供技术保障。
4）重购设备并做好日常检修工作。随着时间的推移，一些机电设备都在慢慢的老化，一些机电社保超负荷运转，所以我们就应该重新购置一批新的设备，以确保设备的性能完整，同时最关键的还是要做好日常的检修工作，这都是排除隐患的重要步骤，日常检修工作做好了，就提高了设备的安全性能。
5）加大投资，改善设备的使用环境。设备的使用环境，都直接关系着设备的性能，随着我国科学技术的发展，我国的科学技术水平稳步上升，为了让设备能够使用的时间更长，我们就应该加大投资，以改善设备的使用环境。
关键词：矿山机电；智能故障；故障检测诊断
中图分类号：TD4 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）14-0097-02
近年来由于矿山机电设备故障造成的安全事故屡见不鲜，矿山机电设备的安全性问题日益凸显，并得到了高度重视。针对该安全问题，只有加大对矿山机电设备的故障检测和安全诊断，采用合理的故障诊断理论，建立科学的机电设备故障预测、预警系统，提高矿山机电设备运行安全可靠性才能从根本上减少甚至避免矿山机电设备故障造成的安全事故。
1 故障检测诊断技术
故障检测诊断技术是以信号分析处理技术、计算机技术和传感器技术等为基础的综合性技术。现代工艺理论、相关基础学科理论和检测技术与理论的快速发展促进了故障检测诊断技术的不断发展和完善。
故障检测诊断技术主要通过检测矿山机电设备运行状态的各信号数据和参数，从而对矿山机电设备的运行性能和安全可靠性进行预测，以识别设备故障的原因和判断危害等级等问题，从而提出针对性的处置对策和技术方法。
2 矿山机电设备故障检测诊断技术的步骤
矿山机电设备故障检测诊断技术的主要步骤分为信息采集、信息处理、分析识别、数学模型和预测。
2.1 信息采集
准确测量反映矿山机电设备状态的信号数据和参数，采集机电设备上安装各类传感器的实时信息数据，并及时将测量和采集的数据存入数据存储器或计算机，以方便
调用。
2.2 信息处理
现场采集的煤矿机电设备的数据信息，并不能直接用来判别设备的状态，其中存在着有用信息和无用信息，因此必须将采集的信息进行转换，提炼出有用信息并做出数据分析，转变成人或机器能读懂的信息。
2.3 分析识别
对处理后的煤矿机电设备数据信息进行分类、识别和分析，与机电设备正常运行时的标准参数进行比对，确定当前设备状态及可能出现的故障部位、故障类别以及故障原因。
2.4 数学建模
矿山机电设备在运行中很多的参数和数据信息，与机电设备的状态以及机电设备是否存在故障隐患有一定关系。因此，需要建立数学模型来准确反映出机电设备状态与产生故障的参数间的数学关系。
2.5 预测技术
对机电设备部件的剩余寿命和机电设备的故障情况等方面进行预测，可以为日常机电设备的保养工作和故障维修工作提供可靠依据，能够有效避免矿山机电设备故障的发生。
3 矿山机电设备智能故障检测诊断方法分类
矿山机电设备故障诊断技术分为主观诊断、仪器诊断和智能化诊断三个阶段。下面主要介绍五种矿山机电设备智能诊断方法。
3.1 模糊诊断法
矿山机电设备的模糊诊断法是将数学集合论的概念，包括模糊关系矩阵以及隶属度函数，应用到机电设备的故障诊断中，从而解决机电设备征兆与故障间的不确定关系。矿山机电设备的模糊诊断法的优点主要表现为模糊推理逻辑严谨，能有效地解决矿山机电振动故障中遇到的模糊性问题。但是，由于在很多情况下，较难确定相应的模糊关系，获取模糊诊断知识也非常困难，因此机电设备模糊诊断方法的应用还缺乏一定的准确性和普遍适用性。
3.2 故障诊断专家系统
矿山机电设备故障诊断专家系统是用计算机将采集到的机电设备信号数据和参数，通过专家经验进行推理，运行过程中可以随时索取相关信息数据和参数。矿山机电设备故障诊断专家系统的优点是适应于人的思考方式，不用输入非常多的知识细节，个别事实发生变化时也很容易修改。但是，矿山机电设备故障诊断专家系统目前存在一定的局限性：机电设备故障诊断的准确度与专家诊断系统中专家知识的水平高低以及丰富程度有很大的关系；而且有些矿山机电设备的故障很难通过具体的方式描述，使得建立准确的知识库也会非常的困难。
3.3 人工神经网络故障诊断法
