预先危险性分析在上行开采安全预评价中的应用.pdf

预先危险性分析在上行开采安全预评价中的应用 第六图书馆 以煤矿生产本质安全理念为出发点,运用预先危险性分析方法,分析了上行开采过程中相关危险性因素,并以其危险性大小及对 生产系统的破坏程度对危险性因素进行了分级,最后的分析结果表明上覆岩层纵向裂隙为生产过程中的最大危险因素,对生产 具有破坏性危害。以煤矿生产本质安全理念为出发点,运用预先危险性分析方法,分析了上行开采过程中相关危险性因素,并以 其危险性大小及对生产系统的破坏程度对危险性因素进行了分级,最后的分析结果表明上覆岩层纵向裂隙为生产过程中的最大 危险因素,对生产具有破坏性危害。上行开采 危险性因素 预先危险性分析矿业安全与环保李红涛 刘长友 汪理全中 国矿业大学能源学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏徐州2211162007第六图书馆 第六图书馆 2 0 0 7 年1 0 月 矿 业安 全 与环 保 第3 4 卷第5 期 预先危险性分析在上行开采安全 预评价中的应用 李红涛， 刘长友， 汪理全 中国矿业大学 能源学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室， 江苏 徐州 2 2 1 1 1 6 摘要 以煤矿 生产本质安全理念为 出发点， 运用预先危险性分析方法， 分析 了上行开采过程 中相 关危险性因素， 并以其危险性大小及对生产系统的破坏程度对危险性因素进行了分级， 最后的分析结果 表明上覆岩层纵 向裂隙为生产过程中的最大危险因素， 对生产具有破坏性危害。 关键词 上行开采； 危险性因素； 预先危险性分析 中图分类号 T D 3 2 5 ； X 9 1 3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 4 4 9 5 2 0 0 7 0 5 0 0 7 4 0 3 近几年我 国煤炭行业提出了煤矿生产本质安全 的概念， 而要实现煤矿生产的本 质安全就必须 消除 煤矿生产过程中的危 险性 因素 ， 因此 首先要对煤 矿 生产过程中的危险性因素进行分析。 上行开采作为一种逆正常开采顺序的特殊开采 方法， 其定义是n ] 开采煤层 群 时， 先采下煤层 分 层或煤组 ， 后采上煤层 分层或煤组 ， 称为上行式 开采。上行开采包括了 2个大 的时期 ， 下煤层 的开 采时期和上煤层 的开采时期。 毋庸置疑， 2个 时期 的生产都会伴 随着许多危 险性因素， 其中既有相同的， 也有不同的， 尤其上煤 层开采时期是在第一时期结束之后进行的， 煤层及 其围岩已经发生过变形， 此时再进行煤层 分层或煤 组 开采将伴随着一些上行开采特有 的危险 因素 ， 因 而 ， 在进行上行开采之前有必要进行上行开采的危 险性因素分析。为了体现研究的针对性， 这里的危 险性因素特指与上行开采密切相关的特有的危险性 因素。 1 危险性因素分析的目的和意义 1 ． 1 危险性因素分析的 目的【 2 危险性 因素分析的 目的是查找 、 分析和预测工 收稿日期 2 0 O 7 0 3一l 2 ； 2 0 0 r 7 0 5 2 9修 回 基金项目 教育部高等学校博士学科点专项科研基金项 目 2 0 0 5 5 o 3 作者简介 李红涛 1 9 r 7 8 一 ， 男， 河南商丘入， 在读博士研 究生， 主要从事矿 山压力与岩层控制方面的研 究。Em a i l l i } I I 7 8 2 l 9s o h u． t o m。 7 4 程、 系统中存在的危险性、 有害因素及可能导致的危 险性、 危害后果和程度， 提出合理可行的安全对策措 施 ， 指导监 控危险源 和预防事故 ， 以达 到最低事故 率、 最少损失和最优的安全投资效益。 1 ． 2 危险性因素分析的意义 ． 危险性 因素分析的意义在于可有效地预防发生 事故 ， 减少财产损失和人员伤亡和伤害。危险性因 素分析是从技术带来的负效应出发， 分析、 论证和评 估由此产生的损失和伤害的可能性 、 影响范 围、 严重 程度及应采取的对策措施等。 2 上行开采危险性因素的定义和分类 危险因素是指能对人造成伤亡 、 对物造成突发 性损害 ， 以及对上行开采方式造成重要影响的因素。 可将与上行开采密切相关 的或上行开采所特有 的危险性因素 ， 分为如下 3类 1 下煤 层采 动裂 隙造成 的危险性 因素 ， 包括 水、 瓦斯 、 流沙和火等； 2 上覆岩层变形造成的危 险性因素， 包括应力 的增高等； 3 上煤层 围岩破碎造成的危险性 因素 ， 包括巷 道和采场顶板破碎等。 以上 3类危险性因素由于各 自的特点所危害的 时期有所不同， 第一类危险性因素主要危 害上 行开 采的第一时期， 同时对第二时期的生产也有相当大 的危害， 尤其其中的“ 火” 和“ 瓦斯” 2 种危险性因素 对第二时期具有较大的危害； 第二、 三类危险性因素 主要危害上行开采的第二时期生产。 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 2 0 0 7 年 1 0 月 矿 业安 全 与环保 第3 4 卷第5 期 3 上行开采危险性因素分析方法的选择与步骤 3 ． 1 预先危险性分析方法的选择 危险性分析有定性和定量 2种类 型。