煤矿人员定位系统是保障煤矿井下安全生产、规范作业管理、提升应急救援能力的核心技术装备,其作用围绕“安全防控、作业管理、应急救援、合规保障”四大核心目标展开,覆盖井下作业全流程,具体可分为以下6类关键作用:
一、实时精准定位:动态掌控井下人员分布,杜绝“失联风险”
煤矿井下环境特殊(多巷道、高瓦斯、信号遮挡严重),系统通过UWB、RFID等高精度定位技术(井下定位精度通常达10-30厘米),实现人员动态监控:
1. 位置可视化管理:地面监控中心的电子地图(1:1匹配井下巷道、工作面、硐室布局)可实时显示井下人员的姓名、所属班组、工种、具体位置(精确到巷道米数)、下井时长,管理者能快速回答“谁在井下、在哪作业、是否在合规区域”,避免人员擅自进入盲巷、采空区等未报备区域;
2. 区域人数动态管控:自动统计关键区域(如采煤工作面、掘进头、爆破警戒区、避难硐室)的实时人数,当区域人数超过“安全作业上限”(如某综采工作面至多允许10人同时作业)时,系统立即弹窗预警并触发声光报警,防止人员过度集中导致风险叠加(如瓦斯超标时影响范围扩大)。
二、安全边界防控:主动拦截违规作业,从源头降低事故隐患
针对煤矿“高瓦斯、易坍塌、运输风险高”的特点,系统通过“电子围栏+行为监测”实现主动安全管控:
1. 高危区域防闯入:在爆破区、高瓦斯区、透水风险区、机电硐室(高压设备区)、采空区等高危区域设置“电子围栏”,若人员未授权靠近或闯入(如违规进入爆破警戒区),系统会同步触发三重预警——井下定位标签震动/发声(提醒当事人立即撤离)、地面监控中心弹窗+短信通知(管理员实时干预)、区域关联声光报警器(警示周边人员),杜绝“违规进入高危区”引发的爆炸、触电、坍塌等事故;
2. 关键岗位脱岗/串岗监测:为绞车司机、泵站值守员、瓦斯检查员、安全员等关键岗位设定“岗位电子围栏”,若人员擅自脱离岗位超过设定时间(如15分钟),或违规进入非授权区域(如掘进工进入机电维修区),系统自动报警,确保关键岗位“有人在岗、依规作业”(如绞车无人值守可能导致提升运输事故);
3. 井下运输超速预警:针对井下电机车、无轨胶轮车等运输工具,绑定驾驶员定位标签,当车辆在巷道内超速行驶(如超过20km/h,具体阈值按煤矿规定设定)时,系统联动车辆声光报警,同时提醒周边人员避让,降低狭窄巷道内的运输碰撞风险(煤矿井下巷道空间有限,超速易引发连环事故)。
三、应急救援支撑:缩短救援时间,提升遇险人员生存概率
煤矿一旦发生瓦斯突出、透水、顶板坍塌等事故,系统是“快速定位、高效救援”的关键工具,直接关系到遇险人员的生存概率:
1. 遇险人员精准定位:井下人员遭遇危险时,可通过定位标签的“一键SOS报警”功能触发求救信号,系统10秒内锁定报警人员的实时位置(精确到巷道米数)、所在深度、周边避难硐室及救援通道位置,为救援队伍提供“精准导航”(如“人员在3号掘进巷1200米处”),避免传统盲目搜救延误时间(井下巷道复杂,精准定位可使救援时间缩短50%以上);
2. 历史轨迹追溯复盘:事故发生后,系统可回溯事发前1-7天(按标准要求至少保存1年)的人员活动轨迹,帮助救援团队分析“人员可能的移动路径、是否有同行人员、是否进入过安全避险区域”,辅助制定科学救援方案(如判断是否需优先打通某条被堵巷道);
3. 救援人员安全监控:救援过程中,实时定位救援队伍的位置和行进路线,避免救援人员因“巷道坍塌、信号中断”迷失方向,同时防止救援人员进入“二次事故风险区”(如透水后可能继续溃水的区域),保障救援人员自身安全。
四、作业流程规范:减少人为漏洞,提升管理与生产效率
系统通过定位数据与煤矿作业流程结合,实现“管理数字化”,减少人工操作漏洞:
1. 自动化考勤与下井统计:自动记录人员“下井时间、升井时间、井下总时长、途经关键区域时间”,生成考勤报表(按班组、工种分类),无需人工登记(传统人工登记易出现“代打卡、漏统计”),同时满足“煤矿井下同时作业人数不超过规定上限”的监管要求;
2. 巡检与瓦斯检查合规监测:为安全员、瓦斯检查员设定“巡检路线、巡检点(如瓦斯监测点、顶板监测点)、巡检频次”(如每2小时需检查3个瓦斯点),系统自动记录巡检人员是否按路线到达、是否在规定时间内完成检查、是否上传监测数据,若出现“漏检、迟检、数据造假”,立即提醒管理人员,确保巡检不走过场(瓦斯漏检是煤矿瓦斯爆炸的重要诱因);
3. 生产进度辅助调度:将人员定位与采煤、掘进等生产任务关联,通过“某工作面人员在岗时长、人员分布密度”,辅助判断作业进度是否达标(如采煤工作面人员在岗率低可能导致产量下降),为生产调度提供数据参考(如及时调配人员补充关键作业面,避免人员冗余或不足)。
五、数据化管理:沉淀安全数据,辅助决策优化
系统长期积累的定位数据,形成煤矿“安全管理数据库”,为优化安全策略、提升管理水平提供依据:
1. 风险区域与行为分析:通过“人员轨迹热力图”,识别井下“人员活动高频区域”(如某巷道长期人员密集),结合该区域的风险等级(如是否为高瓦斯区),判断是否需加强安全防护(如增加通风设备、增设瓦斯传感器、拓宽巷道);
2. 违规行为统计与整改:自动统计“闯入高危区、脱岗、超速、漏检”等违规行为的频次、涉及人员、涉及区域,分析“高频违规类型”(如某班组频繁脱岗),针对性开展安全培训(如加强该班组的岗位责任教育)或调整管理措施(如优化绩效考核机制);
3. 应急演练复盘优化:煤矿开展应急演练(如瓦斯突出应急演练)时,系统记录演练人员的“集结时间、救援路线、到达避难硐室的时间、物资领取情况”,演练后通过数据复盘“是否在规定时间内完成人员集结”“救援路线是否更优”,优化演练方案(如缩短集结时间、调整救援路线)。
六、合规性保障:满足国家监管要求,规避运营风险
根据《煤矿井下人员定位系统通用技术条件》(AQ 6210-2021)、《煤矿安全规程》等国家/行业标准,煤矿必须安装并规范使用人员定位系统,系统的核心作用之一是“满足监管合规”:
1. 实现“井下人员定位覆盖”(包括井下作业人员、管理人员、临时检修人员),确保监管部门可随时调取“人员下井记录、实时位置、历史轨迹”;
2. 按标准要求保存至少1年的人员定位数据(防止数据丢失或篡改),支持数据导出与监管部门联网检查,避免因“定位失效、数据缺失”被停业整改或处罚(违规煤矿可能面临高数百万元罚款)。
综上,煤矿人员定位系统不仅是“人员位置追踪工具”,更是煤矿“安全防线、救援保障、管理抓手、合规基础”,直接关系到井下人员生命安全与煤矿的可持续运营,是现代煤矿智能化、安全化建设的核心基础设施。
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