利用人工神经网络进行矿山机电设备故障诊断的基本思想是：以矿山机电设备的故障特征信号作为神经网络输入，矿山机电设备的诊断结果作为神经网络输出。通过调整人工神经网络节点间的权值和阈值，利用训练好的人工神经网络，来实现矿山机电设备故障的诊断等，并且由于人工神经网络诊断法自身所具有的自学习、自适应和并行性能力等优点，因此该故障诊断法在矿山机电设备智能故障诊断中的应用越来越广泛，并且也逐渐得到相关专家学者的深入研究。
3.4 基于仿生算法的故障诊断法
遗传算法是一种随机优化算法，它的两个重要特点是群体搜索策略和群体中个体之间的信息相互交换，其本质是模拟由个体组成的群体之间的学习过程，其中每个个体表示给定问题搜索空间中的一个解。该算法具有并行计算、快速寻找全局最优解等优点。
将生命科学中的免疫概念及其相应的理论应用于遗传算法中，并进行有目的性地抑制遗传算法在优化过程中出现的退化现象，这种算法被称之为免疫算法。通过理论分析，免疫算法具有全局收敛特性，能够更好地抑制遗传算法出现的退化现象。
3.5 信息融合智能诊断方法
信息融合智能诊断方法是一种新型的矿山机电设备智能诊断技术。该诊断方法是通过多传感器测量和采集矿山机电设备的多种相关信息数据和参数，利用计算机对有关矿山机电设备运行状态的不同信息进行自动分析，准确并及时地预测矿山机电设备的运行状态。
4 结语
矿山机电设备的故障检测诊断技术可以为矿山机电设备的相关维护人员和维修人员及时并有效地进行机电设备的故障预测，发现机电设备的故障源头，分析并找到机电设备的故障原因以及给出机电设备的故障解决方案，防止并预防煤矿机电设备安全事故的发生。因此煤矿企业应该大力推动矿山机电设备智能诊断检测技术的研究和发展，以保证矿山机电设备的安全性与可靠性，减少并力争避免安全事故的产生。未来，将多种人工智能检测诊断技术相结合，开发应用的矿山机电设备混合智能检测诊断系统，将会逐渐成为数字化矿山机电设备智能故障检测诊断技术研究的一个重要方向。
参考文献
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关键词： 矿山机械；安全技术；对策探析
中图分类号：TD40 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210195－01
1 矿山机械安全技术现状
在我国，矿山机械装备条件存在很大区别，当前，我国生产煤炭的矿井初步可以分为四种，第一，比较旧的老矿井或者改造后的矿井。这些矿井大部分在解放前或者解放初期就建立了，后来因为企业观念和资金的缘故，还是保留着建矿时的设备，条件非常落后不说，还存在着安全隐患，虽然后来有经过一些技术改造，却仍然没办法满足安全顺利生产的需要。第二，指现代化的矿井。二十世纪八十年代，是现代化矿井建立的一个时期。现代化矿井的建立，采用了比较先进的机械设备，这些机械设备中，我国生产的设备占很大部分，通过这些设备，取得了高效率的收益，到了后期，矿山机械设备实现了机电一体化。第三，是指较大型的现代矿井。这些年来，出现了个别大型的矿井，和小矿井不同的是，这些大矿井大部分采用国外的综采设备进行开矿。第四，指中小型矿井。这些矿井一般分布在乡镇，在我国，小型矿井占着主导地位，我国大约有32万个矿井，其中小型矿井就占有28万个，这些小型矿井大部分由个人进行承包，承包商为了追求利益，大部分没有机械设备进行采矿，生产方式非常落后，条件也非常简陋。
1.1 矿山机械的综采能力不断提高。我国经过几十年的努力研究，交流电牵引采煤机正逐步得到广泛应用，而采煤掘进机也从轻型向中、重型迈进，切割机原来只能对煤矿进行切割，现在连岩石也可以进行作业，长距离的带式输送机在技术上有很大创新，并且，我国国产机械设备具备了实时监控以及有了在线检测的效果，大大地提高了安全性。
1.2 标准体系和安全法规的建立。在提高采矿效率的同时，我国同时重视安全标准，并且有了各类安全标准的制定，争取做到与国际相对应。为了保证我国矿山机械设备安全进行生产，在1996年，全国矿山机械标准技术委员会就开始有组织地制定了一系列安全标准方面的措施，工程设计研究院对要求比较高的矿井设备进行安全性能上的提高，并且对一些辅助设备进行提升，从而制定出安全标准措施。
