突发事件背景下多元主体应急协同治理:问题与优化——基于“内蒙古阿拉善‘2·22’煤矿坍塌事故”的案例分析

引言习近平总书记在党的二十大报告第十一部分第三节,针对我国公共安全事业提出:“坚持安全第一、预防为主,建立大安全大应急框架,完善公共安全体系,推动公共安全治理模式向事前预防转型。”安全生产是关乎人民群众切身利益的重要问题,也是国家经济社会发展的基础和保障,但发展绝不能以牺牲人的生命为前提。

盾尾密封失效诱发砂土地基盾构管片环失稳坍塌研究

盾构管片环失稳坍塌案例时有发生,探究其失稳坍塌发生条件对于预防重大安全事故发生具有重要意义。基于Midas GTS建立30环考虑环缝螺栓作用的荷载−结构计算模型,从盾尾管片环地基掏空和盾尾姿态突变2个方面探讨盾构管片环结构失稳破坏过程及失稳坍塌的发生条件。结果表明:盾尾渗漏使盾尾壳体失去了周围地基的有效约束作用,盾尾发生前仰后俯的姿态变化,隧道结构发生横向“横鸭蛋”和纵向挠曲变形,最终导致部分管片环坍塌。盾尾下沉位移是诱发管片环失稳坍塌的主要因素,盾尾下沉导致隧道纵向变形快速发展,快于盾尾渗漏引起管片环周围地基掏空所导致的隧道纵向变形。当盾尾下沉位移大于0.50 m且掏空范围大于5环、盾尾下沉位移大于0.45 m且掏空范围大于10环、盾尾下沉位移大于0.40 m且掏空范围大于11环时,环缝最大张开量超过单根螺栓极限应力时的环缝张开量47.43 mm,部分纵向螺栓被拉断,管片外水土发生喷射,加快管片环外砂土快速流失。当盾尾下沉位移大于0.5 m且掏空范围大于9环时,环缝最大张开量超过65.2 mm,管片环椭圆率超过46.1‰,最终诱发多环管片环失稳坍塌。研究结果可为盾尾渗漏诱发的重大安全风险评判提供参考。

谱聚类和Apriori算法在建筑坍塌事故致因组合分析中的应用

建筑坍塌事故是人员伤亡和经济损失较大的事故类型之一。为探究建筑坍塌事故不同致因之间的关联和相互依存关系,首先,选取国内2015—2020年231份建筑坍塌事故报告作为研究对象,借助R语言平台进行文本挖掘,得到43个致因。其次,运用Python进行谱聚类,根据致因之间的关联强度对其进行聚类。最后,利用关联规则挖掘Apriori算法确定建筑坍塌事故致因之间的关键关联组合。结果表明,43个事故致因可分为5类,在每一个簇类中确定了最关键的致因组合,并提出了针对性的预防措施,为坍塌事故的预防和控制提供一种新的思路。

基于证据推理的隧道坍塌多源信息融合评估

由于影响因素众多,隧道坍塌风险评估是一个多属性决策问题.单源信息评估方法难以充分考虑所有的风险因素,导致预测结果存在偏差.为了评估隧道坍塌风险并提供更准确的风险控制策略,本研究提出了一种新的多源信息融合方法,该方法将云模型(CM)、支持向量机(SVM)和基于证据推理(ER)相结合.对多个信息源进行分析,得到不同的坍塌风险评估模型(目视检查数据通过SVM获取分类概率值,监测数据通过云模型获取概率值).每个模型的质量都由可信度和重要性权重来评价.然后运用ER规则融合各个评估模型的结果,给出总体的坍塌概率风险评估.与D-S理论相比,ER规则在处理高冲突信息方面具有更大的优势.当不同信息源的风险评估结果不一致时,D-S理论的融合结果往往会与常识相反,ER规则融合由于考虑了评估模型的重要性权重和可信度,更适用于高冲突信息的融合.该方法已成功应用于福建莆炎高速公路的鱼塘溪隧道.结果表明,所提出的多源信息融合方法的评价准确率为87.5%,而单源信息融合方法的评价准确率小于70%.此外,即使不同模型的风险结果存在较大的冲突,该融合模型也具有良好的性能.

