煤礦安全展望

煤礦安全展望第1頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一1概況2我國煤礦安全科技發(fā)展需求3我國煤礦安全科技發(fā)展趨勢煤礦安全展望第2頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一1

概況發(fā)達(dá)國家主要依靠自動化安全檢測與控制技術(shù)、預(yù)警技術(shù)，嚴(yán)格的預(yù)警機(jī)制以及規(guī)范的管理保證生產(chǎn)的安全進(jìn)行，先進(jìn)的危險辨識技術(shù)、評估技術(shù)和軟件已廣泛應(yīng)用于企業(yè)安全管理。我國主要以日常監(jiān)督為主，安全生產(chǎn)監(jiān)測、監(jiān)控自動化程度較低，預(yù)警及應(yīng)急技術(shù)剛剛起步。“十一五”時期，我國經(jīng)濟(jì)將繼續(xù)保持平穩(wěn)較快發(fā)展勢頭，安全生產(chǎn)科技面臨重大挑戰(zhàn)和巨大需求。隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)逐步過渡到深部開采，水壓、地壓、地溫、瓦斯壓力都相應(yīng)增加，煤與瓦斯突出、沖擊地壓等災(zāi)害的復(fù)雜性性和關(guān)鍵性安全技術(shù)與裝備問題制約著煤礦安全生產(chǎn)狀況的改善。目前我國煤礦安全科技的需求如下：第3頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一迫切需要創(chuàng)新安全生產(chǎn)理論和構(gòu)建技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系急需加強(qiáng)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵性技術(shù)科技攻關(guān)急需壯大安全科研人才隊伍急需開展安全科技成果推廣應(yīng)用與示范第4頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2我國煤礦安全科技發(fā)展需求2.1迫切需要創(chuàng)新安全生產(chǎn)理論和構(gòu)建技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系安全生產(chǎn)監(jiān)管監(jiān)察是政府社會管理的重要內(nèi)容，安全發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。急需創(chuàng)新安全生產(chǎn)基礎(chǔ)理論體系，為國家安全生產(chǎn)宏觀管理和企業(yè)安全生產(chǎn)管理提供理論基礎(chǔ)?！栋踩a(chǎn)法》等一系列法律法規(guī)的公布施行，對制訂配套的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出更高的需求；安全生產(chǎn)監(jiān)管監(jiān)察需要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)與技術(shù)支持；涉及安全生產(chǎn)的設(shè)備、材料、儀器儀表的安全管理需要不斷建立與完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；安全生產(chǎn)科技發(fā)展和企業(yè)技術(shù)升級需要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的支撐和促進(jìn)；加入WTO后的新形勢客觀需要安全生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)盡快與國際接軌。第5頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.2急需加強(qiáng)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵性技術(shù)科技攻關(guān)隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，重大危險源及重大事故隱患種類和數(shù)量的不斷增多，災(zāi)害防治的復(fù)雜性也在增加，一些共急需開展共性、關(guān)鍵性安全技術(shù)的研發(fā)與集成，提高對重特大事故的防范控制能力，提升安全生產(chǎn)水平。落實企業(yè)安全生產(chǎn)主體責(zé)任和提高國家安全生產(chǎn)監(jiān)管監(jiān)察能力，需要先進(jìn)的安全管理技術(shù)做支撐。急需開展安全規(guī)劃、重大危險源辨識與監(jiān)管、安全行為、安全評價、安全生產(chǎn)責(zé)任體系、安全監(jiān)管監(jiān)察技術(shù)、事故調(diào)查分析等管理技術(shù)的研究，促進(jìn)安全生產(chǎn)監(jiān)督管理的機(jī)制與方法創(chuàng)新，實現(xiàn)安全管理的科學(xué)化、系統(tǒng)化和規(guī)范化。第6頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.3急需壯大安全科研人才隊伍安全科技人才是提高安全科技自主創(chuàng)新能力的關(guān)鍵所在。需要創(chuàng)造良好環(huán)境和條件，培養(yǎng)和凝聚各類科技人才特別是優(yōu)秀拔尖科技人才，充分調(diào)動廣大科技人員的積極性和創(chuàng)造性，努力建設(shè)一支與安全生產(chǎn)工作相適應(yīng)的規(guī)模較大、結(jié)構(gòu)合理的高素質(zhì)安全科技人才隊伍，為我國安全生產(chǎn)科技發(fā)展提供充分的人才支撐和智力保證。第7頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一2.4急需開展安全科技成果推廣應(yīng)用與示范隨著安全生產(chǎn)形勢的發(fā)展，安全生產(chǎn)領(lǐng)域的先進(jìn)適用技術(shù)不斷涌現(xiàn)，急需加大安全生產(chǎn)科技成果的推廣應(yīng)用力度，開展安全生產(chǎn)科技示范工程建設(shè)，形成多面多點的安全生產(chǎn)科技促進(jìn)安全發(fā)展樣板工程，帶動我國安全生產(chǎn)科技的快速健康發(fā)展。第8頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3我國煤礦安全科技發(fā)展趨勢為滿足煤礦安全生產(chǎn)對科技的需求，實現(xiàn)“十一五”安全生產(chǎn)科技發(fā)展目標(biāo)，“十一五”時期煤礦安全生產(chǎn)科技工作主要圍繞以下方面展開：創(chuàng)新煤礦安全生產(chǎn)理論煤礦安全故隱患治理關(guān)鍵技術(shù)煤礦安全科技攻關(guān)構(gòu)建安全生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)急救援技術(shù)與裝備研發(fā)第9頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3.1創(chuàng)新煤礦安全生產(chǎn)理論以安全生產(chǎn)基礎(chǔ)理論研究為突破口，重點圍繞煤礦重大災(zāi)害事故致因機(jī)理及動力學(xué)演化規(guī)律、安全經(jīng)濟(jì)及管理理論、安全生產(chǎn)社會科學(xué)等方面開展研究，加大安全生產(chǎn)理論研究的力度，推進(jìn)安全生產(chǎn)的文化、法制、責(zé)任制、科技和投入等基本要素落實到位，為煤礦安全生產(chǎn)宏觀管理、企業(yè)安全生產(chǎn)管理和安全工程技術(shù)提供理論依據(jù)。3.1.1安全科學(xué)基本理論方面

