矿井通风系统重大隐患监测识别与安全评价方法研究

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矿井通风系统是矿井生产管理系统的重要组成部分,也是预防瓦斯、矿尘和火灾事故发生的重要关键。目前对通风系统重大隐患的识别还只是处于人工干预阶段,在智能化监测和识别方面的研究较少,难以实现对通风系统的实时监控和识别;通风系统安全风险评估的工作大多也需要进行专家决断,难以根据各种通风系统的监测数据对其进行实时、定量的评价。为了更好地实现对矿井通风系统的安全运行状态进行实时量化评价,并准确识别其在系统中的重大隐患,本文以山西某矿的通风系统为研究对象,分析了矿井风量不足和通风系统不稳定这两类重大安全隐患的影响因素,给出了定量的判识指标和模型,提出了基于中性参照对象的层次分析法,构建了矿井通风系统安全风险监测评价的指标和模型,从而实现了对通风系统进行正确合理的评价。主要进行了如下研究:(1)以当前监测风量、5min内风量简单移动平均值和一个月内风量指数移动平均值作为风量不足的判识指标,建立了风量不足识别模型,根据给出的评分值对矿井风量不足隐患进行判识;用真实波动幅度均值作为通风系统不稳定的判识指标构建了通风系统不稳定识别模型,根据最终的评分值来判断通风系统的稳定性。(2)从矿井的通风系统稳定性、风量合理性、风流质量、通风难易程度四方面筛选出具有代表性且可以进行量化的13个影响矿井通风系统安全性的评价指标,并建立一套能对矿井通风系统进行实时动态评价的安全风险监测评价模型,根据预先设定的各个评价指标的评分规则,采用基于中性参照对象的层次分析法给出各个评价指标的权重值与评分值,将其与设定的中性参考值进行比较得出评价结果。(3)对试验矿井通风系统进行了重大隐患监测识别与安全风险监测评价,结果表明该矿井通风系统在监测周期内不存在风量不足或通风系统不稳定重大隐患,且该矿井通风系统的安全性较好,与目前矿井的实际情况基本吻合,进一步证实了该隐患监测识别模型和安全风险监测评价模型的合理可行性,对通风系统安全生产具有实际的指导意义。
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