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【评论】优化体系提升效能 加强智慧矿山建设
发布日期:2025-01-26 信息来源:中国应急管理报 浏览次数: 字号:[ ]


近年来,智慧矿山建设为矿山安全生产带来新的机遇,能实现对矿山环境实时和全面监测、风险准确预警、及时应急响应,从而有效提升矿山安全管理水平。

对此,笔者从优化矿山智能化体系、完善矿山疏散体系、强化风险预测预警、创新应急处置机制等方面出发,探讨智慧矿山建设路径,为各地提升矿山安全管理科学性与系统性,实现矿山安全管理从“被动防护”向“主动预防”模式转变提供借鉴。

矿山安全管理面临的挑战

受限于技术、资金与人力资源,传统的矿山安全管理模式已无法适应日益复杂的安全生产形势。具体而言,主要存在以下挑战。

矿山智能化技术应用普适性低,监测预警精准度有待提升。传统的矿山安全风险防控以“人防”“物防”为主,难以敏锐感知环境的动态变化,风险信息获取不及时、不准确,导致应急响应滞后且处置效率低。当前,在矿山企业转型关键时期,部分矿山企业负责人没有认识到智能化与企业长远发展的重要关系,开展智能化工作不主动,智能化建设水平较低。这导致一些矿山企业智能化设备覆盖率低且功能单一,无法实现对复杂环境的全面监测,难以对事故隐患进行精准预测预警。此外,一些矿山企业仍然依赖人工监测,其主观性和局限性增加了误判和漏判风险,制约着安全管理的科学性与前瞻性。

应急疏散体系待完善,应急救援能力与效率不高。面对突发事件,适用于其他领域的应急疏散体系在复杂且封闭的矿山作业环境中并不完全适用,人员与车辆协同、实时监测、车辆调度等方面还存在诸多问题,严重影响应急疏散效率,增加了二次伤害风险。特别是在紧急疏散过程中,人员与车辆协同疏散的衔接度与流畅度不足,往往导致交通拥堵和疏散过程混乱,进而延长整体疏散时间。同时,矿井内部结构复杂且存在信号传输障碍,易形成多处人员位置监测盲区,导致应急指挥中心难以对矿工进行全面、实时定位,从而影响疏散指令的准确性和及时性,也为灾后救援定位增加了难度。

应急预案灵活性需提高,应急处置方案需优化。当前,不少矿山应急预案基于静态预设场景,未考虑矿山环境动态性、作业条件多样性和灾害级联性,多灾害并发或联发时难以及时应变。特别是在瓦斯爆炸、透水事故等不同类型的突发事件并发和联发时,一些企业的矿山应急预案往往缺乏具体针对性、自适应性与可动态调整性,救援效果与效率不高。此外,矿山应急处置方案普遍缺乏对矿山特定地质条件、作业方式及潜在风险的深入分析,导致内容泛化,难以实现精准应对。因此,矿山企业需要推动应急预案的动态调整与应急处置方案的智能匹配,提高矿山应急响应的灵活性和适应性。

多方协同机制需健全,处置体系亟待创新。当前,矿山安全事故多定位在单一主体,缺乏多元主体共同参与机制与资源信息共享平台,难以应对处理重大突发事件,且由于矿山存在地域特性,容易出现标准不统一、过程存在差异等问题,难以保障矿山应急处置高效开展。多元主体协同网络的信息共享机制与能力不足,易产生信息差,降低多主体协同效率,导致应急处置过程碎片化。灾害发生时,应急指挥中心与领导小组均为紧急情况下自上而下建立,平行主体之间的协同则需领导小组建立完毕后再临时调控,存在不同主体多头领导情况,致使多主体间合作效率与协同度较低,难以实现灾害救援过程中应急资源配置科学调配,无法迅速响应紧急需求。因此,建立健全矿山应急管理的多方协同机制,创新处置体系,成为当务之急。

矿山安全管理的优化路径

笔者认为,要在矿山安全管理中引入先进的数字化技术,提供科学决策支持,推动矿山管理体系高效、智能化发展,为行业安全发展提供坚实支撑。具体而言,可以从以下方面着手。

建设“共享化—全面化—规范化”智慧矿山综合管控平台。“智慧矿山大脑”作为数据驱动的智能核心,能够实现监测、预警、决策与响应的有机统一,提升防灾减灾救灾能力。为突破矿山安全管理技术瓶颈,矿山企业应以构建“智慧矿山大脑”为战略核心,依托物联网传感器、无人机、智能机器人及5G通信技术,打造全方位实时监测网络。通过大数据分析与人工智能算法,实现对环境数据的多维度采集与潜在隐患的精准识别,进一步实现由“事后响应”向“事前预防”模式转变。各地应加大对智能化设备研发的支持力度,制定相关技术标准,确保技术的普适性与实用性。矿山企业应当在考虑多主体互动关系的基础上,构建涵盖宏观政策指引、中观机制衔接和微观基层落地的智慧管理体系,推动矿山安全管理现代化,为矿山行业可持续发展提供坚强支撑。

建立“可视化—交互化—数字化”人车协同疏散系统。为提升矿山疏散体系的科学性与效率,要利用数字孪生技术重塑人车协同疏散模式,实时模拟矿井内部环境,精确掌握人员位置与车辆状态。结合人工智能算法优化疏散路径,基于物联网构建的疏散指令系统,实现矿工、设备与指挥中心的无缝信息交互,提升协同效率。同时,应加大对智能无人车辆的推广力度,减少高危区域疏散风险,并部署高性能5G网络解决信号盲区问题。相关部门应制定标准化流程与评价指标体系,确保技术应用的规范性与可靠性,通过界定智慧矿山应急疏散系统的定义、内涵与特征,解析系统结构与逻辑,构建指标体系,并结合物联网与人工智能技术,将形成的数字孪生体进行疏散情景模拟,计算效率阈值,确定韧性提升指标与路径,最终为智慧矿山建设提供系统化、智能化的应急疏散解决方案和技术保障。

构建“动态化—智能化—标准化”应急预案体系。为推动智慧矿山应急管理理论与实践创新,矿山企业应构建动态智能化应急预案体系,融合复杂系统理论、风险治理理论与应急决策理论,依托人工智能、大数据分析与云计算技术,实时分析矿山环境、历史事故及应急资源数据,运用机器学习算法自动生成或调整预案,提升预案的适应性与前瞻性。集成虚拟现实技术与情景模拟工具,进行高仿真预案演练,增强预案的可操作性和科学性。同时,采用分布式架构与边缘计算技术,确保极端条件下的高效运行。

建立“网格化—立体化—责任化”多主体协同应急治理体系。建立覆盖政府—企业—志愿者协会—职工的网格式体系,以政府与企业为主导,加强应急领导小组专业度,确保面对突发事件时能够及时响应、快速处置。建立多主体信息共享平台,提高不同主体协同运作效率。完善多方协同机制,建立健全智慧矿山应急指挥中心,实现跨区域、跨部门的数据共享与协同响应。引入第三方评估与监督,鼓励保险与社会团体参与风险评估,形成多元化治理格局。建立与新质生产力高度融合的资源配置智能调度系统,利用大数据分析技术剖析事故情境下的资源需求规律,实现物资动态配置与精准调度。基于事故类型、现场实时情况及资源分布数据,自动执行高效的物资和设备调配,确保资源迅速、精准地送达。此外,为提升资源整合能力,可利用区块链技术构建资源分配平台,提升调度透明性与效率,从而推动应急管理科技进步与实践创新,为矿山安全管理现代化和智能化发展提供理论支撑和技术保障。

【作者单位:中国地质大学(武汉)】





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