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(1)注重職業安全健康管理是大勢所趨。隨著時展和科技進步,特別是“新技術、新裝備、新工藝、新材料”在煤礦各大生產系統中的廣泛應用,現代化礦井的系統安全保障能力不斷提升,加之日益嚴格的安全監督管理,重大傷亡事故已經基本得到控制或杜絕。推動安全管理由保障人的生命權向維護職工的健康權益轉變。(2)注重作業場所粉塵治理是現實要求。煤礦組織生產過程中,綜采、放炮、錨噴、裝運、選煤等工序均可產生大量粉塵,其中呼吸性粉塵可引起塵肺,嚴重危害煤礦工人的身體健康。同時,煤塵在達到一定濃度和條件時還會引起爆炸。因此,煤礦粉塵治理不僅是職業衛生的要求,也是“一通三防”管理的重要方面。盡管通過傳統的防塵、降塵措施,現場粉塵濃度得到了一定程度控制,但在實際工作中,受特殊作業崗點易產塵、職工勞動防護意識薄弱等因素影響,不同程度存在塵肺病威脅。(3)國家對職業危害防治要求越來越嚴格。《職業病防治法》已經明確將因接觸粉塵引起的疾病納入職業病范疇,并對從事高危粉塵作業實行特殊管理。國家對煤礦作業場所總粉塵和個體呼吸性粉塵濃度控制標準要求越來越高,監測程序越來越嚴格。
2強化粉塵治理及職業安全健康管理的主要做法
2.1強化宣傳、加強領導、完善制度
(1)思想理念發生根本性轉變。認真履行職業危害告知義務,重新規范設計并統一安設了現場職業危害告知牌、警示牌;井口、選煤廠等重要場所設置公告欄。廣泛宣傳國家《安全生產法》、《職業病防治法》等法律法規,扎實開展形式多樣、內容豐富的職業安全健康宣傳教育。全員職業危害防控觀念和健康保護意識顯著增強,關注安全、關心健康、關愛生命的良好氛圍日益濃厚。(2)組織領導得到全面加強。從嚴落實職業安全健康第一責任人職責,成立以礦長、黨委書記為組長的職業安全健康領導機構,在礦醫院設立職業病防治部門,配備管理、技術、醫護等專職人員,各單位設立職業衛生管理小組;成立無塵化礦井建設工作領導小組,各科室、區隊明確一名分管綜合防塵工作的副職,采掘單位設立專職防塵員。做到了機構到位、人員到位、責任到位。(3)制度機制不斷健全完善。修訂出臺《職業衛生管理規定》、《放射防護管理規定》以及聽力保護、振動防護等一系列制度,專門制定《職業衛生考核細則》,形成了符合生產現場實際,具有自身特色的職業安全健康制度體系。在全煤系統率先建立并運行了質量、環境、職業安全健康管理體系,首家完成了三體系運行與卓越績效管理體系的優化整合,正式啟動運行全面一體化管理體系,考核結果與各單位獎懲掛鉤,礦井職業安全健康保障水平進一步提高。
2.2強化綜合防塵管理,推進技術裝備升級
(1)大力推廣應用新技術、新裝備。采煤工作面安裝了采煤機負壓二次降塵裝置;進回風巷安裝了旋轉噴霧、捕塵簾;破碎機、轉載機機頭轉載點實行封閉式噴霧降塵;回風巷安裝了粉塵在線監測噴霧系統;改造了風流凈化水幕。綜掘工作面推廣使用新型濕式大功率除塵風機、加壓泵及控塵系統;綜掘機承載段安裝了高壓噴霧泵,實現了水電閉鎖;工作面回風流安裝了捕塵簾。普掘工作面安裝了噴漿大功率除塵風機,噴漿機與除塵風機實現了聯動;安設了放炮遠程壓氣自動噴霧降塵裝置,職工現場勞動作業環境顯著改善。(2)不斷強化井下綜合防塵管理。安裝先進的安全監測系統,粉塵、瓦斯檢測儀器等監測監控設備,設立日常粉塵監測點160余個。嚴格落實采掘工作面注水措施,制作使用礦車防塵罩,強化灑水除塵、地面沖塵管理,建立清潔運輸流程。建立健全巷道管路、電纜及其他機電設備日常清潔除塵制度。統一設計、規范使用防塵設施管理牌板、沖塵管理牌板及沖塵責任范圍管理牌板。強化各采煤工作面、掘進迎頭、轉載點等產塵地點監督檢查,確保了現場噴霧降塵效果。(3)著力推進地面重點區域粉塵治理。以煤場和選煤廠作為地面粉塵、噪聲管理的重點,結合現場管理樣板化企業創建,突出抓好了煤場環境綜合治理,持續深化選煤廠、煤場標準化車間、標準化崗點建設,全面實施跑冒滴漏、防塵降噪治理,健全完善現場灑水降塵設施,裝車線綜合治理、儲煤場噴淋降塵系統、東煤場標準化建設工程全面完成,“兩場”環境優化、美化、綠化工作同步推進,井上下粉塵得到有效控制、環境質量明顯改觀。
2.3堅持依法管理,嚴抓個體防護
(1)強化個體勞動防護用品管理。嚴格按照《煤礦職業安全衛生個體防護用品配備標準》規定,為接觸職業危害的職工及時提供符合要求的個體防護用品。嚴格落實個體防護用品專人管理制度,建立了員工職業病危害因素個體防護用品登記卡和發放領用臺賬。累計投入1000余萬元,購置200多個工種60余類勞動防護用品,個人使用配置率達100%。為井下區隊配足配齊了電子血壓計、急救箱等醫療器械。(2)強化個人防護知識教育和使用檢查。深化“三三聯動”培訓機制,將職業安全健康知識作為礦井準軍事化封閉式安全輪訓的重要內容。積極督促教育職工正確佩戴使用勞動保護用品,動態抽查職工勞動保護用品佩戴情況,在井口嚴查不按要求佩戴防塵口罩等勞保用品的職工,現場提問職工所在崗位職業危害因素和防護知識,職工教育培訓覆蓋率、正確佩戴率、必知必會率達100%。(3)強化職業病防治工作。健全完善職工職業健康監護檔案,重新擴建裝修職工健康監護檔案室,實行網絡化、信息化管理。嚴密組織接塵、接噪以及放射作業人員健康查體,查體率、合格率均為100%。對歷史遺留的65名職業病人調離接害崗位,積極安排恢復治療或健康療養,職業病人治療、療養率100%,無新增塵肺病例。
3結語
課題名稱開題報告(宋體,三號,加粗)
簡要描述課題概況,主要描述課題要完成的目標。(宋體,小四,150字以內)
一、課題研究背景(宋體,四號,加粗)
(一)工程概況(宋體,小四號)
主要描述工程的具體名稱,位置建設單位,規模,技術經濟參數等。(宋體,小四,300字左右)
(二)課題研究的意義(宋體,小四號)
主要描述課題研究對工程有何用途,及對本人的知識和技能的獲得有何意義。(宋體,小四,200字左右)
二、課題研究內容(宋體,四號,加粗)
(一)研究的主要內容(宋體,小四號)
主要描述課題研究哪些內容,或進行哪些項目的設計或計算。(宋體,小四,300字左右)
(二)課題的研究目標(宋體,小四號)
本項目的研究目標是:(描述具體目標)(宋體,小四,100字左右)
(三)預期成果形式(宋體,小四號)
施工組織設計文本、計算書、設計說明、或圖紙等,結合課題自選。
三、研究步驟及使用的關鍵技術(宋體,四號,加粗)
(一)研究步驟
研究步驟如下:
200×年×月-200×年×月,具體任務1
200×年×月-200×年×月,具體任務2
200×年×月-200×年×月,具體任務3
(二)關鍵技術
描述完成課題使用的關鍵技術。(宋體,小四,100字左右)
四、課題研究價值(宋體,四號,加粗)
(一)創新點
描述課題的創新點。(宋體,小四,60字左右)
(二)應用價值
描述課題的應用價值。(宋體,小四,100字左右)
五、研究條件(宋體,四號,加粗)
描述課題的具體研究條件,如基礎資料情況,已經掌握了課題研究需要的知識或技能,指導老師的情況等。(宋體,小四,200字左右)
六、參考文獻(宋體,四號,加粗)
1、《××××》,作者名稱,××出版社,***年第*版
2、《××××》,作者名稱,××出版社,***年第*版
3、《××××》,作者名稱,××出版社,***年第*版
4、《××××》,作者名稱,××出版社,***年第*版
5、《××××》,作者名稱,雜志名稱,***年第*期
大學論文開題報告格式范例:
題目:煤礦防治水管理及預防措施
一、本課題的研究目的和意義
1、選題目的:
煤礦水害是威脅煤礦安全生產的五大災害之一,其危害程度僅次于瓦斯,礦井水害問題歷來是制約煤炭資源開發和影響煤炭企業安全的重要因素,一旦發生水害,不但會給生產單位造成巨大的經濟損失,也給職工生命安全造成極大的威脅。隨著泉上煤礦礦井開采范圍的延伸、生產能力的提高及開采深度的增加,其開采地質條件及水文地質條件將變得更為復雜,涌水量進一步增大,水害問題也更為突出,故需要對其地質條件、水文地質條件、防治水措施等重新進行分析研究。同時,通過對理論知識與實際的結合運用提高自己分析問題和解決問題的能力,為以后的學習和工作奠定基礎;
2、選題意義:
本論文著眼于礦井持續快速發展與安全生產的現狀要求,運用水文地質學、、礦井地質學、構造地質學、巖石學等課程的理論和方法,從充水水源、充水通道,礦井涌水量及其變化、水化學特征等方面對煤層底板灰巖承壓水突水危險性進行分析研究。其研究成果,不僅可查明煤層底板水患影響程度,并對礦井制定切實可行的防治水措施,確保安全生產、提升礦井經濟與社會效益均具有一定的參考價值。
二、本課題的主要研究內容(提綱)
(1)研究礦井主要地層、地質構造及其構造演化規律,查明影響礦井生產的各種水害地質因素。
(2)只有建立和形成規范的防治水技術管理秩序,才能有效地開展一系列防治水工作。
三、文獻綜述(國內外研究情況及其發展)
礦井突水嚴重威脅著礦井生產及工人安全,為此國內外專家對影響礦井突水因素和突水機理作了深入研究。這些研究總的來說,可歸納為兩類,
