煤矿灾害综合防治(自动指挥逃生)系统

建设背景

我国煤矿灾害防治面临“预警迟滞”与“避险低效”双重挑战。2020年重庆松藻煤矿和2023年贵州山脚树煤矿重大事故中，井下人员因灾变初期无法快速撤离导致严重伤亡，暴露出传统防控体系短板。当前煤矿虽已部署瓦斯、火灾等监测系统，但多系统孤立运行与传感设备重复建设导致数据共享率不足30%，监测数据碎片化严重，海量信息利用率低于40%。现有“感知-传输-控制”架构难以应对深部开采诱发的多灾种耦合风险，单一阈值预警模型无法识别复合灾害动态演化规律。更关键的是，安全监控、人员定位与应急系统缺乏智能联动，避灾路径依赖静态图纸更新，火灾或毒气扩散时人工决策耗时超30分钟，严重延误救援窗口。对此，构建“超前预警-智能联动-精准避险”全链条防控体系，通过物联网数据融合、AI多灾种耦合分析及三维GIS数字孪生技术，打通系统壁垒，建立灾害时空推演模型，实现跨系统同步预警生成动态避灾路径，并联动区域断电、应急广播等智能控制，推动矿井从被动响应向主动防控转型，为遏制重特大事故提供核心技术支撑。

政策导向

1、2020年2月，国家发展改革委等八部委联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》指出：建设智能化生产、安全保障、经营管理等多系统、多功能融合的一体化平台，实现煤矿产运销业务协同、决策管控、一体化运营等智能化应用”，并要求“到2025年，大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化”，相关指导意见对推进煤矿灾害防治智能化转型升级，促进煤炭工业高质量发展具有重要意义。

2、2021年中下旬，由国家能源局与国家矿山安全监察局印发的《煤矿智能化建设指南（2021年版）》 文件中针对灾害风险与灾害超前干预、应急救援指挥与避险规划等方向提出智能安全监控系统建设专题，并详细说明了建设内容，自此安全监测监控系统进入“多系统互联，全面感知”阶段，同时对分站等边缘层设备要求计算能力更强、数据处理更快、逻辑控制更稳。

3、国家能源局关于印发 《智能化示范煤矿验收管理办法（试行）》的通知指出对水、火、瓦斯、顶板、冲击地压、粉尘等灾害子系统监测数据的统一传输和分类存储，融合双控系统，实现全矿井动态评估，应急救援辅助指挥，预测灾害发生可能性，具备应急处置能力等作了相应验收规定。

传统技术瓶颈

数据孤岛严重

瓦斯、水文、火灾、顶板、粉尘等监测系统独立运行，同类传感器重复部署，数据共享率不足30%，多源信息融合分析缺失。

预警效能低下

传统单灾种监测依赖阈值报警，对复合灾害演化规律识别精度低，海量数据利用率不足40%，应急响应延迟超30分钟。

避险能力薄弱

人工预案更新滞后，避灾路径依赖静态图纸，无法动态适配井下灾变环境。

新一代信息技术融合赋能

技术突破支撑

物联网实现井下“人-机-环”全要素感知，AI算法提升多灾害耦合风险预测精度，三维GIS构建数字孪生底座，支撑灾害仿真、智能决策和动态路径规划与导航。

行业实践验证

头部企业试点表明，智能化系统可将预警准确率提升40%，应急响应效率提高65%，推动煤矿安全从“被动应对”向“主动防控”转型。

系统概述

煤矿灾害综合防治(自动指挥逃生)系统基于模块化技术架构，融合物联网、人工智能与三维GIS技术，通过集成安全监测、人员定位、矿压、水文、粉尘、瓦斯、火灾等多元感知数据，构建"三维一张图"智能平台，通过AI数据整合地质构造、设备运行、环境监测等多源数据，结合历史数据，构建动态风险评估模型，实现多系统数据融合与全场景三维可视化。该系统具备数据智能分析、灾害动态预警、三维空间联动响应等核心功能，支持自动生成应急救援预案与最优避灾路径，可对水害、矿压、粉尘、瓦斯、火灾等重大风险进行实时三维仿真监测，有效打破信息孤岛，形成集智能感知、协同分析、精准防控于一体的灾害防治体系，显著提升煤矿安全管理的数字化决策能力。

平台架构