2010-2012年湖南省煤矿事故统计分析及预防对策

为了探究湖南省煤矿安全生产事故多发的多方面原因,本文统计和分析了2010-2012年湖南省煤矿安全生产事故数据,按照统计学的一系列指标体系,研究分析了湖南省煤矿安全生产事故的多种问题,并从人、机、环境、管理四方面分析了煤矿事故频发的原因及其危害,进而提出预防和减少煤矿事故发生的对策措施。

基于ARIMA和XGBoost算法的煤矿安全态势预测

为准确预测我国煤矿安全态势,本文提出一种基于差分自回归移动平均(ARIMA)模型和极端梯度爬升(XGBoost)算法的煤矿安全态势预测方法,该方法使用ARIMA模型对表征煤矿安全态势的3项重要指标(包括煤矿事故死亡人数、煤矿百万吨死亡率与瓦斯事故死亡人数)的历史数据进行时间序列建模,在分析单一ARIMA模型的预测结果后,使用XGBoost算法对上述3项指标的残差序列进行预测;最后,由XGBoost算法的残差预测值修正ARIMA模型预测值。结果表明:该混合模型对3项指标的预测精度均优于单一ARIMA模型,并运用此方法对2021年我国煤矿事故死亡人数、百万吨死亡率与瓦斯事故死亡人数进行预测和分析,预测方法与结果可为煤矿生产和监管部门的安全决策提供依据。

煤矿井下高压喷雾雾化特性及其降尘效果实验研究

为分析煤矿井下高压喷雾雾化特性及其降尘效果,采用自行设计的喷雾降尘实验系统,对井下常用的螺旋型压力喷嘴在不同压力下的雾化特性及其降尘效果进行了系统的实验研究。结果表明:1随着喷雾压力的提高,喷嘴流量不断增加,而雾化锥角不断减小。2喷雾所形成的雾粒的粒径随着喷雾压力的增加而减小,但当压力增大至8 MPa时,继续增加压力,减小幅度有所减缓。3随着喷雾压力的增加,全尘和呼吸性粉尘降尘效率均不断增加。当喷雾压力增加至8 MPa后,若继续提高喷雾压力,降尘效率提高不明显。4依靠增加喷雾压力来提高降尘效率(特别针对呼吸性粉尘)具有一定的局限性,对于实验所选用的喷嘴喷雾压力选用8 MPa较为合理。5喷雾所产生的雾粒,对于跟雾粒平均粒径接近的粉尘颗粒降尘效果最好;对于粒径小于雾粒平均粒径的粉尘颗粒,降尘效率随着粉尘粒径的减小而减小;而对于大于雾粒平均粒径的粉尘颗粒,降尘效率随着粉尘粒径的增加而略有下降。

煤矿井下气水喷雾雾化特性实验研究

为了分析煤矿井下气水喷雾雾化特性,基于自行设计的气水喷雾实验平台,采用电磁流量计、空气质量流量计及马尔文实时高速喷雾粒度分析仪对空气雾化喷嘴流量特性、雾化粒度的空间分布规律及影响因素开展了实验研究。结果表明:随着供水压力的增加,喷嘴耗气量以指数形式不断递减,而耗水量以指数形式递增;喷嘴耗气量随供气压力以指数形式递增,而喷嘴耗水量基本呈现线性递减趋势。雾滴粒径沿喷嘴轴线方向不断增大;距离喷嘴较近的纵断面上,雾滴粒径沿径向不断增大,并呈现不对称分布;位于雾流中部的纵断面上,轴线附近区域雾滴粒径沿径向不断增大,而雾流外部区域雾滴粒径呈现沿重力方向增大的趋势;在靠近雾流末端衰减区内,雾滴粒径沿重力方向不断增大。供气压力一定时,雾滴粒径随着供水压力的增加呈现先增大后减小的变化规律,且供气压力越大所对应的拐点水压越高;随着供气压力的增加,雾滴粒径不断减小,且减小幅度随供气压力增加而有所下降。

