第一讲--绪论PPT课件.ppt

安全生产管理与典型事故案例分析 中国矿业大学安全工程学院罗新荣教授博导2011年4月 1 2 成长中的 深井热害与瓦斯治理理论与技术研究 团队 记中国矿业大学安全工程学院教授罗新荣 罗新荣于1978年进入中国矿业学院采矿系学习 1985年毕业于中国矿业学院北京研究生部 获硕士学位 现为安全工程学院教授 博士生导师 他师从于我国煤层瓦斯流动理论创始人周世宁院士 周世宁院士治学严谨 创新 求实精神深深感染了孜孜以求的学子 迄今 罗教授还经常聆听周院士的教诲 3 煤层瓦斯储运理论的新发现 罗新荣通过大量实验 建立了煤 瓦斯 地应力耦合方程 提出了采掘工作面煤层给定应力 穿层钻孔给定变形的概念 并研发了数值模拟方程与解算程序 数值模拟结果证明 采掘面煤层瓦斯压力分布存在一个拐点 地应力控制瓦斯流动与压力分布 1993 1998年 在国家和江苏省自然科学重点基金资助下 罗教授建立了双重孔隙可压密煤层瓦斯运移理论方程 研发了新的数值模拟方程与解算程序 数值模拟结果证明解吸时间控制吸附瓦斯的涌出 提出抽放瓦斯时不能盲目的增大抽放负压 必须与解吸瓦斯量相适应 2000 2001年在中 英国际合作研究中 罗新荣又建立了双重空隙介质的废旧矿井瓦斯抽放量预测理论模型 并验证了国外废旧矿井的产气量 在研究工作中 罗新荣研究团队不仅继承了前人的研究成果 同时又开展创新的工作 2010年在做淮南矿区瓦斯抽采最大化技术项目时 独创全钻孔全煤芯取样解吸瓦斯实验技术 发现含水煤样的瓦斯解吸规律与过去国内外研究的干燥煤样瓦斯解吸规律完全不同 团队共同实验和努力思考分析 发现了新的含水分煤芯解吸瓦斯规律 对于煤层瓦斯含量 瓦斯压力的测定有着重大的意义 并凝练出 复杂应力状态下煤岩 瓦斯 水的热耦合机理及过程 的研究理念 4 煤与瓦斯突出机理的新突破 煤与瓦斯突出是井工煤矿生产的一大灾害 突出伴随着强烈的煤体破坏 煤与瓦斯喷出 并形成突出孔洞和一定的卸压范围 对井下作业人员生命和井巷及机电设备造成破坏 甚至发生瓦斯爆炸 造成重大人员伤亡和财产损失 研究证明 煤和瓦斯突出一般分为四个阶段 即突出准备 突出启动 突出发展和突出终止 条件具备 四个阶段可以循环进行 2006 2009年罗新荣团队与多家单位合作完成了国家自然科学基金重点项目 团队对煤与瓦斯突出机理的研究有了新的突破 将煤与瓦斯突出的四个阶段的全过程作为一体进行研究 采用数值模拟的方法实现掘进煤巷迎头煤层的应变软化过程可视化 穿层钻孔煤与瓦斯突出过程的可视化 发现煤与瓦斯突出的准备和启动过程以剪切流变破坏为主 在向发展过程转化时煤岩就发生以拉伸破坏为主的突变 拉伸破坏力是瓦斯压力梯度和地应力梯度 根据这一发现罗教授提出了通过控制瓦斯压力梯度来进行诱导和控制煤与瓦斯突出 进而采出煤炭的创新性方法 并设计了三项发明专利 套管固孔装置及方法 喷流控制装置及方法和一种煤与瓦斯分离舱及方法 并凝炼出 高碳能源 低碳生产 循环利用 的研究理念 5 风网瓦斯流监控的新发展 2006 2008年 团队与多家单位合作完成了 矿井风网监控关键技术开发 在团队共同努力下研发了风网监控的风量风向与阻力监测技术 实现了自动风门和自动风窗的远程控制及电气闭锁 开发了风网巷道可视化 风网实时解算和煤矿事故分析系统软件 并有机集成一体 团队研究成果申请了3项软件著作权 将继续研究风网瓦斯流监控的软 硬件技术 将风流 瓦斯点监测转变成瓦斯流 瓦斯场 模拟出采场瓦斯场 温度场 实现危险源点 线 场全过程的可视化 对风网瓦斯危险源进行实时预警与控制 并凝炼出 风网监控 瓦斯流 危险辨识 点 线 场 实时预警 可视化 的研究理念 6 地温机电落煤热的新进展 淮南矿区普遍进入700米以下的深井开采 大多是高地温 高瓦斯 高地压 煤与瓦斯突出矿井 开采技术条件极其复杂 困难 其中地热已经成为制约安全生产的关键因素 淮南高产高效工作面的主要热源有 围岩放热 