一:以水壓為主要因素,主要考慮承壓含水層地下水力對隔水層的作用,如斯烈薩列夫理論、突水系數等;
二:以礦壓為主要因素,試圖通過研究頂底板隔水層和采動作用下的變形、破壞等特征來認識突水規律。
近年來,對于礦井突水通道,專家、學者從損傷力學、斷裂力學、礦山壓力學、巖體力學及構造地質學等方面做了大量工作,研究結果表明危害最大和難以準確把握的是斷裂構造突水通道;對于突水機理,從“下三帶”理論、礦壓、大中型斷層、小斷層等方面做了大量工作,得出突水以承壓水通過斷裂構造進入礦井為主;對于突水預測,專家建立了遺傳神經網絡模型、GIS模型、尖點突變模型等煤礦突水預測模型但由于不同地區、不同礦區構造、水文地質條件的復雜性和多變性,迄今為止還沒有一種放之四海而皆準的研究方法能對礦井突水進行有效的預測和防治。
四、擬解決的關鍵問題
本課題主要在充分整理研究泉上煤礦區域資料的基礎上,采用地質與水文地質調查、水質分析等當今水文地質研究中行之有效的技術手段,對泉上煤礦的水文地質條件及其影響分析進行綜合分析和評價,并根據分析的成果和結論提出相應的防治水措施。
五、研究思路和方法
結合歷史水文資料,對水文變化、防治水措施存在的不足進行全面總結、根據歷史水文資料和實際情況進行對比,進一步優化泉上煤礦防治水措施方案通過專業技術刊物及相關網站查閱相關資料和書籍依據國家現行的有關規范,包括:《煤、泥炭地質規范》、《煤礦安全規程》、《煤礦井地質工作手冊》、《礦區水文地質工程地質勘探規范》等,確立相應的標準
六、本課題的進度安排
1、第1~4周現場實習調查階段(泉上煤礦實習)
2、第5周確定畢業論文題目及提綱
3、第6周進行相關資料查閱與檢索
4、第7~8周完成畢業論文開題報告
5、第9~12周完成畢業論文初稿撰寫
6、第13~14周交付指導教師審查,修改完善畢業論文
七、參考文獻
1、柴登榜等。礦井地質工作手冊[M].北京:煤炭工業出版社,1986.
2、郭穎、李智陵等。構造地質學簡明教程。中國地質大學出版社,1995.8
3、孫超主編。構造地質學[M].北京:地質出版社,1993.
4、徐星寬。礦井突水機理、水害成因與防治[J],山東科技大學學報,2003.22
5、章至潔等。水文地質學基礎[M]:中國礦業大學出版社1995.9
6、國家安全生產監督管理總局。煤礦防治水規定[S].2009.
關鍵詞:監控,資源共享,自動化
1 引言
望峰崗礦井(包括新建礦井及原謝一礦井),是一個正在興建中的現代化礦井,礦井東距淮南市洞山12Km,隸屬于淮南礦業集團公司。本礦井屬煤與瓦斯突出礦井;各可采煤層均具有煤塵爆炸危險及自然發火傾向。預計井田-820m水平地溫一般為23℃~32℃;-960m水平地溫一般為24℃~37℃;-1000m以下Ⅶ線以東和李井線以東已分別進入一級和二級高溫區。井上極限氣溫最低-22.8℃,最高41.4℃,平均15.1℃,土壤的最大凍結深度為30cm。
礦井采用立井提升,工業場地內設主井、第一副井、第二副井和中央回風井4個井筒,井筒信號采用光纜傳輸,望峰崗第一、第二副井各下2根32芯和12芯單模阻燃防水鋼絲鎧裝光纜 。為了使望峰崗礦的技術達到國際先進國內一流的水平,更好地發揮各自動化系統的作用,提高機械設備的利用效率,提高安全生產和管理水平,開發信息資源的價值,需要對多個自動化系統進行整合,并進行綜合自動化信息系統的集成建設
2望峰崗礦綜合自動系統概況
本次綜合自動化系統是包括望峰崗礦井和原謝一礦井的一個整體系統,礦井綜合自動化要求有關安全、生產、電力等主要系統與設備在礦井調度指揮中心(位于望峰崗礦井行政辦公樓3樓,以下統稱調度中心)集中監控、集中調度指揮,集成各種礦井生產安全與管理信息,實現礦井管、控一體化,原謝一礦井各子系統信息需上傳至望峰崗礦井的綜合自動化系統,并實現在望峰崗礦井調度中心進行監控。
礦井自動化系統包括煤流系統(即采煤工作面自動化系統、膠帶運輸系統、主井提升系統、地面生產系統、選煤廠系統、裝車系統等);輔助運輸系統(即軌道運輸系統、副井提升系統、地面排矸系統等);安全系統(礦井安全監控、井下排水、瓦斯抽放、礦井通風、礦井降溫、注氮防火及束管檢測系統等);其它系統(壓風系統、鍋爐房控制系統、礦井水及污水處理系統等)。
3 綜合自動化系統總體框架
在望峰崗礦信息化系統中,我們根據'管控一體化'的思想,采用了三層網絡結構,并結合自動化、信息、計算機、網絡、通訊的新理論和新技術,利用世界先進的自動化產品、網絡產品和工業控制軟件、數據庫軟件,使礦井在'采、掘、運、風、水、電、安全'等生產環節全面實現信息化,并將煤炭生產、管理的各個環節,統一在一個網絡平臺上,形成統一、完整的有機整體。
望峰崗礦井的網絡,體現了集成化的數據管理、集成化的通訊、集成化的編程組態,以實現最大限度的信息共享。
采用三層結構網絡系統為基礎,實現1000M工業以太網為主干網,現場總線為輔助網絡的綜合自動化傳輸網,以實現管控一體化的信息化要求。
本次網絡建設是管控一體化網絡系統,網絡安全對生產系統、安全系統有直接影響,如果網絡安全出現了問題,導致網絡中斷、恢復時間過長、數據丟失等問題會影響調度指揮中心管理人員的判斷,也實現不了無人職守、集中控制的要求。所以望峰崗礦的網絡系統必須安全、可靠、可連續運行。論文參考網。
礦井綜合自動化調度指揮中心的環型的網絡拓撲結構,從網絡物理線路到網絡設備、網絡模塊我們都運用了冗余設計,可以說網絡本身已經非常安全了。
調度平臺軟件集成建議采用OPC通訊方式以獲得數據。本設計方案分別在網絡級和串口級提供了多種符合國際主流標準的接口方式,便于各種子系統的接入,實現最大限度的信息共享。它能夠集成不同廠家的硬件設備和軟件產品,實現各系統間互操作,并將各系統數據集成。
4 望峰崗綜合自動化系統功能描述
1.往下能對礦井內各控制子系統控制命令,并能監視各子系統內設備的運行狀態以及所須的生產和安全參數;往上能夠上連集團公司廣域網,實現望峰崗礦井與公司之間的生產與管理信息及時交換。實現安全生產過程控制網絡化、企業綜合管理現代化。
2. 建立一個生產調度中心,在調度中心能夠做到井下除掘進頭以外的所有電氣設備均能在地面調度中心集中控制和監視,井下各系統的控制實現無人值守,僅有巡檢工進行巡視和維護,巡檢工可以就地緊停現場設備,根據現場情況向地面調度中心匯報需要起停哪些設備,但設備的起停是由調度員根據總體情況來確定和操作的;對地面各車間除副井絞車房、鍋爐房和瓦斯抽放站外,均實現無人值守,設備的控制和監視均在調度中心進行,實現全礦的管控一體化。
3. 在生產調度中心能對連網的各子系統按照生產工藝的要求進行劃分,如劃分為安全監控系統、生產監控系統、電力調度系統、工業電視系統等,便于控制和調度。
4. 能夠把井下的攝像儀通過工業以太網傳輸到井上調度中心,整合傳輸通道。
5. 擁有一個快捷的網絡系統,充分安全、先進、可靠,能夠滿足生產和管理的要求。
6. 系統隨著礦井建設能夠整體規劃分步實施,并能隨著技術的發展方便升級。
5 望峰崗系統總體建設內容
建設平臺拓撲圖:
建設內容概述:通過工業以太環網技術連接地面、井下各個自動化系統,把所有監控信息集中到調度指揮中心,通過服務器的數據采集,使在工程師站上能夠完成各個自動化系統的組態,達到監測和控制的目的。
6 結束語
本系統分別在網絡級和串口級提供了多種符合國際主流標準的接口方式,便于各種子系統的接入,實現最大限度的信息共享。它能夠集成不同廠家的硬件設備和軟件產品,實現各系統間互操作,并將各系統數據集成。
以信息集成平臺為核心,將實時數據流在企業統一信息平臺上集成起來,同時,針對統一信息平臺開發各種綜合應用,形成集成化、網絡化應用。論文參考網。各種圖形、圖像、報表信息都可以通過Web的方式在任何一臺終端統一瀏覽,統一界面。
實現了從設計、編程、硬件組態、測試到操作診斷和遠程維護的全過程組態應用。所有的部件都可以有一個軟件進行組態,采用統一化的用戶圖形界面和面向對象的設計,使用起來輕松自如;采用模塊化的設計,使用戶根據需要進行選擇;采用統一的數據庫,保證了符號和變量在項目中的一致性,便于維護和提高效率。降低用戶用于培訓的費用。
在集成化的數據管理中,數據一旦被輸入,在整個系統中都可以使用。這是因為所有的數據是在一個數據庫中進行管理的。這樣就大大提高了工程效率。降低了工程的實施難度。
應用系統采用當前公認的具有先進技術理念的三層或多層架構。遵循統一數據出口和統一數據入口的原則,通過統一的一站式服務門戶對外給用戶提供閉環式服務和共享機制,對內整合各業務應用系統。通過對上層應用服務的請求,調度下層業務邏輯及其相關業務系統的資源,完成以事件為驅動的工作流和數據流的運行。論文參考網。
充分考慮系統和數據的安全性。系統具有較強的身份認證、授權、加密等機制、完善全面的事件日志、數據備份和病毒防護功能。
參考文獻
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[2] 曹茂虹,徐釗,楊芬,孫焱. 基于工業以太網的煤礦綜合自動化系統[J]. 煤礦機電, 2007, (02) .
