基于ISM-BN的煤矿瓦斯爆炸风险评判方法及其应用

为有效评估煤矿瓦斯爆炸风险,提出了一种基于解释结构模型（ISM）和贝叶斯网络（BN）的瓦斯爆炸风险评估方法;首先利用扎根理论对65起典型瓦斯爆炸事故案例进行3级编码,提取出13个瓦斯爆炸风险致因因素;其次通过解释结构模型建立贝叶斯网络结构,引入云模型计算贝叶斯网络节点的先验概率和条件概率,并将概率值导入GeNie软件中进行贝叶斯网络参数学习,对煤矿瓦斯爆炸发生可能性进行评价;最后对贝叶斯网络模型进行敏感性分析和诊断推理,分析诱发煤矿瓦斯爆炸的关键致因因素,并提出相应对策措施。以山西某矿为例进行评价方法应用,结果表明：除瓦斯超限和产生点火源2个瓦斯爆炸必要条件之外,煤尘爆炸、通风系统缺陷、瓦斯涌出、机电设备火花、煤自燃、设备失爆、违规爆破等因素是煤矿瓦斯爆炸的关键致因因素,且导致这些关键致因因素发生的深层原因是管理层因素,评价结果与实际情况相符。     

响水矿井煤与瓦斯突出的多层次模糊综合评价

针对响水矿井煤与瓦斯突出各因素的控制程度进行综合评价,结合影响煤与瓦斯突出各因素众多的特点,运用模糊数学理论,建立了响水矿井煤与瓦斯突出多层次模糊综合评价模型。采用事故致因理论从人、机、环境、管理的角度系统地分析了响水矿井煤与瓦斯突出事故的致因因素。考虑各类因素以及同类因素间的模糊性,计算出煤与瓦斯突出因素类及因素间权重度和隶属度,针对控制较为薄弱的因素采取行之有效的措施,防止煤与瓦斯突出事故的发生。     

某矿重大煤与瓦斯突出事故原因分析

通过对贵州省普定县某煤矿2012年"5.16"重大煤与瓦斯突出事故现场分析,结合事故现场特征、突出机理和突出能量动态平衡理论,分析得出:事故的主观因素为掘进M2煤层时未采取防突措施、采用非正规采煤方法导致应力集中、安全防护措施不到位和违规放炮诱发煤与瓦斯突出;事故段M2煤层煤层松软变厚、地应力增加及高瓦斯压力梯度是事故发生的客观因素;2151运输巷掘进工作面事故前突出动力能增大,突出消耗能减小,突出动力能大于突出消耗能,导致两者在动态酝酿过程中失去平衡而引发突出;突出地点短时间内涌出了大量瓦斯及抛出的煤炭堵塞了回风下山,而导致瓦斯逆流是造成人员伤亡的主要原因。     

基于风险界面理论的煤与瓦斯突出风险研究

为了防止煤与瓦斯突出的发生,利用风险界面理论对煤与瓦斯突出的风险因素进行分析,得出了煤与瓦斯突出与地质构造、瓦斯、煤层性质、瓦斯放散初速度、瓦斯涌出初速度、突出征兆、发生地点、防突措施等因素之间交互作用频繁,转化为事故的概率极高,需要系统防范。并在此基础上建立煤与瓦斯突出危险因素鱼骨图,揭示了风险与事故的内在关联。     

基于关联规则的煤矿瓦斯事故致因链研究

为有效利用煤矿安全事故"大数据"研究煤矿安全事故的潜在规律,在建立包含环境、设备和人因致因因素的煤矿安全事故综合致因模型基础上,建立了煤矿安全事故的数据库系统,并以煤矿瓦斯事故为对象,利用Apriori算法对瓦斯事故的致因数据进行挖掘,获得了煤矿瓦斯事故致因因素的极大频繁项集,并通过确定项集致因因素之间的关联规则,获得煤矿瓦斯事故的致因链。研究结果表明:操作者违反规章制度是煤矿瓦斯事故发生的直接原因,未严格落实规章制度是核心致因。通过预防未严格落实规章制度的发生切断煤矿瓦斯事故的致因链,可以很大程度上减少煤矿瓦斯事故发生的概率。     

基于综合假说的鹤岗矿区益新矿煤与瓦斯突出事故分析

针对目前国内外对煤与瓦斯突出事故研究现状,基于鹤岗矿区益新矿发生的突出事故,结合鹤岗矿区构造特征和黑龙江东部区域构造应力场,从发生突出事故时的地应力、构造煤及瓦斯等因素出发,对煤与瓦斯突出的致因进行了研究分析,构造应力提供动力条件,瓦斯膨胀引发链锁效应,构造煤厚度与突出强度呈正相关,认为益新矿发生的突出事故是构造应力、构造煤与瓦斯的综合作用的结果。     

