導航：安全管理網>> 安全論文>> 礦山安全論文>>正文

基于事故樹的煤礦電氣事故分析及預防措施

文檔作者：張金山吳昊天嚴曉楠鄭彥濤葉俊沛文檔來源：內蒙古科技大學礦業(yè)工程學院		點擊數：	更新時間： 2021年05月19日
下載地址：點擊這里	文件大?。?228.69 KB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大?。?28.69 KB 共3頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

下一篇：綜放工作面液壓支架安全快速安裝技術

上一篇：基于煤礦機電事故所引發(fā)較大瓦斯事故的預…

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

總第174期
doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．02．005
基于事故樹的煤礦電氣事故分析及預防措施
張金山，吳昊天，嚴曉楠，鄭彥濤，葉俊沛
(內蒙古科技大學礦業(yè)工程學院，內蒙古包頭014010)
摘要：針對煤礦電氣事故的產生原因，應用事故樹的方法，以內蒙古五虎山煤礦的具體條件為背景，對井
下電氣事故產生的各種因素進行了分析，并提出相應的預防措施，對實現(xiàn)礦井的安全高效生產和避免電氣
事故發(fā)生具有重要的現(xiàn)實意義。
關鍵詞：電氣事故；事故樹分析：預防措施
中圖分類號：TD752．2 文獻標識碼：A 文章編號：1005—2798(2014)02—0011-02
The M ine Electrical Accident Analysis and Prevention
based on the Accidents Tree
ZHANG Jin-shan，WU Hao-tian，YAN Xiao-nan，ZHENG Yan-tao，YE Jun-pei
College Mining Engineering of Inner Mongolia Un ersi￡y Science and Technology，Baotou 014010，China)
Abstract：For reasons of electrical accidents in coal mines，it took application of fault tree principle，and it applied to analyze various
factors which induce electrical accident with the background of the specific conditions in a coal mine of Inner Mongolia province．And
relevant preventive measures were raised．For safe and eficient production of mine，to avoid electrical accident has important practical
significance．
Keywords：electrical accident；fault tree analysis；preventive measures
隨著煤炭開采工藝的進步，礦井的電氣化機械
設備越來越多，加上煤炭開采的地質條件越來越復
雜，瓦斯和地溫等災害多發(fā)，稍有不慎，電氣化設備
極易損壞，進而引發(fā)井下火災、瓦斯爆炸等事故。這
類事故輕則影響生產，重則威脅人員生命安全。眾
所周知，引起瓦斯爆炸的必要因素有三種：高溫火源
650～750℃ ，瓦斯?jié)舛?％ 一16％ ．空氣中含氧量