研究全面建設(shè)小康社會進(jìn)程中安全生產(chǎn)的共性特點和規(guī)律，以及在特定環(huán)境下由安全向事故演變的共性原理；研究安全生產(chǎn)法學(xué)理論，指導(dǎo)安全生產(chǎn)立法實踐；研究安全生產(chǎn)科學(xué)理論體系，構(gòu)筑安全生產(chǎn)科學(xué)的理論框架及其基本理論構(gòu)成。第10頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3.1.2安全行為理論方面研究生產(chǎn)過程中人的行為規(guī)律，探討人的生理、心理、環(huán)境因素及其相互作用與人的行為之間的關(guān)系，為預(yù)測和控制人的不安全行為提供理論基礎(chǔ)。3.1.3礦山重大災(zāi)害事故致因機(jī)理及動力學(xué)演化過程方面針對巖土體多相、非均質(zhì)、各向異性的復(fù)雜環(huán)境特點和大規(guī)模采掘工程的誘變?yōu)暮?，研究?液-固耦合作用下，穩(wěn)定與非穩(wěn)定變形、破壞與狀態(tài)變化及轉(zhuǎn)化機(jī)理、條件與規(guī)律；氣-液-固耦合作用及突變動力學(xué)模型，為瓦斯煤塵爆炸、頂板災(zāi)害、煤與瓦斯突出和巖爆的防治提供理論基礎(chǔ)；研究地球資源勘探與深部開采過程的災(zāi)害風(fēng)險預(yù)測、災(zāi)變動力學(xué)與防治理論。第11頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3.1.4煤礦安全事故應(yīng)急救援理論方面研究事故災(zāi)難過程中及災(zāi)難后人的心理學(xué)與行為學(xué)規(guī)律、應(yīng)急救援的組織管理、人員搜救、安全疏散、搶險救災(zāi)、資源調(diào)度、輔助決策、信息管理等的理論、機(jī)制和方法，為煤礦安全事故應(yīng)急救援提供理論基礎(chǔ)。3.1.5安全經(jīng)濟(jì)及安全管理理論方面結(jié)合煤礦安全生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等方面的問題，研究安全生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)規(guī)律和宏觀調(diào)控機(jī)制理論，揭示國家政策與安全生產(chǎn)、安全生產(chǎn)投入與產(chǎn)出的基本規(guī)律；研究政府、企業(yè)安全生產(chǎn)管理的基本原理和規(guī)律，建立適應(yīng)于安全生產(chǎn)的風(fēng)險管理理論；研究安全統(tǒng)計學(xué)理論，指導(dǎo)安全生產(chǎn)統(tǒng)計分析工作。第12頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3.2煤礦安全故隱患治理關(guān)鍵技術(shù)針對生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)工藝過程中的災(zāi)變因素和危險源特性，開展事故隱患辨識與評價、監(jiān)測、控制及治理等關(guān)鍵技術(shù)研究，為消除重大事故隱患、遏制重特大事故奠定基礎(chǔ)。3.2.1事故隱患辨識與評價針對煤礦行業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)工藝過程中災(zāi)變因素的耦合作用，研究危險源辨識、定量風(fēng)險評價技術(shù)與方法，開發(fā)事故隱患診斷、鑒別、分級和分類技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，研究重大關(guān)鍵設(shè)備與設(shè)施的失效模式、失效準(zhǔn)則、剩余壽命預(yù)測等關(guān)鍵技術(shù)，提高事故隱患辨識與評價的科學(xué)性。第13頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3.2.2事故隱患監(jiān)測與控制針對煤礦的災(zāi)變因素以及重大事故隱患特性，進(jìn)行各種動態(tài)、連續(xù)監(jiān)測技術(shù)與裝備的研究開發(fā)，重點研究監(jiān)測、控制和管理為一體的綜合集成的煤礦瓦斯安全監(jiān)控技術(shù)；事故隱患申報、分級、監(jiān)督管理信息系統(tǒng)；全方位無障礙危險源探測監(jiān)測、精確定位和信息獲取技術(shù)。3.2.2.1前兆檢測由于很多火災(zāi)、爆炸等事故是因為物體過熱或熱量相對集中造成的，根據(jù)事故前所表現(xiàn)出來的溫度或熱特性，已經(jīng)形成很多檢測設(shè)備，例如熱像技術(shù)以其獨有的方便直觀等特點被廣泛應(yīng)用。一般材料的破損缺陷會直接導(dǎo)致熱或能量的異常集中分布。第14頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3.2.2.2早期監(jiān)測由被動式的抗災(zāi)技術(shù)向新一代的主動式防治技術(shù)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵是以智能監(jiān)測技術(shù)為核心，結(jié)合災(zāi)前抑制和高效補救技術(shù)，實施最直接的災(zāi)害防治。傳感手段、信號處理算法是智能探測的兩個基本方面，新的監(jiān)測技術(shù)一般都是從這兩個方面入手，提高其智能程度、反應(yīng)速度與穩(wěn)健性。圖像模式、次聲等新型傳感手段結(jié)合多信號多判據(jù)、基于模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場總線、專用集成芯片等技術(shù)，把智能監(jiān)測帶到一個嶄新的時代。研究過程也從單一的實物探索嘗試，發(fā)展到與計算機(jī)模擬、虛擬實驗等方式相結(jié)合。傳感技術(shù)的發(fā)展和水平直接影響著安全監(jiān)測技術(shù)的水平?，F(xiàn)代傳感技術(shù)的發(fā)展日新月異，安全監(jiān)測也受惠其中，對眾多第15頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一技術(shù)先進(jìn)、工藝成熟的傳感器件，安全工程有了更大的選擇余地。用于災(zāi)害監(jiān)測的傳感器非常多，如化學(xué)傳感器、聲學(xué)傳感器、機(jī)械傳感器、磁傳感器、輻射傳感器、熱傳感器、生物傳感器、膜傳感器、光纖傳感器、硅傳感器、應(yīng)用MEMS的微傳感器等。傳感器的信號已不再是簡單的二值量，有意義的結(jié)論往往是對信號的深入加工分析，例如變化率檢測、趨勢分析、斜率求取、復(fù)合濾波、功率譜分析、時間序列分析、多傳感器相關(guān)運算、模糊統(tǒng)計、模糊推理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊系統(tǒng)融合的信號檢測算法也已經(jīng)應(yīng)用于災(zāi)害探測，將模糊理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地結(jié)合起來，取長補短，提高整個系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能力和表達(dá)能力，可以進(jìn)一步提高監(jiān)測系統(tǒng)的智能化水平。

