近十年我国煤矿热动力灾害统计分析

为了探求热动力灾害的基本规律,在统计2005-2014年我国煤矿瓦斯爆炸及矿井火灾等重特大事故基础上,从灾害类型、地域分布、时间分布3方面分析了我国煤矿热动力事故规律和特点,研究结果显示:热动力事故在煤矿重特大事故中所占比重较大,且每年1、4、7、10、11月为事故高发期,山西、黑龙江、贵州为事故多发地。基于对热动力灾害的特点特征分析,得到预防瓦斯煤尘爆炸事故和矿井火灾的相关信息。     

矿井热动力灾害及救援安全性判定研究现状及展望

矿井热动力灾害是煤矿重特大事故的主要灾害类型,严重制约着煤炭绿色安全高效开采。总结了矿井热动力灾害的发展概况,分析了救援中热动力灾害灾变特性,对矿井火灾环境特征参数的时空演化规律、救援危险区域的判定、救援安全性评价分别进行文献梳理与论述,探讨了现阶段研究存在的不足,对矿井热动力灾害及其救援安全性预测的重点研究方向进行了展望:救援行为影响下典型可燃物火源特性及火灾巷道环境参数变化规律,救援过程大范围巷道内环境参数的时空演化规律及继发灾害的孕灾机制,灾后瓦斯运移规律、燃烧火焰及爆炸冲击波传播规律,继发灾害叠加效应下救援危险态势的动态判定方法。研究成果对我国矿井热动力灾害及救援安全性预测领域的理论与技术研究有一定的参考价值。     

煤矿特别重大瓦斯爆炸事故应急救援及决策实施效果评价原则

通过对煤矿特别重大瓦斯爆炸事故致因的分析,揭示了近年来大多数煤矿特别重大瓦斯爆炸事故并未发生在人人警惕的高瓦斯区域,而发生在正常生产条件下的低瓦斯"安全"区域的新特点,以及灾害应急救援的薄弱环节致灾的规律,论证了应急救援的重要性;基于权变理论对应急救援决策进行分析,提出及时了解、正确分析突发事件或原发性灾害的相关信息并及时应对,控制其致灾隐患是应急救援的关键;分析了以往对应急救援事后评价的片面之处,提出在界定救灾决策者的责任时,不仅要评价救灾决策实施效果,而且应根据在当时仅能掌握的部分灾情条件下,决策者是否选择相对较优的救灾方案的观点。     

基于煤矿热动力灾害事故救援灾区状态的路径分析

煤矿热动力灾害事故救援灾区状态路径分析,主要为了确保科学施救、高效施救和安全施救。分析的主要方法包括,利用矿井风量风压的变化,判断通风系统被破坏情况;瓦斯爆炸对矿井通风系统的影响;通过取样和监测系统分析判断井下灾区气体成分;利用多种气体变化曲线图对灾区气体变化情况进行分析;利用爆炸三角形原理对灾区是否具有爆炸性进行分析。通过分析判断灾区的状态,从而采取科学的救援手段。     

我国矿井热动力灾害评价研究进展及趋势

我国煤矿热动力灾害事故(矿井火灾和瓦斯爆炸)频发,严重威胁着煤矿的安全生产和矿工的人身安全。近年来,国内学者在煤矿热动力灾害事故评价方面取得了巨大成就。在大量查阅文献的基础上,对矿井热动力灾害的研究现状做了详细的介绍,分析了现有研究存在的不足,对热动力灾害救援安全评价的发展趋势做了展望,提出应建立矿井热动力灾害的动态评价预测模型和救援安全性判定准则,以便在灾害发生后,能够根据实时获取的灾害信息判断灾害的发展趋势和救援的安全性。     

煤矿热动力灾害及特性

煤矿热动力灾害被分为瓦斯、火灾、煤尘等灾害分支,未能形成完整的体系,导致其防治缺少系统性和综合性。对国内外发生的煤矿重特大事故进行了系统调研与总结,提出了煤矿热动力灾害概念,构建了煤矿热动力灾害学内容体系。重点对煤矿热动力灾害中的一些热点问题进行了分析,指出了在瓦斯与煤着火的复合灾害、低瓦斯矿井的安全性、抽采瓦斯在防治瓦斯事故中的作用、事故与管理的关系、注惰性介质防灭火的有效性、矿井隔爆设施的作用、事故中的人员逃生等问题上的认识误区。     