煤与瓦斯突出事故预防信息系统研究

随着煤矿开采深度的增加,煤与瓦斯突出事故日趋频繁,在预防煤与瓦斯突出事故过程中,技术因素和管理因素是两个不可忽略的方面,二者相辅相成,对煤矿企业避免和防止煤与瓦斯突出事故具有很重要的意义。本文研究和分析了煤与瓦斯突出事故的影响因素,提出评判突出危险性的研究方法,得出安全等级。利用Visual Basic软件对煤矿煤与瓦斯突出事故预防管理信息系统进行开发。     

基于G-K评价与粗糙集的煤与瓦斯突出分类分析

采用G-K评价方法,依据煤矿生产过程中煤与瓦斯突出事故发生的可能性、人员暴露于危险环境中的频繁程度及发生事故可能造成的后果3个指标,确定了矿井煤与瓦斯突出分类等级划分标准。基于粗糙集理论,以指标集为基础,建立了煤与瓦斯突出分类的知识表达系统,提出了决策表中知识约简、规则提取原则。以典型煤矿煤与瓦斯突出实际数据为例,通过粗糙集决策规则的数据处理过程,得出在影响煤与瓦斯突出分类的9种因素之中,主导因素为3项,其排序为最大开采深度、最大突出强度和最大瓦斯压力。在实际分类中,不应该只考虑其中一个因素,而要综合考虑9种因素,从而有效地控制煤与瓦斯突出。     

大平煤矿煤与瓦斯突出特征及影响因素分析

安全高效生产是煤矿工作的重中之重,整理分析了大平煤矿历年的煤与瓦斯突出资料,总结出了煤与瓦斯突出的基本特征。运用瓦斯地质理论分析了影响大平煤矿煤与瓦斯突出的主要因素为地质构造、高能瓦斯、煤层埋深以及构造煤,尤其是褶皱和断裂构造及高能瓦斯赋存。认为地质构造通过控制瓦斯赋存、煤体结构类型来控制突出的发生,是发生突出的主导因素;高能瓦斯作为突出发生的能量条件,是影响突出的重要原因;而大平煤矿煤层埋深与煤层瓦斯含量和瓦斯压力关系明显,瓦斯垂直分带性强,是煤与瓦斯突出的另一个原因;同时大平煤矿构造煤成层发育,属易突出煤层,为煤与瓦斯突出创造了物质条件,是该矿发生煤与瓦斯突出的关键因素。这些原因为今后防治煤与瓦斯突出工作指明了方向。     

松树镇煤矿瓦斯地质规律及瓦斯防治措施研究

运用瓦斯地质理论和方法,分析了松树镇煤矿地质因素对煤与瓦斯突出的影响及回采工作面瓦斯涌出特征。结果表明,地质构造和煤层埋深是影响煤层瓦斯赋存主要因素,而煤与瓦斯突出主要受地质构造影响,在地质构造带应力较集中,煤体结构遭到破坏,瓦斯含量及压力增大,容易导致煤与瓦斯突出事故发生;回采工作面瓦斯涌出以采空区瓦斯涌出为主,约占46.62%。在此基础上提出了优化通风系统、完善瓦斯监测预测和加强瓦斯抽采等瓦斯综合防治措施,为松树镇煤矿安全生产提供技术保障。     

大平煤矿重特大瓦斯事故关键链分析及对策研究

基于事故树理论提出事故关键链概念,并给出分析事故关键链的一般过程。通过对2004年大平煤矿"10.20"特大型煤与瓦斯突出引发特别重大瓦斯爆炸事故分析,得出该矿未及时升级为煤与瓦斯突出矿井等5个事故关键链是引发事故的主要原因。应用结果表明:利用事故关键链方法分析煤矿重特大瓦斯事故,切断事故关键链,可以有效避免事故发生,从而提高煤矿生产安全性,并对同类煤矿事故预防有一定的指导意义。     

灰关联技术在煤矿瓦斯爆炸致因分析中的应用

随着我国煤矿不断地向深部开采,矿井瓦斯浓度逐渐增大,煤矿瓦斯爆炸事故也呈现出日趋严重的趋势。瓦斯爆炸事故的发生是多因素综合作用的结果,为了分析导致事故发生各影响因素的影响程度,需要对事故各致因因素影响程度的大小进行比较。采用灰关联分析方法对煤矿瓦斯爆炸事故发生的原因进行分析,首先确定煤矿瓦斯爆炸事故发生的原因,然后分别计算各类事故致因因素对事故发生的灰色关联度,并对灰关联度计算结果进行排序,从而确定各影响因素关联度的大小顺序,得出机电设备老化是高温热源产生的最主要原因,通风系统设计不合理是瓦斯聚集的最主要原因。     

煤矿瓦斯突出事故致因分类研究

为确定导致煤与瓦斯突出的行为因素,以采取预防措施降低煤与瓦斯突出事故率,基于事故致因"2-4"模型建立了煤与瓦斯突出事故原因分类框架,进而统计分析了93起重特大煤与瓦斯突出事故发生的直接原因、间接原因、根本原因、根源原因,得到了各类事故原因的具体表现形式和主要因素,并给出了与各阶段因素相应的控制措施。结果表明:事故原因可分为4个阶段13类因素,直接原因不安全动作、直接原因不安全物态、间接原因、根本原因,根源原因中引发事故比例最高的因素分别为违章放炮、突出预兆、安全意识不高、安全培训管理制度不健全、安全决定于安全意识。并根据研究结果提出了事故原因的控制措施。     