大于12％。據有關資料統(tǒng)計，2005年的煤礦安全生
產形勢嚴峻．全國共發(fā)生34起特大瓦斯爆炸事故，
其中，由于電火花和停電引起瓦斯積聚等而引發(fā)的
瓦斯爆炸高達16起，占到了瓦斯爆炸事故總數的
47％ 。2006-2009年，電氣事故火源導致了21起瓦
斯爆炸事故，占瓦斯爆炸事故總數的49％(其中不
包括零星觸電事故導致的死亡案例)。因此減少電
氣事故和加強煤礦用電安全十分重要，文章以烏海
市五虎山煤礦的現(xiàn)場實踐為依據，利用事故樹分析
法把電氣事故作為分析對象，對該礦的電氣事故進
行了定性和定量分析。并據此提出相應的整改措施。
1 事故樹分析法的實質
事故樹分析(Event Tree Analysis，簡稱ETA)是
由美國貝爾實驗室的Watson于1961年提出的，現(xiàn)
已成為安全系統(tǒng)工程的重要分析方法之一。
事故樹分析法的實質是以邏輯思維的方法，從
潛在的事故開始．按一定順序分析尋找引起事故發(fā)
生的事件。分析關鍵事件的直接原因和間接原因，是
一種安全系統(tǒng)工程的分析方法_1]。它既可以做定性
分析，也可以做定量分析。適用于多環(huán)節(jié)事件或多
重保護系統(tǒng)的危險性分析，應用十分廣泛。
2 煤礦電氣事故樹分析
2．1 礦井概況
五虎山煤礦位于內蒙古自治區(qū)賀蘭山北段煤田
烏達礦區(qū)的南部。實際生產能力為200萬t／a。現(xiàn)
收稿日期：2013—12．16
基金項目：內蒙古自治區(qū)研究生教育創(chuàng)新計劃資助項目($201310120706)
作者簡介：張金山(1959一)，男，河南焦作人，碩士，教授，博士生導師，從事采礦和礦產資源綜合利用領域的教學工作。
11
張金山等：基于事故樹的煤礦電氣事故分析及預防措施 第23卷第2期
礦井正在開采的有9號、1O號和12號煤層。煤層結
構較簡單，采煤方法為走向長壁后退式開采，全部垮
落法管理頂板。巷道掘進工藝全部實現(xiàn)機械化。礦
井兩個盤區(qū)均有獨立的通風系統(tǒng)，通風方法為中央
并列式，通風方式為抽出式。主運輸系統(tǒng)采用鋼絲
繩牽引膠帶輸送機及普通膠帶輸送機，輔助運輸全
部采用軌道運輸。2010年，礦井瓦斯等級鑒定為絕
對涌出量59．17 ITI ／rain，相對涌出量18．87 in。／t，屬
高瓦斯礦井。9號、10號和12號煤層屬二類自燃煤
層，發(fā)火期為64 d、53 d和55 d。礦井現(xiàn)有KJ101NB
安全監(jiān)控系統(tǒng)和KJ153型人員定位系統(tǒng)。
2．2 煤礦電氣事故樹的編制
通過查找文獻收集有關煤礦電氣事故的大量資
料。進行了仔細的分析。逐級找出各自的直接原因事
件，按邏輯關系畫出事故樹，如圖1所示。
Xo XlX2X3 X4 X1 X Xl2蓋l3Xl
Ti一頂上事件；B．M．～ 中間事件；X．一基本事件；
函或門，表示B 或B2f壬一事件單獨發(fā)生(輸入)時，A事件都可以發(fā)生(輸出)；
商與門，表示B 、B 兩個事件同時發(fā)生(輸入)時，A事件才能發(fā)生(輸出)
圖1 煤礦電氣事故樹
3 事故樹分析
3．1 最小割集的求解
最小割集是導致頂上事件發(fā)生的最低限度的基
本事件集合。最小割集求解方法有布爾代數法、行
列法、質數代入法、矩陣法和結構法等。文章只利用
布爾代數法求解事故樹的最小割集如下：
To=B1+ B2= Xo×M l+X19×X2o×M2=Xo×
(Xl+X2+X3+X4+M3+ M4)+X19×X20×(M5+
M6+M7)=X0×(Xl+X2+X3+X4+X5+X6+X7+
X8)+(x9+X1o+Xl1+X12+x13+x14+X15+x16+
Xl7+Xl8)×Xl9×X20
可得事故樹的最小割集18個：{X。×X }{X。×
