王躍峰

摘 要：瓦斯抽采是治理礦井瓦斯的根本措施，目前主要是通過鉆孔抽采完成的。保證抽采鉆孔的施工質(zhì)量對(duì)于瓦斯抽采工程具有重要意義。為此，煤礦井下引入了打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)來保證鉆孔的施工效率。本文介紹了打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要原理，分析了打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)在實(shí)踐表明，采用視頻打鉆監(jiān)控系統(tǒng)后，打鉆的效率以及質(zhì)量明顯提高。

關(guān)鍵詞：瓦斯抽采;瓦斯治理;鉆孔;視頻監(jiān)控系統(tǒng)

1 引言

經(jīng)過多年的開采，我國(guó)煤炭淺部資源已經(jīng)枯竭，煤礦開采進(jìn)入深部開采時(shí)代。隨著開采深度的增加，煤層的瓦斯壓力和瓦斯含量增加，原來不突出的礦井變?yōu)橥怀龅V井。煤礦瓦斯治理的難度越來越大，已經(jīng)成為制約我國(guó)煤礦事業(yè)發(fā)展的瓶頸。由于我國(guó)煤礦的地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，導(dǎo)致我國(guó)煤層的透氣性很低，能用于治理瓦斯的技術(shù)并不多。目前，煤層瓦斯的鉆孔抽是我國(guó)治理瓦斯的主要方法，這就要求施工大量的抽采鉆孔。隨著采掘緊張問題的突出，提高瓦斯抽采的速度顯得越來越重要。因此，保證鉆孔的施工速度和質(zhì)量對(duì)于提高瓦斯抽采的效率顯得十分重要。然而在鉆孔施工過程中，施工和管理往往會(huì)脫節(jié)，即管理人員不能一直在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視工人打鉆。這就導(dǎo)致了管理人員不能準(zhǔn)確的了解鉆孔的開孔方位、角度、巖層的巖性以及施工過程出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，這會(huì)影響煤礦的一些安全決策。此外，在抽采鉆孔驗(yàn)收過程中，很難對(duì)每個(gè)鉆孔都進(jìn)行驗(yàn)收，這會(huì)導(dǎo)致許多假孔以及假進(jìn)尺情況的出現(xiàn)，這帶來了巨大的安全隱患。為此，**礦通過引進(jìn)打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)鉆孔的施工整個(gè)過程進(jìn)行監(jiān)控，以提高鉆孔的施工水平和管理水平。本文介紹了打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理以及技術(shù)優(yōu)勢(shì)，分析了在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的效果。

2 打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)的原理

打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作時(shí)，通過安裝在煤礦井下現(xiàn)場(chǎng)的攝像機(jī)采集現(xiàn)場(chǎng)的視頻，并通過光纖將采集的視頻傳道煤礦地面視頻工作站進(jìn)行存儲(chǔ)。該系統(tǒng)可以通過硬盤錄像機(jī) DVR對(duì)采集的視頻實(shí)現(xiàn)回放，管理部門可以利用采集的視頻信息作為有效的參考。在實(shí)時(shí)監(jiān)控過程中，可以對(duì)打鉆過程中出現(xiàn)的突發(fā)情況進(jìn)行處理，提高了對(duì)打鉆事故的應(yīng)對(duì)水平。該系統(tǒng)可為煤礦安全生產(chǎn)提供高效、及時(shí)地信息反饋，幫助管理人員決策、指揮、調(diào)度、處理等。該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)由隔爆型投光燈、隔爆型網(wǎng)絡(luò)攝像儀、隔爆型基站控制器、光纜光端機(jī)、錄像機(jī)及顯示終端等設(shè)備組成。該系統(tǒng)具有用戶權(quán)限管理、監(jiān)控視頻實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和監(jiān)測(cè)、字符疊加和矩陣切換等功能。