2 矿山机械存在的问题
2.1 安全检测技术不够完善。由于长时间的作业，矿山机械设备经常是超负荷地进行运转，很容易存在安全隐患，这些隐患如果没有及时排除，有可能导致事故的发生。虽然随着科学的发展，机械设备一直在改进中，各项测试技术也得到很大提高，可是由于矿山特殊的工作环境性；机械设置本身的复杂性，导致在作业时都有可能发生一些偶发事件，因此，矿山机械的安全技术还需要进一步提高，特别要注重对机械可靠性和灵敏性方面的研究。
2.2 机械安全设计技术有待改进。值得肯定的是，很多机械设备在安全技术方面有了很大提高，但是对于复杂和大型的机械设备，在安全设计方面，只有理论分析，缺乏可靠的安全设计办法，导致对设计性能产生约束，和国外的先进设备进行比较，还存在以下差别：1）技术比较落后，设计能力比较低，没有全面的基础数据；2）在设计方面，技术只停留在比较低的层次上，如测绘、仿制等；3）没有很好的技术储备，例如在新工艺和新技术原理等方面。
2.3 矿山机械安全标准。急需对矿山机械的安全标准进行完善，然后严格执行。在已有的矿山机械安全标准方面，因为涉及方面比较多，涉及到了矿井提升机，地下铲运机等数十种，这些机械安全标准，为机械的使用以及设计制造方面，提供了一个指导性意见，能够最大限度地保证了使用范围以内的安全性，不过，因为矿山的机械产品多，有数百种之多，所以，现有的安全标准已经无法满足所有机械产品的安全方面的要求。
3 矿山机械安全对策与措施
3.1 提高从业人员的专业素质。根据统计资料表明，一半以上的矿山安全事故是人为因素导致的，因为矿山工作环境的特殊性，环境恶劣，工作量大，从业人员比较复杂，许多机械设备操作人员素质低，对安全方面认识不足，缺乏自我保护的意识。另外，煤矿企业为了一味地追求利益，忽视了对矿山从业人员的技术培训，是有些机械设备无法发挥最大效能。而随着我国矿山机械设备的不断进步，对从业人员的要求也越来越高。所以，为了保证高效率又安全地生产，只有对从业人员进行专业方面的培训，全面提高从业人员的技术水平，提高他们对安全生产的认识，只有这样，才能降低事故的发生。
3.2 加强矿山机械安全技术方面的研究。1）对机械故障诊断方法和安全检测进行深入研究。时下，很多机械工程师正在对机械的故障诊断办法以及安全检测方面进行深入的研究，这方面，包括对虚拟现实技术的研究，人工神经网络模型方法的探讨等等，只有对机械安全进行理论上的研究并进行运用，才能改善机械运行时的安全性。2）要配备有机械安全设计体系。如大多数现代机械设备一样，矿山机械从小型向重载型并具备智能化及高速化的大型机械迈进，因为涉及的安全问题比较多，很单一的学科理论已经无法解决出现的问题，所以，要抓紧建立一个安全设计方面的体系，这些体系，不仅仅只是原理、理论或者一些简单的方法，还应包括对机械设备基础性的问题研究以及安全设计方面的共性。只有建立机械安全行业的数据库，建立适用性强，成本较低的安全设计体系，才能提高安全水平，较少事故的发生。3）对企业观念进行转变。因为矿山机械涉及安全性事故的原因很复杂，所以在事故发生时，需要管理人员有共同承担责任的意识，而不是一味地推卸责任，所以，这就需要管理人员和企业技术人员转变观念，共同承担意识。
3.3 加大资金的投入，对机械设备现状进行改造。目前，矿山机械安全方面欠账严重，根据这一点，国家可以在政策上进行必要的引导，比如可以增加资金的投入，健全法律法规，对一些乡镇煤矿进行安全技术方面的改造等等，而企业，依靠国家优惠政策，更要自立自足，花大力气筹集资金，把欠账的缺口补齐，把一些超期服役的机械设备进行报废，对一些装备进行必要的改造，从实际出发，对矿山的机械设备的安全现状进行改善。
3.4 建立健全机械安全方面的法规。作为我国矿山机械行业标准化工作者来说，应该对国际机械安全标准的发展动态进行密切关注，时刻对先进工业化国家的一些安全标准和安全法规进行了解，加大我国安全标准的执行力度，力争与国际标准接轨，保证矿山安全技术的实际进行。
参考文献：
[1]禹金云，机械安全技术趋向分析[J].中国安全科学学报，2004，14.
