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摘要：随着矿井机电运输网络的不断扩大、日趋复杂，我们要重视机电运输的安全管理，加强对机电运输网络复杂性的研究，运用复杂网络分析理论，量化评价机电运输系统的关键环节及其可能存在的隐患，构建机电运输信息系统，实行机电运输系统的闭环控制，加强机电运输设备的安全性能管理，这将对提高矿井机电运输系统的安全性和可靠性具有十分重要的意义。
关键词：矿井；机电运输；安全；复杂性；系统
中图分类号：TD5
一、礦井机电运输安全管理的重要性
在矿井安全生产中，电气火花、失爆是导致瓦斯事故的重要因素之一，电器设备在用电时，容易出现失爆及火花，电气火源类型有：带电作业、电缆火花、喷灯、信号照明通讯系统、防爆设备失爆、放炮母线短路、非防爆电气设备、电机车火花、开关冒火、摩擦、静电。安全事故中，机电运输事故所占比例较大。据资料统计，煤矿事故中，机电运输事故所占比例高达47%左右。
二、机电运输系统的复杂性
矿井机电运输系统的运行环境复杂多变，涉及的设备类型和数量非常多，各种设备之间存在差异，但又彼此相互联系。机电运输系统的复杂性包括系统层次复杂性、运行环境复杂性、系统动态变化复杂性，主要表现在以下几个方面：
2.1系统层次复杂性
煤炭的生产过程有四个阶段，分别是掘进、回采、运输和提升，如图1所示。在煤矿开采过程中，会存在许多机电硐室和机电运输设备，我们要高度重视开采的各个区域，比如采区工作面、上下山、阶段大巷，运用合适的机电运输设备，加强井底车场和地面工业广场的安全管理，根据每一采区的不同形式，构建相互之间存在联系的子系统，如采区供电系统、运输系统、通风系统及排水系统等，从而共同组成了整个矿井的机电运输网络，为此，需要对生产过程的各子过程进行集中监控。
2.2运行环境复杂性
生产过程存在的顶板压力、瓦斯、煤尘及地质灾害等问题，使得矿井机电运输设备运行环境恶劣而复杂。且顶板压力、采区涌水和瓦斯等都处于动态变化中，随着开采水平的延深，这些问题变得更加突出。因此，矿井机电运输设备需要具有多种保护，例如采用“三专”加“两专”供电保护瓦斯泵，实现风电闭锁和瓦斯电闭锁，重点控制低压馈电开关，采用接地保护，这样才能避免因漏电、过流而带来较大的损失。
2.3系统动态变化复杂性
随着回采工作面的推进和采区更替，相应的机电运输系统具有空间位置分布动态变化特性。另一方面，采掘工作面和采区的机电运输设备，受所处环境变化的影响，如顶板压力、环境温度及煤层瓦斯浓度的变化等，都会影响机电运输设备的运行，加之设备本身老化、检修和更换等，使得矿井机电运输系统呈现复杂的动态变化。
三、机电运输系统复杂性分析方法
复杂网络分析理论是一种分析机电运输系统复杂性的有效方法，被人们广泛应用于众多领域。在矿井机电运输领域，需要结合机电装备保护及能力评定，建立机电运输网络，将矿井各类机电设备抽象为网络节点，如高低压开关、电动机、绞车及水泵等，根据它们之间的相互关系，将关联节点有效联接起来，这样便于综合评价机电运输系统，如图2所示。在建立机电运输网络的基础上，通过考察节点出入度、集聚系数、最短路径等参数度量各节点的重要度以及出现故障时，其对整个网络其它节点的影响程度及其传播范围，如某台开关跳闸时对供电系统的影响范围和程度，某台水泵发生故障停机时对矿井排水系统的影响程度，某带式输送机停机时对矿井煤流的影响大小等。
四、矿井机电运输系统的复杂性对策
4.1加强机电运输信息系统的构建
加强机电运输信息系统的构建，不仅有利于分析矿井机电运输系统的复杂性，还能够获取机电运输设备的各类数据信息，确保可以有效推行机电运输系统的闭环控制，是有效管理机电运输设备的依据，也是对其进行有效控制的基础。构建机电运输信息管理系统，需要引入六西格玛控制理念，采用多种方法，综合评价机电运输隐患，实行精细化和闭环管理，从而实现机电装备保护及能力评价，如图3所示。
