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矿业系统工程课程论文论文题目：矿井通风系统可靠性评价方法研究学 院：矿业学院 专 业：采矿工程 班 级： 采矿113班 学 号： 1108010201 学生姓名： 池旭交 授课教师： 吴桂义 2014年 12 月 25 日矿业系统工程课程成绩评分标准一、 总说明1、该门课程属于专业专业选修课，课程考核方式为考查。2、课程成绩由平时成绩和期末论文考核成绩两部分组成，平时成绩所占比例按40计，期末课程论文考核成绩所占比例按60计。二、平时成绩考核办法课程总成绩=平时成绩30+期末论文成绩70平时成绩满分40分，包括平时作业、考勤两部分，评分标准如下：作业（满分20分）作业共分为四次（4次*5分/次=20分），结合本门课程的特点，作业形式主要为在课程学习相应阶段针对学习内容查阅相关文献，总结查阅内容，以PPT形式在课堂上为大家讲解，根据讲解综合表现按1-5分进行打分，作为一次作业得分。考勤满分（20分）缺勤一次扣5分，迟到或早退一次扣3分，平时成绩20分扣完为止三、期末论文成绩考核办法1、期末成绩考核形式该门课程为考查课程，因此期末课程考核形式主要以课程论文的形式进行考核。2、课程论文写作要求1）、写作格式必须按照正规期刊论文写作格式进行，包括题目、中英文摘要、正文、参考文献等；2）、写作内容：围绕该门课程学习内容结合自身查阅文献情况，针对矿业领域系统工程研究内容进行写作。3、课程论文成绩评定1）、课程论文成绩由三个部分组成：论文格式、论文选题内容、论文写作水平；2）、课程论文成绩评定组成：总分100分，按照论文格式（20）、论文选题内容（40）、论文写作水平（40）组成。课程论文成绩评定标准=论文格式20+选题内容40+论文水平40论文格式10090 论文格式完全正确9080 论文格式正确8070 论文格式基本正确7060 论文格式基本正确，存在个别不规范600论文格式不正确，存在错误较多选题内容10090 选题内容很规范、合理9080选题内容规范、合理8070选题内容较规范、合理7060选题内容较规范，但存在不合理之处600选题内容不规范，存在不合理之处较多论文水平10090 论文水平很高9080论文水平高8070论文水平较高7060论文水平较高，但存在错漏之处600论文水平较低，存在错漏之处较多四、课程成绩作业考勤平时成绩合计课程论文成绩课程成绩（平时成绩40%+课程论文成绩60%）矿井通风系统可靠性评价方法研究池旭交（贵州大学 矿业学院 贵阳市 花溪区 550025）摘 要：矿井通风系统可靠性研究是一项复杂的系统工程。要科学合理地评价矿井通风系统的可靠性，必须要确定能够确切地反应矿井通风系统实际状况的参数指标，建立科学合理的评价指标体系。本人首先阐述矿井通风系统可靠性的定义，分析了研究矿井通风系统可靠性的意义，确定矿井通风系统可靠性的评价指标体系。通过对矿井通风系统进行简单的分析 ,针对性地提出了一些提高矿井通风系统可靠性的技术措施，以尽可能地实现矿井通风系统的本质安全化。今后在完善矿井通风系统可靠性分析指标并建立全面的评价指标体系等方面尚需开展进一步的研究。关键词：矿井通风系统；可靠性；指标体系；技术措施。Mine ventilation system reliability evaluation method researchChi Xujiao(Guizhou University,Mining Institure;Huaxi,Guiyang 550025)Abstract: Study of mine ventilation system reliability is a complicated system engineering.To scientifically evaluate the reliability of mine ventilation system, must want to make sure can react exactly the parameters of the actual condition of mine ventilation system, establish a scientific and reasonable evaluation index system.I