考虑施工时序的隧道工作面坍塌风险分析方法与验证

岩石隧道钻爆法开挖过程中存在多工序交叉作业,且频繁遭遇复杂的地质环境,导致工作面坍塌事故时有发生。为分析隧道施工中工作面坍塌风险,结合T-S(Takagi-Sugeno)模糊事故树与贝叶斯网络,提出了一种考虑岩石隧道施工基本事件时序性的工作面坍塌风险分析方法。广泛调研了46起钻爆法岩石隧道工作面坍塌事故,筛选辨识出影响工作面稳定性的30项致险因子与孕险环境作为基本事件,基于统计数据量化计算各基本事件的发生概率模糊子集与各节点间条件概率,构建了隧道工作面坍塌T-S模糊事故树并映射为贝叶斯网络,运用贝叶斯网络的双向推理功能,计算得到各基本事件的后验概率与重要度,筛选出部分对隧道工作面坍塌影响较大的关键基本事件。随后结合隧道施工过程中各基本事件发生的时序性,通过在贝叶斯网络中逐次更新对应事件的风险状态,得到工作面坍塌风险发生概率的时序性变化。以油坊坪隧道坍塌事故为工程实例,讨论了隧道建设中考虑施工时序的工作面坍塌风险分析的可行性与挑战,给出了岩石隧道不同施工阶段的风险管控方案与重点,为岩石隧道施工安全风险分析与管控提供了新的理论基础与技术手段。

大宁-吉县区块深层煤层水平井坍塌压力分布研究

为了研究大宁-吉县地区深层8#煤层水平井整体坍塌压力分布,提出水平井钻井施工方向建议。首先,基于斜井坍塌压力计算模型及实际煤层参数,采用数值编程程序对水平井JS6-5P03的8#煤层进行分段坍塌压力计算;其次,分别计算得出了约60井次的不同方位角下8#煤层坍塌压力,并以此为基础,利用序贯高斯插值法,得到整个区块的坍塌压力分布。结果表明:JS6-5P03井8#煤层坍塌压力当量密度应不小于1.376 g/cm^(3),才可避免坍塌;以不同方位角进行水平井钻进时,根据坍塌压力大小,整个大宁-吉县区块8#煤层均可被划分为低风险坍塌区、中风险坍塌区和高风险坍塌区;大宁-吉县区块中部适合钻井方位角为180°左右,上部和下部钻井方位角建议为160°左右。

既有建筑坍塌事故案例分析及防范对策

选取5起近年发生的既有建筑坍塌事故案例,基于公开发布的事故调查报告,从技术层面对事故原因进行分析比较,结合事故责任认定情况,对既有房屋安全防范对策进行探讨。研究发现,既有建筑坍塌重特大事故的两个基本要素是结构坍塌和事发时人员聚集,预防群死群伤的关键是规范“带户施工”、杜绝“野蛮作业”,切实增强所有权人或使用人的安全责任意识和安全防护知识,避免结构坍塌。一方面要压实压紧责任,规范房屋装饰装修,严控增量风险;另一方面要全面摸底排查,消除存量自建房尤其是经营性自建房安全隐患。长期来说,要积极探索建立完善建筑全周期管理的长效机制。

基于“2-4”模型的脚手架坍塌事故行为安全影响分析与研究

应用行为安全“2-4”模型(24 Model)对某水泥企业脚手架坍塌事故进行分析,从事故发生的直接、间接、根本和根源原因出发,对事故进行不同角度的观测,研究事故发生与行为安全的内在关联,结论是企业违规组织改造施工的不安全动作在事故原因中占了较大比例,其他问题还有项目管理混乱、规章制度和操作规程不完善、教育培训不到位、安全监管不力、技术交底和安全检查流于形式。为预防此类事故,可以从控制不安全动作、识别不安全状态、提高安全意识、完善制度管理体系、进行安全文化建设等方面,进行人员行为安全的提升训练,为提升企业安全能力提供科学依据和借鉴。

堆取料机取料过程中防坍塌预警及路径规划研究

在运煤轮船船舱进行取料作业时,由于路径规划可能引发煤堆坍塌的危险,提出一种基于分层点云边缘信息提取的防止煤堆坍塌的模拟堆取料机取料路径规划方法。首先利用搭载二维激光扫描试验装置采集原始三维点云数据,通过坐标转换,采用直通滤波算法去噪滤波,随机采样法简化算法精简点云数据,基于切片法计算煤堆体积和质量,实现对来煤精准盘点;然后提取每层煤料堆表面的边缘信息,将不同层次的煤料堆边缘信息组合起来,构建出整个煤料堆表面的边缘模型,实时计算待取料煤堆边缘安息角,实现煤堆坍塌预警信息;最后基于直线插补方法进行取料路径规划,给出防止煤堆坍塌的模拟堆取料机执行机构作业路径。

