矿井通风与安全论文

矿井通风与安全论文
世界范围内的主要煤炭生产国家,均经历过由于煤矿开采而导致的安全事故频发,引起严重后果的阶段.当前,我国正处在煤矿生产事故多发,人员伤亡,财产损失严重这一阶段,统计表明,尽管2003年以后,我国年度煤矿事故死亡人数呈逐年下降趋势,但事故死亡人数却仍然占全世界煤矿死亡总人数的70%左右.
在组成煤矿生产的各个单元系统中,矿井通风系统无疑占有极其重要的位置.这一典型的具有动态、随机性的系统必须能够保持长时间、稳定的运行状态,这对于矿井抗灾能力的提升,优化矿井综合安全生产能力,进而促进煤炭企业经济效益提高,乃至确保我国能源安全均具有重要而现实的意义.
本文以煤矿通风系统生产的全过程安全为切入点,从通风系统各个不同服务阶段入手,着重从技术角度展开以下四个方面的研究：（一）针对矿井通风系统设计过程中的系统可靠性分配进行了优化研究
可靠性分配则是可靠性设计中最初步的也是最为关键的一步.本文着重对可靠性分配方法在通风系统设计过程中的应用做了研究.在保证矿井通风系统总体可靠度的前提下,通过考虑技术水平、复杂程度、单元重要程度、工作环境等因素,对通风系统各单元进行人力、物力、财力进行了综合、统一、合理的决策.采用与模糊数学相结合的技术手段确定了矿井通风系统各个单元的可靠度的分配并进行了
相应的优化,最后编制了相关可靠性分配软件.
（二）采用“动态”随机模拟手段发展了矿井通风系统可靠性评估方法
相比用传统的解析方法进行可靠性评估而言,概率性评估方法不仅能有效解决建模中存在的“维数灾”问题,更能充分考虑所要评估系统的负荷、元件故障等随机特性.本文从任务可靠性的逻辑关系角度规划了矿井通风可靠性模型,采用统计建模分析方法,归纳并拟合所要研究对象的概率分布特征及相关参数.利用Monte Carlo随机模拟方法,对矿井通风风网系统的可靠性进行评估.通过大量的重复随机试验,完成对系统进行状态抽样的过程,最后对试验结果进行了整理分析,完成可靠性评估.
（三）矿井通风系统的预警机制研究
构建矿井通风系统的预警机制,其目的就是在于在通风系统发生灾变之前能够预先发出警报,提示矿井管理人员及时地调整系统或实行相关对应的维护措施来减少灾害发生的风险,从而防范和制止通风系统失效发生的一种工作机制.论文利用数据挖掘理论中相关技术方法建立了矿井通风系统预警机制,主要分为指标选取与状态识别两个模块.首先应用数据挖掘理论中的粗集理论方法,利用其强大的属性简约和模式识别功能来对纷繁芜杂的、能够反映矿井通风系统运行状态的相关指标进行了分析与优选.然后采用建立于统计学习理论的支持向量机方法构建矿井通风系统运行状态判定模块.最后依据来源于现场的统计资料进行了预警预测验证,结果表明了该预警机制的可行性
和实用性,这为准确昭示通风系统未来可能的风险状态及对应相关措施的采取,提供了理论支持与技术保证.
（四）基于系统动力学的矿井通风系统建模及其干涉实验分析矿井通风系统的服务时间几乎等同于矿井的整个服务时间,而矿井通风系统又包含非常多且复杂的子系统.本文深入研究了这些子系统间以及子系统内子因素之间的因果影响关系,建立了基于系统动力学的矿井通风系统动力学流图模型并进行了实证研究.然后从未来系统运行的预测角度出发,设计了相关系统动力学干涉实验.从经济学角度探究了资金投入与系统安全总水平提高的关系,最后依据这些实验的结果,从不同的角度及层面提出了矿井通风系统事故防范的长效机制及建议,来保证系统长期稳定的安全运行,也为煤矿企业管理者提供了科学的决策参考依据.
第二篇煤矿通风与安全论文样文：矿井通风系统风流参数动态监测及风量调节优化
合理的矿井通风系统风流参数是保障矿井安全生产、改善井下人员劳动安全健康条件和防灾抗灾的最重要环节.随着矿井监控技术的发展,通风安全监控设备在煤矿安全生产中发挥着越来越重要的作用.针对目前矿井通风系统风流参数监测、风量调节优化中存在的问题,论文系统研究矿井通风网络风流参数动态监测与风量调节优化理论技术,为实现矿井自动化进程、保障矿井安全高效集约化开采提供了基础理论依据.