基于IAHP方法的煤矿瓦斯爆炸事故分析

以历史上发生的数起重特大煤矿瓦斯爆炸事故为研究案例,对造成事故的原因进行总结、归纳及逻辑推理。运用改进的层次分析法(IAHP)建立了分析模型,对煤矿瓦斯爆炸事故进行了定性识别及定量分析。结果显示,通风系统设计合理性、通风机运行情况、风筒情况、瓦斯异常涌出和瓦斯检测系统情况为主要致灾因素。各因素评价结果与实际情况基本相符,研究结果可为煤矿日常的瓦斯爆炸风险防控及安全管理提供依据。     

象山矿井隐蔽致灾地质因素分析及防治措施

为切实提升煤矿安全生产管理水平，有效防范和遏制重特大事故发生，对象山矿井的隐蔽致灾因素进行探究。梳理了象山矿井现有的地质成果，结合煤矿隐蔽致灾因素具有隐蔽性、时变性、突发性、难探测和难预防的特点，对其地面和矿井内的钻孔、煤层气井、地质构造、瓦斯、煤层自燃、煤尘爆炸、老空区和导水裂隙带等因素进行了分析。总结出该矿井内的封闭不良钻孔、瓦斯、奥灰水、导水裂隙带等主要隐蔽致灾因素，并提出了相应的预防和治理措施。     

减少煤矿重大事故措施析议

随着煤矿不断向深部开采、地质、开采条件进一步复杂,瓦斯等灾害的严重性和处理的难度也随之进一步加大。瓦斯事故已经成为我国煤矿安全生产的重大危害,瓦斯不治,矿无宁日,切实把防治重特大瓦斯煤尘爆炸事故作为安全工作的重中之重,加大综合治理的力度,显得十分迫切。本文就针对矿井重大灾害事故的特点,浅谈减少煤矿“一通三防”重大灾害事故发生的管理措施。     

矿井通风与重特大事故之间的关系

通过对我国煤矿近年来发生的典型重特大事故原因进行分析,发现重大事故的发生大多都与通风系统的缺陷有关。分析了加大通风量对防止煤矿瓦斯爆炸的副作用,得出不可靠的通风系统是产生重特大事故或使事故扩大、造成重大人员伤亡的主要原因。     

基于虚拟现实技术开发的矿山救援虚拟仿真演练系统

为提高矿山救援队伍的救灾实战能力,提升日常训练效果,基于Unity3D虚拟现实开发平台,结合救援演练内容,设计出矿山救援虚拟仿真演练系统实现框架。采用高质量建模技术建立救援模型和场景,在数据库数据管理的基础上,利用基于时间尺度的知识推理方法,实现火灾、水灾、煤与瓦斯突出、煤尘爆炸和顶板灾害等5种灾害动态场景的模拟和控制,采用IK骨骼控制、有机状态机技术实现系统交互控制。最终形成了基于虚拟现实技术的矿山救援虚拟仿真演练系统,可为仿真演练技术在灾害救援领域的应用提供参考。     

矿井瓦斯异常涌出防控现状及展望

为了探索煤矿瓦斯异常涌出灾害防控新技术,研发瓦斯灾害智能化预警及防控装备,保障高瓦斯矿井安全高效开采,基于煤矿瓦斯异常涌出灾害的复杂性特点,从瓦斯地质异常区探测技术、通风稀释异常瓦斯技术、瓦斯异常区抽采技术和瓦斯异常涌出应急处置等4方面梳理了已取得的研究成果和实践经验,并从动态透明瓦斯地质、多源信息瓦斯灾害智能探测技术、瓦斯异常涌出大数据挖掘技术、瓦斯异常涌出智能防控技术、瓦斯异常涌出事故机器人应急救援技术等5个方面进行了展望,为提高煤矿瓦斯异常涌出灾害防控能力、减少矿山安全事故的发生指明了方向。     

多灾种链生灾害对煤矿应急救援影响的研究

为了研究多灾种链生灾害对煤矿应急救援体系的影响,对煤矿事故的多种灾害如冲击地压、煤与瓦斯突出、顶板事故、水灾、火灾和煤尘爆炸等进行了分析,总结了链生灾害的类型,并分析了链生灾害的发生原因,分析表明灾害发生区域重叠性和灾害间的诱发性是链生灾害发生的基础,使各灾害发生链生耦合。总结了现有的应急救援体系和针对单种灾害的救援模式,发现救援模式的单一性无法满足多灾种链生灾害的事后救援工作,没有形成多灾种综合救援体系,相应增加了应急处置和救援的难度。详细阐述了链生灾害对灾害预防手段和防控主次关系变化的影响,同时研究了对救援模式、应急预案、救援队伍、应急制度等整个救援体系的影响。研究结果表明:链生灾害是建立在多尺度、多时空、多诱发性的一种复杂的链生耦合过程中,给煤矿灾害防控和救援体系带来很大影响,亟需完善针对多灾种链生灾害的现代应急救援体系。     

