基本信息
- 项目名称：
- 矿井煤炭自燃火灾风险评价体系的建立以及配套软件的研发
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 针对当前煤矿自燃火灾风险重新分析整理矿井自然发火的主导因素，建立一套综合内外在因素的定量评价体系。本文另开发配套软件，优化矿井自燃风险的评测和安全管理，利于防灭火工作的开展。通过在国内三处矿区的应用，该系统对三组矿井自燃火灾风险作出了的评价并给予整改建议，依据对现场自燃情况的观测与分析，可以看出综合评价是客观合理的。
- 详细介绍：
- 针对当前煤矿自燃火灾风险评价的片面性，重新分析整理矿井自然发火的主导因素，建立一套综合内外在因素的定量评价体系。从煤自燃的直接因素切入，结合大量数据资料，借助事故树的逻辑推理法，确定多种评价指标。并采用层次分析法，建立指标权重评比的模型，确定指标与分值的映射关系，最后对风险等级进行了划分。本文基于Visual Basic 6.0，开发配套软件，优化矿井自燃风险的评测和安全管理，利于防灭火工作的开展。通过在国内三处矿区的应用，该系统对三组矿井自燃火灾风险作出了的评价并给予整改建议，依据对现场自燃情况的观测与分析，可以看出综合评价是客观合理的。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 针对当前煤矿自撰写目的：燃火灾风险评价的片面性，重新分析整理矿井自然发火的主导因素，建立一套综合内外在因素的定量评价体系。 基本思路：指标分析→建立模型→软件开发→实例验证。
科学性、先进性及独特之处
- 根据现代安全评价方法和原理，全面综合地考虑了自然发火因素，对煤炭自燃火灾风险进行了定量评价，完善了自然火灾评价体系。
应用价值和现实意义
- 1.采用定量的方法对矿井火灾风险进行评价，建立评分体系，使人们对煤矿自燃的危险程度认识更为直观深刻，有利于煤矿做好自燃防治工作。 2.软件的开发辅助了煤层自燃风险的数据管理。
学术论文摘要
- 针对当前煤矿自燃火灾风险评价的片面性，重新分析整理矿井自然发火的主导因素，建立一套综合内外在因素的定量评价体系。从煤自燃的直接因素切入，结合大量数据资料，借助事故树的逻辑推理法，确定多种评价指标。并采用层次分析法，建立指标权重评比的模型，确定指标与分值的映射关系，最后对风险等级进行了划分。本文基于计算机语言，开发配套软件，优化矿井自燃风险的评测和安全管理，利于防灭火工作的开展。通过在国内三处矿区的应用，该系统对三组矿井自燃火灾风险作出了的评价并给予整改建议，依据对现场自燃情况的观测与分析，可以看出综合评价是客观合理的。
获奖情况
- A comprehensive hazard evaluation system for spontaneous combustion of coal in underground mining（矿井煤炭自然发火风险综合评价体系）于2010年5月刊总82期发表于International Journal of Coal Geology（国际煤田地质）
鉴定结果
- 无
参考文献
- Saurabh Bhat and Pradeep K. Agarwal. The effect of moisture condensation on the spontaneous combustibility of coal. Department of Chemical & Petroleum Engineering, University of Wyoming, 15 June 1995;. Wiwik Sujanti, Dong-ke Zhang. A laboratory study of spontaneous combustion of coal: the influence of inorganic matter and reactor size Department of Chemical Engineering, The University of Adelaide ,8 May 1998. Kevin Brooks, Nicoloas Svanas and David Glasser. Evaluating the risk of spontaneous combustion in coal stockpiles. University of the Witwatersrand, 4 August 1987. R. N. Singh and J. A. Shonhardt and N. Terezopoulosa. A new dimension to studies of spontaneous combustion of coal. Mineral Resources Engineering. 2002,11(2);147-163. A. Rosema, H. Guan, H. Veld. Simulation of spontaneous combustion, to study the causes of coal fires in the Rujigou Basin. Fuel 80 (2001) 7-16
同类课题研究水平概述
- 为了更完善地做好自燃防治工作，近年来国内外加大了对煤炭自燃的机理的研究，从煤的挥发份，含水量，无机组分，粒度，煤岩组分以及灰分等方面进行了深入地探讨，对煤炭自燃倾向的鉴定也形成了多套成熟可行的体系。绝大部分国内煤矿对煤层自燃风险的等级分类仅局限于煤层的自身特性，自然发火预测仍停留在一套被动的监测系统上。但是从各矿区的历史发火资料可以看出，矿井自燃的风险不仅仅取决于煤炭本身，煤层的空间环境,开拓开采方式的选择和防灭火设施的布置也不同程度的影响着自燃的可能性。随着越来越多相对全面的风险评价理论的提出，我们意识到对于煤层自然发火风险的评价不能再依赖于对自然倾向性的传统定性的鉴定，而应该建立一套全面客观的综合评价体系。南非的Kevin Brooks, Nicoloas Svanas 和 David Glasser对煤堆的自燃风险进行了全面研究，但是无法运用到对煤层的风险评价中。澳大利亚的R. N. Singh 和J. A. Shonhardt建立了一套研究煤层自燃的新体系，结合煤层的自身特性和开采特性对矿区的自然发火进行了定量的评测，根据不同的危险梯度划分风险等级；美国矿业局研发了Sponcom软件针对煤层自燃进行综合评测。但是国外的评测体系对于地质条件复杂，外在变数繁多的国内煤矿来说并不适用。国内的一些学者利用神经网络模型，非参数判别分析模型等多种数学模型对煤的自然发火期进行了预测，但是由于评判指标项数过少， 并且在分析过程中必须基于大量的学习样本，所以以上方法还未成熟。裴晓东，屈先朝等人也对自燃风险建立了相关的评价模型，但他们的模型针对的矿区具有局限性，指标并不足以对国内大多数煤矿进行描述，更没有形成一套完整的具有“判断－分析－总结－建议”的数据管理体系。为了主动地做好煤层自燃的防治，使更多国内现有的煤矿得到有效的自然发火风险评测，有必要从煤炭自燃的机理出发，分析概括国内煤矿的自燃风险指标，建立可靠的数学模型，形成一套完善的利于管理的自燃风险评价体系。
