煤礦人員定位系統是保障煤礦井下安全生產、規范作業管理、提升應急救援能力的核心技術裝備,其作用圍繞“安全防控、作業管理、應急救援、合規保障”四大核心目標展開,覆蓋井下作業全流程,具體可分為以下6類關鍵作用:
一、實時精準定位:動態掌控井下人員分布,杜絕“失聯風險”
煤礦井下環境特殊(多巷道、高瓦斯、信號遮擋嚴重),系統通過UWB、RFID等高精度定位技術(井下定位精度通常達10-30厘米),實現人員動態監控:
1. 位置可視化管理:地面監控中心的電子地圖(1:1匹配井下巷道、工作面、硐室布局)可實時顯示井下人員的姓名、所屬班組、工種、具體位置(精確到巷道米數)、下井時長,管理者能快速回答“誰在井下、在哪作業、是否在合規區域”,避免人員擅自進入盲巷、采空區等未報備區域;
2. 區域人數動態管控:自動統計關鍵區域(如采煤工作面、掘進頭、爆破警戒區、避難硐室)的實時人數,當區域人數超過“安全作業上限”(如某綜采工作面至多允許10人同時作業)時,系統立即彈窗預警并觸發聲光報警,防止人員過度集中導致風險疊加(如瓦斯超標時影響范圍擴大)。
二、安全邊界防控:主動攔截違規作業,從源頭降低事故隱患
針對煤礦“高瓦斯、易坍塌、運輸風險高”的特點,系統通過“電子圍欄+行為監測”實現主動安全管控:
1. 高危區域防闖入:在爆破區、高瓦斯區、透水風險區、機電硐室(高壓設備區)、采空區等高危區域設置“電子圍欄”,若人員未授權靠近或闖入(如違規進入爆破警戒區),系統會同步觸發三重預警——井下定位標簽震動/發聲(提醒當事人立即撤離)、地面監控中心彈窗+短信通知(管理員實時干預)、區域關聯聲光報警器(警示周邊人員),杜絕“違規進入高危區”引發的爆炸、觸電、坍塌等事故;
2. 關鍵崗位脫崗/串崗監測:為絞車司機、泵站值守員、瓦斯檢查員、安全員等關鍵崗位設定“崗位電子圍欄”,若人員擅自脫離崗位超過設定時間(如15分鐘),或違規進入非授權區域(如掘進工進入機電維修區),系統自動報警,確保關鍵崗位“有人在崗、依規作業”(如絞車無人值守可能導致提升運輸事故);
3. 井下運輸超速預警:針對井下電機車、無軌膠輪車等運輸工具,綁定駕駛員定位標簽,當車輛在巷道內超速行駛(如超過20km/h,具體閾值按煤礦規定設定)時,系統聯動車輛聲光報警,同時提醒周邊人員避讓,降低狹窄巷道內的運輸碰撞風險(煤礦井下巷道空間有限,超速易引發連環事故)。
三、應急救援支撐:縮短救援時間,提升遇險人員生存概率
煤礦一旦發生瓦斯突出、透水、頂板坍塌等事故,系統是“快速定位、高效救援”的關鍵工具,直接關系到遇險人員的生存概率:
1. 遇險人員精準定位:井下人員遭遇危險時,可通過定位標簽的“一鍵SOS報警”功能觸發求救信號,系統10秒內鎖定報警人員的實時位置(精確到巷道米數)、所在深度、周邊避難硐室及救援通道位置,為救援隊伍提供“精準導航”(如“人員在3號掘進巷1200米處”),避免傳統盲目搜救延誤時間(井下巷道復雜,精準定位可使救援時間縮短50%以上);
2. 歷史軌跡追溯復盤:事故發生后,系統可回溯事發前1-7天(按標準要求至少保存1年)的人員活動軌跡,幫助救援團隊分析“人員可能的移動路徑、是否有同行人員、是否進入過安全避險區域”,輔助制定科學救援方案(如判斷是否需優先打通某條被堵巷道);
