煤礦瓦斯爆炸事故應急輔助決策係統設計
劉金城1,郭德勇1,和德江2
(1.中國礦業大學(北京),北京100083; 2.平頂山煤業集團公司,河南平頂山467000 )
摘 要:在鄭州大平煤礦“10·20”特大瓦斯爆炸02manbetx.com
應急救援現場調研的基礎上,提出瓦斯爆炸02manbetx.com
應急輔助決策係統,並對瓦斯爆炸02manbetx.com
應急輔助決策係統中的應急信息管理模塊與災害評估模塊進行功能03manbetx
,設計B/S模式下的煤礦瓦斯爆炸02manbetx.com
應急救援輔助決策係統。
關鍵詞:瓦斯爆炸;應急救援;應急信息管理;應急輔助決策係統
中圖分類號:TD712+74 文獻標識碼:A 文章編號:1003-496X(2006)
Design on Emergency Aid Decision-Making System For Coal-Mine Gas Explosion Accident
LIU Jin-cheng1, GUO De-yong1, HE De-jiang2(1.
基金項目:國家自然科學基金資助項目(40472084)
瓦斯爆炸是煤礦極其嚴重的災害之一。新中國成立以來共發生20餘起一次死亡百人以上的煤礦事故,其中15起為瓦斯爆炸,約占75%〔1〕。基於鄭州大平煤礦“10·20”特大瓦斯爆炸事故應急救援現場調研,目前瓦斯爆炸事故應急救援仍然延續以經驗為主的救援模式,對各種應急信息的管理和調用仍然以手工為主,兼以各種分散的計算機報表,缺乏瓦斯爆炸事故應急救援針對性,以至於瓦斯爆炸事故應急救援展開的效果不理想。煤礦企業的計算機和網絡已經基本得到普及,可以為事故應急救援決策科學化提供必要的技術支持。因此,迫切需要結合瓦斯爆炸事故特點和救援原則,建立煤礦瓦斯爆炸事故應急輔助決策係統,以便充分利用煤礦既有應急信息,有效展開瓦斯爆炸事故應急救援。1 煤礦瓦斯爆炸事故應急輔助決策係統基本功能煤礦瓦斯爆炸事故應急輔助決策係統是以大量應急信息為主要數據基礎,以應急信息管理和災害評估為主要功能(見圖1)。煤礦瓦斯爆炸事故應急助決策係統由2個主要功能模塊構成,即應急信息管理模塊和災害評估模塊。
圖1 煤礦瓦斯爆炸事故應急救援輔助決策係統基本功能
1.1 應急信息管理模塊
應急信息管理模塊主要實現對煤礦應急信息的錄入、查詢、修改、打印等基本功能,能夠便於煤礦領導和各級應急人員查詢及瀏覽應急救援相關信息,方便事故應急日常管理,同時也能夠為瓦斯爆炸事故災害評估提供必要的信息支持。煤礦瓦斯爆炸事故應急信息主要包括以下幾類信息:(1)預案啟動信息。應急預案是瓦斯爆炸事故應急救援係統的重要組成部分。針對井下各個不同地點,分別製定有效的瓦斯爆炸事故現場專項應急預案,不僅可以明確應急救援人員在救災過程中的職責,保證各種應急資源處於良好的備戰狀態,而且可以指導井下應急救援行動按計劃有序進行,以達到盡快控製事態發展,降低事故造成的危害,減少事故損失的目的。瓦斯爆炸事故應急預案包括煤礦企業(現場)瓦斯爆炸事故應急預案和場外重大事故應急預案。瓦斯爆炸現場應急預案由本煤礦企業負責編製,場外重大事故應急預案由政府主管部門負責製定。