[3] 孫亞軍,張剛. 煤礦綜合自動化系統“三網合一”分析[J]. 山東煤炭科技, 2007, (05) .
各位領導:
兩年來,在集團公司的正確領導下,北皂煤礦堅持“以人為本、科技領先、科學管理,爭創一流”的治礦方略,大力實施科技興礦戰略和可持續發展戰略。以科學技術為先導,以數字化礦山建設為目標,以實現安全生產和提高經濟效益為中心,加強科技創新體系建設,加大技術創新、技術改造和技術引進力度,礦井科技含量和科技貢獻率不斷提高,礦井綜合能力和綜合實力迅速提高。03年實現原煤產量225萬噸,同比增長78萬噸,掘進進尺完成創紀錄的22000米,全員效率、銷售收入、經濟效益、安全周期、人均收入等八項主要經濟技術指標創出了歷史最好水平;04年,在4110面提前停采、礦井生產接續重大調整、4402初采困難、三季度淡季限產的情況下,全年完成原煤產量271萬噸,比0三年增長45萬噸,增幅20.3%。,再次實現了跨越式大發展。
下面,將我礦在科技興礦方面的主要做法和體會,向各位領導作一匯報,不當之處請批評指正。
一、加大科技創新體系建設,努力搭建科技創新平臺
科技創新是企業快速發展的源動力。多年來,北皂煤礦注重搭建良好的科技創新平臺,健全完善科技創新體系,不斷挖掘和提高礦井安全生產科技的創新力,促進了全礦科技工作的蓬勃發展。一是建立完善了技術管理體系。成立了北皂煤礦專家委員會,加大了科技研究和開發的力度,建立了每兩年一屆的科技大會制度、每年一次的科技工作總結會、每月一次的科技例會制度和課題項目攻關小組制度。組織了規程、措施、設計評優活動,對獲獎項目進行表彰獎勵,技術管理工作得到進一步加強。二、建立完善了科技創新“三個體系”。成立了以礦長為主的人才使用、資金投入的保障體系;以總工程師為主的工程技術人員科技創新、科技攻關和技術改造網絡體系;以全員參與小改小革發明創造的“五小成果”推廣應用體系。三大體系的建立,有力地促進了技術創新工作的開展。三、是建立完善了科技創新的人才激勵機制。堅持牢固樹立“人才是第一資源”的思想,著力創造育才、引才、留才的環境。通過建立技術后備崗制度、技術人員培養考核管理辦法,將技術創新、技術攻關等方面的成果,作為晉升職稱、提拔任用、評先樹優的重要依據。堅持“壓擔子、打板子、架梯子、抬轎子”的人才培養機制,為工程技術人員的成長創造良好的條件,培養了大批專業技術人才,一批又一批專業工程技術人才走上了領導崗位。在加強技術隊伍建設方面,結合北皂煤礦專業技術人員短缺的現實,積極組織專業技術培訓,鼓勵員工立足崗位,自學成才。許多員工參加了函授、自學等繼續學歷教育,并逐步成為生產實踐中的技術業務骨干。我們通過選拔和考察,對其中的優秀者,我們大膽啟用他們從事技術工作,極大地調動了廣大員工自學成材的積極性,全礦上下形成了學知識、學業務的濃厚氛圍。我礦運轉工區充燈工王秀麗同志在職工技能大賽中分別獲得集團公司第4名、全省第7名的好成績,綜采一隊采煤機司機曹貽好同志更是一路過關斬將、凱歌高奏,分別獲得集團公司第2名、全省第3名、全國第4名的優異成績,成為新時期高素質煤礦工人的典范。
二、依靠科技進步,大力實施“四大工程”,礦井可持續發展力進一步增強
在03年集團公司確立的“五大重點工程”中,北皂煤礦有四項,即主井改造、海域工程、東風井建設和4402大儲量工作面準備。圍繞四大重點工程的實施,我們積極開展技術攻關和技術創新,礦井的可持續發展力進一步增強。
1、主井改造工程。北皂礦原設計能力90萬噸,雖然經過多次優化改造,但已遠遠不能適應生產大發展的需要。03年,在公司的直接關心和支持下,投資270萬元對主井提升系統進行了技術改造,對主井及相關的井上下主要運輸系統進行了改造,箕斗提升量由5噸/次提高到6.5噸/次,提升循環時間由60秒縮短為57秒,提升能力由156萬噸提高到213萬噸,應急提升能力達到260萬噸,有效地解決了制約我礦生產的“瓶頸”問題。同時,對井上下儲裝運系統、供電系統、通風系統進行了全面的技術改造升級,礦井的綜合能力大幅度提高,為生產大發展奠定了堅實的基礎。
2、4402大儲量工作面。集團公司成立以來,按照集團公司全新的發展思路,我們進一步開闊思路,更新理念,科學論證,大膽設計,突破“三軟”地層,成功實施了龍口礦區第一個200萬噸大儲量工作面,在公司的大力支持下,投資4000多萬元,引進了全新綜采放頂煤設備,使工作面具備了日產過萬噸的能力。生產能力的大幅度提高,使我們在4110面提前停產、全礦生產接續重大調整的情況下,二季度一舉創出了原煤產量77.61萬噸的季度歷史最好水平,并創出了26.4萬噸的月產歷史最好水平。自4月份4402工作面正常生產以來,除7月份限產外,全礦月產都保持在25萬噸以上,為彌補一季度欠產、實現生產大發展提供了有力保證。
3、海域開發工程。海域工程是北皂煤礦的資源接續工程,我們以董事長“沖向海域”的題詞為動力,以科技為先導,加快了海域工程進度。一是積極配合集團公司舉辦了海域專家論壇,對海域開采前的安全生產“四大技術課題”進行了定向研究,目前正在積極進行中。二是配合煤業公司組織召開了海域東一采區三維地震勘探資料評審會,為首采區確定了較為準確的地質資料。三是加大海域支護技術研究力度,為海域支護提供安全技術保障。先后組織技術人員赴日本考察海下采煤技術、赴邯鄲考察水體下采煤技術、赴鐵法局小康礦考察巷道支護技術,結合現場實際,積極開展海域支護技術研究,召開了支護技術研討會,經過大量的探索實踐,確定了海域的支護方案(U36壁后充砼),滿足了現場生產需要。與此同時,積極進行開采工藝、生產設備、首采區、首采面等應用技術研究。目前,海域皮帶運輸系統已經形成,空中索道運行正常,提升、供電、排水等系統正在形成,海域首采面設備即將到位,預計二00五年二季度末海域首采面將正式投產。
4、東風井建設工程。東風井工程是海域開發的配套工程,于04年5月1日正式動工,目前,主體工程已經完工,設備安裝正在進行,即將投入使用。東風井工程的建成使用,將極大地改善礦井通風條件,有效地保證礦井通防安全,為海域的順利投產鋪平道路。
“四大工程”的實施,標志著礦井的綜合能力和可持續發展力又提高到一個新水平。
三、大力引進新設備、新技術、新工藝,礦井裝備水平和科技含量不斷提高,高產高效礦井建設取得新突破
黨的十六大報告指出“走新型工業化道路,必須發揮科學技術作為第一生產力的重要作用”。北皂煤礦二十多年的發展建設充分證明了這一點。綜采技術、綜采放頂煤技術、綜掘技術等大批先進技術和設備的引進應用,極大地解放了生產力。特別是03年以來,先進設備的引進力度進一步加大,技術創新速度進一步加快,“150萬噸綜采隊”、“200萬噸綜采隊”“萬米綜掘隊”創建成效顯著,高產高效礦井建設實現了新跨躍。
1、加強技術引進,為安全、高效創造了條件。03年,引進了全新綜采放頂煤設備,采用MGTY250/600-1.1D型采煤機替代AM-500型采煤機,采煤機截深由0.6米增加到0.8米,刮板輸送機的功率由400KW增加到630KW,使工作面具備了日產過萬噸的能力;S100綜掘機的引進使用,通過對掘進機后配套進行優化、改造、升級,形成了掘進破巖、裝載、運輸一條龍作業,大大提高了出煤速度,同時采用機軌合一,使噴漿工作和迎頭施工平行作業,增加了迎頭施工時間,從而提高了掘進機施工速度,有力地保證了礦井生產接續;電動葫蘆的推廣使用,大大提高了工作面的安裝速度;井下提升機防爆變頻電控系統以及PLC電控系統的應用,提高了提升機的自動化程度,減少了故障率。同時,我們積極引進推廣了風動錨桿鉆機、風動扳手、大功率噴漿機、井口推車機、井下變頻調速絞車、井上自動拌料系統、皮帶機電氣軟啟動、人車、海域索道、助行器等,不僅有效地降低了工人的勞動強度、提高了生產效率,而且有力地保證了安全生產。