基于“三维”模型的城市房屋坍塌重大安全事故应急治理研究——以泉州欣佳酒店“3·7”坍塌事故为例

近年我国房屋坍塌安全事故多发频发重发。2020年3月福建泉州市作为疫情防控期间集中医学观察点的欣佳酒店发生坍塌事故,该事故进一步将人们的视线引向房屋坍塌事故防范与应急管理。本文运用突发公共事件“三维”:情景维度、事件维度、管理维度案例结构化表达模型框架对该事故梳理分析,发现欣佳酒店坍塌事故是由于房屋业主违法违规建设改造经营、第三方技术服务机构违规检测、地方政府职责落实不到位等的多主体、跨部门、全流程的系统问题所导致的重大责任事故。基于此,对应急治理改善提出针对性建议:健全落实房屋安全管理法规、完善房屋定期普查制度、及时开展危险房屋改造工作、打造智慧房屋安全管理系统、加强专业人才队伍建设、深化第三方房屋检测机构合作、强化群众安全宣传教育等,以切实提升应急治理能力,实现城市安全发展。

软土地区复杂环境基坑坍塌原因分析

本文以浙江杭嘉湖冲海积平原地区,紧邻既有建筑、重要管线等复杂环境条件下的某项目基坑为研究对象,基坑开挖影响深度范围内有深厚软土,分别对工程地质条件、坍塌后支护结构现状、支护结构施工质量和技术资料进行了检测调查,并结合支护结构、构件的计算分析和数值分析,研究表明:该基坑设计时阳角处支护结构选型和布置不合理,土层参数和“m值”取值不合理,基坑局部超挖和基坑支护结构的施工质量缺陷是导致基坑坍塌的原因。本文提出了基坑加固方案和在软土地区复杂环境条件下基坑的设计、施工建议。研究成果可为类似地区和环境条件下基坑的设计、施工提供参考。

黄河河道工程坍塌险情处置及扭王(工)体抢险应用探究

坍塌是黄河河道工程较危险的险情之一,过去出现坍塌险情较少,但近年来大洪水或大流量过程威胁加大,坍塌险情出现的概率也在加大,需要对坍塌险情的表现形式、抢护方法、预抢护措施进行更加细致的研究,同时结合抢险实例,分析扭王(工)体在黄河河道工程坍塌险情中的应用,来探索新的技术支持和抢护方案。

隧道穿越软弱断层破碎带坍塌机理与变形控制措施研究

软弱断层破碎带岩体强度低,围岩自稳性差,地质条件复杂,隧道穿越软弱断层破碎带时易发生大变形、塌方等地质灾害。通过现场勘测,分析隧道穿越软弱断层破碎带坍塌机理,并提出注浆加固和设置临时钢支撑的围岩变形控制措施。现场监测结果表明,采用注浆加固和设置临时钢支撑的围岩变形控制措施后,隧道拱顶最大沉降为19.2mm,拱腰最大收敛为13.5mm,同时监测断面围岩应力和钢拱架应力基本稳定,可知变形控制措施可有效提高围岩稳定性。

面向岸堤坍塌全过程的应急防护措施与装置

岸堤坍塌的应急防护,特别是岸堤决口的应急封堵,是关系到民众生命财产安全的重大问题,而目前针对岸堤坍塌及决口封堵的系统性研究较为缺乏,岸堤坍塌防护装置较少,决口封堵方法较为单一。通过对不同程度岸堤坍塌应急防护关键技术的研究,提出了一种面向岸堤坍塌全过程的“护-防-堵”应急防护体系。针对不同程度的岸堤坍塌研发了对应的防护措施及装置:对于局部坍塌,使用岸堤土工布防护系统和岸堤防冲浮动坝结构;对于严重坍塌,使用自重挡水单元及岸堤潜在决口的自重挡水系统;对于溃堤决口,采用岸堤决口封闭单元及封闭系统。研究成果可为类似工程处置提供参考。

深厚淤泥软土地区某基坑坍塌事故分析及处理

位于深厚淤泥软土地区的某基坑支护采用钻孔排桩加钢筋混凝土内支撑体系,坑内被动区采用格构式搅拌桩进行加固,在局部开挖到底时基坑发生坍塌。模拟基坑开挖过程支护结构的受力及变形情况,结合基坑坍塌过程的表现,对基坑坍塌事故进行分析,并提出基坑加固方案。基坑加固方案充分利用未破坏的支护结构构件,重新构建坍塌范围的支护结构,并对承载力不足的构件进行补强加固;利用土的时空效应和施工过程信息化管理,跳挖施工基坑周边的回填反压土台。基坑加固后的监测数据表明,支护结构变形满足设计要求。

