礦井礦山通風(fēng)安全穩(wěn)定性的層次分析法評(píng)價(jià)研究

摘 要：礦井礦山井工開采中，受地面向地下掘進(jìn)作業(yè)和自然條件影響極大，導(dǎo)致作業(yè)危險(xiǎn)程度極高。以通風(fēng)系統(tǒng)為例，層次分析法評(píng)價(jià)作為保障礦井礦山通風(fēng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的有效措施之一，通過采用正確的方法加以評(píng)價(jià)，對(duì)提高礦井礦山開采質(zhì)量，確保作業(yè)人員安全具有重要的意義。本文以焦家寨礦井礦山實(shí)例為出發(fā)點(diǎn)，剖析了剖析礦井礦山災(zāi)害和人為事故發(fā)生的原因及表現(xiàn)，進(jìn)一步分析了生產(chǎn)過程中的隱患發(fā)現(xiàn)與變化，并采取判斷矩陣、計(jì)算權(quán)重向量方法加以評(píng)價(jià)，以為類似礦井礦山通風(fēng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定性層次分析法評(píng)價(jià)提供可行性借鑒。

關(guān)鍵詞：礦井礦山;通風(fēng);安全;穩(wěn)定性;層次分析法

礦井礦山井工開采方法上，多以井筒和地下巷道系統(tǒng)為主。開采環(huán)節(jié)，受特定開掘巷道影響，地面向地下開掘中受自然條件、諸多災(zāi)害、埋藏深度過深、掘進(jìn)底層復(fù)雜等影響，危險(xiǎn)度級(jí)別和系數(shù)極高。層次分析法以礦井礦山通風(fēng)系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)，從建立層次結(jié)構(gòu)模型、構(gòu)造成對(duì)比較陣、構(gòu)造判斷矩陣、計(jì)算權(quán)重向量步驟的推進(jìn)，進(jìn)一步就礦井礦山災(zāi)害和人為事故發(fā)生的原因及表現(xiàn)進(jìn)行剖析;還在生產(chǎn)過程中就隱患問題進(jìn)行及時(shí)發(fā)現(xiàn)、立刻處理，最終在治理措施上計(jì)算出通風(fēng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定性結(jié)果，證實(shí)焦家寨礦通風(fēng)機(jī)改進(jìn)具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?，F(xiàn)就層次分析法下礦井礦山通風(fēng)安全穩(wěn)定性分析如下：

1 剖析礦井礦山災(zāi)害和人為事故發(fā)生的原因及表現(xiàn)

礦井礦山災(zāi)害在我國的發(fā)生頻率和嚴(yán)重程度比之其他國家更甚，年災(zāi)害損失近1600億元，主要災(zāi)害表現(xiàn)為礦業(yè)生產(chǎn)中，因動(dòng)力活動(dòng)、塵污染、水火災(zāi)害等影響，直接有礙民眾及其開采人員的身體健康、環(huán)境及其國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。加之因礦產(chǎn)事故尤其是開采環(huán)節(jié)的工傷事故，在死亡人數(shù)、災(zāi)害破壞塵程度上極大，尤以瓦斯災(zāi)害最嚴(yán)重和惡劣。

通過層次結(jié)構(gòu)模型建立后，以《礦井礦山災(zāi)害和人為事故發(fā)生模型》為例，原因與礦井礦山自然條件差、災(zāi)害源多、生產(chǎn)條件惡化;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)催生的高效集約化方向發(fā)展調(diào)整，使得安全生產(chǎn)意識(shí)淡薄、安全措施落實(shí)不到位等問題嚴(yán)峻。礦井礦山瓦斯災(zāi)害主要與煤層透氣性低、瓦斯涌出強(qiáng)度高、開采延深度廣、強(qiáng)度大等問題嚴(yán)重;由此所引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失、人員傷亡極大。究其原因在于，礦井礦山挖掘?qū)哟蜗?，賦存、開采條件差，投入經(jīng)費(fèi)不足、安全基礎(chǔ)薄弱、專業(yè)技術(shù)人才匱乏、工隊(duì)伍素質(zhì)低等;加之生產(chǎn)供不應(yīng)求，超前挖掘管理措施失當(dāng)，更為此帶來了重大隱患。