机电设备放热和落煤放热 2009 2010年 团队与淮南多家单位合作完成了 十一五 科技支撑计划项目的专题 淮南矿区地热成因及分布规律研究 并协助完成了课题 深井热害防治技术与降温关键技术装备 的总结 团队结合国内外最新研究理论与测试结果 以淮南典型矿井为研究对象 通过理论建模 数值分析 实验测试 现场检验相结合的方法 探索了淮南矿区深井地温场形成机理 划分了淮南潘谢矿区的地温分布 罗新荣团队系统总结了淮南矿区煤系地层 冷壳热幔 的生成规律 并根据ANSYS软件模拟的结果建立炮眼测温修正方法 确定生产矿井的区域地温场 制定矿井热环境测定与评价方法标准体系 具体划分了热害等级 规定了井下高温允许作业时间及高温津贴 用于指导矿井降温工作科学 经济 合理的进行 节约能源 推动矿井降温技术的发展与应用 使矿井降温技术走上科学化和制度化道路 并凝炼出 地温机电落煤热 机械降温要优化 的研究理念 7 乏风瓦斯转换利用的新展望 我国煤矿每年向大气排放甲烷量约150亿立方米 乏风瓦斯的转化利用是我国煤矿节能减排的紧迫任务 2010年我国煤矿井下瓦斯抽采量73 5亿立方米 利用量25亿立方米 其中大量的低浓度瓦斯被排放到大气中 在掺混理论支持下 我国约有60亿立方米排放瓦斯可得到利用 约占排放量的40 罗新荣团队采用Fluent软件对多孔陶瓷内往复流氧化燃烧的周期温度场变化及氧化过程中的影响因素进行模拟分析 Fluent数值模拟的结果与国外实测值完全吻合 模拟结果得出加热功率 传热系数 进气速度是影响氧化反应的重要因素 根据模拟结果对加热功率 传热系数和进气速率参数进行了优化 为工业应用提供理论支持 乏风瓦斯在多孔陶瓷中氧化转化 氧化温度达1300K 进 出口气流温差为40K 氧化热效率可达到70 可以将低浓度瓦斯氧化热转化为过热蒸汽 进行发电或者用于溴化锂制冷 实现热 电 冷综合利用 这也是我国煤矿瓦斯利用发展的新模式 并凝炼出 乏风瓦斯 氧化转换 热 电 冷 的研究理念 8 安全是永恒的主题 安全就是保障力 现实生产和生活中 总是存在风险 当风险低于可容许风险 就是安全 风险高于可容许风险 则是危险 风险产生的根本原因是存在各种危险源 危险源失控则导致事故及损失 安全生产管理的主要任务是消除危险源 通过持续的安全投入 将风险降低至可容许风险 即安全状态 才能保障正常发展 安全投入没有直接效益 也属于一种损益 但它大大降低了系统的固有风险损失 有着巨大的间接效益 我国煤矿现状是一种粗放性管理 煤矿企业从管理层到各个岗位的冗员情况比较严重 也是一种冗员管理 淮南特大型国有煤矿班下井人数最高达3000人 日下井人数达5000人 大量辅助人员冗员井下 尽管我国劳动力富足 但是煤矿安全形势严峻 从矿长到各级领导 采掘一线工人 他们终年处在高度紧张的压力下工作 属于压力管理 我国煤矿管理应该发生根本性转变 由粗放管理向精细管理转变 由冗员管理向效率管理转变 由压力管理向伦理管理转变 山东省煤矿实施了准军事化管理 三条线 管理等改革 核心是减人提效 如安监员兼职质监员 瓦检员 强化职能 减少人员 近10余年来 安全生产有了根本性好转 当前迫切需要的是各级安监部门应从政策法规上给煤矿 松绑 如安监员兼职质监员 瓦检员的 三合一 模式 在高瓦斯矿井被禁止 煤矿安全生产要靠科技 靠严格的管理制度和自觉行为 用人看 是看不住的 9 罗教授将管理的 Y理论 应用于团队管理 制定了热害与瓦斯治理研究团队工作条例 保障团队的学习和科研工作秩序 促进团队的合作与创新 条例对研究生提出了严格要求 必须按月末总结和修订工作计划 月中检查计划进度 团队提倡学术创新 提升创造力 团队精神是诚信为本 责任为重 团队优先 卓越求胜 使他人成功 团队做事精髓是严谨 精细 灵巧 实干 团队的精神和精髓是团队发展 创新的核心价值观 并凝炼出 科技是第一生产力 失去安全的科技就是破坏力 管理是最高生产力 没有安全的管理就是摧毁力 