国内外典型露天矿山坍塌事故案例分析与启示

露天矿山的安全风险相对井工矿要低一些,但存在排土场坍塌事故隐患。以全球紧急灾难数据库中录入的2013-2022年矿山坍塌事故数据为基础,选取了5个国内外典型露天矿山坍塌事故案例进行研究,简要介绍了事故基本情况,总结了5起事故的共性原因。在此基础上,深入分析了事故发生背后的深层次原因,并提出加强矿山立法制修订工作、强化矿山企业主体责任落实、提高监管监察水平、提升强化技术保安能力等进一步完善我国露天矿山安全生产管理的发展建议。

考虑割理面时煤层造斜段坍塌压力变化规律研究

在武威盆地太原组水平井钻进作业时,依据井史数据调研发现,煤层段卡钻、井径扩大、钻具掉落等井壁坍塌导致的井下复杂事故发生,严重制约了煤层气勘探开发的进程。由于煤岩交错割理性(面割理、端割理)弱结构面发育,使煤岩在造斜钻进时井壁破坏在力学上呈现为非连续性和非均质性。建立了考虑弱面的井壁坍塌数学模型。通过分析煤岩矿物成分、微宏观结构,确定煤岩井壁坍塌为力学机制占主导因素,得出割理导致的煤岩碎裂成块是井壁失稳的根本原因,建议在后续煤层钻井中优化井眼轨迹、优化钻井液性能进行井壁防塌,并引入煤岩井壁坍塌实时监测系统。

造纸行业木片垛防坍塌安全技术

聚焦于造纸行业中的木片垛(也称为木片堆)防止坍塌的关键安全技术,旨在深入探讨该问题。坍塌是指垛堆结构在外部或内部因素的影响下失去稳定性,可能导致严重的生产中断和安全事故。木片垛坍塌的形成条件包括垛堆的基本条件、拆垛方式、季节性因素和地面平整度。这些条件互相交织,构成了垛堆坍塌的潜在威胁。坍塌的原因主要分为生产活动相关因素和外部环境因素两类。生产活动方面,操作不当、载荷不均匀等可能导致垛堆不稳定。外部因素包括气象突变、地震等,也可能引发坍塌事件。为了有效预防坍塌,必须遵循严格的堆垛标准和要求,进行合理的垛堆设计,确保垛基的稳固性,并实施规范的拆垛操作。为确保生产场地的安全,需要强化作业现场安全监督管理,加强全过程管理,进行员工安全培训,以及强化安全基础管理。坚决防止木片垛坍塌事件的发生,确保生产安全和人员安全。

融合D-InSAR和PS-InSAR的建筑物坍塌沉降监测

文章针对2022年4月29日长沙市望江区一建筑物坍塌现象,采取D-InSAR技术对2022年4月22日和2022年5月4日获取的两幅Sentinel-1影像进行差分干涉处理,获取建筑物地表形变信息;同时结合2020年5月-2022年5月获取的25幅Sentinel-1影像,采用PS-InSAR技术进行反演监测建筑物地表变形区两年内的时空序列变化。结果表明:利用D-InSAR技术能在事故坍塌后短时间内快速获取地表形变,结合PS-InSAR技术获取累计沉降时序图得到该地区两年内的沉降量,并通过时间序列图可准确得到该栋建筑坍塌前后的沉降趋势与沉降量。

基于岩土力学的矿山坍塌预测与防控研究

矿山开采工作中,作业方式会使用到井下开采,导致产生诸多的采空区,加上地下水位开始下降,部分区域也会形成未承压区域,容易产生坍塌地质灾害。基于此,应该关注采矿工程中出现的矿山塌陷问题。通过对岩石力学方法进行使用,对坍塌地质灾害进行预测,从而为预防和治理提供有效的数据支撑。从具体层面而言,岩土力学会使用到遥感光学监测、数字模拟分析等方法,对矿山坍塌预测提供有效的支撑,有利于保障矿山资源开采活动的顺利开展。同时,矿山企业应当认识到坍塌对开采作业的危害性,科学合理使用岩土力学进行预测,从而提升矿山建设过程的安全系数。