深部煤矿井下机电事故风险指标等级评价及防控_欧安平.pdf
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1、深部煤矿井下机电事故风险指标等级评价及防控欧安平(贵州文家坝矿业有限公司,贵州毕节551700)摘要:深部开采,煤矿井下机械化程度不断提高,煤矿机电安全在煤矿安全生产中占比越来越大。因此,有必要对深部煤矿井下机电事故风险指标进行等级评价。结合深部开采的特点,增加了另一指标外部环境条件,通过 SPSSPO 软件计算各影响因素权重的特征向量,得出各影响因素的重要性排序,在控制井下机电事故风险时,侧重点不同。设备原因、管理水平、安全制度、从业人员能力与安全意识属于可控风险,可从引入科学技术、确保煤矿机电设备安全、转变管理理念、完善设备安全制度、强化员工培训进行防控。关键词:深部开采;机电事故;风险指
2、标;等级评价中图分类号:F4063;TD771文献标识码:B文章编号:10080155(2023)02009103浅部煤炭资源日益枯竭,国内大部分矿井已经进入到深部开采阶段,而井下机电事故是制约深部煤矿生产、发展的一个重要因素1。深部煤矿机电事故大致可分为机械事故、电气事故2,都极易导致系统的严重故障。井下出现任何一类事故,都会导致煤矿断电,断电意味着井下通风机、采煤机、刮板运输机、排水系统等都会停止运行,井下所有工作都无法正常进行。如果断电时间过长,还会引起瓦斯浓度过高,进而发生瓦斯爆炸,危害井下安全生产。同时,氧气浓度变低,其他有毒有害气体无法从井下及时排出,会危害井下工作人员生命安全。提
3、前预防井下机电事故,对提高煤炭生产经济效益、保障井下生命安全,都起到至关重要的作用。因此,有必要对深部煤矿井下机电事故风险指标进行等级评价。1 矿井概况以安徽省两淮矿区某深部矿井为例,该矿井埋深800m,主采煤层煤厚 6m,煤层平均倾角 1217,属于煤与瓦斯突出煤层。地表为平原,表土层较厚,水文地质条件一般,无流砂层。矿井采用后退式开采,采煤工艺为综合机械化,开采技术、设备较为先进。现采用AHP 评价方法对矿井机电事故风险指标进行等级评价。2 深部煤矿井下机电事故特征分析一般情况下,深部煤矿井下机电设备出现故障时具有随机性、突发性、关联性3。21 随机性井下机电设备故障随机发生在绞车房、水泵
4、房、煤仓、压气机房、变电所、采煤面及掘进头,并不是单一发生在井下某一硐室或巷道。但在深部开采中,机电设备故障在采煤面和掘进头的可能性要远大于其他位置。22 突发性当井下机电设备内部零件出现变形损坏时,若维修不及时,没有对零件进行更换,或维修检查疏忽,没有发现问题,相关隐患会在设备运行时突然爆发,产生巨大声响与电火花。23 关联性井下机电设备运行过程中,一台设备或一台设备中的一个零件出现问题,不仅会导致该设备故障,还可能影响下一环节或周边设备,导致运输中断,无法实现正常运输。3 深部煤矿井下机电事故影响因素分析31 设备原因煤矿井下机电设备种类、数目众多,而机电设备配件的尺寸、规格、材质、性能没
5、有统一标准,配套不完善,在对设备进行检查维修时,不是同一厂家生产的配件,90%以上的概率不匹配。此外,部分煤矿井下机电设备使用时间长、设备相对老化。据统计,煤矿井下发生机电设备事故有 75%80%是违规操作、检修不及时造成的4。32 电压稳定性煤矿井下机电设备大多数是配套运行的,此时长线路、重负荷的特征逐渐凸显,无法预计负载增长,导致电压跳跃式波动,出现电压失稳。特别是输电线路19DOI:10.13487/ki.imce.023228被挤压、弯曲、老化和受潮后,会造成供电系统出现保护性风险,导致电压崩溃,发生电力系统事故。33 从业人员能力与安全意识煤炭行业工作环境险、脏、累,少有高技术人才、
6、高级管理人员加入,导致煤矿工作人员操作机电设备的技术水平普遍较低,安全意识薄弱,容易导致机电设备操作失误或违规操作,进而引发煤矿井下机电事故。34 管理水平与安全制度保证煤矿安全高效生产,机电设备的使用、维护、保养是重要前提。管理理念滞后、管理不到位造成的机电事故率占 30%40%5。因此,要建立健全煤矿机电事故管理制度监督体系。需加大对机电设备危险点、事故高发点的检查力度,落实个人点检制工作责任,针对不同设备安排负责人。35 外部环境条件相比浅部矿井,深部矿井井下环境恶劣、复杂。特别是在采煤面和掘进头,还面临高温、高瓦斯、粉尘浓度大、空气湿度大等问题,给机电设备和线路带来极大的安全隐患。4
7、AHP 分析法基本步骤AHP 分析法是把研究的复杂问题层次化,划分各影响因素有效联系,进而建立有序层次。需要量化的数据较少,所以对涉及的影响因素本质及其内在联系分析得较为透彻,可将决策者的思路条理化、数量化,简单明了,既便于计算,又易于接受。按指标权重大小对影响因素进行排序,最后根据排序结果制订解决问题的措施。该评价方法主要分为 4 步,具体如下:构建多因素关系判断矩阵。指数标度判断矩阵因素赋值标准与多因素关系,判断矩阵见表 1、表 2。表 1指数标度判断矩阵因素赋值标准重要性含义1表示两个因素同样重要3表示前者比后者稍微重要5表示前者比后者明显重要7表示前者比后者强烈重要9表示前者比后者极端
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