通过对测风求阻的改进方法进行研究,提出了基于最少调节次数
的最优回路选择算法,利用通风网络风流参数监测数据,建立了复杂矿井通风网络测风求阻改进模型,提出采用贪婪进化算法与广义交叉检验法相结合的Tikhonov正则化算法进行求解.根据复杂矿井通风系统全局调控与局部调控相结合的调节原则,提出了基于风机工况调节与井下巷道风阻调节相结合的测风求阻法调节选址方法,确定测风求阻模型的合理调节位置.在矿井通风网络风流参数动态监测研究的基础上,提出采用冗余传感器平差处理方法和标准差滤波方法进行监测数据预处理,提高监测数据的准确度,减少扰动对计算结果的影响.
提出了矿井通风网络风流参数无盲区监测时监测点优化选址方法,以矿井通风风流参数（风压和风速）监测点最少量、满足通风网络全部分支风阻实时解算需要、风流参数无盲区监测为目标函数,以通风网络回路风压平衡方程及节点风量平衡方程为约束条件,采用分步优化解算的思想,建立了基于可变模糊理论的风速传感器优化选址模型和监控系统线缆优化布置模型,确定了风流参数传感器的安装位置、传感器与监控分站的隶属关系、监控主线的最优铺设方案.
建立了以调节设施数量最小和主要通风机总功率最小为目标函数,以非定流余树分支风量和可调节分支风阻调节量为决策变量,以巷道风量、用风地点需风量、矿井通风总阻力、可调分支阻力调节量上下限为不等式约束条件,以通风网络回路风压平衡方程、节点风量平衡方程、分支阻力方程及风机特性曲线方程为等式约束条件的矿井通风网络风量调节非线性优化模型,提出了基于贪婪进化算法和关键路径法相结合的求解算法（GECP算法）,获得了矿井通风系统安全、合
理、经济运行的优化调控方案.
采用Microsoft Visual C++和Microsoft SQL Server数据库混合编程的方法设计编制出矿井通风系统动态监测及风量调节优化软件,实现了通风网络监测设备选址、监测数据查询、测风求阻计算以及通风网络风量调节优化等功能.将上述成果在贵州盘江煤电集团有限责任公司金佳煤矿进行了试验研究.
第三篇煤矿通风与安全论文范文模板：基于安全分区的通风瓦斯风险控制研究
煤矿处于多变的自然环境,覆盖范围宽,工序衔接复杂,人员素质参差不齐,安全威胁多样,属于复杂巨系统.煤矿以实现本质安全的风险管理为目标,其核心在于对危险源的有效辨识.近年来煤矿普遍开展了安全评价,以求详尽认识致灾因素,并深入分析其复杂关联.该项工作已取得了实质性的进展,但仍缺乏系统的理论基础和技术方案加以指导.推进煤矿致灾因素的发生发展及耦合成灾研究,需要发展以危险源辨识为核心的风险管理理论,并将技术与管理有效结合,完成风险辨识领域的技术筛选与集成,以保证煤矿安全的持续改进.
本论文研究在总结煤矿安全管理历史发展特点的基础上,提出将煤矿生产系统的安全管理划分为以回采工作面和掘进工作面为基础的安全分区、以具备或较易满足某一特定致灾因素的地点或设备为对象的安全关注点、以及联系各安全分区及安全关注点的关联通道,并由此构成煤矿的安全逻辑系统.煤矿安全逻辑系统在研究致灾因素发展耦合规律的基础上构建,使得错综复杂的安全巨系统在逻辑上得到
了极大的简化,突出了安全分区在煤矿安全管理中的地位,并从“人、机、环、管”的角度,将安全分区在逻辑上进一步转换为“操作、致灾因素、监控、制约、环境”等因素所参与的、以安全关注点为节点的分区子网.
煤炭生产作为处于动态变化环境中的复杂作业过程,不可避免地激活了相应的致灾因素,并促使致灾因素经过组合或耦合而形成危险源.本论文以煤矿通风瓦斯安全为研究领域,以本质安全管理对信息获取、应用、分析、预警的技术性需求为研究重点,从通风瓦斯事故的基本要素出发,在矿井生产活动的背景下,以布尔代数原理分析致灾因素的分解与归集,建立致灾因素的耦合分析模型,提出了危险源识别的致灾因素耦合分析法,为危险源辨识的技术性方法作了有益的探索.
