煤矿安全信息化褪去黑金血色

　　作者:田野　

　　【赛迪网讯】黑金，在资源短缺的今天，我们更有理由这样来称呼煤炭。

　　但是，在利益驱动和供需关系链日趋紧张的情况下，黑金不时被染上血色。

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　　煤炭行业一位领导同志说，2004年生产的19.5亿吨煤中，有7.5亿吨是在非安全保障下生产的。

　　2004年我国因煤矿事故死亡6027人，而美国在2000年矿难死亡数字是40。

　　煤矿安全信息化的作用，就是要褪去黑金的血色。

　　我的采访日志

　　不知道是哪期封面故事的选题会，我竟然鬼使神差的报了“煤矿安全信息化”的选题。

　　我的老家是山西太原，好像从我记事时候起，就听过一个在这里广为流传的著名笑话：太原人是从来不用买煤的，如果家里没有烧的煤了， 带上扫帚和簸箕，去街上扫扫，带回来就够用了。出于为故乡正名的原因，我可以负责任地说，这是夸张的说法。但是我也不得不承认，这里的空气质量、环境洁净程度等，确实有其地域特殊性，比如我记得小时侯穿白衬衫，一天领子就脏了，到北京玩，三天都穿不脏。后来我还经过大同和阳泉，这里的昏天黑地与我爱干净的癖好有着难以调和的矛盾，使我心生敬畏。除了这些，我与煤炭在28岁之前好象真没有太多关系。

　　长大了，渐渐地从媒体上不时看到某地矿难的报道，直到有一天，一张图片突然闯入我的眼睛，直接震撼了我的心灵：一队救援人员抬着一排担架，从一个出事的矿井鱼贯而出，雪白的单子，将一个个应该是黝黑的身体完全蒙住，就在这个矿口的大门两侧，一副对联，或者是标语字迹还显得很新—“高高兴兴上班来，平平安安回家去”。

　　也许，这就是我后来报这个选题的原始动力所在。在我眼里，那个矿口已然变成了一个吞噬生命的旋涡，被卷去的生灵，仿佛没有任何反抗的能力，只能听任命运的摆布，他们腰间也许还系着一根维系生命的纽带，但是，如果不巧风大浪猛，涡流湍急，纽带就会猝然断裂，将你直接抛入另一个世界。

　　当然，报这个选题是因为这件事有新闻价值：随着几起重特大事故的发生，煤矿安全生产问题已经越来越被国家和社会所重视。接下来的时间里，我查阅了很多资料，对煤炭安全生产有了理性的认识，知道了“旋涡”里面有好几种“魔鬼”，比如瓦斯，比如一氧化碳，比如地下水等等。还有就是国外的“旋涡”吃人少，国内的“旋涡”吃人多，关键是人家往“旋涡”里放的人少，放的机器多，还有就是人家的“纽带”更结实。 而这些所谓的机器、纽带，很多又恰恰就是与我们杂志相关的信息化的范畴，比如瓦斯监控系统，比如通信系统等等。反正，这样查下来的结果是，我想去亲眼看看瓦斯监测系统的井下探头，想去亲口问问矿工他们害怕不害怕。

　　于是决定春节放假回家去煤矿采访，算下来，离此时此刻动笔正好一个月。也就是这一个月，让我对煤炭安全信息化有了很多很多的见证，产生了很多很多的思考。

　　说来惭愧，我的采访不是从矿山井下开始，而是淹没在春节酒桌上的觥踌交错中：我爱人的舅舅就是山西焦煤集团西山煤矿总公司杜儿坪矿矿工，大年初五我们前去拜访。舅舅2004年刚搬了新家，原来是住在离矿井比较近的旧房子里，因为我也没见过，所以无法描述。现在，他们搬到了离矿区大门很近的地方，也就是说，他们离市区近了十几里地。十几座新盖的楼房，还绽放着鲜艳的颜色，与旁边已经外表有些黝黑的楼房相比，显得分外夺目。躲避着旁边飞驰而过拉煤的大卡车扬起的尘土，我的老毛病又犯了，担心这样的鲜艳到底能保持多久。