由于打鉆視頻系統(tǒng)采用數(shù)字化傳輸，所以可以通過計(jì)算機(jī)很容易對(duì)監(jiān)控的視頻進(jìn)行處理。視頻的傳輸采用的光纖，圖像的傳輸速度快，實(shí)時(shí)性強(qiáng)而且抗干擾性好。在地面可以實(shí)時(shí)的觀測(cè)井下打鉆的過程。通過計(jì)算機(jī)建立的打鉆視頻索引，可以很輕松的查到煤礦井下的打鉆現(xiàn)場(chǎng)記錄。整個(gè)系統(tǒng)采用的電子設(shè)備，集成度較高，便于模塊化管理，體積很小給安裝帶來了巨大的便利。圖像的存儲(chǔ)采用了加密技術(shù)，能有效的防止對(duì)視頻記錄資料的篡改，這樣可以提供記錄數(shù)據(jù)的真實(shí)性，防止了人為的蓄意破壞和造假[2]。

3 鉆孔的視頻驗(yàn)收程序

采用了視頻打鉆視頻系統(tǒng)后，鉆孔的驗(yàn)收有兩個(gè)過程：視頻驗(yàn)收和人工現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。在打鉆時(shí)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行未安裝攝像機(jī)不準(zhǔn)開鉆的制度。此外，在打鉆時(shí)施工隊(duì)?wèi)?yīng)該負(fù)責(zé)亮牌進(jìn)行及時(shí)匯報(bào)，抽采對(duì)要根據(jù)視頻驗(yàn)收打鉆的鉆孔深度以及核實(shí)打鉆的角度，通風(fēng)科要負(fù)責(zé)監(jiān)督抽采鉆孔的準(zhǔn)確性。在驗(yàn)收時(shí)，要做到一臺(tái)鉆機(jī)一個(gè)收尺記錄簿，一個(gè)鉆孔一個(gè)驗(yàn)收負(fù)責(zé)人的制度，嚴(yán)格視頻收尺規(guī)范管理。

為了發(fā)揮視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)打鉆的監(jiān)督特性，配置了用于顯示鉆孔施工工序的展示牌，展示牌可分為開鉆、起鉆、封孔、注漿四個(gè)工序。在每道工序施工開始前，要將展示牌放在監(jiān)控前3到5s，然后才能進(jìn)行鉆孔作業(yè)。在進(jìn)行視頻驗(yàn)收時(shí)，要緊扣主要工序，驗(yàn)收過程要規(guī)范化。驗(yàn)收時(shí)對(duì)開鉆、鉆進(jìn)、起鉆、封孔全過程進(jìn)行視頻記錄，并作為歷史資料保存。

在使用打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，要注意以下幾個(gè)方面：①在開始打鉆前要通過井下的電話來確認(rèn)視頻的清晰度并展示開鉆牌。這就需要現(xiàn)場(chǎng)的施工負(fù)責(zé)人與抽采隊(duì)聯(lián)系，確認(rèn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作正常，若發(fā)現(xiàn)視頻監(jiān)控的范圍不能覆蓋鉆孔區(qū)域，應(yīng)該通知抽采隊(duì)隊(duì)員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整。施工前當(dāng)班隊(duì)長(zhǎng)應(yīng)該在攝像頭前展示鉆孔的施工參數(shù)，主要包括鉆孔編號(hào)、方位、傾角等參數(shù);②在打鉆施工過程中，監(jiān)管人員應(yīng)該核實(shí)鉆孔的施工參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)是否相符，并在鉆孔的施工驗(yàn)收單上簽字;③在起鉆前需要用電話再次確認(rèn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控范圍展示起鉆牌板。起鉆時(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工人員與抽采隊(duì)人員聯(lián)系，再次確認(rèn)視頻清晰，并保證攝像頭監(jiān)視范圍能覆蓋鉆機(jī)、鉆機(jī)瓦斯探頭T鉆、鉆孔施工區(qū)域（否則，由抽采隊(duì)人員指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行調(diào)整），確認(rèn)后開始起鉆;④封孔、注漿前應(yīng)展示相應(yīng)的牌板，在封孔時(shí)工人需要在視頻監(jiān)控的范圍以內(nèi)作業(yè)，封孔結(jié)束后需要向抽采對(duì)匯報(bào)下的封孔套管的長(zhǎng)度以及封孔所用的水泥的數(shù)量等參數(shù)。封孔結(jié)束后需要大量話給抽采對(duì)匯報(bào)詳細(xì)的鉆孔參數(shù)，主要包括設(shè)計(jì)參數(shù)和施工參數(shù)、封孔情況及鉆孔起鉆時(shí)間、封孔時(shí)間及匯報(bào)人等情況，抽采隊(duì)要做好記錄整理，并形成有效的臺(tái)賬;⑤地面視頻監(jiān)控站要驗(yàn)收施工鉆孔的孔深。井上地面驗(yàn)收時(shí)，要根據(jù)抽采對(duì)上報(bào)的施工臺(tái)賬調(diào)取相應(yīng)的鉆孔施工原始視頻資料，以完成對(duì)鉆孔的施工深度進(jìn)行驗(yàn)收（施工單位要將鉆孔起鉆時(shí)間、封孔時(shí)間在驗(yàn)收單上填寫清楚，方便調(diào)閱）。在驗(yàn)收通過后在記錄單上填寫相應(yīng)的鉆孔孔深，驗(yàn)收人員應(yīng)該進(jìn)行簽字確認(rèn);⑥要做好鉆孔施工的監(jiān)督，并實(shí)施獎(jiǎng)懲。通風(fēng)可應(yīng)該根據(jù)每天的驗(yàn)收情況，調(diào)取相應(yīng)的施工視頻，隨機(jī)的選擇一處的鉆孔抽采其整個(gè)施工過程，主要對(duì)其鉆孔施工的亮牌、封孔情況進(jìn)行詳細(xì)的檢查，對(duì)于不符合要求的施工鉆孔應(yīng)該進(jìn)行通報(bào)，對(duì)于有必要時(shí)需要進(jìn)行補(bǔ)孔。