论文研究对通风瓦斯计算与数据分析技术的筛选集成展开了分析,提出了煤矿危险源辨识中对于确定性指标和非确定性指标的应用性需求,分析并完善了以通风网络解算为基础的通风系统分析方法,建立了通风瓦斯监测数据的分析模型与应用环境,并以系统的通风瓦斯分析软件系统支持了致灾因素耦合分析法的应用,对于通风瓦斯的技术性监控计算与煤矿安全风险管理的有机结合提出了有创意的发展之路.
神华宁煤集团金能公司二号井是投产近50年的大型矿井,曾是我国西北最具影响力的主力煤矿,自然条件困难,井巷系统复杂.本论文研究以金能二号井为研究对象,展开了大量的研究工作,并取得了显著的进展,为神华宁煤的整体安全水平保持在全国领先地位作出了实质
性的贡献.论文成果在神华宁煤各矿正在扩大试点,必将为煤矿安全水平的进一步提高做出贡献.
第四篇煤矿通风与安全论文范例：塔山煤矿矿井建设项目后评价研究
项目后评价是建设项目管理中的最后环节,成功的后评价不仅可以全面认识项目的决策、工程的实施和管理的正确性,还能提高新项目的决策质量.后评价引入我国时间较晚,但发展较快.然而,在前些年煤炭市场的巨大利润下,煤炭行业忽视了后评价工作的必要性,仅有的后评价内容也局限于对环境的后评价.面对当下煤炭市场的低迷,总结矿山建设中的经验教训,提高矿山建设的投资效率成了煤炭企业追求的目标.塔山矿井于2009年6月达产,是目前全国煤炭行业建成的第一个规划最完整、建设速度最快、效果体现最明显的塔山循环经济工业园区的龙头企业,也是我国十一五期间建设的第一个千万吨级矿井.对于这样一座矿井进行后评价,具有典型的示范效应.本文从技术和经济后评价、生产系统安全后评价和社会及环境后评价四个方面进行了较为系统的客观评价.本文用到了灰色聚类法、多层次灰色评价法、模糊数学等方法.全文的结构为:第一章为前言,第二章为矿井建设经济后评价研究,研究内容包括矿井建设的基本财务状况后评价、基于建设过程的财务后评价以及矿井建设国民经济后评价,提出适合塔山矿井的经济后评价指标,并对塔山矿井进行了实证的经济后评价分析,第三章为矿井建设技术后评价,对塔山矿主要技术进行了“三性”——可靠性、适用性、先进性后评价研究,第四章为矿井建设安全后评价
综合研究,研究内容包括煤矿安全事故致因理论、煤矿安全评价研究内容、安全评价的分类、安全后评价指标体系建立原则、塔山矿矿井建设安全后评价具体内容、安全后评价方法介绍,第五章为塔山矿井建设安全后评价实证研究,包括巷道工程的灰色定权聚类研究、通风系统的安全后评价、排水系统的安全后评价、供电系统的安全后评价,第六章为塔山矿井建设社会后评价,包括煤矿建设社会后评价的机理分析、煤矿项目社会后评价指标体系研究、塔山煤矿社会后评价实证分析,第七章为塔山矿井建设环境影响后评价,研究内容包括煤矿环境影响评价概述、工程分析及环保措施有效性分析、塔山矿环境影响后评价,第八章为结论与展望.详细的研究内容及观点如下:第一章绪论.介绍了论文的选题背景、研究目的及意义、述评国内外项目后评价在理论和实践上的发展,同时也介绍了国内煤炭行业后评价的应用现状.在此基础之上,明确了本文的研究目标、研究内容及研究方法.第二章矿井建设经济后评价.将矿井建设项目经济后评价分为矿井建设财务后评价和矿井建设国民经济后评价.评价结果为:从基本财务指标的对比分析看,塔山矿井实现了预期效果,财务内部收益率为21.3%,说明矿井的盈利能力比较强.实际投资回收期虽然比前期预估的回收期要长些,但偏差较小,对投资效益的影响并不大.实际投资利润率及投资利税率均大于预测值,表明塔山矿井达到了预期的投资获利能力,对国家积累的贡献水平达到了行业的平均水平.在提取国民经济后评价指标时,选用了经济内部收益率、经济投资净效益率两个基本的国民经济后评价指标,选取煤炭资源回采率这个指标来衡量矿井对整个国家的
