近年来,我国煤炭产量增长迅速,煤矿事故也随之频发,特别是一些重特大事故给国家和企业带来了巨大的经济损失[1]。虽然,工程师和研究人员在煤矿事故预警和安全监管方面做了很多的工作,在一定程度上保证了作业人员和设备的安全,但在煤矿应急救援管理方面技术仍相对落后[2]。煤矿事故应急救援是煤矿管理中的一个重要环节,煤矿应急救援工作涉及的领域较为广泛,信息技术在煤矿中的应用,使煤矿的信息化和智能化水平大幅提高,GIS(地理信息系统)技术可为煤矿的经营和管理提供定量化、科学化的决策信息,因此,研究基于GIS的煤矿应急救援管理系统具有极为重要的工程价值[3,4,5]。
煤矿应急救援工作不同于其他行业的普通事故,其涉及的方面广,需要多领域、多部门之间的密切配合,是一个社会性的系统工程,总的来说,煤矿应急救援管理具有以下特点:
煤矿应急救援管理的复杂性,首先是事故环境复杂,由于井下作业环境狭小且恶劣,常伴随着高温、有毒有害气体、煤尘、地下水等威胁,地面人员难以实时掌握井下灾害情况,且容易发生二次事故。其次是事故原因的复杂性,煤矿井下事故致灾因素较多,致灾因素具有不可预见性和多变性,事故的发生往往由多种因素引起,事故类型多种多样 (图1)。再次是煤矿救援管理参与的部门多,需要各部门之间密切配合,协调管理工作较为复杂。最后是现场处置措施的复杂性,处置煤矿重大事故需要专业的技术人员和设备,每个救援方案都需要专家仔细推敲和论证。
随机性是煤矿救援管理的重要特征之一,大部分事故在发生时并无明显的征兆,且井下致灾因素较多,导致煤矿安全监管难度大,增加了煤矿救援管理的随机性特点。
煤矿本身就是一个高危的工作场所,煤矿事故的应急救援同样处于高危环境中,特别是当事故原因尚不明确,危险源未找到或未得到有效控制时,存在极大的危险性。
煤矿事故往往导致价位严重的经济损失和人员伤害,事故发生后必须在第一时间迅速集结相关力量,成立应急救援小组和统一指挥部,开展救援行动,争分夺秒的抢救被困人员,同时,控制灾情进一步发展,避免造成二次人员伤亡,并尽力挽回经济损失。
煤矿事故具有随机性和不可预见性,煤矿应急救援管理并不局限在事故发生之后,而是贯穿事故的整个过程,防范于未然,做到全过程的动态管理,以尽量降低事故的危害程度,具体来说,煤矿应急救援管理包括以下过程:
煤矿应急救援管理中的预防包含两个层次,一是,采用安全监管和预防技术手段,防止事故的发生,二是假设已经发生事故,通过事先准备的预防措施,减小事故造成的危害程度。
应急准备是煤矿应急救援管理过程中的关键环节,应急管理准备是针对可能发生的事故,提前做好相应的准备工作,包括人员职责的落实,预案的编制,应急救援物资的准备等,时刻做好应急救援准备工作,可增加急救援成功的机率。
响应是事故发生后做出的相关行动,响应包括人员疏散、抢险急救和外部救援等工作,首先应初步确定响应级别,其次,启动相应级别的响应预案,成立应急救援指挥中心,开展应急救援行动,行动结束后清点人员,撤离事故现场,做好事故原因调查和善后处理工作,应急救援行动结束。
应急救援恢复是把事故区域恢复到安全的正常生产状态,同时,做好事故调查和相关责任人员的奖惩工作,并吸取事故中的经验教训,形成文字和图片资料,作为前车之鉴,为下一次的预防工作提供预警和学习资料。
GIS技术(地理信息系统,图2)是由计算机、通信、测绘和地质等学科交叉而成的,可实现空间数据查询、采集、智能化显示和分析等功能的新兴技术之一。
