危险源辨识优秀课程设计含老师批注.doc
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1、安徽建筑大学危险源辨识和评价课程设计第2学期课程名称: 危险源辨识和评价 题 目: 煤矿巷道和采掘面危险源辨识和评价依据做具体煤矿水灾方面分析,细化一下题目专 业: 安全工程专业 班 级: 11安全(1)班 学 号: 1140121 姓 名: 李 静 设计时间: 6月18日6月23日 指导老师: 许红利 土木工程学院安全工程系目 录 1.摘要3 2.煤矿中危险源3 3.煤矿水害事故模型介绍3 4.事故树分析概述4 5.用事故树法确定煤矿防治水评价指标体系5 6. 工程实例 5 6.1 某煤矿六采区地质水文条件概述5 6.2六采区突水事故树分析77.预先危险分析法概述9 7.1预先危险分析法步骤
2、10 7.2煤矿水灾预先危害分析11 8.煤矿水灾安全评价11 9.总结12 参考文件 1.摘要伴随中国煤矿企业向大型化和设备现代化飞速发展,从政府部门对煤矿企业灾难宏观控制和煤矿企业本身对事故预防两方面考虑,开发重大危险源控制系统已成为煤矿企业安全生产当务之急。重大危险源辨识和评价技术是预防重大事故发生关键手段,也是重大危险源控制和管理前提。本文依据安全系统工程中事故树原理,利用事故树分析手段,对煤矿水灾事故资料进行了逻辑分析,从中找出煤矿水灾事故最小削集、最小径集,并对其结构关键度进行了分析,方便掌握煤矿水灾事故原因、规律,为防范煤矿水灾事故提供了科学依据,同时提出了有效安全防范方法。2.
3、 煤矿中危险源在煤矿重大事故中,造成人员和财产重大损失根源,现有井下采掘系统内危险物质和能量,比如: :瓦斯、自燃煤、爆炸性煤尘,也有采掘系统外失控能量和物质等,比如: :大面积冒顶事故中含有很大势能岩石、透水事故中有很大压力地下水或地表水、瓦斯突出事故中在地应力和瓦斯压力作用下突出煤、瓦斯及岩石等。从三类危险源角度分析掘进工作面可能发生事故,有顶板事故,瓦斯爆炸事故,煤和瓦斯突出,透水事故和职业病。3.煤矿水害事故模型介绍依据事故致因理论,煤矿危险源可分为四类:第一类是因为突水水源积聚引发固有突水危险源;第二类是各类突水通道形成;第三类是生产过程中技术、管理和操作漏洞、失误等“不安全行为”;
4、第四类是人为危险原因,即应急方法失误和不利。前两类危险源组成矿井水能量意外释放物质条件,使矿井处于“不安全状态”。第三类危险源则是造成非正常涌水量增加人为诱发原因,再加之第四类危险源,最终恶化成突水事故。上述煤矿水害发生过程可用煤矿突水事故概念模型来表示,图1所表示。图1煤矿水事故概念模型4.事故树分析概述事故树分析(Fault Tree Analysis, FTA)是以一个不期望发生事件为最终状态(顶上事件),然后使用系统分析方法寻求造成这一状态一系列原因(基础事件),将这些原因由上至下依据逻辑关系绘制成树状图。事故树能够对事故做定性分析也能够做定量分析。定量分析必需知道基础事件概率,但在实
5、际中得到基础事件概率很困难,所以煤矿事故树分析以定性分析为主。定性分析包含最小割集、最小径集、结构关键度3个方面。针对煤矿水灾事故,冯治斌较早应用事故树分析矿井突水事故并经过查阅矿井水灾资料提出13个突水事故基础事件;陈文学等经过计算机编程,开发了事故树分析系统,对老空区积水透水事故进行事故树分析,并依据分析结果,提出了该类透水事故预防方案;王长申等基于事故致因理论建立煤矿突水事故模型,并提出基于事故树方法煤矿突水危险性专题评价方法。很多学者研究表明,事故树分析法可用于指导煤矿突水事故预防,但缺乏对煤矿防治水系统专题安全评价研究。5.用事故树法确定煤矿防治水评价指标体系和专题安全检验表为克服传
6、统安全检验表教授打分将不一样事件相同对待缺点,选择基础事件结构关键度为基础数据,对每一评价指标体系内基础事件结构关键度加和,结果能够作为该安全评价指标权重值。依此构建含有权重值专题安全检验表。针对不一样矿区实际情况构建不一样事故树,则权重计算结果和专题安全检验表内容也不一样。所以,该方法可对不一样矿区不一样水害类型防治水系统做专题安全检验评价。6. 工程实例6.1 某煤矿六采区地质水文条件概述某煤矿在山东省济宁市辖区,六采区在井田西南部。本区地层由老练新有:奥陶系(O)、石炭系(C)、二叠系(P)、侏罗系(J)、第四系(Q)。采区内地质结构以褶曲为主,断层较发育。岩溶陷落柱等不发育。 六采区开
7、采对象为煤田浅部二叠系山西组3煤,开采方法为综采,放顶煤时,煤层上覆含水层成为安全开采关键威胁。依据矿井勘查汇报、矿井水文地质资料认为该采区开采3煤时,关键充水含水层为第四系下组砂层、侏罗系上统砂岩(以下简称红层)、煤顶板(部)砂岩。其中第四系不整合于侏罗系上统和二叠系之上,厚度在 110227 m,平均 170 m。按岩性、颜色、含水性划分为上、中、下3组。上、下组为含水层组,中组为隔水层组。中组平均厚度为58.14 m,区内普遍发育,隔水性能良好。下组平均厚度 52 m,岩性关键为中砂、砂砾层,中间夹有薄层粘土层。第四系下组又深入分为上、下2段,下段简称为底含。底含单位涌水量0.521.1
8、43 L/(s*.m),渗透系数 3.897.10 m/d,为孔隙承压水,富水性中等。采区内 3 煤顶板至第四系底界距离80171.19 m,平均136.16 m。红层厚084.01 m,平均厚51.68 m。单位涌水量为0.001 93 L/(s*m),渗透系数 0.037 m/d。从抽水资料看,含水较弱,补排条件不良。但采动作用下,易快速产生竖向采动裂隙,岩层导水性显著增强,局部富水区往往造成回采工作面来水忽然,水势猛、峰值大、危害严重后果。3煤顶板(部)砂岩厚度平均为12 m,以中细砂岩为主,富水性中等,是3 煤开采直接充水含水层。 6.2六采区突水事故树分析 应用煤矿突水事故树基础模型
9、,再综合该矿采矿、地质、水文等实际情况。建立该矿六采区突水事故树,见图2。在图2中,以该矿六采区突水为顶上事件(T)。突水事故是由非正常涌水量(M1),超出排水能力(M2),预防及应急反应失效(M3)同时发生结果,属于逻辑“和门”关系,此作为事故树第一层。在第二层中,非正常涌水量(M1)是由松散层突水(M4)、红层突水(M5)、煤顶板砂岩突(M6)、老空水突水(M7)、地表水或洪水溃入(M8)引发,为逻辑“或门”关系;超出排水能力(M2)是因为突水量同时超出该煤矿设备排水能力(M9)和水仓能力(M10)结果,为逻辑“和门”关系;预防和应急失效(M3)包含技术问题(M11)和管理不善(M12),
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