定性分析 是找出系统存在哪些危险因素， 分析危险在什么情 况下能发生事故及对系统安全影响的大小， 提出针 对性的安全措施控制危险。它不考虑各种危险因素 发生的数量。定量分析是在定性分析的基础上， 进 一 步研究事故或故障与其影响因素之间的数量关 系， 以数量大小评 定系统的安全可靠 性。定量危险 性分析也就是对系统进行安全性评价。作者以定性 分析为主 ， 选用定性分析方法 中的预先危险性分析 方法为本研究的分析方法。 预先危险性分析方法适用范围广， 凡能对系统 造成影响的人、 物、 环境中潜在的危险有害因素都可 用于识别和分析。该方法简便， 容易掌握和操作； 既 要找出危险因素出现的条件 ， 也要分析危险转变为 事故的原因， 然后提出安全措施 ， 可使措施具有考虑 全面、 针对性强等优点。因此， 它是减少和预防事 故， 实现系统安全的有效手段。 3 ． 2 预 先危险性分析步骤【 3 1 熟悉系统 。在进行危险性分析前 ， 须首先对 系统的生产目的、 工艺流程、 操作条件、 设备结构、 环 境状况， 以及同类装置或设备发生事故的资料， 进行 广泛地搜集并熟悉和掌握。 2 识别危险。识别危险就是找出系统存在的 各种潜在危险 因素。在危 险性识别 时， 对能造成人 员伤亡 、 财产损失和系统影响的各方面 因素都要找 出来， 包括环境、 人、 生产设备等因素。 3 分析触 发事件。触 发事 件亦即危险 因素显 现的条件事件。已知哪里潜有危险因素尚未发生事 故时， 只有在一 定条件下显 现出来才有可能导致破 坏后果 。例如瓦斯具有燃烧爆炸 的潜在危险性 ， 但 如不进行煤层开采 ， 不与空气 接触是不会 发生火灾 爆炸事故， 只有与空气接触并形成爆炸性混合物， 才 有可能引起火灾爆炸。瓦斯溢出并与空气接触形成 可爆炸性混合物的原因就是触发事件。 4 找出形成事故的原因事件。危险因素出现 以后要发展为事故还需要一定的条件， 这就是事故 的原因事件。 5 确定事故情况和后果。危险因素查出后， 导 致何种事故， 造成的破坏后果如何， 需进行推测。 6 划分危险因素的危险等级。系统或子系统 查出的危险因素可 能有很多 ， 为使采取安全措 施时 有轻重缓急、 先后次序， 对这些危险因素按造成后果 的严重程度划分成4 级， 划分的原则见表 1 。 表 1 危险等级划分表 危险等级 影响程度 可能导致的后果 7 制定安全措施。针对危险因素出现条件及 形成事故的原因， 制定相应的安全措施。 4 上行开采危险性因素预先危险性分析 为了分析方便 ， 将整个上行 开采过程视 为 1 个 系统 ， 2 个生产时期视为 2 个 子系统 下煤层生产为 子系统 1 ， 上煤层生产为子系统 2 ， 分别对 2个子系 统进行预先危险性分析 ， 见表 2 、 表 3 。 表 2 上行开采危险性因素预先危险性分析表 子系统 1 7 5 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 2 0 0 7 年1 0 月 矿 业安 全 与环 保 第3 4 卷第5 期 5 结语 预先危险性分析可知， 上行开采采煤方法存在 着火灾、 爆炸、 大量涌水、 巷道围岩变形、 冒顶等危险 和危害， 但主要危险为火灾、 爆炸， 其危险等级为Ⅳ 级 破坏性的 。引发火灾爆炸的主要因素是下煤层 开采在上覆岩层内形成 的纵 向裂 隙， 形成 了空气在 上下煤层之间流动的通道 ， 导通了上部具有 自燃倾 向的上煤层， 上煤层自燃产生的明火通过纵向裂隙 以火团的方式掉落至下煤层工作面， 并在下煤层工 作面形成火灾和爆炸危险。 参考文献 [ 1 ]汪理全， 李中颃． 煤层 群 上行开采技术[ M] ． 北京 煤炭 工业 出版社 ， 1 9 9 5 ． [ 2 ]国家安全生产监督管理局 国家煤矿安全监察局 ． 安全 评价[ M] ． 修订版． 北京 煤炭工业出版社， 2 0 0 3 ． [ 3 ]蔡凤英， 谈宗山， 孟赫， 等． 化工安全工程[ M] ． 北京 科技 出版社 ， 2 0 0 1 ． 责任编辑 吕晋英 上接第 7 3页 利用主成分分析法可以降低各项 目指标类型之 间的信息重叠， 建立起随机变量 评价指标变量 与 煤矿安全程度之间的线性关系， 简化了以往采用层 次分析模糊数学对于风险层次划分的负担， 而且利 用主成分分析计算机软件的数据处 理功能 ， 可 以方 便地进行主成分分析。煤矿安全评价所要做的就是 正确划分矿井评价项 目指标类型 ， 获取样本数据 ， 大 大减少煤矿安全评价数据处理的工作量， 为安全生 产管理和决策提供有力的技术依据。 参考文献 [ 1 ]于秀林， 任雪松． 多元统计分析[ M] ． [ 出版地不详] 中国 7 6 统计 出版社 ， 1 9 9 9 ． [ 2 ]王学仁， 王松桂． 实用多元统计分析[ M] ． 上海 上海科技 出版 社 ， 1 9 9 0 ． [ 3 ]潘雄峰， 刘凤朝， 王元地． 基于主成分分析方法的风险投 资项 目评估模型[ J ] ． 科技进步与对策， 2 0 0 4 3 ． [ 4 ]唐文彬， 韩之俊． 财务综合评价中的主成分分析方法[ J ] ． 统计与决策， 2 0 0 1 8 ． [ 5 ]朱金伟． 主成分分析法在经营效益评价中的应用[ J ] ． 金 融与经济， 2 0 0 4 7 ． 责任编辑 吕晋英 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