first expounds the definition of mine ventilation system reliability, analyzes the significance of study of mine ventilation system reliability, to determine the reliability of mine ventilation system evaluation index system.Through the analysis of mine ventilation system is simple, and puts forward some technical measures to enhance the reliability of mine ventilation system, to achieve as much as possible of intrinsically safe mine ventilation system.Future improve the mine ventilation system reliability analysis indexes and to establish a comprehensive evaluation index system still needs further research. Key words: mine ventilation system;Reliability;Index system;Technical measures. 引言 煤炭的安全生产和科学利用在我国具有现实的和战略性的重要意义，然而煤炭开采却是我国工业灾害最严重的行业，安全生产形势相当严峻。同时，近年来煤矿瓦斯爆炸等重特大事故时有发生，也使得煤矿安全成为社会关注的焦点。矿井通风是煤矿生产过程中的一个重要环节。生产时期通风系统的主要功能是利用通风动力，以最经济的方式，向井下各用风地点供给质优量足的新鲜空气，保证工作人员的呼吸，稀释并排放处瓦斯、粉尘等各种有毒有害的物质，降低作业地点的环境温度，给井下工人创造良好的工作环境；在发生灾变时，能有效、及时地控制风向及风量，并与其他措施相结合，防止灾害的扩大，进而消灭事故，减少人员伤亡和财产损失。从剖析国内近几年来煤矿各次重大灾害事故发生及扩大的原因和影响因素来看，无不与矿井通风系统有着密切的关系。因此，建立一个能满足日常生产需风，保证风向稳定、风质合格，并且灾害时期又能保持通风动力设备运行可靠、稳定、能快速实现救灾政策的通风系统是至关重要的。1矿井通风系统可靠性定义及研究意义 1.1矿井通风系统可靠性的定义 矿井通风系统是由通风网络（包括通风网络中各条巷道及其风流、通风构筑物和各类用风场所）、通风动力及其附属装置、风流监测与控制设施等若干子系统及其单元组成的大型复杂关联系统。它反映了以各种技术手段输送、调度空气在井下流动，维护矿井正常生产和劳动安全的动态过程。其复杂关联的属性具体表现为系统的多环节性、非线性、时变性和可维修性以及系统各影响因素之间的强耦合性。因此，容易随机产生大量影响煤矿井下正常通风及安全生产的随机故障或事故隐患。 随着煤矿开采深度的不断增加，开采规模的不断扩大，矿井通风系统相应地会越来越复杂，可靠性将降低，主要表现为：有些煤矿盲目增加采掘面，存在超通风能力生产现象；通风网络结构复杂，形成许多角联的子系统，同时不合理串联通风、扩散通风、老塘通风等通风方式的存在，造成风流不稳定，增加了技术管理难度；生产布置过分集中，造成有的区域风量过剩，有的区域风量不足；矿井通风阻力过大，造成通风系统的通风能力不足，部分矿井仍然使用老、旧、杂的风机，附属装置通风阻力大，造成通风机效率低；漏风率大，使矿井有效风量降低。矿井通风系统是煤矿生产的重要组成部分，安全可靠的矿井通风系统能有效提高矿井的防灾抗灾能力。因此，衡量矿井通风系统安全可靠程度越来越重要。 通风系统可靠性可定义为向井下提供质量合格的、连续的、稳定的通风环境的能力。所谓质量合格，就是指通风系统鉴定指标(风量合格率、风质合格率、有效风量率)必须保持在煤矿安全规程规定的范围内。通风系统可靠性工程从各个方面、各个环节研究系统的故障现象，提出定量评定指标和提高可靠性的措施。可靠性是衡量矿井通风系统优劣的三个重要指标(合理性、稳定性和可靠性)之一。