　　见到我们，舅舅很高兴，我仿佛能感受到那种由衷的幸福感。他以前就是“穿黑衣服”的井下工人，挖了十几年的煤，现在，他终于不用再挖煤了，他现在的工作是“打卡”，据他介绍，现在的矿工的安全帽上有一个ID卡，舅舅在矿井入口处用一种仪器扫描这个卡，就会记录下矿工上岗。我激动了一下，因为这不就是我要找的信息化的东西吗，不过很快就平静下来，因为这种“现代点卯用品”到处可见，我们大厦楼上楼下各个公司几乎都有，高级者还可以用指纹识别什么的，而且和煤矿安全信息化仿佛扯不上关系。事实证明了我的浅薄和孤陋，在后来采访国家安全生产监督管理局和国家煤矿安全监察局通信信息中心高级工程师卞长弘副主任时，他告诉我，现代的井下通讯的一个重要方式—人员跟踪就和那个卡有很大关系。(后面的文章中将详细介绍“井下通信”的内容)

　　舅舅也给我讲了他见到过井下的瓦斯探头和矿工们携带的一些信息化设备，我后来也亲眼见到了一些，下面的文章里面我也会提到。让我印象最深的就是舅舅提到矿工的工资待遇已经有了明显的提高，现在已经能达到2000块钱一个月了。也许在舅舅眼里，这样的待遇已经有了很大的提高，能让人感到满意了，但是，在随后对很多人的采访里面，我还是听到了很多对煤炭行业待遇的一些看法，应该说，整体水平与他们的付出相比，还是偏低的，尤其是是近似行业相比，差距明显。就拿那天来说，舅舅晚上还要上夜班，12个小时在井下工作。我了解到，整个春节期间，这个煤矿一直保持照常生产，在能源紧缺的大背景下，这很好理解。

　　在返回途中，我和出租车师傅聊天，他告诉我南方很多人，到这里花300万买一个矿， 一天能挣一两万。我问要是出了事怎么办，他说反正国家已经规定了，一个人20万，就赔吧，碰上事故就算倒霉。师傅的话前一半我无从考证，但是后一半很快从新闻上得到了证实。同时太原的报纸上还说一个小矿主在出了事故后逃跑，后来又自首了。

　　其实说这些，就是要提到煤矿安全生产信息化的背景。当我结束在太原的采访回到北京后，相关新闻接踵而来，未来几年，国家将投资数百亿元用于煤矿安全生产；国务院决定，把国家安全生产监督管理局升格为国家安全生产监督管理总局，同时专设由总局管理的国家煤矿安全监察局；两会期间，政府工作报告里第五个问题，用了大段来阐述安全生产，238个字，这是历次政府工作报告中少有的。这些，都让我觉得事情的复杂，要从各个角色，各个角度，各个层次和各方利益来考虑问题。技术在政策、体制、国情面前，总是有一丝无奈的感觉；企业、地方和各级监管部门的关系，也已经重新用十六个字概括：国家监察，地方监管，企业负责，群众监督，其中含义隽永。

　　还是说回当时，说到那个让我永远难忘的农历大年初七。大中午的时候，突然看到电视里传来辽宁省阜新矿业(集团)公司海州立井发生特大瓦斯爆炸事故的新闻，当时在井下作业574人。其实那几天来，我仿佛一直在等待一种动力， 让我从节日的气氛中切换到工作状态，听到这条新闻的时候，我马上扑到电视机前，关注着每一个画面，想记下播音员的每一个字。新闻播放完后，就象运动员听到了发令枪响，立刻打电联系采访。经过多方的帮忙，农历正月初八，我终于来到了杜儿坪矿，开始了我的煤矿采访之旅，那时我觉得有点儿 宿命的感觉——

