论文部分内容阅读
[摘要]矿井事故高发区域是煤矿综采工作面,煤矿环境的特殊在很大程度上增加了确保安全生产的难度系数,矿井生产具有其他行业所不具有的特殊性、复杂性以及多变性,其中发生率较高的矿井事故类型有透水、煤炭自燃、瓦斯或煤尘爆炸以及职业病等。本文首先介绍了综采工作面常见事故类型;其次阐述了构建煤矿综采面安全生产评价指标体系应遵循的原则,最后对确定综采工作面安全生产评价指标权值加以探讨。
[关键词]煤矿综采工作面 安全生产 安全生产评价指标体系 评价指标权值
中图分类号:X936 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)13-0004-02
引言
作为世界性产煤大国,我国煤炭资源在能源中占据着十分重要的位置,在我国一次性能源中所占比例约为75%,我国年产煤量超过二十亿吨,畏惧世界前列。但是,我国煤层及地址条件十分复杂,诸如自燃、透水、顶板以及煤尘爆炸等事故发生率较高,造成我国面临着十分严重的煤矿安全问题。煤矿环境的特殊在很大程度上增加了确保安全生产的难度系数,矿井生产具有其他行业所不具有的特殊性、复杂性以及多变性,特别是最近十年来,由于开采深度加大、机械化采掘及集约化生产强度加强、自然灾害带来着威胁、瓦斯涌出量大幅度上升等,更使我国面临着极为严峻的煤矿安全生产形势,明确煤矿事故类型、构建确保煤矿安全生产评价指标体系已经成为当前亟待解决的问题,在此背景下深入分析研究煤矿综采面安全生产评价体系构建问题,具有十分重要的现实指导意义。
一、综采工作面存在的事故类型
从煤炭的开采方式来看,我国的煤炭开采基本上是以地下开采为主,地下采煤占到我国整个采煤量的95%以上,因此,我国的综采工作面数量庞大,几乎与出我国以外的世界综合采煤工作面的总和差不多。基于这种显示的国情,发展总和机械化采煤就成为了我国发展采煤技术的主要发展方向。但是,我国的综采技术起步较晚,直到上个世纪七十年代,我国才开始真正意义上的研究综采技术,到了上个世纪八十年代,我国开始陆陆续续推出了一些自主研发的总裁机械化开采装备以及能够适用于不同煤层条件的采煤工艺,进入上个世纪90年代以来,我国自主研发的高产能、高效率的煤炭矿井开始大规模的快速发展,并且在厚煤层综合开采技术领域取得了突破性的进展。以潞安矿区为例,通过采用综采放顶煤开采工艺,并运用我国自主研发的综采机械设备,能够实现日产万吨煤,年产200万吨到300万吨煤的生产能力。到了1996年,我国自主研发出了在不改变工作面电压的情形下实现日产七千吨的综采成套设备,一举攻克了大功率传动技术、液压支撑架撑载技术和快速移架技术等关键性技术,实现了我国在综采技术方面的大突破。
二、综采采煤工作面常见事故主要有以下几类:
1.自燃事故。井下火灾可以分为自燃发火以及普通火灾两种,前者是指由于煤自身燃烧引发火灾,属于内因火灾;后者是由于爆破、吸烟或使用明火等外部火源导致井下坑木梢枝或煤炭燃烧引发的火灾,属于外因火灾。
2.顶板事故。所谓顶板事故,指的是在综采工作面进行采掘及维护工作时,因矿山压力或支护不当所引发的顶板支护垮倒或冒顶、片帮、顶板掉矸等,这类事故发生率极高,影响范围最为广泛。
3.瓦斯爆炸事故,即瓦斯浓度达到一定程度时,在遇到空气中的氧气,在高温热源作用下出现氧化反应。通常情况下,瓦斯爆炸事故破坏性极强,会导致严重的人员伤亡及财产损失。综采工作面的瓦斯有两大来源:一是工作面煤壁及采落煤体,这类瓦斯约占四分之一,其余都来自工作面支架上方。
4.煤尘爆炸事故,即空气中的煤尘遇高温热源后被点燃,在温度、压力升高的影响下出现爆炸。
5.透水事故,即地质水或洪水进入井中、井下地面透水、工作面或巷道积水等事故。
6.职业病。这里所谈及的职业病,主要是指由于煤矿工人长期井下作业,生产性粉尘吸入量超标所导致的尘肺病,较为典型的是肺组织纤维化。综采工作面粉尘主要来自于采煤机割煤,其次是移架。
三、构建煤矿综采面安全生产评价指标体系原则
1.灵活性。按照本原则的要求,综采工作面事故危险源风险要及时准确的别反应出来,此外,还需要对综采工作面安全管理情况作出客观准确反应。
2.科学性,即要在科学理论的基础之上,选择指标、确定指标权值、选取数据并加以准确计算;除此之外,煤矿危险源属于较为复杂的系统,需要全面而准确的描述、分析其运行过程及相关因素之间的关系,并对环境、安全经济以及安全监察等一系列因素进行综合考虑,以确保指标体系符合全面性及相关性要求。