GIS技术在煤矿应急救援管理中具有极大的作用,可将事故发生的地点、危害程度、与事故相关的环境、设备等信息通过分析后,输出给决策者为决策人员提供可靠有效的实时信息,在煤矿应急救援管理中采用GIS技术具有以下优点:
煤矿井下作业空间错综复杂,生产过程中产生的数据和信息量较大,给煤矿的信息管理带来了一定的挑战,长期以来,煤矿信息管理处于较低的效率水平,GIS技术可把各种空间数据和信息集合起来,形成直观的数据信息图像,具有极高的信息管理效率。
GIS技术可对煤矿井下生产过程按作业空间、作业类别等进行分类,如划分为通风子系统、运输子系统及电力子系统等,通过计算机可实时查询各子系统的相关信息和工作状态,并进行定量分析,指出存在的问题。
基于GIS技术建立的煤矿应急救援管理系统,采用管理员操作机制,只有在系统登陆页面进行授权才可进入系统进行操作,无权限的用户只可浏览和查询数据。
基于GIS技术建立的煤矿应急救援管理系统,具有友好的人机交互界面,用户操作简单便捷,不需要专业的编程知识,各种功能一目了然。
基于GIS技术建立煤矿应急救援管理系统是一项十分复杂的系统工程,需考虑系统的实用性、先进性和拓展性等基本功能,同时,也需结合煤矿生产的特点,开发适宜于煤矿应急救援管理的功能,有效的服务于煤矿企业。
本文所建立的基于GIS的煤矿应急救援管理系统主要包含以下功能模块:文件管理、矿图控制、井下信息查询、应急管理、事故处理和人员管理。文件管理和矿图控制主要实现对井下生产信息及生产图纸的管理和修改等;井下信息查询主要实现对井下生产信息的查询如巷道信息、机电设备信息等,做到实时掌握井下生产数据;应急管理可实现物资的准备和调度、应急预案的制定、安全隐患的分析及避灾路线的推演等功能;事故处理是结合GIS系统提供的实时信息,结合计算机分析技术,显示事故灾害处置方式,为决策者提供技术支持;人员管理可实时显示并查询井下作业人员的位置,在正常生产时可为合理分配人力资源提供依据,在灾害发生时进行人员定位和疏散。
(1)从复杂性、随机性、危险性和紧迫性等方面阐述了煤矿应急救援的特点,概括了煤矿应急管理过程及响应程序包括:预防、准备、响应和恢复。
(2)分析了GIS技术在煤矿应急救援管理中的应用优势,建立了基于GIS技术的煤矿应急救援管理系统,该系统可实现文件管理、矿图控制、井下信息查询、应急管理、事故处理和人员管理等功能,为煤矿应急救援管理提供了高效的技术支持。
摘要：从复杂性、随机性、危险性和紧迫性等方面阐述了煤矿应急救援的特点,概括了煤矿应急救援管理过程及响应程序包括:预防、准备、响应和恢复;分析了GIS技术在煤矿应急救援管理中的应用优势,建立了基于GIS技术的煤矿应急救援管理系统,为煤矿应急救援管理提供了高效的技术支持。
关键词：煤矿,应急救援,GIS技术,管理系统
[1] 李智亮.煤矿安全应急救援体系的问题及完善措施[J].能源与节能,2020(07):189-190.
[2] 魏引尚,刘沛瑶.基于“4R”危机管理模式的煤矿应急管理及其应用[J].煤矿安全,2020,51(07):260-264.
[3] 李保延.煤矿企业事故应急救援管理技术探析[J].内蒙古煤炭经济,2020(02):133-134.
[4] 刘丰军.基于大数据技术的煤矿应急救援辅助决策系统的研究[J].山东煤炭科技,2019(10):156-157+163.
[5] 温学雷.煤矿井下应急救援超前侦测发射装置设计研究[J].煤炭科学技术,2019,47(08):164-168.