　　杜儿坪矿：告别矿难20年

　　起这样一个标题，其实觉得挺对不住接受我采访的杜儿坪矿调度中心的王已龙主任和任工程师的。其实，对整个杜儿平矿来说，20年前的那次瓦斯爆炸事故都是一个永远的痛，每个人都不愿揭开这块伤疤。通过多方口头调查和查询资料记载，记者现在了解了那段历史的概貌。

　　原来，在1985年2月份，在“发生瓦斯爆炸的左一顺槽”，有两支队伍正在“相对掘进”，到2月7日，当时两队的“掘进头”相距有39米。

　　根据矿上的2月份工作计划，其中一支队伍自营工区三队就搬家了，在搬家过程中，装运“耙斗机”的车辆在距离“左一顺槽”出口80米的地方撞倒了棚子，导致了“左帮风筒”从接口处断开。工作完后风筒并没有被接好，也没有人汇报。瓦斯检查员连续三个班都没有进入这个工作面检查。2月10日二班，“自营工区机电段”安排二名工人拆“管子和绞车”，下午2点，工人入坑，4点半的时候，发生了瓦斯爆炸，死亡48人，伤8人，经济损失达到33.86万元。

　　记者在追述那段历史的原因，只是想做一个前后对比，看看当时的矿山和现在有什么不同，在字里行间，我们能明显发现这种变化。比如在事后的原因分析资料中，第一条就提到，因为风筒断开，30多小时没有风，导致了瓦斯积聚，而“瓦检员”又“漏检伪报”，最后机电工带电作业，产生火花，这就是造成事故的直接原因。

　　通过记者采访，虽然我对这些设备，比如风筒在今天会是什么样，还不太清楚，但就从信息化系统的角度来看，我觉得这样的事故，如果换做今天的煤矿条件，其实是完全可以避免的。风筒断开，会有信息传递到调度中心；瓦斯积聚，也会有数据显示在屏幕上；而瓦检员的工作，更是被瓦斯监控系统所代替。这三关下来，恐怕事故早就被发现，并被消灭在萌芽中了。

　　20年的历史，明显能够感受到从人力因素到科技因素的更迭变迁，让人欣慰，也让人唏嘘。那么，到底这些“救命草”长什么模样，有什么功能呢，就让我们走进杜儿坪矿调度中心的机房来看个究竟吧。

　　让人放心的煤安工程

　　杜儿坪矿调度中心的王主任和任工程师介绍说，总体上讲，瓦斯监测系统包括传感器、井下分站、传输设备、地面中心站等几个部分，分别完成信息的采集、传输、处理及输出。

　　从记者拿到的杜儿坪矿K75安全生产检测监控系统拓扑图我们可以看到，在井下共有四条主线，就是标有1-4的地方。在每条线上，又分为不同的工作面，如有矿井，有变电所，还有回收队等。这些每一条分线的工作地区的环境监测，都是通过探头，智能性干线传感器，再连接干线延长线，最后通过干线驱动器将数据采集到主机上面。

　　任工还强调说，现在的技术，能够做到各个部分都是“自成系统”，也就是某个地方如果发生故障，如探头问题等，不会影响到整个干线和整个系统的正常工作，这也被成为“故障避锁”，这样可以保证7×24小时的系统正常运行。从井下传递上来的数据，会显示在机房的计算机屏幕上。

　　从屏幕上，我们可以看到井下的很多数据，如风扇的工作情况，瓦斯浓度，一氧化碳浓度等等，还可以查看电力情况等等。当所有的这些信息汇总上来之后，将会发送到西山煤矿总公司的监控中心—通风安全信息中心，该中心通过局调度进行进一步的指挥。 根据介绍，这套系统是从95年开始使用的，也就是业内所谓的KJ系统，是加拿大技术中国本地化的产物。