3. 救援人員安全監控:救援過程中,實時定位救援隊伍的位置和行進路線,避免救援人員因“巷道坍塌、信號中斷”迷失方向,同時防止救援人員進入“二次事故風險區”(如透水后可能繼續潰水的區域),保障救援人員自身安全。
四、作業流程規范:減少人為漏洞,提升管理與生產效率
系統通過定位數據與煤礦作業流程結合,實現“管理數字化”,減少人工操作漏洞:
1. 自動化考勤與下井統計:自動記錄人員“下井時間、升井時間、井下總時長、途經關鍵區域時間”,生成考勤報表(按班組、工種分類),無需人工登記(傳統人工登記易出現“代打卡、漏統計”),同時滿足“煤礦井下同時作業人數不超過規定上限”的監管要求;
2. 巡檢與瓦斯檢查合規監測:為安全員、瓦斯檢查員設定“巡檢路線、巡檢點(如瓦斯監測點、頂板監測點)、巡檢頻次”(如每2小時需檢查3個瓦斯點),系統自動記錄巡檢人員是否按路線到達、是否在規定時間內完成檢查、是否上傳監測數據,若出現“漏檢、遲檢、數據造假”,立即提醒管理人員,確保巡檢不走過場(瓦斯漏檢是煤礦瓦斯爆炸的重要誘因);
3. 生產進度輔助調度:將人員定位與采煤、掘進等生產任務關聯,通過“某工作面人員在崗時長、人員分布密度”,輔助判斷作業進度是否達標(如采煤工作面人員在崗率低可能導致產量下降),為生產調度提供數據參考(如及時調配人員補充關鍵作業面,避免人員冗余或不足)。
五、數據化管理:沉淀安全數據,輔助決策優化
系統長期積累的定位數據,形成煤礦“安全管理數據庫”,為優化安全策略、提升管理水平提供依據:
1. 風險區域與行為分析:通過“人員軌跡熱力圖”,識別井下“人員活動高頻區域”(如某巷道長期人員密集),結合該區域的風險等級(如是否為高瓦斯區),判斷是否需加強安全防護(如增加通風設備、增設瓦斯傳感器、拓寬巷道);
2. 違規行為統計與整改:自動統計“闖入高危區、脫崗、超速、漏檢”等違規行為的頻次、涉及人員、涉及區域,分析“高頻違規類型”(如某班組頻繁脫崗),針對性開展安全培訓(如加強該班組的崗位責任教育)或調整管理措施(如優化績效考核機制);
3. 應急演練復盤優化:煤礦開展應急演練(如瓦斯突出應急演練)時,系統記錄演練人員的“集結時間、救援路線、到達避難硐室的時間、物資領取情況”,演練后通過數據復盤“是否在規定時間內完成人員集結”“救援路線是否更優”,優化演練方案(如縮短集結時間、調整救援路線)。
六、合規性保障:滿足國家監管要求,規避運營風險
根據《煤礦井下人員定位系統通用技術條件》(AQ 6210-2021)、《煤礦安全規程》等國家/行業標準,煤礦必須安裝并規范使用人員定位系統,系統的核心作用之一是“滿足監管合規”:
1. 實現“井下人員定位覆蓋”(包括井下作業人員、管理人員、臨時檢修人員),確保監管部門可隨時調取“人員下井記錄、實時位置、歷史軌跡”;
2. 按標準要求保存至少1年的人員定位數據(防止數據丟失或篡改),支持數據導出與監管部門聯網檢查,避免因“定位失效、數據缺失”被停業整改或處罰(違規煤礦可能面臨高數百萬元罰款)。
綜上,煤礦人員定位系統不僅是“人員位置追蹤工具”,更是煤礦“安全防線、救援保障、管理抓手、合規基礎”,直接關系到井下人員生命安全與煤礦的可持續運營,是現代煤礦智能化、安全化建設的核心基礎設施。
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