2、優化生產工藝,提高勞動效率。在引進先進技術設備的同時,我們結合現場實際,積極探索和實踐新的生產工藝,有效地提高了勞動效率,保證了安全生產。一是機組一次性擴切眼工藝。在4110面安裝切眼,我們在總結幾年來的安裝經驗的基礎上,利用錨索支護和π鋼單體支柱聯合支護技術,大膽采用了采煤機一次性擴切眼施工工藝,保證了頂板的穩定,實現了節支降耗,提高了安裝進度,縮短了安裝工期,保證了安全生產;二是綜采支架配150機組開采工藝。2415工作面四采煤柱回收,工作面壓力大老巷多,采用高檔回采安全管理難度較大,采用綜放又沒有成套的放頂煤設備。礦有關部門經過反復研究論證,成功地采用150采煤機配輕放支架,實現了特殊配套的綜采工藝,解決了工作面在特殊條件下頂板管理的技術難題,大大提高了效率,保證了安全生產;三是綜掘機整機拐彎工藝、綜掘機擴切眼技術。針對掘進機拐彎時不能連續生產、開機率低、施工工序復雜、工期長、掘進單進低、安撤次數多、工人勞動強度大、安全管理難度大等問題,我們組織技術部門、機電部門開展聯合攻關,在借鑒濟三礦經驗的基礎上,結合我礦的現場實際,制定了掘進機拐彎的技術方案,在4101切眼施工中,一次試驗成功,實現了掘進機整機拐彎,實現了掘進機連續生產。同時,采用綜掘機擴切眼和切眼一次性擴刷工藝,改變了傳統的邊擴刷邊安裝的施工工藝,并首次在切眼大斷面巷道采用錨網噴、錨索配合單體柱聯合支護替代原來的工字鋼棚與單體柱聯合支護,取得了較好的支護效果。四是“三掘三噴”新工藝。結合綜掘快速掘進,將與之配套的錨噴工藝改為“三掘三噴”,即采用三班進尺,三班噴漿,進尺、噴漿平行作業,實現了迎頭施工、備料等工作與噴漿工作平行作業,綜掘機的開機時間達到18小時以上,大大提高了掘進效率。同時,我們根據現場情況,采取了安置2趟供風管路,使用兩臺噴漿機同時噴漿和采用大功率噴漿機提高噴漿效率的措施,保證了快速掘進的施工速度和施工安全。
生產工藝的優化和改進,提高了生產效率,降低了工人的勞動強度,有力保證了礦井生產接續。0三年綜掘最高單進達到635米。今年四月份、十月份又先后突破700米、800米大關,日最高進尺達到37米,實現了礦區綜掘進尺的歷史性跨躍。03年綜采隊單機單面產量達到167萬噸,04年9次月產超過20萬噸,其中10月份創出了單機單面22.5萬噸的歷史最好水平,標志著單機單面具備了240萬噸以上的能力。至12月2日單機單面產煤200萬噸,提前29天完成了創建200萬噸綜采隊的目標,全年預計完成220萬噸,占全礦原煤產量的81.2%,高產高效綜采隊建設邁上新臺階,為創建“一井一面兩頭2000人300萬噸”高產高效礦井奠定了堅實的基礎。
四、堅持“產、學、研”相結合,不斷擴大對外技術交流與合作
近年來,北皂煤礦堅持走出去、請進來,不斷擴大對外技術交流與合作。先后聘請了中國礦業大學、山東科技大學、山東煤炭經濟學院等許多知名的通防專家、支護專家來礦講課。與中國煤炭科學總院、濟南設計院、唐山煤科分院、上海煤科分院、西安煤科分院、撫順煤科分院等科研院所保持了良好的業務技術合作關系,在“產、學、研”相結合上做出了積極的努力和探索,一大批科研成果轉化為現實的生產力。《風力搖床干法選煤技術在北皂煤礦的應用及研究》、《極典型“三軟”地層綜放技術的應用》、《“三軟”地層條件下綜放采煤上限技術研究》獲省科委科技進步三等獎;《綜采放頂煤技術在“三軟”復雜地質條件下大傾角附采工作面中的應用》、《北皂煤礦主井提升系統自動化改造》獲山東省煤炭(協會)科學技術進步三等獎;《創新安全管理方法,構建安全長效機制》獲省局現代化管理優秀成果一等獎;2004年申報的《軟巖大間距煤層構造類比分析與綜合探測技術研究》已通過山東省科技廳的鑒定,《三軟地層條件下綜掘快速施工技術研究》已通過省煤炭工業局鑒定。另外《煤炭企業責任目標成本管理體系的創新與發展》獲中國煤炭學會優秀論文二等獎;三篇論文獲第十八屆“魯、皖、彭”采礦專業技術論文交流優秀論文獎,六篇論文獲得山東省經貿委優秀論文評選優秀論文獎,并在《中國煤炭》雜志專刊25篇;2004年獲得全省煤炭工業“科技興煤”優秀礦井稱號。
同時,我們堅持積極開展“向科學管理要效益、向科技創新要效益,向回收復用要效益”活動,采取以發明者姓名命名革新項目、給予物質獎勵等形式,鼓勵員工結合實際自我創造,積極開展小改小革“五小攻關”,充分調動了廣大員工革新創造的積極性。全礦性的技術比武活動、技術練兵活動蓬勃開展,孫延勝自動吊梁、王汝炭風水聯動噴霧裝置等一大批既實用、又簡單的技術革新項目在生產中得到應用;自行研制加工了臥式壓力機、整形機、U型鋼卡子修復模具,實現了對海域用U36鋼棚的加工修復,對舊鋼棚的加工復用率可達到70%,今年以來科技創效益和小改小革項目達到114項,創效益約315萬元,其中有42項被列入煤業公司“小改小革100推”項目。
五、加快礦井信息化、自動化建設進程,全力打造數字化礦山
關鍵詞:礦塵
1.礦塵的基本概念
1.1礦塵的定義
在礦井生產過程中所產生的各種巖礦微粒統稱礦塵,也叫粉塵。飛揚在空氣中的礦塵稱為浮塵,浮塵在空氣中飛揚的時間不僅與塵粒的大小、重量、形狀有關,海域空氣的濕度、風速有密切關系。對礦井安全生產與井下工作人員的健康有直接影響的是浮塵,因此,浮塵是礦井防塵的主要對象。
1.2礦塵的性質
按對人體的危害程度將礦塵分為呼吸性粉塵和非呼吸性粉塵。呼吸性粉塵是指能在人體肺泡內沉積的,粒徑在5~7μm以下的粉塵,特別是2μm以下的粉塵。
礦塵的爆炸性:煤塵和有些礦塵(如硫化礦塵)在空氣中達到一定濃度并在外接高溫熱源作用下,能發生爆炸,稱為爆炸性礦塵。礦塵爆炸時產生高溫、高壓,同時產生大量有毒有害氣體,對安全生產有極大的危害,防治煤塵的爆炸是具有煤塵爆炸危險性礦井的主要安全工作之一。
礦塵的來源有粉碎作業,當巖層受到撞擊、磨蝕、碾壓、切割、磨損或爆破時,就能產生礦塵。機械化采礦,把巖石從巖層中分離出來的機器,是礦塵的重要來源。如長臂開采中的采煤機、裝載機、巷道掘進機和鑿巖機等。支護作業、爆破作業、裝在作業、運輸和碾壓。論文參考網。
2. 1 加強通風防塵
井下空氣中的粉塵濃度與通風風量成反比,通風對于有效沖淡采掘工作面的粉塵濃度有著至關重要的作用。因此通風在綜合防塵工作中所處的位置是極其重要的。為此,我司認真抓好以下幾項綜合工作:
(1) 所有生產礦井實現機械通風,并加強對主要通風機的管理,使之有效正常的運行,確保風流穩定并有足夠的風量供給井下作業點沖淡粉塵。
(2) 注重對井下通風構筑物的合理設置,并嚴格保證構筑物的質量,同時加強日常通風構筑物的管理,避免風流短路和漏風。
(3) 重視采空區的密閉管理,以減少采區漏風,使進入井下的風流最大限度地流到各作業點,及時沖淡粉塵。
(4) 對掘進通風,除加強日常通風管理,減少漏風之外,我們特別注意風機能力的匹配,以保證有足夠的風量進入掘進迎頭,有效沖淡粉塵與炮煙。
(5) 對開采殘余煤和邊角煤的作業地點,采取適當的輔助通風方式,禁止無風、微風作業,并選用合適的局部通風機向作業地點供風。