x2}{xo×X3}?{X0×X8}和{X19×X2o×x9}{X19×
X20×X1o}{X19×X2o×Xll}?{X19×X2o×X18}
3．2 比較重要度的大小
因為在實際的生產當中，很多具體行為(如三相
短路和外力絕緣損傷等)的發(fā)生概率是無法正確統(tǒng)
計的，因此，無法準確地計算結構重要系數，只能從
1 2
最小割集的角度判斷結構重要度，根據3條判斷最
小割集判斷結構重要度的原則l2]，可求得五虎山電
氣事故系統(tǒng)中各基本事件結構重要度順序為：
I‘P(19)=Iv(20)>I‘P(0)>I‘p(1)=I‘p(2)=
I‘p(3)=IV(4)=l‘P(5)=I‘P(6)=I‘P(7)=Iv(8)=
I‘P(9)=I‘p(10)=I‘P(11)=Iv(12)=I (13)=
I(14)=I‘p(15)=I‘p(16)：I‘P(17)=I(P(18)
4 結果分析和預防措施_3 J
根據前面得到的最小割集和結構重要度的排
序，經分析可得：基本事件x．。(可燃物堆積)和x 。
(氧氣濃度)對頂上事件的影響最大，其次是x (人
體接觸電源)。因此預防煤塵爆炸事故的有效措施
如下：
1) 做好巷道和工作面易燃物的清理工作，防
止M，(設備過熱)發(fā)生，避免產生熱量積聚，引燃易
燃物，具體來說，就是注意巷道施工用品的有序堆放
和煤塵的清理，即加強煤塵的檢測和清理工作。
2) 對于X， (氧氣濃度)，由于人員工作需要，
該處特指采空區(qū)或者密封巷道，這里必須做好密閉
工作，防止漏風為燃燒提供氧氣，電纜的鋪設盡量避
開采空區(qū)和密閉區(qū)，防止給易燃物提供熱源。
3) 對于x (人體接觸電源)的發(fā)生，首先應提
高礦井整體的管理水平，加強對全體職工安全意識、
安全技術素養(yǎng)的培訓，特別是機電操作人員要經過
崗前培訓，培訓合格才可持證上崗，同時加強崗中安
全教育，做到警鐘長嗚，使安全觀念深入人心。其
次，加強人員防護，對于人員經常接觸的帶電物品，
要做好物品絕緣和人員身體防護，對物品的絕緣性
要定期進行絕緣檢查，發(fā)現(xiàn)絕緣性老化，要立即更
換。操作人員要使用絕緣工具，帶絕緣手套，穿膠
鞋，以便多重保護。
4) 為防止M．(漏電)，電氣設備必須安裝在頂
板穩(wěn)固且無淋水的地點。為減少運輸過程中運輸設
備與電氣設備的碰撞。電氣設備應遠離重要交通線。
如果必須置于復雜環(huán)境中作業(yè)時．應采取有效的防
護措施。例如：將所有電纜進行吊掛。大型設備搬
運時必須設置相關人員進行監(jiān)護，防止碰撞電氣設
備．同時電氣設備應墊高放置，防止水流的浸泡。
5) 防止M，(設備過熱)的產生。對于電氣設
備要合理選型，避免為了節(jié)省費用，違規(guī)使用。同時
設置過流保護措施，對于過流保護措施要經常檢查，
確保能夠起到防止過流的作用。電纜和電線的接線
必須規(guī)范。嚴禁出現(xiàn)“明接頭”和“雞爪子”的現(xiàn)象，
避免出現(xiàn)短路。相關接線必須符合施工要求。同時
遵守《煤礦安全規(guī)程》的相關條款，(下轉第38頁)
2014年2月 賈海崗等：常村煤礦煤矸石磚廠利用余熱鍋爐供洗浴用水的可行性研究 第23卷第2期
式中：G，為兩條隧道窯產氣量，t／h；叼 為煙氣
余熱利用率，％ 。
2．3 熱負荷比較
通過對常村煤礦洗浴系統(tǒng)熱負荷G 和常村煤礦
矸石磚廠煙氣產熱量G 的計算，可以發(fā)現(xiàn)：G：>G 。
按照常村煤礦矸石磚廠的生產現(xiàn)狀，即兩條隧
道窯可產蒸汽量大于全礦職工洗浴系統(tǒng)用汽量，因
此用余熱鍋爐供全礦職工洗浴用水的方案可行。
3 余熱鍋爐應用前后的比較
3．1 運行費用的比較
根據常村煤礦現(xiàn)狀。全年運行1臺10 t鍋爐，制