寺家庄矿煤与瓦斯突出特征及规律研究

安全高效生产是煤矿工作的重中之重,通过分析寺家庄煤矿历年煤与瓦斯突出资料,运用瓦斯地质学有关理论,确定地质构造因素、高动能瓦斯、煤层埋藏深度和构造煤对寺家庄煤与瓦斯突出有很大的影响。地质构造对煤体内瓦斯赋存、煤体构造类型有重要影响,是突出发生的主导因素;高能瓦斯作为突出发生的能量条件,是影响突出的重要原因;寺家庄煤矿煤层埋深与煤层瓦斯含量和瓦斯压力关系明显,瓦斯垂直分带性强,是煤与瓦斯突出的另一个原因;同时寺家庄矿煤层构造煤发育,属易突出煤层,为煤与瓦斯突出创造了物质条件,是寺家庄矿发生煤与瓦斯突出的关键因素。这些原因为今后防治煤与瓦斯突出工作指明了方向。     

基于失稳爆析的瓦斯突出机理研究

煤与瓦斯突出事故属于我国煤矿生产中的多发事故,但目前国内外对煤与瓦斯突出机理的认识尚不统一,通过对煤与瓦斯突出事故发生时现象及原因的统计分析,提出了“煤层失稳—瓦斯爆析”的煤与瓦斯突出机理,认为“外力扰动引起煤层单元体平衡应力骤增,突破煤层自身抵抗能力发生失稳而产生脆性变形,造成煤层单元体吸附瓦斯爆炸式解吸,爆析后有限空间产生的瓦斯压力导致煤储层压力（平衡应力）剧增,再次突破煤层本身抵抗能力发生失稳”,这一现象循环往复,最终导致煤与瓦斯突出。煤与瓦斯突出是在失稳指数、瓦斯爆析含量临界值“双指标”超标时,在外力诱导下而产生的瓦斯动力现象。煤与瓦斯突出防治应从降低煤层瓦斯爆析含量、增大煤层失稳指数和合理规避外力作用这3个方面进行,并提出了具体实施方法。     

基于灰色关联分析的煤与瓦斯突出预测指标优选

煤与瓦斯突出是煤矿地下开采过程中的一种动力现象,猛烈的动力效应可导致火灾和爆炸事故的发生。因此,对煤与瓦斯突出的相关因素合理地预测与评价,对煤炭工业的健康持续发展具有重要意义。利用灰色理论中灰色关联分析数学模型,定量分析了6种预测煤与瓦斯突出的指标,并确定了最佳预测指标,为煤与瓦斯突出预测指标的选择提供了定量化依据。     

CO_2深孔预裂增透技术的试验分析研究

为了有效提高高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井的瓦斯抽采量,降低煤矿发生瓦斯事故概率,本文分析研究某煤与瓦斯突出矿井使用CO_2深孔预裂增透技术,在已经抽采瓦斯区域进行増透试验,得出CO_2深孔预裂増透技术能在本煤层瓦斯预抽的基础上提高抽采量。     

中国煤矿煤与瓦斯突出现状及防治对策

结合中国煤与瓦斯突出历史数据和典型煤与瓦斯突出案例,依据2005年国家煤矿安全专家对45户重点监控国有煤矿企业安全会诊报告和2006年全国煤矿事故分析报告,对45户重点监控国有煤矿企业煤与瓦斯突出矿井情况和2006年一次死亡3人以上煤与瓦斯突出事故进行了详细的统计分析．得出了煤与瓦斯突出灾害日趋严重,现有突出矿井防突措施不到位、安全基础薄弱,乡镇煤矿已成为煤与瓦斯突出事故的重灾区是目前中国煤矿煤与瓦斯突出事故频发的主要原因．在此基础上,提出了加强煤矿安全监管、监察力度,提高乡镇煤矿煤与瓦斯突出矿井安全准入条件等9条煤与瓦斯突出防治工作建议．     

能量转移论在预防瓦斯突出分析中的应用

根据事故致因理论的能量意外释放论,结合煤与瓦斯突出假说中的瓦斯作用说及瓦斯突出综合能量假说理论,从系统安全科学的角度对煤与瓦斯突出的原因进行了分析;有利于对煤与瓦斯突出机理的进一步认识;笔者运用系统安全科学的观点提出了防治煤与瓦斯突出的对策。     

FTA法在煤与瓦斯突出事故分析中的应用

应用事故树分析法和轨迹交叉理论,结合贵州响水煤矿煤与瓦斯突出的事故实例,创建了煤与瓦斯突出事故树模型。对事故基本事件的结构重要系数进行了重要度分析,及事故树模型最小割集和最小径集分析,找出瓦斯压力大和瓦斯含量大是基本事故的主要因素;受物和人因素的双方面影响,多个子因素相互作用引起事故,为预防煤与瓦斯突出提供了科学依据。