矿井通风系统可靠度的高低对矿井生产和安全管理有着直接的影响。通过对通风系统可靠性的研究，及时发现系统正常运转过程中可能出现的故障和事故隐患，给矿井通风系统的设计和管理提供科学依据，为通风系统整体或单元性能的评价找到更加全面而合理的指标，是防止和减少矿井通风系统事故发生，保障其合理、经济、高效运转的关键；也是优化通风设计、促进安全生产的一项重要任务。 1.2矿井通风系统可靠性的研究意义 概括起来，研究通风系统可靠性有以下重要意义： (1)通过提高通风系统可靠性来进一步提高矿山企业生产过程的可靠性； (2)通过对通风系统可靠性的研究，有效改善井下工人的劳动作业环境，杜绝矿山灾害事故的发生； (3)通过应用可靠性技术，提高企业的经济效益。 国内外自20世纪80年代开展这方面的研究工作以来，已做了一些有益的探索，并取得初步成果，但由于问题本身的复杂性，还有很多问题未能解决。2矿井通风系统可靠性评价体系 2.1矿井通风系统可靠性评价理论基础 通风系统可靠性评价的理论基础不仅需要传统的通风安全理论，而且还应应用现代通风理论，即结合矿井通风仿真及防灭火、安全信息工程、矿井瓦斯灾害治理及安全管理等前人研究成果。除了应以矿井通风与安全理论作为进行矿井通风系统安全可靠性评价因素分析的专业理论基础外，还应结合一人一机一环境系统工程的理论方法。 2.2矿井通风系统评判指标的权值及其确定 所有评判指标包括定量和定性指标，各自对通风系统影响的重要程度也不相同。为了能确切反映出各评判指标对矿井通风系统影响的重要程度，可对评判指标赋予一定的数量值，表示其对通风系统的重要性程度。 2.3矿井通风系统安全可靠性评价指标体系 矿井通风系统的发展过程一般要经历规划设计、施工、投产运行、改造、衰退老化直至报废终止。因此，它的可靠性首先取决于原始设计数据与计算方法的可靠性。当系统投入运行后，实际井下风量与风质参数的变化可以反映出系统设计阶段预测结果的可靠性以及实际系统运行的稳定性。影响矿井通风系统稳定性的主要因素包括通风网络、通风设施和通风动力装置三大部分。通风网络结构及其通风阻力分布合理性、通风设施质量和布置合理性、通风动力装置（包括主、副通风机和局部通风机）运行可靠性，是通风系统运行稳定性的基础。 矿井通风防灾救灾系统指为防止矿井重大事故发生及事故范围扩大，减少事故损失和降低人员伤亡程度所建立的安全保障体系。它是保证矿井通风系统安全可靠性的重要措施。 矿井通风安全监测是检查矿井通风效果的必不可少的手段。通过监测可以掌握矿井通风的状况，及时发现存在的问题，以便采取措施，防止灾害发生。 3提高矿井通风系统可靠性的技术措施 矿井通风是安全工作的基础 ,也是保障矿井安全的最主要技术手段之一。在矿井生产过程中 ,必须源源不断地将地面新鲜空气输送到井下各个作业地点 ,以供给人 员呼吸 ,并稀释和排除井下各种有毒、 有 害气体和矿尘 ,创造良好的矿内工作环境 ,保障井下作业人员的身体健康和劳动安全。为了提高矿井通风系统的可靠性 ,将矿井建成本质安全型矿井 ,可从以下几方面考虑。 3.1要有足够的通风能力 ,保证有效地通风 矿井应该有足够的通风能力。满足各个用风地点的风量要求 ,且应有一定的富余能力。这就要求矿井的通风阻力尽量要小些。经常检查矿井供风量的大小、 漏风量大小 ,使矿井的有效风量率和外部漏风率均在通风质量标准规定的范围内。要求矿井每 3a至少进行一次矿井通风阻力测定和每 5a至少进行一次主要通风机性能鉴定 ,并进行通风网络解算 ,预测风量分配和阻力分布 ,以保证矿井至少有足够的通风能力 ,并且需要有一定的富余系数。矿井风量的供需比F(供风量 /需风量 )应该在 1.101.15之间。 矿井必须建立测风制度 ,每 10 d进行 l次全面测风。对采掘工作面和其他用风地点 ,应根据实际需求随时测风 ,每次测风结果应该记录并写在测风地点的记录牌上。应该根据测风结果采取相应的措施 ,并进行风量的调节。 3.2要有稳定的矿井通风网络结构 ,保证风流稳定 为了保证风流的稳定 ,减小相互干扰 ,在布置通系统时 ,必须做到以下几点。 (1)矿井及采区的通风系统应该实行分区通 ,各分区的回风流应该形成各自独立的通风系统 ,每个生产水平和每个采区都必须布置单独的回风道 ,将其回风流直接引人总回风道或者主要回风道。 (2)采用多台主要通风机联合通风时 ,各分系统的通风阻力应该尽量地接近;总进风道的断面不宜过小,尽可能地减小联合运行公共风路的风阻一般要求公共风道的通风阻力应该小于最小阻力系统总阻力的25% ,以防止通风机运行之间的干扰 ,联合运行风流的稳定。 (3)每个分区 (或者每个分支)应该保待一定的通风阻力 (即主要通风机在该分区上作用的机械压力) ,以保持矿井大气或者风流参数有波动时分区风流的稳定。波兰专家给出了分区通风稳定性的判定准则 St ,其计算公式为： S = W/H - Q0.25 式中：W为所考察的某个分支 (或者分区 )的风阻力,Pa; H为矿井的通风阻力,Pa。 （4）采煤工作面和掘进工作面都应该采用独立通风。如果因为工程布置无法进行独立通风时 ,必须按照煤矿安全规程中关于串联通风的规定执行：同一区内，同一煤 层上下相连的两个同一风路中的采煤工作面、采煤工作面与其相连接的掘进工作面、相邻的两个掘进工作面 ,布置独立通风有困难时，在制定措施后 ,可以采用串联通风 ,但是串联通风的次数不得超过一次。 采区内为构成新区段通风系统的掘进巷道或采煤工作面遇到地质构造而重新掘进的巷道 ,布置独立通风确实有困难时 ,其回风可以串入采煤工作面但是必须制定相应的安全措施 ,且串联通风的次数不得超过 l次;构成独立通风系统后 ,必须立即改为独立通风。 对于本规定的串联通风 ,必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪 ,且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过 0.5%,开采有瓦斯喷出或有煤与瓦斯突出危险的煤层时 ,严禁任何两个工作面之间有串联通风 ,以保证风流质量和防止发生事故时灾变烟流危及下游工作面。 （5）在布置通风系统时要尽量减少角联,风道采煤工作面禁止布置在角联风道上 ,以保证风流的稳定。 3.3要有可靠的通风安全设施和装备 通风安全设施的装备和设置 ,应该以保证正常通风时期控制风流和有一定的抗灾救灾能力为原则，包括以下几个方面： （l）根据矿井通风网络的布置与结构合理布置通风设施和通风构筑物。为了保证风流按照拟定的路线流动 ,必须在巷道中设置相应的通风构筑物以用于引导风流、截断风流或控制风流。通风构筑物的设置要求尽量做到数量少、位置正确和保证规格质量 ,以便正确控制风流、减少漏风和风流短路 ,保证通风的稳定性 ,正确发挥其控制风流的作用。如风门的结构应该采用闭锁风门 ,设置的位置应该避开有漏风的区域 (如采空区和密闭区 )和车辆与人 员频繁通过的地点。 （2）矿井有完善的反风设施。这些设施必须在主要通风机安装时同时建成。主要通风机的反风装置、反风门和局部反风系统中的常开、常闭风门等设施必须是完整无缺、动作灵活可靠 ,能够在10分钟内改变巷 （3）有完善的通风检查制度和风流监测手段。通过检查和监测可以正确无误地掌握井下各工作地点的风量分配和风流中有害气体的浓度 ,做到早期预测预报 ,使一些隐患消灭在萌芽的状态中。如建立功能完善的环境监测系统、火灾早期预测预报系统、风电甲烷闭锁和隔爆设施等等。 4结论 矿井通风是保障矿井安全的最主要技术手段之一 ,为井下创造了良好的工作环发 ,保障井下作业人员的身体健康和劳动安全 ,矿井的安全生产需要良好的通风系统来保驾护航。因此 ,在实际的生产过程中 ,必须进行通风系统调整 ,改善通风网络结构调整通风机 ,以提高通风系统的安全性和可靠性为实现我国煤矿企业“安全生产”的远大目标打下坚实的基础。 参考文献 1王显致.以防止瓦斯灾害为重点开创煤矿安全生产工作新局面.全国煤矿瓦斯防治现场会议文件，2002.23 2国家煤炭局.2007年煤炭生产统计数据.统计报告，2007.46 3任仕侦，况成顺.关注尘肺职业病防治 构建安全和谐矿区.中国疗养医学，200801期 4张国枢.通风安全学.徐州：中国矿业大学出版社，2004.2023 5王省身.中国煤矿的通风现状与发展.东北煤炭技术，199504期 6孙新利，陆长捷.工程可靠性教程.北京：国防工业出版社，2005.154157 7高社生，张玲霞.可靠性理论与工程应用.北京：国防工业出版社，2002.1121148袁修于.人机工程学.北京：北京航空航天大学出版社，2002.201204 9窦水山. 煤矿安全规程. 北京：煤炭工业出版社，2005.8890