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矿井采煤面瓦斯爆炸事故树分析 邓明 （淮南工业学院资源开发与管理工程系安徽淮南市 “） 摘要根据矿井采煤面瓦斯爆炸的一些典型事例， 概括出了导致瓦斯爆炸的基本事件。应用事故树分析中的最小割 集和结构重要度， 对矿井采煤面瓦斯爆炸事故进行了研究。结果表明， 严格控制瓦斯浓度， 杜绝一切火源， 是预防矿井瓦斯 爆炸的基本途径。这对指导煤矿安全生产具有重要意义。 关键词采煤面瓦斯爆炸事故树安全生产 “ 9-2 “） 23*/A 3;,3 3/ 53 ,-*- /’ 6/’31/22*’ 3;） 与火源 （;） 相遇 （0） 就会发生瓦斯爆炸。首先分析瓦斯积 聚。与之相关的事件是采煤面风量不足 （0） ， 上隅角瓦斯聚 集 （;“） ， 聚集的瓦斯处理不力 （;E） 或瓦斯漏检 （;G） 。上隅角 瓦斯聚集是由采空区瓦斯大 （0E） ， 采空区瓦斯涌出 （0G） 和上 隅角风速低 （0H） 造成的。聚集的瓦斯处理不力表现在未能 及时发现 （0F） 或没及时处理 （0J） 。瓦斯漏检可分检测时间 不合理 （0C） ， 警报断电仪失灵 （0） ， 警报断电仪位置不当 （0 ） 等 “ 种情况。 火源。采煤面火源有以下几种 明火 （;H） 、 撞击磨擦 （0 ） 、 火区火源 （0“） 和电气起火 （;F） 。与明火相关事件是放 炮起火 （0） 、 吸烟 （0“） 、 矿灯使用 （0E） 或大功率灯泡照明 （0 G） 。与电气起火相关的事件有设备失爆 （0H） 和电气短路 （; J） 。下列因素可引起电气短路 电器接火工艺不合要求 （0 F） ， 电缆接线方法不妥 （0J） ， 电缆受机械损伤 （0C） ， 变压 器电机开关内短路 （0） 以及电压高， 绝缘被击穿而短路 （0 ） 。 88瓦斯爆炸事故树构造 事故树分析是把所研究系统的最不希望发生状态作为 分析的顶上事件， 然后寻找直接导致这一顶上事件发生的全 部直接因素， 并逐次下推， 一直追查到那些不需要再深究的 因素为止。图 为采煤面瓦斯爆炸事故树。 GE 年第 J 卷第 期 K/081 工业安全与环保 B’.-31*,2 L,934 ,’. M’0*1/’8’3,2 N1/363*/’ 图 采煤面瓦斯爆炸事故树分析 “事故树的分析 “最小割集的求解 根据图 ， 用布尔代数可以求出采煤面瓦斯爆炸的最小 割集。 “ “ “ （ ’） （ ） “ （ ’ * , ） （ ’ * , ） ； 由上式可得最小割集 * 组 “｛ ， ， ， ｝ ； “｛ ， ， ， ｝ ； ⋯⋯； “｛ ， ， ， ｝ ； “｛ ， ， ’ ， ， ， ｝ ； “｛， ， ’ ， ， ， ｝ ； ⋯⋯； “｛ ， ’ ， ， ， ， ｝ ； ’ “｛ ， ， ， ｝ ； “｛ ， ， ， ｝ ； ⋯⋯； “｛， ， ， ｝ ； ⋯⋯； “｛ ， ， ， ｝ ； “｛ ， ， ， ｝ ； ⋯⋯； *“｛ ， ， ， ｝ 瓦斯爆炸事故树中， 任何 组最小割集的基本事件同时 发生， 顶上事件就必然发生， 说明顶上事件发生的途径有 * 个。 ““结构重要度分析 根据最小割集排列法 ［］ ， 可得本系统中各基本事件结构 重要度排序 （）“ （）- （）“ （）“ （*）“ （）“ （,）“ （）- （）“ （）“ （）“ （）“ （）“ ⋯⋯ “ （,）“ （）- （）“ （’）“ （） 结语 从采煤面瓦斯爆炸事故树来看， 最小割集有 * 组， 数量 较多， 表明矿井采煤面瓦斯爆炸有 * 种可能途径， 充分说明 该事件的可能性与危险性很大。其中任一最小割集 ’中的 全部基本事件发生， 则会引起采煤面瓦斯爆炸。 . 中所 含基本事件最多 （ 个， 其余均为 个） ， 同时发生的机率较 小， 应视为防止和控制瓦斯爆炸的首选途径。 （） 由结构重要度分析结果知， 基本事件 、 结构重 要度最大， 其重要性在系统中占首位， 其次是 、 、 *、 ⋯⋯、 , 、 。所以， 应选择控制瓦斯浓度、 消除瓦斯环境中 的火源， 作为预防瓦斯爆炸的主要措施。 （） 综合其他分析可以得到， 为确保煤矿安全生产， 除将 瓦斯浓度控制在其爆炸范围 （’ . ） 内， 杜绝一切火源 是最重要的。同时还要加强瓦斯检查力度， 严防瓦斯聚集。 煤矿采煤面瓦斯爆炸是一个危险性较大的系统， 为了便 于分析， 本文作了适当的简化， 但并不影响本文的结论。 参考文献 张铁岗编矿井瓦斯综合治理技术煤矿工业出版社， ,,， 第 版 吴中立主编矿井通风与安全中国矿业大学出版社， *， 第 版 王亚军， 黄平,, 年 , . 月国内环境事件数据安全与环境 学报， ,,， （） 龙如银编安全系统工程淮南工业学院出版社， 作者简介 邓明， 男， 年 月出生， 安徽寿县人， 在读硕士研究 生， 主要从事安全技术及工程研究。 （收稿日期 ,,,’ ,*）
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