第16頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3.2.3事故隱患治理針對當(dāng)前煤礦的重大事故隱患特性，研究開發(fā)事故隱患治理技術(shù)與裝備，重點研究開發(fā)礦山采掘、通風(fēng)、運輸、提升等生產(chǎn)過程中的事故隱患治理關(guān)鍵技術(shù)與裝備等，為事故隱患治理提供技術(shù)支撐和裝備保障。當(dāng)熱量過分集中于某一客體，并且超過其所能承受的能量閾值時，將引發(fā)重大的事故或災(zāi)害。如果不斷聚集的熱量作用于可燃物，可能導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸；作用于非可燃物，則可能因局部過熱受到破壞，而引發(fā)事故。災(zāi)前抑制措施可以感知外界的異常，并通過自身變化彌補或消除熱量等能量意外集中釋放的變化，達(dá)到最大程度的抑制事故發(fā)生的目的。其抑制作用可以持續(xù)到事故已經(jīng)發(fā)生、發(fā)展階段，起到延緩進(jìn)程，保護(hù)結(jié)構(gòu)不受損的作用。第17頁，共19頁，2023年，2月20日，星期一3.3煤礦安全科技攻關(guān)

針對煤礦安全特點，重點研究開發(fā)礦井瓦斯、突水、動力性災(zāi)害等防控技術(shù)、煤層氣開發(fā)安全保障技術(shù)、重大事故調(diào)查分析技術(shù)與裝備、關(guān)鍵裝備失效事故預(yù)防與控制技術(shù)等。3.4構(gòu)建安全生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系對現(xiàn)有煤礦安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行調(diào)研、分析和全面清理，開展對煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的制(修)訂。跟蹤國際現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展動向，研究和推動我國煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)向國際職業(yè)安全健康標(biāo)準(zhǔn)靠攏。開展安全生產(chǎn)監(jiān)管監(jiān)察技術(shù)研究，實現(xiàn)安全生產(chǎn)監(jiān)管監(jiān)察科學(xué)化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。重點開展安全生產(chǎn)監(jiān)