4 實(shí)施效果

現(xiàn)場(chǎng)施工發(fā)現(xiàn)，采用了打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)后，節(jié)省大量的人力資源。原來的頂抽巷或底抽巷的穿層鉆孔的驗(yàn)收是由抽采隊(duì)來完成的，現(xiàn)在只需要監(jiān)督員在施工過程中就可以核實(shí)鉆孔的施工參數(shù)，取消了抽采隊(duì)的專門驗(yàn)收人員的崗位，這明顯的提高了驗(yàn)收的速度和質(zhì)量。該系統(tǒng)可對(duì)鉆孔施工的全過程進(jìn)行視頻記錄，這促使了施工人員以及監(jiān)督員要嚴(yán)格按照規(guī)章制度來進(jìn)行作業(yè)，杜絕了鉆孔施工和驗(yàn)收的虛假情況，有助于提高鉆孔的施工質(zhì)量和施工速度。杜絕了工傷事故安裝視頻以來，該地點(diǎn)鉆孔施工人員均能嚴(yán)格執(zhí)行兩規(guī)范、手指口述，按章操作，未發(fā)生“三違”及工傷事故。通過該系統(tǒng)記錄的視頻，可以對(duì)鉆孔的施工全過程記錄，這為出現(xiàn)的瓦斯事故的追責(zé)提供了有效的證據(jù)，提高了事故認(rèn)定的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)論

瓦斯抽采是治理礦井瓦斯的根本措施，目前主要是通過鉆孔抽采完成的。保證抽采鉆孔的施工質(zhì)量對(duì)于瓦斯抽采工程具有重要意義。為此，煤礦井下引入了打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)來保證鉆孔的施工效率。現(xiàn)場(chǎng)施工發(fā)現(xiàn)，采用了打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)后，節(jié)省大量的人力資源。該系統(tǒng)可對(duì)鉆孔施工的全過程進(jìn)行視頻記錄，這促使了施工人員以及監(jiān)督員要嚴(yán)格按照規(guī)章制度來進(jìn)行作業(yè)，杜絕了鉆孔施工和驗(yàn)收的虛假情況，有助于提高鉆孔的施工質(zhì)量和施工速度。加大了瓦斯抽采效果，對(duì)全礦業(yè)集團(tuán)乃至全國(guó)煤礦具有應(yīng)用推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪有清.打鉆視頻監(jiān)控系統(tǒng)在瓦斯抽采中的應(yīng)用[J].煤礦現(xiàn)代化，2017（01）：27-29.

[2]張建.關(guān)于打鉆點(diǎn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用研究[J].電子世界，2014（02）：101-102.