金竹山土朱煤矿开采地表沉降规律与灰色预测模型研究

针对金竹山矿业公司土朱煤矿煤层赋存条件,依据采动理论的裂缝垂直分带模型,分析地表沉降和塌陷的机理;提出在采煤活动阶段应进行地表实际位移观测,经数据处理后得到地面沉降曲线,以确保地面人类活动的安全;在采煤活动后阶段则实施灰色预测地面沉降,即通过采煤活动阶段的地表实际观测数据为历史原始数据序列,建立灰色Logistic模型;并对采煤活动后阶段的地面沉降进行预测。精度检验表明:灰色Logistic模型预测精度高,利用该模型预测地面沉降可减少地面沉降监测经费和实时提供预警信息,以确保开采区域内人们生命财产安全。

单变量灰色预测模型在煤矿开采沉降预测中的对比分析

以预测煤矿开采而引起的地表高程的损失为目的,通过灰色系统理论的建模、关联度分析和残差辨识,建立基于贫信息的传统GM(1,1)模型、GM(1,1)残差模型、时序残差GM(1,1)模型,又建立基于原始数据具有绝对误差的灰色CompertzⅠ和灰色LogisticⅠ模型与具有相对误差的灰色CompertzⅡ和灰色LogisticⅡ模型,并将其应用到金竹山矿业公司土珠煤矿的地表沉降量的实际预测分析中,对该矿2007年度1—10月的地表高程损失量进行灰色生成后,建立了7种灰色预测模型。根据其预测值的精度检验结果对比分析表明,所建立的7种模型均为一级(好)模型,且灰色CompertzIⅡ和灰色LogisticIⅡ模型远优于传统GM(1,1)模型,预测精度高,可靠性强,对煤矿开采的复垦规划有重要指导作用。

“南方煤矿开采技术”课程教学分析

根据南方复杂煤层赋存与开采技术特点,结合湖南科技大学校设置的"南方煤矿开采技术"本科生课程,介绍了该课程的基本教学内容、开设情况。针对课程教学中存在的问题,提出增加复杂煤矿的专题课程、去掉不适用内容的讲解、增加课时量、教学考核以论文的形式进行等改进措施。

煤矿企业职工安全行为能力评价指标体系研究

大量的事故调查显示人的不安全行为是导致煤矿事故发生的主要原因,而安全行为能力的不足则是不安全行为发生的根源因素,对煤矿职工安全行为能力进行分析和研究是预防人因事故,促进安全生产的重要途径.将煤矿企业职工分为决策层、管理层和执行层3个层次,结合人力资源管理中能力的概念,对煤矿职工的安全行为能力进行了定义,并提出煤矿企业人因事故模型;通过分析职工安全行为能力的影响因素,构建了煤矿企业职工安全行为能力评价指标体系,为煤矿企业有效评价人的安全性,预防人因事故提供了一种思路.

湖南省煤炭物流发展对策研究

从湖南省煤炭供需现状出发,分析了发展煤炭物流的可行性与必要性,找出了煤炭物流发展存在的一些问题,针对煤炭净调入省份的实际情况,提出了湖南省发展煤炭物流需要整合资源、建立区域煤炭物流中心等对策,以满足经济发展对不断增加的煤炭需求。

南方煤矿特殊开采条件下的突水机理分析

在南方煤矿特殊开采条件下,其断层岩溶突水具有与北方煤矿不同的特点,开展南方煤矿岩溶突水的机理与相关对策研究是非常有必要的.探讨了南方岩溶矿区开采及地质特点,得出了南方岩溶突水是由于断层和隔水煤岩层厚度等原因引起的;以一现场突水为例,分析了突水原因,并从理论上进行防水煤岩柱合理宽度的验算;针对南方岩溶矿区的突水特点,从技术和管理上给出了防治突水的基本对策.

湖南煤矿复杂煤层条件下实施综采对策

以湖南煤矿实施综合机械化开采工艺为工程背景,从煤矿开采技术条件、中小型地质构造探测技术、复杂煤层回采巷道布置、巷道快速掘进技术、综采过断层技术、采面快速搬家技术等方面分析了湖南煤矿复杂煤层条件下实施综合机械化采煤工艺存在的问题,并提出了解决这些问题的对策.研究结果表明,在现已成功实施普通机械化采煤工艺的采煤工作面是完全可以实施综合机械化采煤工艺的,值得从政策、资金等方面予以支持.