瓦斯爆炸事故現場專項應急預案的基本內容:①采掘麵概況和瓦斯地質;②瓦斯爆炸可能性評估;③瓦斯爆炸事故可能影響後果;④應急救援指揮部的組成、職責、通訊方式和分工;⑤應急指揮者與一般參加救援人員的責任和義務;⑥報警後的應急救援預案的啟動程序、通知順序和彙報程序;⑦瓦斯爆炸事故應急處理措施等。
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應急預案在應急救援係統中占據很重要的位置,它是應急救援係統能否有效展開的關鍵。根據可能的事故後果危害程度、事故性質、事故地點人員數量及企業財產直接損失等情況,煤礦企業可把事故預案啟動分為四級,即特別重大(Ⅰ級響應)、特大(Ⅱ級響應)、重大(Ⅲ級響應)和一般(Ⅳ級響應)四級響應機製〔2〕。
(2)指揮網絡體係信息。煤礦瓦斯爆炸事故應急救援需要涉及到眾多部門與礦山救護隊、礦山醫療隊的協調配合,為有序實施事故應急救援,應建立行之有效的應急救援網絡體係。救援網絡體係應包括事故救援的指揮體係,各參與救援部門的通訊絡,以及與上級救援部門的聯絡網絡。除此之外,還應與本事故區域的公安、衛生、交通等有關部門建立起協作關係,以備協同作戰。
(3)救援資料信息。煤礦瓦斯爆炸事故應急救援需要提供必要資料,通常包括:礦井災害預防和處理計劃、礦井反風演習報告、瓦斯爆炸事故現場應急預案、井上下對照圖、礦井通風係統圖、監測係統平麵圖、井下排水係統圖、軌道運輸係統圖、井下通訊係統圖、井下供電係統圖、礦井通風網絡圖、井下壓風管路係統圖、井下運輸係統圖、巷道布置圖、采掘工程平麵圖、礦井係統圖,瓦斯抽放管路係統圖,井下避災路線圖等。
(4)曆史瓦斯爆炸事故信息。曆史瓦斯爆炸事故信息指煤礦曆史上發生的瓦斯爆炸事故數據,能夠按照事故發生時間(年/月/日/時刻)、地點、性質、原因、救援所需資料、事故的救援方案等進行查詢與03manbetx
,為現場瓦斯爆炸事故救援方案的製定提供參考。
(5)應急物資信息。應急物資是煤礦開展瓦斯爆炸事故應急救援工作必不可少的條件。發生煤礦瓦斯爆炸事故時,需要大量的應急物資,如果缺乏足的應急物資,即使訓練良好的應急隊伍也可能無法減緩瓦斯爆炸事故。因此,煤礦企業應該購買必需的應急物資,並且要進行定期的檢查、維護和補充,以免由於物資缺乏延誤應急行動。應急物資信息包括報警通訊係統,瓦斯檢定器、氧氣呼吸器、蘇器、便攜式煤礦氣體可爆性測定儀、一氧化碳檢測儀、自救器、呼吸器、緊急隔離柵,消防設施和各種急救設施等。
1.2 災害評估模塊
災害評估是事故應急輔助決策係統設計的關鍵,災害評估結果的準確與否直接關係到事故應急救援能否有效展開。瓦斯爆炸事故災害評估模塊選擇DECIDE因素03manbetx
模型[3],並結合煤礦瓦斯爆炸事故特點,建立DECIDE因素03manbetx
模型。即:Detect(探察):檢測瓦斯爆炸後井下災區存在的危險物質的成份。
Estimate(估計):估計出瓦斯爆炸後井下災區和威脅區域可能存在的危害。Choose(選擇):選擇煤礦瓦斯爆炸事故應急救援的目標。
Identify(確定):確定瓦斯爆炸事故應急行動方案。Do(做):做最好的行動。
Evaluate(評估):評估控製瓦斯爆炸事故的進展。