取蒸汽用于職工洗浴，平均每天的耗煤量約為20 t，
鍋爐配套風機水泵負荷為85 kw，每天開啟18 h。
燃煤價格按500 t，電價為0．7元／(kW ·h)計
算：
余熱鍋爐應用前年耗煤費用：20×365×500=
365萬元。
余熱鍋爐應用前年耗電費用：85×18×365×
0．7=39．1萬元。
若用余熱鍋爐工全礦職工洗浴用水，在余熱鍋
爐投入使用后。其運行費用僅為配套水泵耗電的費
用．文章以某牌子余熱鍋爐的配套水泵為例來計算
投入余熱鍋爐使用后的運行費用。
水泵流量為l2．5 11 ／h，揚程為50 In，功率為
5．5 kW。則使用后的運行費用為：5．5×12×365×
0．7=1．686萬元
由此可知，在余熱鍋爐應用后比應用前共節(jié)約
運行費用：365+39．1—1．686=402．4萬元。
3．2 節(jié)能效益比較
常村煤礦目前供職工洗浴用的鍋爐燃煤為自產
的混煤，發(fā)熱量平均值為2O．93 MJ，1 kg標準煤的
發(fā)熱量為29．3 MJ。因此，余熱鍋爐應用后比應用
(上接第12頁)選擇合適的斷相保護裝置，并正確使
用斷相保護設備，防止斷相事故的發(fā)生。
前耗煤量節(jié)約：20×365=7 300 t；折標準煤：
7 300×20．93÷29．3=5 214 t。
耗電方面，應用前比應用后節(jié)約用電：(85×
18×365)一(5．5×12×365)=53．44萬kW ·h。
折標準煤：53．44×1．229=65．68 t。
由此可得，余熱鍋爐應用后比應用前共節(jié)約標
準煤：5 214+65．68=5 279．68 t。
即應用后每年可減少二氧化碳排放量：
5 279．68×2．5 =13 199．2 t。
減少二氧化硫排放量：5 279．68×0．00 85=
44．88 t。
減少氮氧化物排放量：5 279．68×0．00 67=
35．37 t
4 結語
通過對常村煤礦矸石磚廠煙氣中的余熱應用余
熱鍋爐回收前后的比較可以看出．余熱鍋爐的應用
不僅可保證常村煤礦非采暖季停止燃煤鍋爐運行。
而且可以減少采暖季能耗，確保職工洗浴用水需求。
因此在保證矸石制磚窯爐燒結磚工藝的前提下，利
用余熱鍋爐對煙氣中的熱量進行回收并供職工洗浴
用水的方案可行
參考文獻：
[1] 劉波，陳華，麻運喜，等．煤矸石制磚隧道窯余熱
鍋爐系統(tǒng)[J]．磚瓦，2009(4)：17—19．
[2] 陸勇敢，趙新國，孟凡，等．煤矸石隧道窯余熱回收
利用研究『J]．煤炭加工與綜合利用，2010(10)：51—
52．
[3] 張迪，劉 昕，宋玲玲，等．煤矸石制磚余熱發(fā)電研
究[J]．環(huán)境保護，2009(10)：87—88．
[責任編輯：路方]
電工安全意識和操作維修技能。通過多層次的管理
和預防，將會減少煤礦電氣事故的發(fā)生。
5 結語 參考文獻：
煤礦電氣設備事故在煤礦生產中時有發(fā)生，它
不僅可導致人員觸電傷亡，影響正常生產，而且也是
煤礦瓦斯爆炸和井下火災事故的主要誘因，嚴重威
脅著煤礦的安全生產。文章使用事故樹分析法簡要
闡述了煤礦電氣事故發(fā)生的主要原因，為預防電氣
事故的發(fā)生提供了建議，因此嚴格執(zhí)行國家關于電
氣設備系列標準，使用合格設備，嚴格執(zhí)行煤礦安全
規(guī)程及有關技術規(guī)范，做好安全技術培訓．提高煤礦
38
[1] 金龍哲，宋存義．安全科學技術[M]．北京：化學丁業(yè)出
版社．2004．
[2] 王文才，馮緯，王錄蘋，等．礦井煤塵爆炸的事故樹分
析[J]．煤，2013，22(1)：1—4．
[3] 劉文利．淺析礦井電氣事故及其防治措施[J]．煤，
2010，19(S1)：60—62．
[責任編輯：路方]

網友評論 more

礦山安全論文最新內容

10-05