煤炭资源的利用或浪费的状况.评价结果为:经济内部收益率远高于行业水平,说明塔山矿井建设项目是可以接受的,而且还具有一定程度上的抗风险能力,通过对经济投资净效益率指标对比,塔山矿井的投资效益也是可行的.塔山矿井工作面煤炭资源回采率达到了85%的水平,而一般高产高效矿井的煤炭资源回采率要求达到75%,说明塔山矿井煤炭资源采出率高,煤炭资源利用率高.第三章矿井建设技术后评价.介绍了建设项目的技术后评价内容,并对塔山矿井建设项目从可靠性、先进性以及适用性三个方面进行了技术后评价.具体而言,通过提取塔山矿井技术的指标体系,运用模糊综合评价法,对塔山矿井的主副平硐立井掘进、运输系统、掘进系统、采煤工艺及设备、供电系统等进行“三性”后评价分析.第四章矿井建设安全后评价综合研究.探讨了导致煤矿安全事故的轨迹交叉论,认为具有危害能量的物体(或人)的运动轨迹与人(或物体)的运动轨迹的交叉诱发了事故,能量转移论认为异常的或不希望出现的能量转移是伤亡事故的致因,骨牌理论的意义在于移除位于“中间位置”的事故,从而避免事故的发生,人因事故理论介绍了威格里沃思的事故模型和瑟利事故模型.本章还介绍了塔山矿巷道工程、供电系统、排水系统以及通风系统的概况,建立了安全评价指标体系,最后介绍了用于安全后评价的灰色聚类和多层次灰色评价法.第五章塔山矿井建设安全后评价实证研究巷道工程安全后评价:选取塔山煤矿10条主要巷道,设计调查问卷,通过专家调查法获得原始数据,利用ahp法和熵权法获得指标权重,确定灰类个数和灰色白化权函数,采用灰色聚类法,分辨出最安全的巷道,并将10条巷道根据
安全程度进行了分类,其中属于“安全”灰类的有5条,“较安全”的
有5条,同时还确定了各个指标对巷道安全性的影响程度,通风系统安
全后评价:ahp法获得指标权重,构造评价矩阵及白化权函数,由计算获得各级指标的综合评价值.研究认为影响塔山通风系统的5个一级指
标中,通风网络合理性占有最重要的地位,对其安全影响程度占38.63%,设计因素次之,二级指标中,通风方式方法对通风安全最为关键.设计
因素、矿井风流稳定性和通风设施安全性的综合评价值均大于4.0,属于最高等级的灰类,即“安全”的灰类.认为这三个因素的质量对实现
通风系统的高度安全具有直接的积极作用,而巷道因素属于安全度
“较高”的灰类,通风网络合理性属于“较低”安全度的灰类.通风系
统综合评价值为4.05.根据上述结果,本文认为塔山矿通风系统属于
“高度”安全的灰类,通过ahp法得到排水系统2个一级指标及9个
二级指标对排水系统安全性的影响程度权重,多层次灰色评价法的结
果认为,自然因素和防治水工程的综合评价值均大于4.0,属于“高度”安全灰类.整个排水系统的综合评价值也是大于4.0,认为塔山矿通风
系统属于安全性高的灰类,供电系统的综合评价值大于4.0,属于“高度”安全的灰类,其中,供电系统施工质量和管理水平属于“高度”安全的
灰类,而供电设备的安全性属于“中等”安全的灰类.第六章塔山矿社
会后评价.定义了煤矿建设社会后评价的概念,探讨了煤矿社会后评价
的特点,将煤矿社会后评价的内容概括为对社会环境的影响、对区域
发展的影响、对项目所在地居民及弱势群体的影响、对区域科学、教育、文化、卫生等事业的影响、对自然资源与生态环境的影响.接着,