　　山西省煤炭安全监督管理局信息调度中心副主任白凌枫介绍说，从2003年6月开始，山西省采取措施，决定对高瓦斯矿井和按高瓦斯管理的矿井进行网络化监管，要求这些煤矿完善监测监控系统，并将数上传到上级安全监管部门集中进行监管。具体来说，就是应用广域网技术，在煤矿在安装监测监控系统、进行本矿监控的基础上，对本矿的系统进行改造，按照统一的数据格式存储，根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出细则》等对监控系统的要求，利用网络每隔10秒钟将数据传送到市级网络中心，传送线路租用中国网通山西通信公司的2M线路进行汇接。

　　市级和集团公司网络中心安装高性能的服务器，在接收数据后进行处理和存储，特别对报警的数据进行直接的监控，各县级安全监管部门通过网络登录到市级网络中心，对所辖煤矿的安全情况进行监控，并根据情况对煤矿下达监管指令，将报警数据和处理结果等上报到省级网络中心，这样就形成了矿、县、市、省四级网络化的监管体系，强化了对煤矿的检查和监督。

　　在各级网络中心的监控系统，还采用Mapinfo地理信息系统建立了地理信息平台，用于监测采掘巷道的开拓、各类设备包括传感器的布置情况等，使得监控人员可以直观地监测到报警传感器在矿井的位置。

　　其实，这些信息传递到总局之后，并没有结束。煤炭工业通信信息中心副主任，中国矿业大学北京校区张瑞新教授告诉记者，在未来的国家安全生产信息保障体系建设中，一个公用平台将会继续向上延伸这些信息。

　　在调度中心的大屏幕前，刚才的网斯监控系统同样可以显示，并且如同拓扑图上显示的那样，可以显示工业控制系统的界面，记者看到，这里可以通过视频实时的监测一些井口以及工作面的情况。

　　矿工的“护身宝甲”

　　看完了这些，记者提出了想到井下的想法，但是遭到了委婉的拒绝。出于对安全的考虑，以及井下严格限制拍照的原因，我终于没有实现自己下一回井的愿望，看来只有在煤炭博物馆里面实现了。

　　其实，对于调度室的工作来说， 一项重要的工作就是“跑面维护”。任工介绍说，由于煤矿内环境复杂， 探头等传感器并不能非常敏锐地感觉到这些变化，而只有通过人工携带移动的瓦斯监测仪器，俗称“光瓦”进入到矿井内进行数据的采集。他们每天都有两班工作人员，针对井下容易发生的黑白元件中毒等情况开展工作。这样的设备，也按照需求配备给下矿的矿工使用，一般一个工作队会有负责的人携带。

　　在通往一个矿区的甬道上，记者看到了一条条强调安全生产的条幅，迎面走过来的，就是刚刚下了夜班的矿工。一位郭姓矿工告诉我，在这里工作，他们感觉非常安全。因为这毕竟是国有的大矿，各种设备也比较齐全，完全能够保障他们的安全生产。王主任的介绍也正印证了这一点，相对于那些小的煤矿来说，他们的投入是非常大的，达到了数百万。这一点在矿工身上也有所体现，他们现在携带的设备，也是20年前所无法比拟的。

　　再往前走，就真正走进了矿口，在最后的一个大厅里，一面墙上描绘着一副全家团圆美满的图画，“母念妻想骄儿盼，愿君平安把家还”，这样动情的文字，不仅又让我想起了那幅难忘的悲惨图景。不过，这里，在墙的对面，矿口的上面，显示屏上正不断滚动着安全生产的规章制度，而从这里坐着输送用的设备下到井下，也有其他的信息化工具在保障矿工的安全。

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　　20年 五点大不同

　　1、信息化工程促进了煤矿安全装备水平的提高。相当一批煤矿配备和改造完善了瓦斯监测监控系统，由于各级监管部门随时在线监测，保证了系统的稳定运行。

　　2、基本排除了瓦斯检测中人为因素的影响。以前的瓦斯检测人员有时填报的数据不真实，多数情况下也无法追溯核实，监控网络可以将数据保存3个月甚至更长，也可以随时查看实时数据。

