煤矿瓦斯爆炸危险性评价及预警系统开发

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1、煤矿瓦斯爆炸危险性评价及预警系统开发研究ResearchonRiskEvaluationandForecastSystemDevelopmentofGasExplosioninCoalMine桂祥友(教授，博士)贵州大学本文主线1绪论2煤矿瓦斯涌出量预测理论与方法3煤矿瓦斯爆炸危险源分析4煤矿瓦斯爆炸危险性评价理论与方法研究5煤矿瓦斯爆炸危险性评价与预警系统开发6结论煤矿企业内部对瓦斯危险性的辨识、评价研究不够深入，同时我国煤矿企业瓦斯危险性评价与预警系统开发和其他行业相比，尚处于初级阶段，致使目前在煤矿安全生产中难于准确地把握煤矿生产系统中的重大隐患及薄弱环节，难

2、以采取针对性的预防措施。因此，煤矿企业内部如何结合煤矿生产系统的特点，建立煤矿瓦斯危险性评价的非线性、动态评价模型、建立有效的评价理论和方法对煤矿瓦斯危险性评价、如何进行评价程序的计算机实现、建立计算机瓦斯危险性评价与预警系统已成为是一个迫切需要解决的新课题。1绪论1.1问题的提出1.2国内外研究现状与发展趋势安全评价首先在20世纪30年代出现于保险行业，20世纪60年代是开始全面、系统地研究企业、装置和设施安全评价原理与方法的历史阶段。60年代后期，以概率风险评价(PRA)为代表的系统安全评价技术得到了研究和开发。随着现代科技的迅速发展，特别是数学方法和计算机科学

3、技术的发展，以模糊数学为基础的安全评价方法得到了发展和投入应用，并拓展了原有的方法和应用范围，如模糊故障树分析、模糊概率法等。应用计算机专家系统、预警系统，对生产系统进行实时、动态的安全评价等。国外研究现状与发展趋势国内研究现状与发展趋势我国煤矿安全评价工作起始于1981年，与其他行业相比，时间上几乎同步，但研究规模、深入程度要落后于其他（化工、冶金）行业。目前煤矿采用的安全评价方法，从评价方法的原理与具体算法角度分析，大多采用传统的理论方法，或借用其他行业的现有技术来处理煤矿的特殊问题，均存在一定的局限性，主要是事故树分析法和安全检查表法（安全评价资质中心大都采用

4、安全检查表法），其研究内容主要集中于安全评价的基础性工作，对安全评价的理论和技术研究等尚不够深入。安全评价的发展将集中在以下几个方面：评价技术的研究；安全评价范畴方面。安全系统的三维结构原理，从时间维上将安全评价划分为四大类型。即安全预评价、综合管理现状安全评价、重大危险源评价和事故原因分析评价；组织管理方面的研究。政府为主导，组织开展工业安全评价技术规范和管理标准的研究和制定工作。本文研究的内容：鉴于我国对煤矿瓦斯爆炸危险性评价与预警系统的开发研究现状，本文开发了与评价方法相对应的煤矿瓦斯爆炸危险性评价与预警系统，为煤矿企业内部能够对瓦斯危险性评价做到准确、科学与

5、快捷开辟了道路。本文研究的方法：本文提出了的瓦斯爆炸危险性评价方法（模糊综合评价法、灰色理论），能对煤矿瓦斯爆炸危险性进行定量分析，对系统发生危险、危害的可能性进行危险程度的确定。1.3本文研究内容、方法和意义研究意义：本文提出的煤矿瓦斯危险性评价的思路与方法，旨在建立一种全新的瓦斯爆炸危险性评价模式，建立一个全新的、快速反应的瓦斯爆炸危险性评价与预警系统，这将为煤矿安全管理决策提供快捷和科学的决策信息，及时预测、控制事故、减少事故损失。通过计算机程序实现，对煤矿作好瓦斯爆炸危险性评价、事故预防、指导煤矿安全生产具有重要的理论意义。2煤矿瓦斯涌出量预测理论与方法2.

6、1煤矿瓦斯涌出量预测矿井瓦斯涌出量,其大小不仅取决于煤层瓦斯含量，而且与一系列的瓦斯地质条件和开采技术条件有关。同一煤层即使瓦斯含量相同，但由于采掘布置和采煤方法、采掘工艺、采掘时间的不同，瓦斯含量相同的层，由于煤层的特征和含煤岩系中各煤层组合关系的不同，瓦斯涌出量也有差异。因此矿井瓦斯涌出量是一个多因素影响的参数，且是一个动态变化过程。建井过程中，煤层巷道掘进时瓦斯涌出量统计分析资料表明：瓦斯主要来源于煤壁涌出，而煤壁瓦斯主要取决于煤壁的暴露时间和裂隙发育程度，其规律为，与普通掘进工作面的瓦斯涌出一样，综合机械化掘进工作面的瓦斯由两部分组成，即巷道煤壁和掘进落煤瓦

7、斯涌出。煤壁瓦斯涌出量随暴露时间的增长而衰减；煤壁瓦斯涌出量随暴露面积(或长度)的增大而增加；巷道接近构造影响带或裂隙发育带时，瓦斯涌出量会突然增高。2.2煤矿瓦斯涌出规律2.3煤矿瓦斯涌出量预测方法的选择以下介绍几种常用的预测方法。判断预测法：专家评估法：市场调查法：情景分析法：回归分析法：灰色预测方法：2.4预测理论和预测方法2.4.1模糊预测方法煤矿瓦斯事故危险性风险的综合评价是一个比较典型的涉及多因素的综合判断问题，其结论也存在着模糊性，只能用一个数值区域来表示，多级模糊综合评判法能够较好地处理多因素、模糊性及主观判断等问题，因此，多级模糊综合评判法是危