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掘进局部通风系统的安全可靠性分析

摘要:掘进工作面局部通风管理是煤矿通风安全管理的重要内容之一,尤其是对高瓦斯矿井而言,显得尤为重要和突出,如果系统不合理或管理不好,将会造成停电停风引起瓦斯积存,甚至发生瓦斯爆炸重大事故。本文站在系统论的角度,从井下实际管理工作出发,对掘进局部通风系统的安全可靠性进行了较为系统的研究分析,并提出了提高局部通风系统安全可靠性的方案措施和管理方法。
安全可靠性
分析评价
掘进工作面的局部通风系统,是由通风动力及其装置、通风巷道、安全监测与控制设施及操作人员与管理人员共同构成的人-机-环系统。其任务是利用通风动力,通过现场管理,以的方式,向工作面提供足够的新鲜空气,稀释瓦斯及其它有毒有害气体并提供良好的气候条件,以保证工作面全体人员的生存、安全和良好的工作环境。
局部通风系统的每一环节和环境条件都是密切相关并互为制约的,孤立地去看待和分析各系统和元素是错误的,必须利用系统的观点去研究分析。分析评价掘进工作面局部通风系统安全可靠性的目的在于:及时发现局部通风系统中存在的问题和安全隐患,调整改造系统,优化通风设计,指导现场通风管理,从而达到系统安全可靠运行。
1相关名词解释及假定条件
1.1系统:就是由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。系统是系统工程的研究对象,它具有整体性、相关性、目的性、有序性及环境适应性等特性。
1.2安全:所谓安全表述的是一个复杂物质系统的动态过程或状态,过程或状态的目标是人、物将不会受到伤害或损失。安全具有自然属性和社会属性。
1.3系统安全:即系统在规定的时间、功能、成本等条件下人员、设备和工程所受到的伤害和损失为zui小。
1.4可靠性:是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。研究系统的可靠性问题时,必须明确对象、使用条件、使用期限、规定的功能等因素,而用概率来度量系统的可靠性时就是系统的可靠度。可靠性定量表示的另一特点是其随机性。因此,应采用概率论和数理统计的方法来对系统的可靠性进行定量计算。
1.5可靠度:是衡量系统可靠性的标准,它是指系统在规定的时间内完成规定功能的概率。
1.6可靠性工程:就是研究系统可靠性的工程概述。可靠性工程要解决的是如何提高系统的可靠度,使系统在其寿命周期内正常运行,圆满完成其规定功能的问题。
1.7事故树分析(fta)
事故树分析是一种演绎推理法,这种方法把系统可能发生的某种事故与导致事故发生的各种原因之间的逻辑关系用一种称为事故树的树形图形表示。通过对事故树的定性定量分析,找出事故发生的主要原因,为确定安全对策提供可靠依据,以达到预测与预防事故发生的目的。
fta有以下特点:
a.事故树分析是一种图形演绎方法,是事故事件在一定条件下的逻辑推理方法。它可以围绕某特定的事故作层层深入的分析,因而在清晰的事故树图形下,表达了系统内各事件间的内在,并指出单元故障与系统故障之间的逻辑关系,便于找出系统的薄弱环节。
b.fta具有很大的灵活性,不仅可以分析某些单元故障对系统的影响,还可以对导致系统事故的特殊原因如人为因素、环境影响进行分析。
c.进行fta的过程,是一个对系统更深入认识的过程,因而许多问题在分析的过程中就被发现和解决,从而提高了系统的安全性。
d.利用事故树模型可以定量计算复杂系统事故的概率,为改善和评价安全性提供的定量依据。但对基本事件较多的复杂系统,定量计算还非常繁琐,计算机计算软件还有待发展和突破。
1.8相关的分析假设
(1)由于掘进通风系统是矿井通风系统的一个分支系统,其可靠性必然受到矿井大系统的影响,这里假设其外层系统是稳定正常的。
(2)为了便于分析,对某些环节进行了简化,如事故树分析中的基本事件还可以再展开多层次事件,在可靠性分析中有时把一个系统简化为一个单元,等等。
2 掘进局部通风系统的构成
掘进局部通风系统是一个复杂的“人-机-环”系统,在这个复杂系统中,动力通风系统是维持系统运行的核心系统;环境系统是风量计算和设备造型设计的基础,在管理中要尽量改善环境,使环境对动力通风系统的影响尽量减小;操作管理系统是前两个子系统的支持系统,要从管理上、操作上和维护检修上保证动力系统的正常运行。在以下的分析中,主要从核心子系统入手,提出动力系统的可靠性分析,并从操作管理、环境等各方面寻找保证动力系统可靠性的针对性措施。
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