4.2加强机电运输设备的安全性能管理
在用机电设备要保持完好状态，确保运行安全可靠，杜绝失爆。对电气设备的防爆性能应定期检查试验，防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。隔爆型电气设备是防爆电气设备的一种类型，它的防爆标志为ExdI，其含义Ex为防爆总标志；d为隔爆型代号；I为煤矿用防爆电气设备。读作煤矿用隔爆型防爆电气设备。
隔爆，就是当电气设备外壳内部的爆炸性气体发生爆炸时，不会引起外壳周围的爆炸性气体发生爆炸，凡是具有这种隔爆外壳的电气设备就叫隔爆型电气设备。表1就是矿井机电运输的防爆设备分类。通过表1，在进行矿井施工时，要因地制宜，选取合适的防爆设备，按照有关规定，保证设备防爆隔爆接合面符合技术要求，如：防爆接合面应保持光洁、完整，须有防锈措施，如电镀、磷化、涂防锈油等。达不到下列要求之一者为失爆，表2就是Ⅰ类隔爆接合面结构参数。
加强对机电运输网络复杂性的研究，运用复杂网络分析理论，量化评价机电运输系统的关键环节及其可能存在的隐患，构建机电运输信息系统，实行机电运输系统的闭环控制，加强机电运输设备的安全性能管理，这将对提高矿井机电运输系统的安全性和可靠性具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]裴玉川，杨瑞. 浅论矿山机电运输隐患的解决方法[J]. 科技风，2011，（19）：52.
[2]尹航. 煤矿机电运输事故与预防对策综述[J]. 科技信息，2011，（36）：350.
[3]张立福. 浅谈煤矿机电运输设备的安全管理[J]. 科技创新导报，2012，（19）：84.
[4]吴姚山. 浅析煤矿机电运输安全管理[J]. 能源与节能，2012，（07）：3-4+88.
[5]张帆. 煤矿机电运输的思考[J]. 中国新技术新产品，2009，（24）：158-159.
关键词：矿井；机电运输；安全；复杂性；系统
中图分类号：TD5
一、礦井机电运输安全管理的重要性
在矿井安全生产中，电气火花、失爆是导致瓦斯事故的重要因素之一，电器设备在用电时，容易出现失爆及火花，电气火源类型有：带电作业、电缆火花、喷灯、信号照明通讯系统、防爆设备失爆、放炮母线短路、非防爆电气设备、电机车火花、开关冒火、摩擦、静电。安全事故中，机电运输事故所占比例较大。据资料统计，煤矿事故中，机电运输事故所占比例高达47%左右。
二、机电运输系统的复杂性
矿井机电运输系统的运行环境复杂多变，涉及的设备类型和数量非常多，各种设备之间存在差异，但又彼此相互联系。机电运输系统的复杂性包括系统层次复杂性、运行环境复杂性、系统动态变化复杂性，主要表现在以下几个方面：
2.1系统层次复杂性
煤炭的生产过程有四个阶段，分别是掘进、回采、运输和提升，如图1所示。在煤矿开采过程中，会存在许多机电硐室和机电运输设备，我们要高度重视开采的各个区域，比如采区工作面、上下山、阶段大巷，运用合适的机电运输设备，加强井底车场和地面工业广场的安全管理，根据每一采区的不同形式，构建相互之间存在联系的子系统，如采区供电系统、运输系统、通风系统及排水系统等，从而共同组成了整个矿井的机电运输网络，为此，需要对生产过程的各子过程进行集中监控。
2.2运行环境复杂性
生产过程存在的顶板压力、瓦斯、煤尘及地质灾害等问题，使得矿井机电运输设备运行环境恶劣而复杂。且顶板压力、采区涌水和瓦斯等都处于动态变化中，随着开采水平的延深，这些问题变得更加突出。因此，矿井机电运输设备需要具有多种保护，例如采用“三专”加“两专”供电保护瓦斯泵，实现风电闭锁和瓦斯电闭锁，重点控制低压馈电开关，采用接地保护，这样才能避免因漏电、过流而带来较大的损失。