瓦斯爆炸事故救援指揮部根據從事故信息源所獲得的瓦斯爆炸事故信息進行事故災害評估,並以災害評估為基礎,製定和選擇正確的應急對策。瓦斯爆炸事故應急救援的第一步工作就是要對瓦斯爆炸事故情況進行災害評估。災害評估主要是通過礦山救護隊到達井下事故現場進行偵察和井下設備監控,收集井下事故現場原始信息,並采用DECIDE因素分析模型進行對事故評判,得出瓦斯爆炸事故應急救援決策信息(見圖2)。
2 煤礦瓦斯爆炸事故應急輔助決策係統設計煤礦瓦斯爆炸事故應急輔助決策係統設計平台
模式主要有客戶機/服務器模式(Client/Server,簡稱
圖2 災害決策評估模塊流程
C/S)和瀏覽器/服務器模式(Browser/Server,簡稱B/S)。B/S結構是一種以Web技術為基礎的新型係統平台模式〔4〕。在B/S結構中,主要的命令執行、數據計算都在服務器端完成,應用程序在服務器端安裝,客戶端不用安裝應用程序,所有的日常操作可通過瀏覽器來完成,煤礦瓦斯爆炸事故應急輔助決策係統選擇B/S模式(見圖3)。B/S結構係統的客戶端要求比較低,一般來講,隻要安裝了瀏覽器就行,而服務器端相對來說比較複雜,考慮到係統的規模、兼容性等問題,在開發平頂山煤業集團十礦應急輔助決策係統過程中,采用Microsoft IIS6.0作為Web服務器,數據庫係統采用Microsoft SQL Serv-er2000。
圖3 煤礦瓦斯爆炸事故應急輔助決策係統結構
3 結 論
建立煤礦瓦斯爆炸事故應急輔助決策係統,對提高煤礦瓦斯爆炸事故應急救援水平具有重要作用。主要體現在以下3個方麵:
(1)采用計算機評估瓦斯爆炸事故,可以有效避免指揮人員的錯誤決策,使瓦斯爆炸事故應急救援決策科學化。
(2)通過計算機來管理應急信息和評估事故災害,可以大量減少應急人員的勞動量,有助於提高應急救援的工作效率。
(3)事故應急輔助決策係統能夠縮短事故應急救援決策的響應時間,提高事故應急救援的有效性和可靠性,能夠最大程度降低事故損失,從而該係統具有廣闊的開發應用前景。
參考文獻:
〔1〕 李毅中.科學發展首先要實現安全發展—打好煤礦瓦斯治理和整頓關閉兩個攻堅戰〔J〕.求是,2005(18).
〔2〕 河南省安全生產監督管理局.河南省煤炭行業突發公共事件應急預案(內部資料).
〔3〕 劉 茂,吳宗之.應急救援概論—應急救援係統及計劃〔M〕.北京:化學工業出版社,2004.
〔4〕 劉 永,毛 奕,張翠英,等.信息係統分析與設計〔M〕.北京:科學出版社,2002.
作者簡介:劉金城(1977-),男,江蘇鹽城人,中國礦業大學(北京)資源與安全工程學院在讀碩士研究生,研究方向為礦井災害防治與事故應急救援。
煤層突出危險性的機械化學概念在變質作用過程中,煤炭有機質量的原子—分子結構和化學成分簡化的重大傾向能改變原來煤炭的全部性能,其中包括煤與瓦斯突出的破壞能力。文章列舉出在突出危險地帶和非危險地質破壞地帶中煤炭有機質量的結構-化學轉化的研究結果,以及在開采作業時上述轉化與瓦斯湧出的相互關係。研究結果得出,在氫不足的條件下和在構造力量與施工生成的機械應力作用下,煤炭有機質量的原子—分子結構的機械化學轉化使煤炭結構向活化作用狀態過渡。在這種狀態下,可能使煤炭有機質量原子間鍵破壞過程發生。這樣的自由—輻射進程與氣相結合導致“煤與瓦斯突出”的現象發生。
摘自 《УГОЛЬ》 2005 No.2