2 生產(chǎn)過程中的隱患問題

以山西省原平市軒崗鎮(zhèn)西南4.7km處的焦家寨礦為例，對(duì)比以往礦井礦山災(zāi)害和人為事故發(fā)生的原因及表現(xiàn)，本礦井礦山井田面積17km2，年生產(chǎn)能力150萬t，礦井為高瓦斯、水文地質(zhì)復(fù)雜型。井筒大致包括主斜井、副立井、進(jìn)風(fēng)立井、1#回風(fēng)斜井、2#回風(fēng)斜井、3#回風(fēng)斜井6類，開拓方式為主斜副立單水平式;通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式混合式抽出法;長壁綜采放頂煤用于2#和5#煤層的開采走向;礦井證照齊全有效，六大系統(tǒng)完善，運(yùn)行可靠，采掘工作面布局合理，現(xiàn)為軒崗煤電公司三大主力礦井之一。2002年軒崗煤電公司重組后，公司逐步加大對(duì)焦家寨礦井礦山的安全投入，先后改造副立井提升機(jī)電控系統(tǒng)，主斜井強(qiáng)力皮帶運(yùn)輸，新建地面35kV變電站供電系;改造地面壓風(fēng)系統(tǒng)，建立了地面集中瓦斯抽放泵站，新建安裝2#、3#主通風(fēng)機(jī)房，建立地面洗選系統(tǒng)。安裝完善兩臺(tái)強(qiáng)排泵系統(tǒng);綜采工作面采空區(qū)為兩套防滅火系統(tǒng)注氮系統(tǒng)防滅火系統(tǒng);掘進(jìn)工作面局扇供電配備專用變壓器、開關(guān)和線路，以滿足生產(chǎn)中的基本供電要求，風(fēng)機(jī)與電源可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，并與本工作面非本安型設(shè)備供電實(shí)現(xiàn)風(fēng)電、瓦電閉鎖。

在標(biāo)準(zhǔn)化管理上完成了，綜采工作面順槽皮帶推廣使用永磁驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī);井下1010大巷輔助運(yùn)輸系統(tǒng)改變以往架線電機(jī)車，采用蓄電池電機(jī)車;改造井底中央配電室25面礦用一般型配電柜，為防爆型高壓配電裝置及高壓軟啟;更換井底中央水泵房5臺(tái)礦用一般電機(jī)為防爆型電動(dòng)機(jī);淘汰了啟動(dòng)開關(guān)JDB保護(hù)為PIR型智能保護(hù)裝置;淘汰了鋼絲繩牽引耙?guī)r機(jī)，更新為履帶式裝巖機(jī);1010延伸掘進(jìn)巷使用變頻調(diào)速局部通風(fēng)機(jī)。

未來，全面落實(shí)“十三五”規(guī)劃，以提能改造為中心，積極投入適應(yīng)地質(zhì)條件復(fù)雜的新工藝和新裝備，為建設(shè)平安、和諧、富強(qiáng)、振興的新軒煤，譜寫軒煤新篇章。具體生產(chǎn)項(xiàng)目如表1所示：

3 判斷矩陣、計(jì)算權(quán)重向量

礦井礦山系統(tǒng)工程的基本評(píng)價(jià)，對(duì)信息量相對(duì)較小、復(fù)雜型通風(fēng)系統(tǒng)的隊(duì)列極為適用。問題定性、定量化以及重要性排序?；诖?，為進(jìn)一步提高通風(fēng)系統(tǒng)安全性，故針對(duì)性處理措施及其問題矩陣判斷和權(quán)重法解決的通風(fēng)系統(tǒng)流程如下：

通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度f與通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)m、普通分支數(shù)n及角聯(lián)分支數(shù)n0間的關(guān)系為f=lg[m（n+n0）]，f值越小越好。

3.1 解決人為問題造成的安全性問題

礦井礦山通風(fēng)系統(tǒng)控制中，充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，解放人的思維，提升礦井礦山系統(tǒng)通風(fēng)質(zhì)量。綜合應(yīng)用多維系統(tǒng)培訓(xùn)方法，落實(shí)礦井礦山井下工作人員專業(yè)技術(shù)、職業(yè)道德素養(yǎng)等系統(tǒng)性培訓(xùn);強(qiáng)化作業(yè)人員的自我保護(hù)和相互保護(hù)觀念和意識(shí)。