2.3系统动态变化复杂性
随着回采工作面的推进和采区更替，相应的机电运输系统具有空间位置分布动态变化特性。另一方面，采掘工作面和采区的机电运输设备，受所处环境变化的影响，如顶板压力、环境温度及煤层瓦斯浓度的变化等，都会影响机电运输设备的运行，加之设备本身老化、检修和更换等，使得矿井机电运输系统呈现复杂的动态变化。
三、机电运输系统复杂性分析方法
复杂网络分析理论是一种分析机电运输系统复杂性的有效方法，被人们广泛应用于众多领域。在矿井机电运输领域，需要结合机电装备保护及能力评定，建立机电运输网络，将矿井各类机电设备抽象为网络节点，如高低压开关、电动机、绞车及水泵等，根据它们之间的相互关系，将关联节点有效联接起来，这样便于综合评价机电运输系统，如图2所示。在建立机电运输网络的基础上，通过考察节点出入度、集聚系数、最短路径等参数度量各节点的重要度以及出现故障时，其对整个网络其它节点的影响程度及其传播范围，如某台开关跳闸时对供电系统的影响范围和程度，某台水泵发生故障停机时对矿井排水系统的影响程度，某带式输送机停机时对矿井煤流的影响大小等。
四、矿井机电运输系统的复杂性对策
4.1加强机电运输信息系统的构建
加强机电运输信息系统的构建，不仅有利于分析矿井机电运输系统的复杂性，还能够获取机电运输设备的各类数据信息，确保可以有效推行机电运输系统的闭环控制，是有效管理机电运输设备的依据，也是对其进行有效控制的基础。构建机电运输信息管理系统，需要引入六西格玛控制理念，采用多种方法，综合评价机电运输隐患，实行精细化和闭环管理，从而实现机电装备保护及能力评价，如图3所示。
4.2加强机电运输设备的安全性能管理
在用机电设备要保持完好状态，确保运行安全可靠，杜绝失爆。对电气设备的防爆性能应定期检查试验，防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。隔爆型电气设备是防爆电气设备的一种类型，它的防爆标志为ExdI，其含义Ex为防爆总标志；d为隔爆型代号；I为煤矿用防爆电气设备。读作煤矿用隔爆型防爆电气设备。
隔爆，就是当电气设备外壳内部的爆炸性气体发生爆炸时，不会引起外壳周围的爆炸性气体发生爆炸，凡是具有这种隔爆外壳的电气设备就叫隔爆型电气设备。表1就是矿井机电运输的防爆设备分类。通过表1，在进行矿井施工时，要因地制宜，选取合适的防爆设备，按照有关规定，保证设备防爆隔爆接合面符合技术要求，如：防爆接合面应保持光洁、完整，须有防锈措施，如电镀、磷化、涂防锈油等。达不到下列要求之一者为失爆，表2就是Ⅰ类隔爆接合面结构参数。
加强对机电运输网络复杂性的研究，运用复杂网络分析理论，量化评价机电运输系统的关键环节及其可能存在的隐患，构建机电运输信息系统，实行机电运输系统的闭环控制，加强机电运输设备的安全性能管理，这将对提高矿井机电运输系统的安全性和可靠性具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]裴玉川，杨瑞. 浅论矿山机电运输隐患的解决方法[J]. 科技风，2011，（19）：52.
[2]尹航. 煤矿机电运输事故与预防对策综述[J]. 科技信息，2011，（36）：350.
[3]张立福. 浅谈煤矿机电运输设备的安全管理[J]. 科技创新导报，2012，（19）：84.
[4]吴姚山. 浅析煤矿机电运输安全管理[J]. 能源与节能，2012，（07）：3-4+88.
[5]张帆. 煤矿机电运输的思考[J]. 中国新技术新产品，2009，（24）：158-159.