3.系统性。煤矿采煤工作面安全生产所涉及到的各种因素都需要在评价指标体系中加以全面反映,第一,要对人、机、环境以及危险物质等因素加以考虑;第二,安全保障体系各个组成部分以及相应的状态要予以全面考虑;最后,综采工作面安全生产管理所起到的重要意义也不能忽视。
4.可操作性。为避免出现指标体系缺乏实践性问题,进行指标设计时设计,一方面,要确保概念明确,并且便于采集数据;另一方面,要从现有技术及当前国情出发。比如建设反馈控制系统,是基于反馈原理建立的自动控制系统。所谓反馈原理,就是根据系统输出变化的信息来进行控制,即通过比较系统行为(输出)与期望行为之间的偏差,并消除偏差以获得预期的系统性能。在反馈控制系统中,既存在由输入到输出的信号前向通路,也包含从输出端到输入端的信号反馈通路,两者组成一个闭合的回路。因此,反馈控制系统又称为闭环控制系统。反馈控制是自动控制的主要形式。在工程上常把在运行中使输出量和期望值保持一致的反馈控制系统称为自动调节系统,而把用来精确地跟随或复现某种过程的反馈控制系统称为伺服系统或随动系统。
经过上述理论阐述,笔者借助层次分析法(AHP)构建综采工作面安全生产评价指标体系,该体系递接层次结构详见图1。
四、确定综采工作面安全生产评价指标权值
确定综采工作面安全生产指标权值的方法是:编制《关于综采工作面安全生产评价的调查表》,并将其发放给本领域专家,由专家对调查表所涉及的指标依据各自的重要程度而赋予相应的分值,以因素分值为依据确定权值。
五、小结
煤矿综采采煤按全面是矿井生产的重要场所,具有空间狭窄且多变,设备多,噪声大,人员集中,环境复杂,不安全因素多等特点,使矿井事故多发地点。在进行评价时所选取的隶属度、隶属函数、指标的权重对研究者经验具有一定的依赖性,需要更深、更细致的研究,以便使煤矿安全管理水平上一个新台阶。
参考文献
[1] 李宗翔;综放采空区防灭火注氮数值模拟与参数确定[J];中国安全科学学报;2003年05期.
[2] 邓军,徐精彩,陈晓坤;煤自燃机理及预测理论研究进展[J];辽宁工程技术大学学报;2003年04期.
[3] 吴玉国,高泉,刘文岭,邬剑明;矿井安全保障制度及管理的模糊综合评价方法[J];中国煤炭;2004年01期.
[4] 王俊峰,李有忠;注氮防火时采空区气体变化与“三带”分布状况的检测[J];太原理工大学学报;2000年06期.
作者简介
刘岩(1969.10.10—— ),男,山西大学工程硕士,高级工程师,机电副矿长。
[关键词]煤矿综采工作面 安全生产 安全生产评价指标体系 评价指标权值
中图分类号:X936 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)13-0004-02
引言
作为世界性产煤大国,我国煤炭资源在能源中占据着十分重要的位置,在我国一次性能源中所占比例约为75%,我国年产煤量超过二十亿吨,畏惧世界前列。但是,我国煤层及地址条件十分复杂,诸如自燃、透水、顶板以及煤尘爆炸等事故发生率较高,造成我国面临着十分严重的煤矿安全问题。煤矿环境的特殊在很大程度上增加了确保安全生产的难度系数,矿井生产具有其他行业所不具有的特殊性、复杂性以及多变性,特别是最近十年来,由于开采深度加大、机械化采掘及集约化生产强度加强、自然灾害带来着威胁、瓦斯涌出量大幅度上升等,更使我国面临着极为严峻的煤矿安全生产形势,明确煤矿事故类型、构建确保煤矿安全生产评价指标体系已经成为当前亟待解决的问题,在此背景下深入分析研究煤矿综采面安全生产评价体系构建问题,具有十分重要的现实指导意义。
一、综采工作面存在的事故类型
从煤炭的开采方式来看,我国的煤炭开采基本上是以地下开采为主,地下采煤占到我国整个采煤量的95%以上,因此,我国的综采工作面数量庞大,几乎与出我国以外的世界综合采煤工作面的总和差不多。基于这种显示的国情,发展总和机械化采煤就成为了我国发展采煤技术的主要发展方向。但是,我国的综采技术起步较晚,直到上个世纪七十年代,我国才开始真正意义上的研究综采技术,到了上个世纪八十年代,我国开始陆陆续续推出了一些自主研发的总裁机械化开采装备以及能够适用于不同煤层条件的采煤工艺,进入上个世纪90年代以来,我国自主研发的高产能、高效率的煤炭矿井开始大规模的快速发展,并且在厚煤层综合开采技术领域取得了突破性的进展。以潞安矿区为例,通过采用综采放顶煤开采工艺,并运用我国自主研发的综采机械设备,能够实现日产万吨煤,年产200万吨到300万吨煤的生产能力。到了1996年,我国自主研发出了在不改变工作面电压的情形下实现日产七千吨的综采成套设备,一举攻克了大功率传动技术、液压支撑架撑载技术和快速移架技术等关键性技术,实现了我国在综采技术方面的大突破。