2. 2 噴霧灑水
噴霧灑水是利用水力除塵的重要技術措施,在技術上是切實可行的。噴霧器質量的優劣決定著除塵效果,選擇噴霧器時應注意選擇噴霧水粒密度大,射程遠,霧粒的飛濺速度快,分散度高的產品。在井下不同地點,噴霧器的具體安裝方向不同。論文參考網。但主要遵循的基本原則是:安裝噴霧器時,應使噴霧器噴出的水霧方向與風流方向(粉塵擴散方向) 相反或垂交,且使噴咀與塵源點保持適當的距離,保證噴霧質量。值得提出的是:在實際工作中常常遇到不少防塵意識淡薄且不自覺的工人,他們不僅不按規定正確使用噴霧器,而且出現人為破壞等事件,對此必須努力提高工人對防塵工作重要性的認識,并制定適合具體情況的強制措施,保證噴霧設施的完好和正常使用,以發揮其應有的防塵效果。論文參考網。
2. 3 堅持采用濕式鑿巖
在巷道掘進中,由于釬頭在炮眼中的快速旋轉和高頻率地與煤巖撞擊,使煤巖破碎而產生大量的微細粉塵,并從炮眼中強力吹出,飛揚于工作面的有限空間。從1965 年以后,國家強制推行濕式鑿巖,使作業地點產生的粉塵量大大下降,取得了可喜的成效,塵肺病人也大大減少。濕式鑿巖的防塵作用是依據通過風鉆進入炮眼的壓力水濕潤泡眼的巖粉,使巖粉被控制在炮眼中,進而形成巖粉漿液而逸出炮眼外,使巖粉不再飛揚。因而,水量恰當與否,直接影響防塵的效果。一般說來,不論是側式還是中心式供水,供水壓力為0.35MPa壓力為宜。另一方面,風鉆鑿巖時產生的粉塵量與風壓的函數關系是:風壓愈大,風鉆沖擊力也愈大,由此被破碎的巖粒就愈大,產生的細塵量就愈小。因此在掘進時要保證供給風鉆足夠的空氣壓力。
2. 4 放炮噴霧
無論采取何種方式鑿巖,均會使爆落后干燥的粉塵重新飛揚,為消除這種現象,強調各掘進工作面在裝藥前必須及時對巖體進行濕潤,并要求安設噴霧器,予以灑水濕潤。為便于操作、管理,也可以采用普通膠皮管直接向爆破后的巖堆灑水,灑水量以能充分濕潤巖體為宜,同時要清理水溝,以排除積水。
2. 5 沖刷巖幫落塵
巖體爆破時,由于爆炸沖力的作用,放炮后粉塵勢必粘附在巷道壁上,若未及時處理,通風時,將造成粉塵再次飛揚。因此,強調放炮后用水向巖幫沖刷是必要的。沖刷范圍一般從工作面風筒口外1m 處開始,從外及里,直至迎頭。可直接使用普通膠管引水進行沖刷,沖刷時間因沖刷范圍而定。
2. 6 裝載點與裝車口的防塵
為有效防止裝載點與裝車口的粉塵飛揚,應從噴水防塵著手。噴水方法依實際情況而定。一般用水直接噴射,使粉塵(煤塵) 就地濕潤。但在噴水過程中,有時由于風流的影響,往往在煤塵尚未濕潤以前就被風流吹走,從而影響降塵效果。對此,應從削弱風流吹走粉塵來考慮。在裝載點,即裝車口的上方加裝罩子或是安搭木板,使粉塵在噴射器的下方有較長的停滯時間,以得到充分的濕潤,可大大提高降塵效果。
2. 7 加強個體防護
加強個體防護,一般指的是佩帶口罩。這一防塵措施在某種程度上具有不可忽視的作用。當佩帶阻塵率為96 %的口罩時,作業人員可在粉塵濃度超過規定標準值的25 倍環境中作業。可見,作為一種輔助措施,如能堅持佩帶防塵口罩,其效果將是良好的。為此,要求供應部門嚴格按照有關勞保規定予以保證。由于佩帶口罩時會妨礙視線,加大呼吸阻力等缺點,現場工人往往不喜歡和不習慣使用。對此,在工作中,盡可能地說服和強調工人堅持佩帶防塵口罩,以降低粉塵對人體的危害。
3.總結
隨著時代的進步,國家和廣大礦工對煤礦井下工作環境提出了更高的要求。加強礦井綜合防塵工作,努力降低煤礦塵肺病的發生是各級領導應盡的職責。要認真總結分析這方面的工作經驗、教訓和存在的問題,進一步研究推廣礦井綜合防塵工作的新技術、新方法,努力把煤礦綜合防塵工作搞得更好。
參考文獻
[1]姜初炎.強化煤礦綜合防塵技術 降低塵肺病發生率.能源與環境,2005,1.
關鍵詞:礦井;通風系統;改造
中圖分類號:TD724文獻標識碼:B 文章編號:1009-9166(2011)0014(C)-0210-02
引言:礦井通風系統是礦井生產系統的重要組成部分,它的優劣好壞,直接影響著礦井的安全生產、災害防治和經濟效益。為確保礦井安全生產、穩產和高產,提高礦井的抗災能力,最終提高礦井的經濟效益,通風系統必須保持最佳運行狀態。因此,建立完善、合理的礦井通風系統是礦井安全生產和提高效益的基本保證。而實行礦井通風系統優化改造正是為這一目的而進行的,它是通風管理工作和礦井設計過程中的一項主要任務和內容。本文介紹潞新二礦的通風改造為例。
一、改造的必要性
潞安新疆煤化工(集團)有限公司二礦現生產礦井設計能力0.6Mt/a。多年來,礦井通過技術改造,產能不斷提高,必須進行相關的通風能力地改造。對于礦井通風系統,二礦作為一個原設計能力僅為0.6Mt/a的中型礦井,其三條井筒斷面均偏小(主斜井凈斷面積為7.0m2,副斜井凈斷面積為7.56m2,現回風立井斷面積為9.6m2),其通風斷面過小嚴重制約礦井生產能力的提高。不能滿足礦井安全生產的需要,所以通風系統改造是十分必要的。本次通風設計改造只針對礦井現有的風井在提高產能時超風速的問題
二、方案比較
(一)回風立井方案
方案一:在E4202開切眼以東240m處的平原上新建回風立井,井口標高為+1066.7m,井底標高為+831.66m,井筒傾角90°,垂深235m,采用圓形斷面布置,凈直徑5.5m,凈斷面23.75m2,表土層段及深入基巖5m段采用鋼筋混凝土澆筑支護,支護厚度600mm,基巖段采用混凝土澆筑支護,支護厚度500mm。井筒內敷設排水管,并設置折返式行人梯子間,作礦井總回風井,并兼作礦井東翼采區一個安全出口。井口坐標:X=4779275.7;Y=16477545.3;H=1066.7m。該方案將東翼采區劃分為一個水平,水平標高為+827m,該回風井前期與皮帶大巷溝通形成通風系統,后期待回風大巷建成后,與回風大巷溝通。
方案二:在井田東部312國道西南方331m處的平原上新掘回風斜井,井筒方位角42°,設計井口標高+1081.6m,井底標高+857m,井筒坡度25°,井筒斜長531m,采用半圓拱形斷面布置,凈寬5.5m,凈斷面22.9m2,表土層段及伸入基巖5m段采用混凝土澆筑支護,支護厚度600mm,基巖段采用錨噴支護,支護厚度100mm,每隔40m設置一個躲避洞。采用單鉤串車提升,擔負礦井東翼采區輔助運輸及排水任務。井筒內敷設排水管路、動力電纜等,并設置行人臺階及扶手,作礦井東翼采區進風井,并兼作東翼采區一個安全出口。井底在北補30鉆孔附近與東回風大巷貫通。
(二)方案選擇
表1 風井方案特征表
表2風井方案優缺點比較表
通過較全面的技術經濟比較,方案一具有井筒短,通風相對容易,井筒及工業廣場壓煤量小,巖石工程量少,總工程量小,建設工期短,總投資小等優點。故設計推薦方案一。
結語:通過對通風系統的改造,通風系統達到了安全、可靠、穩定、高效節能的目的。通風系統的抗災能力得到進一步加強,井巷通風壓力分布均衡,通風壓力降低,從而降低了通風成本,提高了一通三防的安全可控程度,投人使用后取得了良好的經濟效益和社會效益。
作者單位:潞安新疆煤化工(集團)有限公司二礦
作者簡介:白兆學(1962― ),男,工程師,畢業于廣東佛山煤田地質學院,現任潞安新疆煤化工(集團)有限公司二礦總工程師,曾發表過多篇論文。
參考文獻:
[1]淮南煤炭學院通風安全教研室.礦井通風技術測定及其應用.北京:煤炭工業出版社.1980.