墨菲定律在煤矿企业安全管理中的作用

煤矿安全生产是一个动态的系统工程,随着生产的进行,会产生许多变化,甚至产生不合理情况和导致事故发生.基于墨菲定律,分析煤矿安全生产过程中存在的问题,并揭示煤矿企业在生产过程中极易产生安全隐患的心理方式和不安全因素.在生产中,预防和检查是排除不安全因素、确保安全生产的重要环节.煤矿企业在生产过程中应强调安全警示作用的发挥和健全完善安全生产长效机制,将"安全第一,预防为主"的思想贯彻深入,不断提高煤矿企业安全管理水平.

煤矿员工安全心理特征调研

本文选取平煤集团十一矿的员工作为调研对象,开展了多项安全心理测评,对测试结果及心理访谈记录进行综合分析,从煤矿井下作业员工的个性、安全意识、班组气氛以及工作满意度等方面进行了群体安全心理特征描述。为减少煤矿安全管理中由于员工心理问题导致的隐患提供了依据,并对改善煤矿安全管理工作提出了建议。

新疆沙吉海煤矿侏罗系软岩气态水吸附特性实验

针对软岩巷道围岩吸水发生变形、强度劣化及失稳破坏的现象,采用新疆沙吉海煤矿煤系地层侏罗系泥岩样品开展气态水吸附特性实验研究,得到了泥岩气态水吸附特性曲线Q-t.通过非线性拟合分析,建立了泥岩的吸水特征方程,分析了气态水吸附速率的演化规律.结合电镜扫描与X射线衍射试验结果,探讨了全岩矿物、黏土矿物及微观结构等物理参数对泥岩气态水吸附特性的影响.结果表明:(1)5个泥岩样品的气态水吸附特性及变化规律相似,吸水量与吸水时间呈正相关;根据吸水特征方程求导分析,得出吸水速率与吸水时间呈负相关.(2)泥岩样品在吸水过程中速率降低,主要是由于内部孔隙壁面发生膨胀,泥岩孔隙过水通道变窄,吸水受到阻碍.(3)泥岩中含有的蒙脱石与伊/蒙混层具有强亲水性,间接造成泥岩吸附气态水能力强,其微裂隙在水及多应力场作用下扩大和贯通,进一步降低了围岩稳定性.研究结果为新疆沙吉海煤矿侏罗系地层软岩巷道的稳定性控制研究提供了理论依据.

薄煤层分层转合层开采沿空留巷巷旁支护

针对小河嘴煤矿-1216(K21)机巷采空区侧稳定性控制难度大的问题,综合采用理论分析、数值模拟及现场实测手段,对沿空巷道采空区侧巷旁支护体的应力、位移进行详细研究.研究结果表明:巷旁支护阻力是以基本顶长度、厚度以及上覆岩层载荷为变量的函数,减小基本顶悬臂梁长度可以有效改善巷旁支护体的应力环境;巷旁支护体宽度对巷道稳定性影响较大,宽度越大,巷道水平位移越小,宽度达到一定值后,随着宽度增加,位移减小程度不明显;自制的“预制混凝土砌块墙+金属网+槽钢”构筑物成功应用于现场,结合现场实测数据,留巷效果良好.研究成果可为类似巷道稳定性控制提供参考.

基于“2-4”模型的高校火灾原因分析——以2000—2022年143起高校火灾事故为样本

为预防高校火灾,对2000—2022年143起高校火灾事故进行统计,通过行为安全“2-4”模型进行火灾原因分析,得出直接导致事故的是电器使用不当等19项不安全动作与线路故障等4项不安全物态,间接导致事故的是电器使用习惯不佳等20项习惯性不安全行为,根本上导致事故的是4项安全管理体系的欠缺,根源上导致事故的是9项安全文化元素欠缺和6项安全文化建设不足。根据分析结果,从加强消防安全知识教育培训、健全消防安全管理制度和多样化进行安全文化建设3方面提出高校火灾预防对策。