　　3、为煤矿安全增加了一道保险。监控网络目前并不改变煤矿的安全管理模式，它为各级管理部门提供了实时监控的工具，大大方便了安全监管人员对煤矿的检查力度，提高了工作效率。

　　4、促进了煤矿管理和安全生产的进步。监控网络还将进一步完善功能，逐步建成涵盖视频会议、IP电话、抢险救灾、调度统计等多功能的安全生产综合信息网络，充分发挥网络的效益。

　　5、有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析，微观指导。督促煤矿把问题和隐患消灭在萌芽状态。

　　安全，没有完结

　　上面文章中对杜儿坪矿的探访，只是从一个侧面揭开了煤矿安全信息化的神秘面纱。其实，从煤矿的复杂程度来看，还有许多问题值得我们关注，比如地理信息系统应用对于地质勘探的意义， 比如通讯系统的介绍，比如应急保障体系的介绍等等。其实还有一些是非技术层面上的，就象记者采访时总要请我的采访对象分析这次阜新矿难一样，大家的意见都是非常一致的，那就是除了技术问题以外，更重要的是管理问题。

　　这里，我们就我们采访对象指出的问题，做一个总结，希望能够从多个角度来揭示出煤矿安全信息化的面貌。

　　地理信息系统

　　现场回放：某矿务局的一次塌方落顶事件，是因为没有正确了解煤矿地层资源，导致巷道压力有问题。记者了解到，在这个矿的周围，有很多小煤矿，平时因为乱开乱采，导致地质结构破坏，酿成事故。

　　点评人：万维易化公司的煤炭项目产品负责经理董国文和市场部经理刘家辰

　　解决方法：通过利用地理信息系统的专业性和矢量化特性，可以通过产品的煤矿基本信息管理和采掘跟踪等手段来解决这个问题。煤矿基本信息管理系统中包括辖区内各个煤矿企业的基本信息，以及各个矿井的基本信息，这些信息统一由地理信息系统WebGis来触发。

　　在辖区地图上可以显示区内全部下属煤炭企业，通过点击目标属性查询的方式即可调阅各个企业及其下属矿井的基本信息，并可对矿产资源进行统计，将产能、存储量和枯竭期以饼图的形式集中显示。同时，在辖区行政区划图上，每个矿井的安全状况都能实时显示，正常情况下矿井符号不亮，而出现瓦斯报警与其它隐患的报警的矿井则会自动以其它颜色显示，并在有报警发生后发出声音提示或将该页面直接切换到矿井所在页面，供管理部门对该矿井所在企业一段时间内的安全隐患进行统计和查询。

　　掘进跟踪是指，根据上报的采掘进尺数据，生成最新的采掘现状图，将采掘现状的剖面图与煤层分布图叠加显示对比分析，判断是否有越层越界的情况或趋势。随之在这两个图种对比结果的基础上进行防越层作业规划，对于发生越层的位置或有越层趋势的位置进行标注，生成专题图。并对所在企业发出越层越界警告。

　　井下通信

　　现场回放：因为煤矿特殊环境的原因，传统的通信方式无法采用，比如手机、BP机器等。而只能采用专门的通信设备。

　　点评人：国家安全生产监督管理局，国家煤矿安全监察局通信信息中心副主任 卞长弘

　　解决方法：其实早在80年代中期，当时的电子部和邮电部就提出了煤炭企业矿区通信网一体化解决方案，并进行了矿区通信改造。从90年代中期开始，井下通信被渐渐重视。目前的方式有很多种，基本的是固定电话，在井下每隔一定距离都有固定电话的设置。另外就是感应通讯，主要是用于抢险救灾，还有漏泄通讯，这是主要的通讯方式，就是利用电缆外围金属的信号漏泻，通过特殊的设备来接收和发送信号。目前，对于井下通讯有着非常高的要求，比如防爆以及本质安全等。

