煤礦瓦斯爆炸事故模擬係統
【摘要】:煤礦瓦斯爆炸02manbetx.com 是礦山傷亡最為嚴重的02manbetx.com ,因此必須準確、有效地對瓦斯02manbetx.com 危險性進行評價與預測,提高礦山企業生產的安全性。本文在對礦山安全生產現狀的局限性03manbetx 的基礎上,對瓦斯爆炸02manbetx.com 因素進行了研究,以相對權重的方法,給出了各因素的相對權重值,同時給出了企業安全生產的安全度計算公式,並在此基礎上利用VB和ACCESS數據庫知識將03manbetx 過程程序化,結果可視化。
【關鍵詞】:煤礦瓦斯爆炸事故危險因素安全係數
一、引言
煤炭是我國的主要能源,是國民經濟發展和人民生活提高的基礎產業。在一次能源生產和消費結構中,煤炭始終占三分之二以上。未來十幾年是我國經濟高速發展,能源需求、煤炭需求大量增加的時期。瓦斯事故被稱為煤礦“第一殺手”,始終是煤礦安全生產的大敵,因而很有必要對瓦斯危險源進行全麵的辨識、評價及預警。
目前礦山瓦斯監測模擬係統發展十分迅速,但在實際工程中的現狀不容樂觀。如有的瓦斯監測模擬係統在實際應用中不夠理想,有的難以實地應用。為了克服這一現狀,筆者使用VB程序設計語言和數據庫技術開發煤礦瓦斯爆炸事故模擬係統,實現對煤礦瓦斯爆炸事故危險源的辨識,完成對采集數據的03manbetx 決策、應急響應等功能,從而為煤礦的安全生產提供必要的決策信息和技術支持。
二、煤礦瓦斯爆炸事故03manbetx
影響煤礦瓦斯爆炸安全性的因素眾多,各因素關係不明確且隨機性強,各因素動態變化數據受幹擾性大,因素的可測度差,導致企業對潛藏的危險因素了解不清楚,相應的監管力度不夠。
煤礦是一個複雜的生產係統,必須有人的參與。由於組織管理不嚴,人的不規範行為往往會導致如下問題:不嚴格執行《煤礦安全01manbetx 》中關於預防瓦斯的規定,致使發生瓦斯積聚;未定期檢查、維修保養設備、生產過程中出現了不可避免的機械故障,導致事故發生;在處理諸如排放瓦斯等危險現象的過程中,違章指揮和違章操作;在處理瓦斯爆炸事故過程中,未能冷靜理智地處理,致使瓦斯爆炸事故的傷亡人數增加,事故波及範圍擴大;處理其他事故中,忽視瓦斯因素,誘發瓦斯爆炸事故等等。
由於各種隱含的瓦斯爆炸致因因素眾多,這就給各煤礦企業對瓦斯事故預防帶來很大的困難,不可避免的出現了許多管理上的漏洞、操作上的失誤。管理工作的不全麵,工作人的大意,綜合起來往往導致事故的發生。
從客觀上分析,瓦斯爆炸需要同時具備三個物理條件:一、存在瓦斯源,瓦斯源的濃度在5%~16%;二、存在引爆的火源;三、有足夠的氧氣參與爆炸反應,一般是空氣中氧氣濃度在12%以上。隻有同時具備了上述條件才能導致瓦斯爆炸事故。由於井下空氣中有足夠的氧氣,因此預防、控製瓦斯爆炸事故,應從認識掌握瓦斯積聚超限和引爆火源產生的原因著手。煤礦瓦斯爆炸事故模擬係統是運用事故樹的方法一步步研究事故各個致因因素,並綜合分析、運用科學的算法對各個因素進行合理的運算得出評價結果。該係統克服了傳統評價中的片麵性,可以全麵評價係統的安全狀況和多因素共同作用下的安全狀態。為解決安全評價中的不確定性、動態模糊性和動態複雜性、指標多、數據多的問題開辟了一條嶄新的道路。
煤礦瓦斯爆炸事故模擬係統分析事故致因因素,從人的因素、機械設計因素、環境的因素等幾個大方麵進行了比較詳盡的分析。如人的因素,它包含了(1)人的心理因素(2)人的生理因素(3)人的安全操作能力(4)人的文化素質等四個方麵。而人的心理因素又主要體現在:1、處理突發事件等應變能力2、受外界因素影響的程度兩方麵。依此分析,最終概括出造成煤礦井下瓦斯爆炸的最可能致因因素有28種,完成了危險因素的辨識,便於瓦斯爆炸事故的預防。