[2]方裕璋,王家棣,楊立興.礦井通風技術改造.北京:煤炭工業出版社.1994.
關鍵詞:礦山監控; 人因失誤; 層次分析法( AHP)
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.121
0 引言
煤礦開采作為高危行業,事故頻發成為行業發展的現狀。國內外大量研究數據表明,80%以上的煤礦事故都可歸因為人因失誤[1],因此對于煤礦人因失誤的安全評價能從源頭上發現問題,降低事故發生率。本文通過對礦山監控專業課程體系的研究,結合其實踐性,針對煤礦工人失誤行為的特點,采用層次分析法將礦工失誤行為分類并確定相關影響權重,有針對性的進行評價與預防,對于礦山監控有著積極意義。
1 層次分析法概述
1.1 構建層次分析模型
層次分析法是借助模型展開的,一般由目標層、準則層和指標層構成,展示的是自上而下的從屬關系[2],其中準則層因素要根據影響因素的共性進行總結歸納,指標層因素要根據實際情況客觀陳詞。
1.2 構造判斷矩陣
構造判斷矩陣的實質就是對層次分析模型的定量化,常采用問卷調查或頭腦風暴法對準則層和指標層因素賦值。若評價內容的指標層因素過多,可借助Yaahp軟件計算,提高計算準確性和效率。
1.3 一致性檢驗
一致性檢驗的實質是對判斷矩陣的最大特征值和特征向量進行計算,一致性指標值越大說明其一致性越差[3],一般而言,層次分析法對于其一致性指標達到數值1以下就認為判斷矩陣構建正確,否則要對判斷矩陣的賦值重新檢驗。
2 煤礦人因失誤模型構建
煤礦生產環境復雜,工人水平良莠不齊,企業管理決策等方面因素都是煤礦人因失誤行為的影響因素。本文以山西某礦井為研究背景,結合相關礦難事故的調查分析資料,構建煤礦人因失誤評價模型。
2.1 煤礦人因失誤風險指標體系
對于工業安全的研究常從人、機、環三方面展開,煤礦人因失誤指標體系的建立也可借鑒這種分析方法。通過對大量礦難事故調查資料[4-5]的分析,將相關影響因素進行邏輯分析,得到煤礦人因失誤層次分析模型圖,如圖1所示,各指標層因素[6]如表1所示。
2.2 煤礦人因失誤評價體系權重確定
在模型圖分析的基礎上,通過礦工的實際問卷調查及對相關事故調查組專家的咨詢等形式確定指標層與準則層各因素的判斷矩陣標度,并得到兩兩重要性的判斷矩陣如表2所示。
通過軟件進行檢驗,該判斷矩陣的一致性比例為0.0077
同樣的方法可以確定心理因素準則層、生理因素準則層、設備環境準則層的一致性比例與權重,在此不多贅述。通過運行軟件得到煤礦人因失誤指標層權重為:社會心理-0.0567,家庭心理-0.103,個人不安全心理-0.1871,年齡-0.0698,身體狀況-0.0277,性別-0.044,應急預案-0.1289,安全教育-0.12,安全文化-0.0582,規章制度-0.0766,環境狀態-0.0268,工序-0.0307,設備人機性-0.0703。
3 整改方案
結合分析結果可知,山西某礦井存在人因失誤風險,尤其在礦工存在不安全心理和應急預案的制定方面,根據以上評估結果,在煤礦的日常安全管理中要注意以下幾點,防患于未然。
(1)加強礦工技能培訓與心理素質培訓,通過一些事故案例教育,讓礦工主動遵守相關操作規程,降低不安全心理引發的事故隱患,同時加強三級教育與特殊工種專項培訓。
(2)加大安全投入,改善作業環境[7],減少不良作業環境對工人行為的干擾,同時注重煤礦儀器設備的常規檢查與先進設備的引進使用,將環境治理作為煤礦安全管理的一項重要內容。
(3)利用經濟、行政等手段推行本質安全化、工作方法安全化、操作安全化和環境安全化,同時加強安全管理,尤其是基礎工作,杜絕以包代管、安全責任不落實和現場設備管理松懈等問題[8]。
(4)加強監管力度,配備專職安監人員,將安全管理常態化。
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基金項目:面向礦山監控專業方向的課程體系構建與教學過程研究
一、課題提出的背景與意義
安全生產是制約煤炭企業均衡、協調、可持續發展的重要因素,直接影響煤炭企業的經濟效益、思想穩定和自身形象。據統計,全國工傷事故最多的是煤炭行業,而其中80%以上的事故是由違章作業、違章指揮造成的,且不安全行為又在煤炭事故中占有決定性的地位,煤礦職工的不良安全心理又是導致不安全行為的重要原因。聯系到近幾年我礦安全生產過程中出現的影響安全生產的16種灰色心理以及所造成的不良后果,張雙樓礦黨委認為,組織煤礦生產,除了要重視安全設施投入、安全制度建設外,還必須重視提高職工心理素質,建立良好的心理防御機制。作為煤礦思想政治工作者,理應把研究探索環境對職工安全心理的影響和職工對環境的心理反應與需求作為重要的研究課題,并通過課題的實踐與應用,從而轉變職工的安全觀念,提高職工心理適應能力,建立人與環境和諧共存、協調發展的關系。
二、課題研究關鍵概念界定
1.煤礦職工安全心理導航系統。旨在通過多視角、多層面的研究環境(僅限于與煤礦職工生活工作緊密相關聯的硬環境和軟環境,即生產工作現場環境和社會、家庭與職工個體的心理環境)對職工安全心理的影響和職工對環境和心理反應與心理需要,采取針對性措施,科學、有效、系統地對職工安全心理進行導航。
2.心理環境。指職工個體的心理和生理品質,如:意志、性格、品質、情感、思維、個性傾向、行為習慣等的總稱。
三、課題研究對象和目的
1.研究對象。煤礦井下采掘、輔助單位職工和地面單位從事安全生產及后勤服務職工。以井下采掘職工為主。
2.研究目的。(1)通過研究,將從心理學角度剖析職工產生不良心態的起因,促使其改變安全觀念,調整安全心理,建立起人與環境和諧、協調的發展關系,促進礦井安全工作,實現人的本質安全。(2)將理論研究成果運用于安全實踐,幫助煤炭企業管理者轉變安全管理理念、改進管理方式,有目的、有創造性的改善礦井安全環境,實現物和系統的本質安全,從而實現管理的本質安全。(3)進一步完善煤炭企業安全工作的系統理論。
四、課題研究主要內容
圍繞建立煤礦職工安全心理導航系統,從不同層面和不同維度,深入了解環境(包括硬環境和軟環境)對職工安全心理和客觀刺激和職工個體對環境刺激的主觀反應,并根據心理學和行為科學原理,結合煤礦企業生產特點和職工個體心理特征,對此進行深入的探索與研究,揭開職工安全心理的實質,掌握其發展和變化規律,找到影響安全生產的不利因素,通過采取針對性措施,改善環境、改變職工心智模式和進行心理疏導,對職工進行安全心理導航,建立起人與環境和諧、協調發展的關系,促進礦井生產安全,并將其各個層面的研究過程上升為系統的客觀模式,建立起構成煤礦職工安全心理導航系統的6個子系統。
1.安全文化導航。研究安全文化(包括理念層文化、制度層文化和安全文化氛圍)對職工安全心理的影響和職工對安全文化的心理:請記住我站域名反應及心理需要,摸清二者之間相互作用的規律,針對性、創造性的打造企業安全文化,利用安全文化為職工進行心理導航,建立起安全文化導航子系統。
2.安全教育導航。研究安全教育對職工安全心理的影響和職工對安全教育的心理反應及心理需要,不斷創新教育內容和形式,做到因材施教,按需施教,達到安全教育促進安全的目的,建立起安全教育導航子系統。
3.心理環境導航。研究個性心理和群體心理,分析不安全心理狀態,從而根據工作需要適當調整工作崗位或工作時間,從職工個體的心理因素角度對職工進行安全心理導航,建立起心理環境導航子系統。
4.生產系統導航。研究生產系統(主要指生產設備)對職工安全心理的影響,職工對生產系統的心理反應與心理需要,通過改善系統的科學性、安全性,提高設備的性能和提高職工對設備的性能掌握熟練程度,對職工進行安全心理導航,建立起生產系統導航子系統。