　　另外，通过前面提到过的ID卡等，可以实现人员跟踪，以及通过工业电视和光纤传输来达到目的。

　　谈到地面设备下井，卞长弘指出成本还是太高。比如他们曾经和摩托罗拉谈过手机的改造，要求防潮防震和防尘等，但是由于需求量少，研发成本太高，而无法达成合作。

　　应该说，象井下通讯这样的情况，正是煤炭行业信息化市场的一个特征，就是潜力大，压力也大。如何把握，值得我们思考。

　　应急救援

　　现场回放：在一次矿难中，矿难现场需要使用快速凿岩机，但是一时不知道从哪里能够找到，后来才知道在唐山矿务局有这样的机器，如果事先有资源信息储备，就可以大大节省时间。

　　点评人：万维易化公司的煤炭项目产品负责经理董国文和市场部经理刘家辰

　　解决方法：通过抢险救护管理，使救护队和医疗单位等各资源实现应急联动。抢险救护管理负责管理日常抢险救护演习，同时管理险情应急预案，包括紧急避难图的制作和调用，不同事故点的紧急避难图的调用制作。一旦险情发生时，通过抢险救助管理子系统内置的地址结构分析功能，可以立刻根据地质构造图，确定事故发生地的地质构造，同时依照救援队伍和设备的分布地图，可以根据事故类型和地点迅速调配队伍和设备，调配最佳线路。

　　此外，安全监察督办子系统通过无纸化办公，将督办通知单及时下发到执行单位，并安排专人下井进行安全检查；同时负责事故的统计和分析，避免累死事件的再次发生。综合业务管理子系统负责职工资料的管理、作业制度管理、工作票管理和设备的管理。

　　安全为天，信息化是根擎天柱

　　被采访人：国家安全生产监督管理局，国家煤矿安全监察局通信信息中心，煤炭工业通信信息中心副主任 张瑞新

　　您现在的主要职责是什么？

　　主要负责国家安全生产监督管理局，国家煤矿安全监察局电子政务工作。意义在加强安全生产的监督管理，提高保障，降低损失。

　　能否谈谈您的具体工作？

　　国家安全生产信息体系建设包括有六个方面的内容：安全生产信息系统、应急救援系统、法律法规系统、技术保障体系、教育宣传培训和信息保障体系。

　　具体的电子政务网络建设分为三个层面，首先是互联互通的网络平台。这是一个广域网的专网，通过开发数据库和应用系统，可以实现信息传输、监管监察和审计等功能。

　　这个网络将按照业务需求，通过租用线路的形式，进行规划设计，分期建设。

　　第二个层面是分级对信息进行加工处理。比如省局和分局，可以通过对数据分析，发现问题并且整改来保障安全，这被俗称为“关口前移”。这里要特别强调企业是安全的主体，强调对45家左右的重点监察企业和监管对象按照危险源情况来进行信息加工处理。

　　同时，我们也会为企业留下接入口，并且保证定期分析和加工。

　　第三个层面就是信息的深加工和智能化处理，作到超前预测和超前防范。我们要加强专家在这方面的作用。数据库和应用包括哪些内容：有日常安全生产调查，有经济运行调度软件，有统计软件，有紧急快报，有企业生产经营的基本情况，以及煤矿监察行政执法等内容。

　　当前煤矿信息化的主要问题是哪些？

　　1 煤矿的复杂性导致了技术的落后，目前某些方面还没有非常成熟的技术

　　2 由于历史原因，技术人员大两流失，产业工人素质较低

　　3 市场机制的不完善和利益驱动等原因，导致超安全保障开采严重

　　4 要加强国家监察，地方监管，企业负责，群众监督的体制。

　　就在我做最后的编辑工作的时候，据国家安监总局网站消息，3月9日18时30分左右，在我的家乡，山西省吕梁地区交城县岭底乡香源沟煤矿(乡镇)发生瓦斯爆炸事故。至3月10日7时，16人遇难，7人下落不明。

　　安全，没有完结，我们，还将行动。