[2]黄红武，盛晓敏等，机械安全与现代企业战略[J].中国机械工程，2001，12.
[3]赵铁锤，中国煤矿安全监察实务[M].中国劳动保障出版社，北京，2003，3.
[4]何敬德、华元钦，国内外煤矿采掘运装备技术现状、对策和思考[J].煤矿机电，2003.
关键词：矿产资源，开发利用方案，编写与改进。
中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号：
国土资源部于1999年下发了《关于加强对矿产资源开发利用方案审查的通知》，并制定了《矿产资源开发利用方案编写内容要求》和《矿产资源开发利用方案审查大纲》。该通知实施以来，对于贯彻矿产资源法，加强矿产资源开发利用源头管理，建立资源节约型、环境友好型资源开发利用模式，起到了十分重要的作用。十多年来，随着矿业权交易市场的逐步完善和矿产资源开发利用监督管理方式的规范化不断推进，对矿产资源开发利用方案的编写提出了新的要求。在认真总结矿产资源开发利用方案编写现状和矿产资源开发利用监督管理方式对矿产资源开发利用方案的新要求下，对矿产资源开发利用方案的编写与改进谈一点粗浅的看法。
一、编制开发利用方案的目的和意义
矿产资源开发利用方案是采矿权人取得采矿许可证前置条件，是国家加强矿产资源开发利用源头管理，建立资源节约型、环境友好型资源开发利用模式主要手段。矿产资源开发利用方案有以下三个方面的作用：一是对拟开采矿山从技术、工程和经济方面进行深入细致的分析研究、多方案比较，确定资源的利用方案、产品方向、利用率及效益的合理性和科学性，并从矿床开采、采选工艺、生产安全、环境保护、水土保持、“三废”处理等方面提出可行方案，为矿山企业宏观决策提供依据；二是对资源的科学利用进行综合论证，量化各项生产经济指标，为政府管理部门对矿山企业实施监督提供重要依据；三是提供矿业权评估的重要技术经济指标，有效实施矿业权有偿授予，维护矿业权公平交易的主要依据。
二、当前矿产资源开发利用方案编写中存在的问题
1、矿产品需求现状和预测和对项目的技术经济评价过简或缺失
根据据矿产资源开发利用方案编写要求，开发利用方案重点对资源储量利用、产品方向进行论证，并从矿床开采、采选工艺、环境保护等方面提出方案，来实现已确定的资源利用目标，要求对工程项目扼要综合评价，并提供综合技术经济指标，编写内容与项目可行性研究报告基本相同，技术经济评价环节稍低于投资项目进行可行性研究。当前，除国家项目和外资项目外，大多数矿山企业都没有对矿山投资项目进行可行性研究，矿产资源开发利用方案从某种意义来讲取代了可行性研究报告。
但是，较多时候，矿产资源开发利用方案对矿产品需求现状和预测和技术经济评价仅是一笔带过或缺失。由此导致方案矿山建设规模、设计利用资源储量的确定等都缺乏充分的理由。另外，一方面，矿产资源开发利用方案作为矿山企业宏观决策依据，自然要对资源如何利用、怎样发挥最大效益、如何合理地建设矿山进行技术经济论证；另一方面，政府管理部门依据矿产资源开发利用方案相关技术经济指标对矿山企业实施监督，比如根据项目投资额的大小确定矿山企业最小注册资金等，都必须有经技术经济评价的指标数据。由此，矿产资源开发利用方案编制时对矿产品需求现状和预测和项目技术经济评价是必要的。
2、矿山安全设施及措施要求模糊