5.生產環境導航。研究生產現場環境(主要指現場隱患與礦井自然構造隱患)對職工安全心理的影響和職工對生產環境的心理反應與心理需要,通過科學的改善生產環境,提高職工對隱患預警的自覺性和敏感性,對職工進行安全心理導航,建立起生產環境導航系統。
6.社會環境導航。研究社會環境(包括家庭環境)對職工安全心理的影響和職工對社會環境的心理反應與心理需要,來改善社會環境、調和職工心理和控制職工行為,并以此對職工進行安全心理導航,建立起社會環境導航子系統。
五、課題研究方法步驟
1.成立機構、組織班子。為加強對課題研究的組織協調,成立了以礦黨委書記為組長的課題研究領導小組和由16名理論骨干組成的研討班子,并對每名成員所分擔的研究內容、所負的文筆責任,作了明確要求。
2.制定計劃、編寫方案。根據課題要求和我礦工作實際,課題組決定把課 題研究劃分為三個階段。第一階段擬訂方案,開展調研。課題組成員根據分工深入基層作不同層次、側面的調研,集思廣益,把發散的思維聚集起來。第二階段在廣泛調研的基礎上,選準課題切入點和研究點,建立起煤礦職工安全心理導航的框架模式,開展課題研究。第三階段總結研究成果,初步推廣研究成果,撰寫研究論文或研究報告,或以其他的載體形式表達研究成果。
3.深入調研,總結應用。課題研究小組按課題研究需要開展調查研究和資料的收集整理,根據研究的初步意見探索性地進行實踐試驗,總結試驗和反饋信息,進一步調整研究方向和思路。與此同時,課題組堅持邊研究邊應用的原則,將研究成果及時應用于礦井安全工作,而后再總結研究成果撰寫研究論文和研究報告。
[論文摘要] 在分析煤礦安全科技工作現狀和趨勢基礎上,介紹了近年來我國瓦斯災害防治技術研究取得的進展和新成果。通過“十五”科技攻關項目的研究,提出了瓦斯煤塵爆炸危險性評價方法,研究出了基于瓦斯地質、地質動力區劃、電磁波探測方法的煤與瓦斯突出區域預測技術和基于AE聲發射、電磁輻射和瓦斯涌出等原理的煤與瓦斯突出非接觸連續預測技術,實驗成功了高瓦斯煤層群開采保護層瓦斯災害綜合防治及順煤層強化抽放等技術,開發了礦井通風系統監測、可靠性評價分析及決策控制技術。另外還分析了我國煤礦安全所面臨的挑戰和急需開展的科技研究工作。
1 概述
瓦斯是我國煤礦的主要災害因素之一,瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出等災害嚴重威脅著我國煤礦的安全生產。由于災害因素多、治理難度大,礦井瓦斯一直是我國煤礦安全工作的重點和難點。目前,我國所有煤礦均為瓦斯礦井,據統計,在100個國有重點煤炭生產企業的609處礦井中,高瓦斯礦井占26.8%,煤與瓦斯突出礦井占17.6%,低瓦斯礦井 占55.6%。國有地方和鄉鎮煤礦中,高瓦斯礦井和煤與瓦斯 突出礦井占15%左右。部分局礦的情況更為嚴重,如淮南礦業集團所屬11對礦井均為突出礦井,平頂山煤業集團所屬 的13對礦井也全部為高瓦斯或突出礦井。
瓦斯災害已成為制約煤礦安全生產和煤炭工業發展的重要因素,為此,國家煤礦安全監察局實施了“科技興安”戰略,并提出了“先抽后采、監測監控、以風定產”的瓦斯治理“十二字方針”,與此同時,我國的各類科技計劃也逐步加強了瓦斯災害治理技術研究開發的支持力度。“十五”以來,科研院所、高等院校及企業以產學研結合方式開展了攻關研究,在瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出預測、保護層開采、順煤層瓦斯抽放及礦井通風系統監測、評價與決策控制等方面取得了重大進展,并獲得了一批重要的科技成果。
2 瓦斯治理技術研究的新成果
2.1 瓦斯煤塵爆炸危險性預測評價技術
瓦斯煤塵爆炸一直是困擾煤礦安全生產的重大災害之一。近年來,我國在煤塵著火機理及瓦斯煤塵爆炸機理研究方面,建立了粉塵云著火及燃燒過程簡化模型,得出了粉塵空氣混合物點火過程中慢速導熱燃料模式到快速輻射燃燒模式的轉變具有爆炸特征,試驗系統中點火誘導期與高溫固體顆粒燃料產物的質量分數和燃燒陣面中的熱輻射有關,在爆炸極限范圍內顆粒相濃度與顆粒點立溫度越低火焰加速效果越明顯,輻射熱損失可能導致燃燒區域的重構,粉塵空氣混合物火焰穩態結構發生明顯變化等重要結論;通過研究得出了瓦斯煤塵共存條件下煤塵云著火特征參數計算方法,揭示了瓦斯爆炸過程中爆炸波和火焰的變化特征。
在取得上述成果的基礎上,建立了礦井瓦斯煤塵爆炸危險性評價模型,用事故樹方法分析了掘進、采煤工作面瓦斯煤塵爆炸發生的影響因素擴權重、可能發生事故的模式和避免爆炸事故發生所要采取的途徑。確立了礦井采煤工作面、掘進工作面瓦斯煤塵爆炸危險性預測評價指標體系,并將指標分為爆炸易發性指標和爆炸后果嚴重性指標。前者包括自然因素、技術因素、管理因素和經濟因素四方面指標,后者包括煤塵爆炸指數、沉積煤狀況、隔抑爆方式、隔抑爆用水量、井下作業人員、以往事故損失及礦山救護能力等。開發出了瓦斯煤塵爆炸危險性預測評價技術和專家系統軟件,并建立了瓦斯煤塵爆炸的危險性評價和防治專家系統。
2.2 煤與瓦斯突出區域預測技術
采用瓦斯地質理論與物探技術相結合的方法進行突出區域預測,一直是國內外的研究方向。“十五”計劃以來,我國煤與瓦斯突出區域預測技術取得重要成果:
(1)我國采用瓦斯地質方法,建立了瓦斯地質理論與物探技術相結合的多技術(數字地震勘探、無線電波透視和構造軟煤測井曲線識別)集成的多尺度(礦井突出區和工作面突出帶)瓦斯突出區域預測瓦斯地質新方法;提出了以瓦斯地質單元基礎的由構造軟煤厚度(H)和煤層瓦斯壓力(P)相配套的突出區域預測瓦斯地質指標,初步確定構造軟煤厚度的突出臨界值為0.90m;
(2)開發了具有信息輸入、動態管理和空間分析功能的瓦斯突出區域預測WebGIS信息平臺,實現了瓦斯突出區域瓦斯地質方法的自動化和可視化;
采用地球物理探測技術,形成了一套礦井瓦斯富集部位地震探測技術與方法,建立了由3D3C地震技術、AVO技術、地震反演技術、地震屬性分析技術、地震波形分類技術、瓦斯地質技術等構成的瓦斯富集部位地質—地震預測模式,形成了瓦斯富集部位探測的核心技術;
(3)采用地質動力區劃的方法,確定了活動構造和巖體應力狀態對突出的影響,并劃分出應力升高區、應力降低區和應力梯度。為此開發了突出多因素模式識別概率預測計算機軟件,確定了活動斷裂、最大主應力、應力梯度等8個主要影響因素,并可方便地劃分突出的危險區、威脅區和安全區,開發出了突出區域預測決策分析系統軟件,實現了圖、文、聲和像的可視化;
(4)采用電磁波透視技術,成功研制出了探測煤層瓦斯災害易發區的技術和裝備,建立了電磁波反射和吸收特征數據庫和地質異常體的識別系統,得出了瓦斯災害易發區分布規律,提出了判定瓦斯災害易發區的敏感指標和臨界值,形成一套適于瓦斯災害易發區的判識方法。
這些技術成果的研究和應用,完善并發展了我國煤礦瓦斯突出區域預測技術體系,提高了突出預測的準確性,非突出危險區預測準確性達到100%,突出危險區預測準確性超過70%,最大限度地降低了掘進和回采過程中的瓦斯影響,顯著提高掘進速度和提高回采工作面產量。
2.3 煤與瓦斯突出動態預測技術
煤與瓦斯突出的非接觸式預測是通過對瓦斯或煤體本身的信號的實時監測而進行的連續動態預測技術。這種方法具有測試簡單、不與生產發生沖突、實時連續監測等優點。因此,非接觸式連續預測是目前突出預測的主要研究方向。在“九五”攻關成果的基礎上,針對掘進工作面煤與瓦斯突出非接觸動態預測預報的需要,分別研究出了基于動態瓦斯涌出規律原理、AE聲發射原理和電磁輻射原理的工作面突出危險性連續監測技術與裝備。