二、综采采煤工作面常见事故主要有以下几类:
1.自燃事故。井下火灾可以分为自燃发火以及普通火灾两种,前者是指由于煤自身燃烧引发火灾,属于内因火灾;后者是由于爆破、吸烟或使用明火等外部火源导致井下坑木梢枝或煤炭燃烧引发的火灾,属于外因火灾。
2.顶板事故。所谓顶板事故,指的是在综采工作面进行采掘及维护工作时,因矿山压力或支护不当所引发的顶板支护垮倒或冒顶、片帮、顶板掉矸等,这类事故发生率极高,影响范围最为广泛。
3.瓦斯爆炸事故,即瓦斯浓度达到一定程度时,在遇到空气中的氧气,在高温热源作用下出现氧化反应。通常情况下,瓦斯爆炸事故破坏性极强,会导致严重的人员伤亡及财产损失。综采工作面的瓦斯有两大来源:一是工作面煤壁及采落煤体,这类瓦斯约占四分之一,其余都来自工作面支架上方。
4.煤尘爆炸事故,即空气中的煤尘遇高温热源后被点燃,在温度、压力升高的影响下出现爆炸。
5.透水事故,即地质水或洪水进入井中、井下地面透水、工作面或巷道积水等事故。
6.职业病。这里所谈及的职业病,主要是指由于煤矿工人长期井下作业,生产性粉尘吸入量超标所导致的尘肺病,较为典型的是肺组织纤维化。综采工作面粉尘主要来自于采煤机割煤,其次是移架。
三、构建煤矿综采面安全生产评价指标体系原则
1.灵活性。按照本原则的要求,综采工作面事故危险源风险要及时准确的别反应出来,此外,还需要对综采工作面安全管理情况作出客观准确反应。
2.科学性,即要在科学理论的基础之上,选择指标、确定指标权值、选取数据并加以准确计算;除此之外,煤矿危险源属于较为复杂的系统,需要全面而准确的描述、分析其运行过程及相关因素之间的关系,并对环境、安全经济以及安全监察等一系列因素进行综合考虑,以确保指标体系符合全面性及相关性要求。
3.系统性。煤矿采煤工作面安全生产所涉及到的各种因素都需要在评价指标体系中加以全面反映,第一,要对人、机、环境以及危险物质等因素加以考虑;第二,安全保障体系各个组成部分以及相应的状态要予以全面考虑;最后,综采工作面安全生产管理所起到的重要意义也不能忽视。
4.可操作性。为避免出现指标体系缺乏实践性问题,进行指标设计时设计,一方面,要确保概念明确,并且便于采集数据;另一方面,要从现有技术及当前国情出发。比如建设反馈控制系统,是基于反馈原理建立的自动控制系统。所谓反馈原理,就是根据系统输出变化的信息来进行控制,即通过比较系统行为(输出)与期望行为之间的偏差,并消除偏差以获得预期的系统性能。在反馈控制系统中,既存在由输入到输出的信号前向通路,也包含从输出端到输入端的信号反馈通路,两者组成一个闭合的回路。因此,反馈控制系统又称为闭环控制系统。反馈控制是自动控制的主要形式。在工程上常把在运行中使输出量和期望值保持一致的反馈控制系统称为自动调节系统,而把用来精确地跟随或复现某种过程的反馈控制系统称为伺服系统或随动系统。
经过上述理论阐述,笔者借助层次分析法(AHP)构建综采工作面安全生产评价指标体系,该体系递接层次结构详见图1。
四、确定综采工作面安全生产评价指标权值
确定综采工作面安全生产指标权值的方法是:编制《关于综采工作面安全生产评价的调查表》,并将其发放给本领域专家,由专家对调查表所涉及的指标依据各自的重要程度而赋予相应的分值,以因素分值为依据确定权值。
五、小结
煤矿综采采煤按全面是矿井生产的重要场所,具有空间狭窄且多变,设备多,噪声大,人员集中,环境复杂,不安全因素多等特点,使矿井事故多发地点。在进行评价时所选取的隶属度、隶属函数、指标的权重对研究者经验具有一定的依赖性,需要更深、更细致的研究,以便使煤矿安全管理水平上一个新台阶。
参考文献
[1] 李宗翔;综放采空区防灭火注氮数值模拟与参数确定[J];中国安全科学学报;2003年05期.
[2] 邓军,徐精彩,陈晓坤;煤自燃机理及预测理论研究进展[J];辽宁工程技术大学学报;2003年04期.
[3] 吴玉国,高泉,刘文岭,邬剑明;矿井安全保障制度及管理的模糊综合评价方法[J];中国煤炭;2004年01期.
[4] 王俊峰,李有忠;注氮防火时采空区气体变化与“三带”分布状况的检测[J];太原理工大学学报;2000年06期.
作者简介
刘岩(1969.10.10—— ),男,山西大学工程硕士,高级工程师,机电副矿长。