矿产资源开发利用方案虽然主要是对资源的利用、开发效益、产品方向进行重点论证，对资源的开采方式、工艺、矿山安全、设备选择等只是一个宏观设想方案。但初步设计、开采方案与安全技术措施或开采设计与安全专篇均是在开发利用方案已确定的前提下，对资源的开采方式、工艺、矿山安全、设备选择等进行综合设计。根据矿山安全相关要求，矿山安全设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。当矿产资源开发利用方案中对矿山安全设施及措施要求不明确，而初步设计等提出更合理的设计方案，出现较大改变时，必然会影响到矿山企业按照方案实施，返过来必须重新编制开发利用方案。另外，矿山安全设施及措施的投入应作为矿山投资的一部分进行估算，而《矿产资源开发利用方案编写内容要求》对此未作明确要求，由此，较多方案在编写矿山安全设施及措施要求时较为模糊。
3、“设计利用资源储量”合理性论证不够严谨
地质报告提交资源量一般分为经济基础储量、边际经济基础储量、次边际经济资源量和内蕴经济资源量。方案编制过程中往往不加分析论证，对地质报告提交经济基础储量、边际经济基础储量和内蕴经济资源量全部作为设计利用资源储量利用或依据设计规范对内蕴经济资源量进行可信度系数调整后加以利用（《煤矿工业矿井设计规范》、《煤矿露天矿设计规范》和《有色金属采矿设计规范》均对此作了相关规定）。
矿产资源开发利用方案作为矿山企业宏观决策和政府管理部门实施监督依据，对内蕴经济资源量全部作为设计利用资源储量或进行可信度系数调整后加以利用，显然是不够严谨。矿产资源开发利用方案作为可行性研究报告替代，自然要对项目的可行性作出经济评价，在对项目的可行性评价同时自然确定了矿山资源量的经济类别，由此，对内蕴经济资源量的利用与否应该在进行充分的技术经济评价后加以确定，属经济的、边际经济的加以利用，属次边际经济的就不采用。
4、矿山建设规模过于注重委托方要求
合理的矿山建设规模是根据具体矿山资源储量规模、矿床赋存条件、开拓运输方式、采矿方法、工艺流程、设备和市场等条件，综合考虑投资、生产成本、矿山服务年限、投资回收期、矿山就业人数及资源的合理利用等确定的。特别是露天矿山，在产品堆场能够满足要求情况下，开采技术条件和市场因素对矿山生产规模的制约大大降低，设备选型、折旧与矿山服务年限成了确定矿山建设规模的主要因素。
然而，矿产资源开发利用方案编制时往往注重委托方要求，未对矿产品市场进行有效调查，忽略了设备利用率和人工效率，随意确定矿山建设规模，甚至为了降低方案的行政管理审批级别与编制资格级别降低矿山的设计规模。特别是露天建筑石料矿山的方案编制时，往往会人为的将矿山建设规模定在略低50万吨/年，甚至出现小数点后两位数的设计生产规模，而从主要生产设备的产能考虑，显然是不最合理的。从多年的矿产储量动态监管情况反馈，较多的建筑石料矿山产能远远大于设计的生产规模，当然这样的方案是不切实际的，也无从谈起指导矿山生产了，更不要说为政府管理部门对矿山企业实施监督提供重要依据和提供矿业权评估的重要技术经济指标，有效实施矿业权有偿授予，维护矿业权公平交易了。
三、矿产资源开发利用方案编写的改进
1、增加“投资估算及技术经济评价”章节，加强技术经济评价
矿产资源开发利用方案不但技术上要可行，而且经济上必须合理。建议在《矿产资源开发利用方案编写内容要求》中增加“投资估算及技术经济评价”章节，对投资估算及技术经济评价编写内容和工作深度作出规定。根据基建工程量、设施、设备、占地等估算矿山建设投资，计算年销售收入、总成本费用、利润总额、所得税、净利润和投资总额、投资利润率、销售利润率、投资还本期限等指标。通过这些指标初步可以判断项目经济上是否可行。从而进一步论证方案确定的生产规模、设计利用资源储量等指标是否合理。