南方复杂条件下的薄煤层开采巷道围岩支护问题及对策

针对复杂地质条件下南方薄煤层开采巷道出现的大变形与控制等问题,开展了一系列现场调查、理论分析和试验等研究。首先,分析了南方煤层地质条件、巷道变形特点和支护中存在的突出问题,同时进行了大量巷道变形的现场调研;然后,研究了薄煤层巷道变形破坏的影响因素和作用机理,主要体现在泥质岩类的物化膨胀与裂隙扩容、半煤岩巷道接触面滑移、水平构造应力挤压、工程扰动偏应力影响和高瓦斯孔隙压力弱化作用等;最后,阐明了复杂条件下薄煤层开采巷道的控制原理,强调应重视发挥巷道深部稳定岩体的承载能力,增强巷道围岩侧向支护作用,实现高阻让压和改善巷道围岩的整体力学强度等。提出了高强度自动让压桁架锚索支护系统和叠加拱"长、短"密集锚索支护技术,并分别进行了软弱半煤岩巷道的返修控制和松散煤岩体巷道支护技术的现场试验研究。监测表明,支护后的巷道围岩变形量都在可控范围之内,满足生产要求。

充填开采的协作支撑系统及其力学特征

针对"三下"煤炭充填开采引起的岩层移动与控制问题,根据充填开采特点,重点考虑充填体、煤柱和承重岩层的共同协调作用,提出"充填体+煤柱+承重岩层"协作支撑系统这一概念。运用岩石力学、围岩控制原理及其相关理论分别分析充填体的支护作用机制、煤柱的支撑条件、协作支撑系统的力学作用过程及稳定条件,研究结果表明:充填体的支护作用体现在对煤柱的侧向加固和对承重岩层的竖向支撑;充填体对煤柱的侧向应力应满足一定条件才能保证煤柱对上覆岩层产生较大的支撑力;"充填体+煤柱+承重岩层"协作支撑系统的力学作用过程分别经历了上覆岩层的加速下沉、加速或匀速下沉、减速下沉、平稳这4个主要阶段,分析得到"充填体+煤柱+承重岩层"协作支撑系统的稳定条件,并发现充填体的压实度和充填率越大,对形成和提高"充填体+煤柱+承重岩层"协作控制体系的整体性、改善受力环境就越有利,最终能最大限度地控制岩层移动及地表沉降。最后,将"充填体+煤柱+承重岩层"协作支撑系统理论应用于周源山煤矿的"三下"充填开采当中,结果表明,在进行充填设计时,至少应将充填体的压实度Dr提高到0.8以上,充填率Ff控制在90%以上,才能将地表沉降控制到最小值,该结果与数值计算结果较为接近。

煤矿井下气水喷雾雾化特性及降尘效率理论研究

为分析煤矿井下气水喷雾雾化特性及降尘效率,借助流体力学、多相流及气溶胶等相关理论,对气水喷雾雾化特性与喷雾降尘效率进行了全面的理论研究。根据流体力学与多相流相关理论,建立了求解空气雾化喷嘴气、液质量流量的完整方程组,并给出了雾化粒径和雾滴速度的计算公式;通过建立煤矿井下气水喷雾降尘数学模型,推导出分级效率的理论计算式,并采用Origin软件绘制出分级效率与供气流量、供水流量及粉尘粒径的关系曲线;同时,结合粉尘粒径和频率分布式,建立了全尘降尘效率与呼吸性粉尘降尘效率的理论计算式,并分析了粉尘中位径及粒径分布指数对降尘效率的影响。

断层采动活化对南方煤矿岩溶突水影响研究

为防止岩溶因断层活化而引发突水,探讨断层在采动条件下的活化规律及其对南方煤矿岩溶突水的影响。首先根据断层的形成机制分析各类断层形成的应力环境,得到断层活化的应力条件;然后分析工作面推进过程中的采场应力场和岩体运动规律,次生的垂直应力和水平应力不均衡变化是断层采动活化的主要原因;最后分析断层采动活化引发岩溶突水的机制,断层活化导致导水裂隙带高度增加,从而破坏隔水层导通上覆承压岩溶含水层,引发矿井岩溶突水事故。