掘进工作面顶板水力压裂防灾技术应用研究

高瓦斯、高地应力掘进工作面顶板围岩动力现象频繁出现，严重制约了矿井安全生产。为防止煤岩动力灾害事故发生，五阳煤矿采用水力压裂技术开展掘进工作面顶板围岩卸压增透试验，以减小巷道上方应力效应、预先释放顶板瓦斯。利用瞬变电磁仪检测煤层裂隙电阻率变化以表征顶板水力压裂试验开展情况，通过对比顶板水力压裂前后工作面瓦斯浓度、煤炮响应次数及微震事件，研究顶板水力压裂技术的防灾效果。研究表明，煤层电阻率受顶板水力压裂效果影响巨大，同时压裂防灾效果明显，施工前后各项指标均有明显降低，瓦斯浓度降低40%，煤炮响应次数减小85%，微震事件减小76%。     

矿井救灾机器人

该文介绍了近年来我国煤矿生产中发生的安全事故和造成的人员伤亡情况,简要分析了煤矿救灾机器人的相关技术,并指出了未来矿井救灾机器人的发展前景和需要进一步解决的技术问题。这对于未来矿井救灾机器人更有效的应用于煤矿救灾有着重大的意义。     

工作面顶板灾害类型、监测与防治技术体系

长期以来顶板灾害在我国煤矿灾害事故中发生起数和死亡人数始终占据首位,是困扰煤矿安全生产的主要难题。笔者开展了顶板岩性、矿压显现特征和顶板灾害案例统计分析,结果表明:我国回采工作面顶板灾害主要表现为片帮冒顶、顶板大面积突然垮落和大面积切顶压架3种类型。系统分析了各类型顶板灾害的发生特点及致灾原因:片帮冒顶多发生于松软煤岩体,采煤方法不合理及管理不当的工作面;顶板大面积突然垮落一般为坚硬顶板大面积悬顶、瞬时垮落所致;大面积切顶压架主要发生在薄基岩浅埋深工作面或顶板累积下沉量大引起顶板在煤壁处断裂的工作面。针对我国顶板灾害监测与防治,建立了工作面顶板灾害全景监测预警技术架构,即采用微震监测系统监测远场顶板活动,采用矿压监测系统监测近场顶板运动,采用三维激光扫描技术监测煤壁片帮时空演化,通过监测数据系统分析,动态掌握采场围岩的活动规律和支架工况,实现顶板灾害监测预警。提出了工作面开采全过程的顶板灾害综合防治技术体系,在工作面开采前确定合理采煤方法,合理工作面布置方式,科学开采参数及优化设备选型配套,这是防治顶板灾害的核心技术;在开采过程中保持支架良好的工况辅以顶板弱化技术,进而实现工作面顶板灾害防治。     

矿井反风及其反风装置

在保障煤矿井下采掘安全的前提下,矿井反风是在发生火灾、爆炸等灾变时,为防止有害气体进入井下工作场所,急速撤离受影响地区人员和抢救受害人员,制止灾害扩大等而迅速地把矿井巷道风流方向反转的非常技术措施。实践证明,及时、得当的反风是可以大大减少人员伤亡的。本文根据《煤矿安全规程》的规定,对矿井反风的要求、反风装置等做一详细的分析。     

世界煤炭工业发展综论

为了有效地减少煤矿安全事故发生,制订科学的预防灾害措施,以近11年的煤矿安全事故相关数据为统计分析样本,通过对事故等级和事故类型2个要素进行深入分析,研究我国煤矿安全事故发生的规律和特点。以瓦斯、放炮、水害、运输、顶板、机电、火灾和其他事故发生起数作为样本数据,构建灰色神经网络在线预测模型,并基于2021年数据进行验证。结果表明,一般事故最多,其次是较大事故和重大事故;顶板、运输、机电和其他事故起数整体呈现上升趋势,顶板事故最多;灰色神经网络模型平均相对误差和均方根误差分别为0.161和2.902,与灰色模型相比分别降低了0.234和2.945。因此,采用灰色神经网络模型对煤矿安全事故进行预测的精度更高、稳定性更好。

     

煤矿瓦斯灾害防治研究进展

从分析煤矿发生瓦斯爆炸灾害事故的原因及特点着手,介绍了预防和控制瓦斯爆炸灾害事故的技术措施及发展趋势,说明瓦斯爆炸事故的防治是煤矿安全工作的一项系统工程,必须放在安全工作的首位,才能使瓦斯爆炸事故及其他灾害事故大幅度减少。