通過分析瓦斯涌出動態變化規律與突出危險性的關系、實時監測瓦斯動態涌出特征波形、提取與突出危險性相關的特征指標,建立了煤巷掘進炮后30分鐘的噸煤瓦斯動態涌出量指標、瓦斯涌出變異系數指標、炮后瓦斯涌出最大速率指標等連續預測指標,研究確定了這幾種指標與炮掘工作面突出危險性的關系及指標臨界值,以此綜合判斷工作面所處地點的安全狀況以及前方的潛在危險性,實現了炮掘工作面瓦斯動態涌出預測,為我國煤礦提供了一種新的瓦斯涌出量預測方法和煤與瓦斯突出預測工藝技術;
開發出了一套AE聲發射監測煤與瓦斯突出的技術裝備,提出了AE聲發射濾噪綜合處理技術和方法,通過阻噪、隔噪、抑噪、濾噪和有效AE信號提取等途徑,實現了有效濾噪的目的,取得了歷年來濾噪研究中最有突破性進展的研究成果,研究出了包括傳感器在內的AE聲發射預測工藝技術,分析和總結了煤巖破壞AE聲發射規律、AE聲發射與瓦斯動力災害的關系;
通過連續監測含瓦斯煤巖流變破壞過程中產生的電磁輻射信號強度和脈沖數及其變化的研究,實現了對煤與瓦斯突出等煤巖動力災害現象的預測預報,研究并揭示了電磁輻射與煤與瓦斯突出影響因素間的關系,提出了臨界值法與動態趨勢法相結合的煤巖動力災害預警方法,開發成功了煤巖動力災害非接觸電磁輻射連續監測儀,實現了煤巖動力災害的非接觸、連續動態監測及煤與瓦斯突出預警。
2.4 高產高效礦井瓦斯災害綜合治理技術
加強瓦斯災害的治理是防止煤礦重特大事故發生的重要保證。高瓦斯煤層群保護層開采、低透氣性煤層瓦斯強化抽放、巷道邊掘邊抽等技術是瓦斯治理的有效措施,也一直都是煤礦瓦斯治理的重點和難點。在煤層群保護層開采方面,通過開展了保護層作用機理的研究,利用三維離散單元法對淮南礦區保護層開采后,采空區頂、底板煤巖體應力重新分布的規律、頂底板變形和破壞特征進行了數值模擬研究,從理論上計算了保護層開采后卸壓范圍向頂、底板方向發展的深度,為確定被保護層的保護效果和卸壓范圍提供了可靠的理論依據。
針對首采保護層開采時,上下高瓦斯突出煤層的瓦斯集中向首采工作面涌出的特點,并考慮到確保和提高防突效果的要求,試驗成功了多種首采層瓦斯綜合治理技術措施:
保護層底板巷道+上向穿層鉆孔抽放瓦斯技術、被保護層頂板煤(巖)巷道+下向穿層鉆孔抽放技術、首采層(保護層)頂板巷道抽放技術、首采層(保護層)頂板走向鉆孔抽放技術、首采層(保護層)工作面采空區埋管抽放技術、首采層(保護層)掘進工作面邊掘邊抽技術。在試驗研究中還在實際層間距70m(相對層間距35倍)近水平煤層群的下保護層開采和80-90~急傾斜近距離煤層群的下保護層開采上取得了重大進展; 轉貼于
在順煤層強化抽放方面上,通過試驗和理論研究,形成了一套在順煤層鉆孔中運用高壓水射流擴孔和鉆擴一體化技術提高瓦斯抽放效果的成套技術和裝備,以及對石門揭煤抽、排瓦斯鉆孔擴孔的工藝技術和方法。擴孔后鉆孔直徑達到200-300mm,為擴孔前的4.5倍,最大擴孔直徑達619.9mm。擴一個鉆孔的時間相當于施工一個鉆孔時間的1/6,而一個擴孔鉆孔的抽排放瓦斯及防突效果相當于2個以上的鉆孔,明顯提高了瓦斯抽放的效果;
在瓦斯抽放效果評價方面,研究了根據煤層的最小突出瓦斯壓力、瓦斯含量為依據,合理確定評價預抽防突措施有效性的預抽率指標和臨界值的方法。下向鉆孔及深孔預裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一重要技術途徑。通過試驗研究,解決了下向鉆孔施工中的排渣、排水等技術難題,取得了下向孔鉆探長度達到70.1m的良好效果。研究中完善了適合于高瓦斯低透氣性、有突出危險煤層深孔控制預裂爆破強化抽放瓦斯技術和石門快速揭煤技術;
對于單一低透氣性突出煤層巷道掘進的瓦斯抽放技術難題,通過理論分析和試驗研究,發現煤層巷道掘進工作面和巷道兩幫的煤體在松動和原始煤體之間存在的隨巷道向前掘進而向前移動的蠕變“u”形圈,在“u”形圈內煤層的透氣系數成百倍地增加;
分析了煤層賦存參數、瓦斯抽放參數對抽放鉆孔抽放瓦斯效果的影響,確定了有效抽放半徑與抽放時間的關系、抽放負壓和抽放量的關系,并據此合理布置邊抽邊掘鉆孔,其截流抽放瓦斯率可達到30%以上,并且煤體的強度有較大增加。
2.5 礦井通風系統安全可靠性評價與決策技術
礦井通風是保障煤礦安全生產的關鍵性環節,合理的通風是防止瓦斯積聚、抑制煤炭自燃和火災蔓延擴大的重要手段,通風系統布置不合理或管理不當,則是導致瓦斯積聚和自然發火及造成瓦斯、火災事故進一步擴大的主要原因。集約化生產的大型礦井實行一礦一面已成趨勢,要求通風系統具有更強的穩定性、可靠性和合理性,具有較強的抗災能力。
我國開展了礦井通風系統安全可靠性評價和決策技術的研究,建立了基于評價指標體系和網絡仿真技術的兩種礦井通風系統可靠性評價理論體系、評價方法和數學模型,開發了智能化、可視化通風系統可靠性評價和決策支持系統軟件。
在災變風流動態模擬及虛擬現實技術方面,研究并完善了一維動態模擬技術,開發了礦井災害風流流動模擬的GIS顯示系統,實現礦井災變動態模擬結果在礦井通風系統圖各巷道通風參數的動態顯示,提高模擬結果與各巷道的對應性,減少礦井災害防治及救災決策中應用災變狀態各參數的失誤率,提高決策效率。研究出了礦井火災區域內煙流流動的三維數值模擬研究和礦井巷道中火災煙流流動的虛擬現實技術。
在通風系統自動調控方面,研究成功了井下自動控制風門及遠程控制技術,研制出了帶有卸壓窗和撞桿自動開啟裝置的遠程自控風門,實現了井下人、車信號分離,采用控制命令分級管理的方法,徹底貫徹了“生產服從救災,行人服從行車”的風門管理理念,有效地提高了通風系統的穩定性和安全可靠性。
作為配套技術研究,將礦井通風系統安全可靠性評價和決策技術、礦井災變風流動態模擬及虛擬現實技術和井下風門遠程控制技術等有機整合成一體,開發了軟件平臺,初步實現了礦井通風系統從監測、分析、決策到控制等各環節的閉環運行。
3 存在的問題和急需開展的研究
煤炭是我國國民經濟發展的基礎能源,煤礦安全是煤炭工業走新型工業化道路、可持續發展的前提和保證。瓦斯災害治理是煤礦安全工作的重點。對煤礦瓦斯災害進行監測監控、預警防治等瓦斯綜合治理技術措施,是減少煤礦傷亡事故,提高安全生產水平的重要手段。目前,煤礦安全工作面臨兩大的挑戰:
一是產業結構的調整,生產高效集約化程度的提高,瓦斯涌出量倍增,產塵強度大幅度上升,通風壓力增大,瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出等災害事故的預防難度增大;
二是礦井生產水平的逐年延伸,地應力增大,瓦斯涌出量也增大、煤與瓦斯突出和沖擊地壓危險性增加,惡化了煤礦生產條件,增大了生產中的不安全性。為此,煤礦安全技術也需從兩個方面開展攻關研究:
(1)根據礦區煤層條件不同、瓦斯賦特征不同、生產條件的變化,采用新的科技手段進一步完善提高現有瓦斯災害治理技術體系并進行適應性研究,如采用現代通訊技術、自控技術、計算機技術和傳感技術,解決我國現有煤礦安全監測系統相互不兼容、無法互聯互通的技術難題;
(2)不斷解決瓦斯治理技術研究中出現的新問題,如伴隨我國東部深井開采帶來了“三高”和深部礦井的延期突出問題,松軟低透氣性煤層長鉆孔瓦斯抽放技術難題。這些問題急需開展科技攻關加以解決。
4 結論
瓦斯災害治理新技術在淮南礦區進行了試驗和應用,取得了經濟、社會、安全環境的多重效益。這些研究成果對我國煤礦生產條件和瓦斯災害特點具有很強的針對性和適應性,具體成果表現為:
(1)瓦斯煤塵爆炸危險性預測評價技術在淮南潘三礦、張集礦應用表明,評價結果準確可靠,具有很強的操作性和實用性,為預防煤礦瓦斯煤塵爆炸提供了重要技術支撐。
(2)瓦斯地質、動力區劃和地球物理探測方法的煤與瓦斯突出預測技術是經實踐證明是有效的,是減小防突工程量、提高防突效果的保障技術措施。
(3)AE聲發射、電磁輻射等非接觸連續監測技術取得了突破性進展,并進入實用化和產業化階段。