具體問題具體分析，基于影響礦井礦山通風(fēng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定法的因素，嚴(yán)格《礦井礦山安全規(guī)程》進(jìn)行安全問題解決;通風(fēng)工作環(huán)境上，建立一整套完善、健全、良好的安全通道;以礦井礦山質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作安全作為管控環(huán)節(jié)的重中之重，切實(shí)提高作業(yè)人員辨識(shí)風(fēng)險(xiǎn)能力，時(shí)刻將人身安全作為頭等大事夯實(shí)。具體評(píng)價(jià)方法如表2所示：

3.2 客觀層面處理方法

礦井礦山通風(fēng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定性控制中，將環(huán)境作為不可控客觀因素加以研究并建模后計(jì)其權(quán)重，最終就其問題采取針對(duì)性措施加以處理;主要內(nèi)容包括排查礦井礦山災(zāi)害潛在隱患、大氣狀態(tài)危險(xiǎn)程度和軟、硬環(huán)境等內(nèi)容，將防范措施做于作業(yè)之前，進(jìn)一步杜絕礦井礦山災(zāi)害事故發(fā)生。

具體做法為：以現(xiàn)代化科技手段為安全穩(wěn)定性層次的重中之重，對(duì)主客觀因素、相關(guān)運(yùn)行參數(shù)、井下環(huán)境等進(jìn)行科學(xué)管理，嚴(yán)格管控方案及其計(jì)劃是否可行，采取相應(yīng)措施加以控制和防范，從根本上杜絕礦井礦山災(zāi)害事故。作業(yè)環(huán)節(jié)，對(duì)機(jī)械設(shè)備實(shí)施有序化管理，綜合整治瓦斯、煤塵;強(qiáng)化對(duì)通風(fēng)機(jī)的管理工作，保證作業(yè)環(huán)節(jié)風(fēng)量充足、礦井礦山開采符合既定安全性要求;防塵系統(tǒng)水源充足;本次綜采環(huán)節(jié)中，通過建一整套完善的瓦斯抽放系統(tǒng)，最終通過獨(dú)立回風(fēng)巷、專用回風(fēng)道完成開采要求。監(jiān)控系統(tǒng)及檢測設(shè)備的全面運(yùn)行，以對(duì)瓦斯、粉塵、一氧化碳等危險(xiǎn)、有害物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測控制;全面落實(shí)具體參數(shù)的獲取及其礦井內(nèi)作業(yè)環(huán)境的檢測，一旦發(fā)生問題，及時(shí)報(bào)備并采取針對(duì)性措施最短時(shí)間內(nèi)解決，以保障礦井礦山開采工作的順利進(jìn)行。

4 結(jié)束語

礦井礦山通風(fēng)系統(tǒng)是礦井礦山企業(yè)安全生產(chǎn)的有機(jī)組成部分之一，其作用對(duì)于礦井礦山企業(yè)而言至關(guān)重要。礦井礦山通風(fēng)系統(tǒng)的安全評(píng)價(jià)中，從層次分析法入手，對(duì)其通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行客觀、合理的評(píng)價(jià)，并就評(píng)價(jià)后的問題進(jìn)行隱患問題處理和解決。綜合評(píng)估各環(huán)節(jié)后進(jìn)一步采取預(yù)防措施，以為礦井礦山企業(yè)長遠(yuǎn)運(yùn)行提供有效借鑒。

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作者簡介：

左超紅，男，2008.07畢業(yè)于山西省雁北煤炭工業(yè)學(xué)校礦井通風(fēng)與安全專業(yè)，2008年9月參加工作，2017.07畢業(yè)于重慶大學(xué)采礦工程專業(yè)，2008.9-2010.8軒煤公司焦家寨礦生產(chǎn)科技術(shù)員，2010.9-2014.8軒煤公司焦家寨礦通風(fēng)區(qū) 技術(shù)員，2014.09-2015.05 軒煤公司安監(jiān)局五人小組科員，2015.06-至今，同煤集團(tuán)安全監(jiān)管五人小組管理部軒煤分部二組組長科長，在山東煤炭科技獨(dú)立發(fā)表礦井通風(fēng)系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)方法研究與實(shí)際。