2、增加“矿山安全设施及措施要求”章节，明确矿山安全设施及措施要求
建议在《矿产资源开发利用方案编写内容要求》增加“矿山安全设施及措施要求”章节，在矿产资源开发利用方案编制阶段就应根据矿山建设条件及生产特点，分析存在的主要危险、有害因素，确定应配套的安全设施以及应采取的对策措施。
3、加强矿山现状研究和矿产品需求现状和预测，提高开发利用方案的合理性
矿山建设规模、矿产品方案矿床开采、采选工艺、生产安全、环境保护、水土保持、“三废”处理等方案的确定均与矿山现状和矿产品需求相关。只有对矿山现状和矿产品需求充分了解后，才能提出符合矿山实际、合理可行的相关方案。
4、严把编制资格审查关，通过各种渠道的组织培训，提高开发利用方案编制的专业技术；严把方案审查关，提高开发利用方案质量。
四、总结
《矿产资源开发利用方案编写内容要求》和《矿产资源开发利用方案审查大纲》实施已有十多年，随着矿业权交易市场的逐步完善和矿产资源开发利用监督管理方式的规范化不断推进，特别有是矿产资源有偿取得制度实施以来，对矿产资源开发利用方案的编制提出了新的要求。文章对当前矿产资源开发利用方案编写中存在的问题进行了梳理，认为应在矿产资源开发利用方案编写内容中增加“投资估算及技术经济评价”和“矿山安全设施及措施要求”章节，完善矿产资源开发利用方案编写内容，使编写的矿产资源开发利用方案真正成为矿山企业宏观决策、政府管理部门对矿山企业实施监督和矿业权评估重要依据，成为维护矿产资源的国家所有权益，指导矿山有序、高效、合理开发矿产资源的主要技术性文件。
矿产资源的开采事关社会、环境、资源、安全等公共的利益。地矿行政管理、方案编制与评审的部门要切实按照规定的程序进行管理，要有科学、客观、公正地态度去编制与评审开发利用方案；对采矿权人来说，开采必须走规范化、集约化、科学化的路子，实实在在的按照开发利用方案去实施开采，以保证矿产资源在国民经济中的可持续发展，充分发挥其资源、社会、经济与环境的最大效益。
参考文献：
【关键词】矿山机械安全技术，现状，体系，对策
l矿山机械的发展现状
随着我国科技水平的提高和发展，目前矿山开采的工作也由传统的人力开采转变为大量使用开采机械进行工作，且我国在矿山开采方面的取得了一定成就，并在机械制造的方面也有很广阔的发展前景。然而相比其他发达国家依然处在发展探索的阶段，并且在开采机械的安全方面存在很多问题，现在人们更加关注矿山机械的安全方面，因为安全对人们来说是至关重要的，所以为了保证矿山开采工作的顺利进行，首先就要对矿山机械的安全问题进行解决
2矿山机械安全技术存在的问题
2.1矿山机械设备的装备水平参差不齐
我国矿山机械设备的装备水平参差不齐，现役煤炭生产矿井大体可以分为四类：老矿及改扩建矿；现代化矿井；大型（超大型）现代矿井；乡镇中小型矿井。
1）老矿及改扩建矿多建于解放初期，有的甚至是解放前期，由于资金和企业观念上的问题，仍然保留着建井初期的装备，设备非常落后，安全设计欠缺，虽然进行过一些技术改造，但仍无法满足安全生产的要求。
2）现代化矿井大多建于 20 世纪 80 年代中、后期，广泛采用了当时较为先进的综采机械，其中国产设备占了主导地位，完全采用国产装备的高产高效工作面不断涌现，机电一体化在矿山机械设备上逐步实现。
3）大型、超大型矿井是近年来出现的，普遍引进了国外先进的综采设备；在我国现有的 2. 5 万个煤矿中有 2. 3 万个是乡镇中、小型矿井，几乎都由个人承包经营，生产条件简陋，生产方式原始，普遍没有综采机械。
2.2矿山机械应用人员技术水平较低
