区域煤矿智慧应急管理信息平台的多层次数字预案信息系统

针对省级区域煤矿应急管理的预案数字化问题,首先,综述了应急管理领域数字预案的研究现状,以省级区域应急预案管理和数字化需求为切入点,提出了应急管理信息系统框架和省级区域数字预案系统的设计目标;其次,描述了省级预案体系、市(区)、县、企业预案体系架构及衔接关系,提出了登录首页及系统管理、应急预案管理、救援部门管理、文件管理和后期信息处理5方面功能及特征;最后,围绕煤矿突发事件应急管理流程和数字化预案,从系统主界面和主要功能模块开展详细设计。通过实验测试,这套系统实现了“平战结合”的一体化省级矿山应急救援数字化管理功能,提高了省级应急指挥体系的运行效率,减少了人工处置流程繁琐、费时长、易出错的问题,为行业提供一种省级区域多级预案联动信息系统典型案例,进一步推动“一案三制”的应急管理体系的智能化、数字化、信息化水平。

玉磨铁路景寨隧道富水段涌水量预测方法

为解决玉磨铁路景寨隧道工程掌子面前方小型富水体突涌水问题,保障隧道工程安全施工,提出一种基于地质雷达的隧道富水段涌水量预测方法。该方法首先根据隧道典型不良地质体类型,对比不同空洞结构对地质雷达正演模拟的影响,并选择圆形空洞作为隧道富水区域结构,运用MATLAB进行地质雷达正演模拟,总结地质雷达响应特征;其次建立隧道富水区域结构模型,将隧道富水区域结构模型参数引入地下水动力学经典解析公式;最后结合玉磨铁路景寨隧道工程进行实例验证。结果表明:通过引入隧道富水区域结构模型参数建立的基于地下水动力学的隧道涌水量预测公式,预测得到的隧道涌水量为3073.45 m^(3)/d,与实测值2760.8 m^(3)/d的偏差率为11.3%,而基于地下水动力学经典解析公式和经验公式的预测结果与实测值的偏差率过大,其中大岛洋志公式的偏差率为186.1%,古德曼经验公式的偏差率为232.6%,说明地下水动力学经典解析公式和经验公式在云南复杂地质条件下隧道涌水量预测的适用性较差,同时验证了本文方法的适用性与可行性,为隧道工程掌子面前方小型富水体突涌水问题研究提供了一种科学的隧道富水段涌水量预测方法。

矿井顶板水害瞬变电磁正演模拟及应用

矿井水害问题伴随着矿产资源开采深度的加深日益突出,富水体形态不易确定,位置不明,极易造成突水事故.本文基于煤矿瞬变电磁探测矿井富水体响应规律,采用有限元法对矿井采掘工作面顶板富水性进行多角度全空间数值模拟,分析不同角度矿井顶板富水体的感应电流密度响应特征.结果表明:(1)探测角度为9°和18°时,整体模拟效果更佳,锲合工作面实际探测的需求.当富水体在高阻煤层时,富水体外部等值线密集,感应电流密度极大值在富水体轮廓中;当富水体位于顶板时,富水体上部等值线密集,感应电流密度极大值位于富水体内上部;(2)富水体感应电流密度等值线轮廓以椭圆形为主,随着探测角度的增大,感应电流密度等值线逐渐稀疏,但富水体的整体轮廓不变;(3)探测角度增大,感应电流密度极大值降低但不会影响感应电流密度极大值在富水体内部出现的现象,因此可根据感应电流密度极大值判断富水体的位置.本文通过对典型煤矿富水体分布规律研究,改进了矿用瞬变电磁仪的正演模拟方法,推动了新的反演解释算法及软件开发,为非煤矿山、金属矿山、隧道工程等井工或地下作业场景水害探测防治提供一种新的技术与方法.

基于熵值法和损失函数的煤矿事故数字化应急预案综合评价模型及方法

目的针对现有煤矿事故数字化应急预案缺乏量化评价模型而难以精准选择最优方案的问题,提出一种新的煤矿事故数字化应急预案综合评价模型。方法以我国法律法规及标准为指导,结合国内外应急救援评价体系的实际经验,通过专家评分,独立性分析构建煤矿事故数字化应急预案评价指标体系和评价等级,运用熵值法对n个备选数字化应急预案的一级指标进行模糊评价;其次,结合预案风险损失函数,为避免决策者对指标特征偏好的不一致性,定义阈值参数αx的最大值为决策精度,进行综合评价;最后,以重庆某煤矿为例,通过属性数学理论、模糊层次分析法、犹豫模糊集的方法进行算例分析和对比验证。结果从数字化应急预案的风险监测能力y1、准备能力y2、实施能力y3、恢复能力y4等4项一级指标、17项二级指标建立评价指标体系和4级评价等级,运用熵值法得到权重w1=[0.0560,0.0357,0.1310,0.5087],w2=[0.0260,0.2378,0.7511,0.3538],w3=[0.8619,0.0700,0.0862,0.0930],w4=[0.0560,0.6563,0.0315,0.0443]进行模糊计算并运用损失函数进行计算得到预案评价,x2预案为4个备选数字化应急预案中在决策精度0.857下的最优解,预案x2评价分值I2=76.9640分(80>I≥70),评价结果为一般,与现行预案特征指标相同,且与运用属性数学理论、模糊层次分析法、犹豫模糊集3种方法所得结果接近。结论该模型作为煤矿事故数字化应急预案评价系统新的参考方法及综合评价模型,有效且实用,可用于省级区域煤矿安全监察局数字预案联动系统的评价。