用模糊综合评价法对塔山矿矿井建设项目进行了社会后评价,本文认为塔山矿井建设项目提高了矿区煤炭资源的利用效率,增加了国土开发利用效益,但对大气、水资源、水土流失等生态环境有着一定的破坏,然而对社会经济的正面影响是巨大的,项目促进了当地就业率,提高了居民的收入水平,拉动国家和地区的经济发展,对社会的经济发展产生了正面的影响,在社会环境影响方面,项目对当地政府和管理机构的影响较大,其它方面影响力一般,项目对文化教育也有一定的影响,但影响力也一般.第七章塔山煤矿矿井建设环境影响后评价.给出了环境影响后评价的程序和范围,以生态环境、水环境、声环境、环境空气以及清洁生产作为调查因子对工程运行期大气污染进行调查分析,包括锅炉污染源监测与分析、无组织排放检测与分析、工业场地周围环境空气质量检测与分析,环境噪声的评价结果为,杨家窑村(工业场地南侧50m)环境噪声昼夜间可达到《城市区域环境噪声标准》(gb3096-93)i类标准.厂区噪声的评价结果为,塔山矿井工业场地和盘道风井场地昼夜间厂界噪声全部能满足《工业企业厂界噪声标准》(gb12348-90)中的iii类标准,对矿井生活污水、矿井水和地下水的检测结果进行了分析,塔山矿井建设对当地生态影响主要表现在受井下采煤形成地表沉陷的影响和基础设施的建设引发水土流失的影响,对上覆煤层的沉陷治理情况和塔山井田沉陷区治理情况进行了调研和分析,对矸石场、工业场地及风井场地的水土流失情况进行了分析评价,塔山矿井建设工程较好地体现了清洁开采、清洁利用、全过程治理的清洁生产思想.本文的创新点主要体现在三方面:(1)本文将技术后评价
作为矿井建设后评价的一个单独的研究内容,从技术的可靠性、先进性、适用性三方面对塔山矿井建设项目运输系统、采掘系统以及辅助生产系统三个方面技术进行评价分析,建立了塔山矿井技术后评价“三性”后评价模型,采用基于专家打分法的模糊综合评价法实现了对塔山矿井技术的综合评价.研究认为塔山矿井建设项目的技术后评价效果为“优良”,其中二级指标运输系统工程属于“优良”评价等级的隶属度最高.(2)煤炭项目的社会影响具有多层次性,间接影响和间接效益多.本论文针对煤矿的社会效益与影响以及与社会的互适性展开分析与研究,不单单研究煤矿对当地经济带来的效益,将社会环境、科教、当地居民的生活也纳入到了后评价的范畴,构建出一个多层次性的社会影响后评价指标体系,通过模糊层次综合评价模型实现了对塔山矿矿井建设的社会影响后评价.(3)本文创新性地将安全后评价纳入矿井建设项目后评价中,鉴于煤矿生产系统信息的灰色特征,借助灰色理论模型实现了对塔山矿达产后生产系统安全性的综合评价,研究认为作为一级指标的塔山矿通风系统、供电系统和排水系统均属于“高度”安全的灰类,但有部分二级指标属于“较高”、“中等”或“较低”安全灰类,对10条主要巷道按照安全程度进行了分类,其中5条属于“安全”灰类,5条属于“较安全”巷道.
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第五篇煤矿通风与安全论文范文格式：小煤矿通风瓦斯集群监控系统的研究
如何改善恶劣的小煤矿安全生产状况是一个亟待解决的课题.应用煤矿安全生产监控系统对煤矿的生产状况进行监控,将在很大程度上减少生产事故的发生.但对于数量上占绝对多数的小煤矿而言,大型监控系统未能较好地发挥其作用.针对这一情况,近年来一些科研院所推出了面向小煤矿的“小型煤矿安全生产监控系统”,但它仍不能从根本上解决小煤矿管理不到位、技术人员缺乏、工作效率低等问题.
归其原因,长期以来的这种各矿自成体系的监管模式不适合小煤矿的具体情况,为此,本文探讨了一种新型监管模式——集群监管模式,并以该模式为基础,研发了与之相配套的更适合于小煤矿的通风瓦斯集群监控系统.
本论文做了如下几方面研究工作：1、提出了小煤矿通风瓦斯集群监管模式对于单个小煤矿而言,由于其开采规模与自身能力有限,难以将煤矿安全生产监控工作落实到位.而集群监管模式的提出,就是通过将多个小煤矿的实力联合起来,将有限资源重新整合,达到改善小煤矿安全生产状况的目的.该模式采用多个煤矿共一套监控系统,由远。