如今国内的大多数矿山、 矿井采用的是国产的机械设备及安全监测设备， 由于我国该类机械设备制造技术的限制， 矿山机械设备的自动化、 智能化水平还较低，多数机械设备的运行稳定性、 可靠性还处在一个较低的水平， 如矿用绞车、提升机、窄轨运输车辆以及地下铲运车、矿用炮孔钻机、液压防爆提升机等设备， 其应用安全性离保证矿业的安全生产、高效运行中还存在较大的差距。造成了在实际生产过程中，一旦遇到极为复杂的环境、 突发事件等不可预知状况， 这些设备往往不具备有效地防护和解决能力， 从而造成了灾难的发生和国家资源的浪费。由于我国先进的矿山机械设备普及率较低， 有些矿井尽管采用了较为先进的设备，但由于操作技能、对设备的管理和维护水平存在较大的不足， 从而造成实际生产中，这些先进设备的先进功能无法充分发挥，造成了设备的极大浪费和生产效率的下降；同时，由于人员对设备不熟悉，不当操作而引起的生产事故也层出不穷，影响了生产的正常运行，造成了人员的伤亡。
3、加强矿山机械安全技术的建议
3.1建立矿山机械安全设计体系。矿山机械和大多数现代机械的发展方向一样，趋向于大型、重载和高速化、智能化与微型化。 由于涉及安全的问题很多，单一学科的理论与方法已经不能解决问题，要尽快建立一个适应我国国情的矿山机械安全设计体系，包括理论、原理和方法，为矿山机械安全设计提供方法论的指导；对矿山机械安全设计的共性、基础性问题进行研究，特别是针对井下可燃性气体的矿山机械本质安全性设计方面加大研究力度，并建立矿山机械安全行业数据库；建立低成本、适用性强的矿山机械安全设计体系，通过设计消除已判定的危害或减少有关的风险，提高本质安全水平。
3.2加大科技投入。远程采矿， 采矿装备的大型化、 智能信息化是未来采矿装备发展趋势， 都需要强大的软件支持。 我国矿山装备一直存在过分重视硬件的开发， 而忽视矿山装备的自动化、 维修、 智能化等软领域的创造。 应该积极地应用现代科技的最新成果， 并切实与矿山实际应用相结合，发展智能化、 自动化、 高技术含量的矿山装备。
3.3提高从业人员的专业素质。根据统计资料表明，一半以上的矿山安全事故是人为因素导致的。 因为矿山工作环境的特殊性，环境恶劣，工作量大，从业人员比较复杂，许多机械设备操作人员素质低，对安全方面认识不足，缺乏自我保护意识。 另外，煤矿企业为了一味地追求利益，忽视了对矿山从业人员的技术培训，使有些机械设备无法发挥最大效能。 而随着我国矿山机械设备的不断进步，对从业人员的要求也越来越高。 所以，为了保证高效率又安全地生产，只有对从业人员进行专业方面的培训，全面提高从业人员的技术水平，降低事故的发生率。
3.4完善矿山机械安全的法规及标准。我国矿山机械行业的标准化工作者应密切关注国际机械安全标准的发展动向，及时跟踪各先进工业化国家的重型矿山机械及相关行业的安全技术法规与安全标准情况，加大安全标准的制定力度，积极制定与国际接轨的安全标准，使安全标准能覆盖绝大多数矿山机械产品，监察机关也应加大执法力度，保证法规和标准的严格执行。
3.5转变企业观念。由于矿山机械安全问题的依附性 、隐性和安全事故致因的复杂性 ，需要企业技术和管理人员转变企业观念， 共同承担安全责任，增强安全意识 。
4结语
随着社会的进步和科学技术的不断发展，机械安全作为一门独立的学科，已经得到了社会的认同。本文分析了矿山机械设备的使用问题、 形成因素， 并提出了对于矿山机械设备安全的问题的概括性的整改和解决办法， 确保操作者的安全，加快矿山机械行业的发展。
参考文献：
[1]禹金云，机械安全技术趋向分析[J].中国安全科学学