三、瓦斯爆炸事故模擬係統
1.煤礦瓦斯事故模擬係統流程
瓦斯爆炸事故模擬係統主要研究影響瓦斯爆炸事故的致因因素,包括了人的因素、設備的原因、環境的因素等幾個方麵。並通過對這些致因因素的控製以達到預防瓦斯爆炸事故發生的目的。根據事故樹、層次分析等方法研究確定事故致因因素及其相對應因素的權重值。利用人工采集的方法分析相應的各個因素的情況,並把這些采集的因素情況輸入係統。通過係統科學運算對礦井安全實況進行分析評價,實時監督整頓,並把每次的分析結果存入到數據庫中,以作為以後的參考和研究的實例。本係統的使用流程圖如下,本係統通過實際因素的采集算出采煤係統發生瓦斯爆炸事故的安全係數值並得出響應的安全等級,同時還可以查看到以往的影響礦井瓦斯爆炸事故致因因素的實際數據,並可由此分析礦井安全值變化趨勢,及早做好預防措施。
2.安全係數的計算方法
為了防止煤礦瓦斯爆炸,就必須要求係統能夠對煤礦的實際情況分析正確合理。為了真正做到對瓦斯爆炸的監測和預防,正確算出監測的煤礦瓦斯爆炸安全係數是相當重要的。本係統安全係數采用加權平均法計算,公式如下:
kj-每個大方麵的因素權重值
kji-每個大方麵因素對應的因素的權重值
fi-瓦斯爆炸事故致因采集值
該公式考慮到了不同的瓦斯爆炸事故致因因素對整個事故影響程度不同,運用權重值的大小反應因素的重要性,並通過加權的方法算出全部因素對整個事故的影響度。
四、模擬係統實驗的過程
1.登陸界麵
輸入用戶名和密碼即可進入係統界麵,在該界麵裏麵用戶可以查看以往任何時候的記錄。
點擊窗口左上方記錄切換按鈕並對應日期即可查,可以讓工作人員通過對比近期的記錄分析瓦斯安全狀況。
2.編輯
首先進行人工采集,以滿分為1分對各種因素的實際情況進行打分的方式考核。如"人對處理突發事件等的應變能力",該係統以0.1-0.4,0.4-0.7,0.7-1三個區間的分值將這一因素分為差、一般、優三個等級。通過工作人員實地的考察打分,根據分值落在對應的區間記錄相應的等級,工作人員需對各個因素進行詳細的調查詢問以使其結果更接近真實。然後新建一個記錄,根據要求填好日期,把人工采集的煤礦瓦斯爆炸事故致因因素的實際記錄情況進行整理,根據相應的情況選擇相應的選項,係統自動為采集到的數據進行係統的分析。
完成對應因素情況的填寫,點擊計算可以查看到這個礦井發生瓦斯爆炸的安全係數,並結合這一結果給出相應的安全狀況等級。工作人員應根據響應結果的緊急程度及填寫因素中不合格的情況製定相應的對策以期盡早排除危險。完成後點擊工具欄最左邊的保存按鈕保存本次數據,用於以後的查詢,對比。
煤礦瓦斯爆炸事故模擬係統用事故樹的方法確定出瓦斯爆炸事故的各個致因因素,運用層次分析法(AHP),確定了礦井瓦斯安全各主要影響因素的權重,對影響礦井瓦斯安全的主要因素進行科學運算,得到了比較客觀的評價結果,為礦井瓦斯安全評價提供了更準確的依據。
五、結論
煤礦瓦斯爆炸事故模擬係統概括了28種煤礦井下瓦斯爆炸的最可能致因因素,並根據對大量瓦斯爆炸事故因素的分析,運用
科學合理的算法,製作了煤礦瓦斯爆炸事故模擬係統的模型。基本實現了對煤礦瓦斯爆炸事故致因因素的辨識,完成對采集數據的分析決策、統計分析,應急響應對策措施等功能,從而為煤礦的安全生產提供必要的決策信息支持和技術支持。
由於該係統牽扯因素眾多,且各煤礦礦山的實際情況有差別,因而該係統還需要進一步完善。如能在完善煤礦瓦斯爆炸風險預警指標體係、確定關鍵指標的值域及預警等級、影響采煤工作麵瓦斯湧出量的因素這些方麵進行更深、更細致的研究,煤礦安全管理水平必將會走上一個新台階。這勢必對減少煤礦災害,保障煤礦安全生產有著重大作用,這也是作者所希望的結果。