安全是永恒的主题 安全就是保障力 的研究理念 10 第一讲绪论第二讲管理职能与公司文化第三讲安全管理第四讲事故监察与典型案例分析 11 第一讲绪论 一 国内外煤矿安全概况二 安全工程理论基础 12 一 国内外煤矿安全状态 一 美国煤矿安全与监察 二 中国煤矿安全状况 三 基本对策 13 一 美国煤矿安全与监察1 美国煤矿安全状况 14 1941年就颁布了第一部联邦煤矿安全法规 1946 1952 1966年进行了多次修订 1969年 联邦政府颁布了煤矿安全保健法 这是美国历史上最严格 最全面的煤矿安全法规 1977年又对此法进行重大修订 成为现行的联邦矿山安全保键法 矿山安全保健局制订的矿山安全保健标准规程 美国联邦法规第30号 包括了煤矿和非煤矿的详细安全要求 有关煤矿安全的部分共分9章38节1500多条 多达700多页 50多万字 2 美国煤矿安全法规 15 3 美国职业安全与健康OSH合作与服务执法模式 1 政府 资方 劳方 三方机制 2 协助守法 ComplianceAssistance 行动 3 联盟计划 Alliances 4 现场咨询 On SiteConsultation 5 OSHA战略伙伴关系项目 简称OSPP 6 安全与健康绩效认证项目 简称SHARP 7 自愿保护行动 简称VPP 8 MSHA的 三角成功模式 16 1991 2008年全国矿山 煤矿 企业事故死亡情况 二 中国煤矿安全状况 17 2004 2005年国有重点煤矿4大爆炸事故 2004年10月20日 郑州大平煤矿瓦斯突出 爆炸事故 死亡148人 2004年11月28日铜川陈家山煤矿瓦斯爆炸事故 死亡166人 2005年2月14日 阜新孙家湾煤矿瓦斯爆炸事故 死亡214人 2005年11月27日 七台河东风煤矿煤尘爆炸事故 死亡171人 2005年12月7日 唐山刘官屯煤矿瓦斯爆炸事故 死亡108人 18 煤与瓦斯突出 19 煤与瓦斯突出的定义 发生在含瓦斯软煤中的动力现象 作用力为瓦斯压力和地应力 作用介质主要为软煤及瓦斯气体 20 煤与瓦斯突出 南桐东林矿 310m水平石门突出 突出煤量130t 21 煤与瓦斯突出 南桐东林矿 310m水平石门突出 突出煤量130t 22 煤与瓦斯突出 南桐东林矿 310m水平石门突出 突出煤量130t 23 煤与瓦斯突出 南桐东林矿 310m水平石门突出 突出煤量130t 24 煤与瓦斯突出 南桐东林矿 310m水平石门突出 突出煤量130t 25 煤与瓦斯突出 南桐东林矿 310m水平石门突出 突出煤量130t 26 煤与瓦斯突出 南桐东林矿 310m水平石门突出 突出煤量130t 27 煤与瓦斯突出 南桐东林矿 310m水平石门突出 突出煤量130t 28 煤与瓦斯突出 南桐东林矿 310m水平石门突出 突出煤量130t 29 煤与瓦斯突出 南桐东林矿 310m水平石门突出 突出煤量130t 30 煤尘爆炸 31 1 安全法制监督和生产监管不力 2 安全技术装备水平有待提高 3 煤矿地质条件复杂和从业人员素质较差 基本对策 管理 装备 培训 三管齐下 三 事故原因与基本对策 32 1 管理 加强法制监督 2005年5月9日到6月15日 全国人大常委会组织开展了以煤矿安全生产为重点的 安全生产法 执法检查 强调要自觉坚持 安全第一 预防为主 的方针 把安全生产纳入经济社会发展总体规划 转变经济增长方式 强调要认真贯彻依法治国方略 坚持 依法治安 企业要有法必依 不执行安全生产法就是违法犯法 政府部门要执法必严 不作为是违法 不严格执法也是违法 强调要建立政府相关部门联合执法机制 严厉打击非法开采和违法违规生产现象 维护社会公平和正义 33 2 装备 加大安全投入 34 3 培训 提高从业人员素质 35 二 安全工程理论基础 一 安全工程基本概念 二 伤亡事故及其致因 三 风险管理概念 36 事故accident 造成死亡 疾病 伤害 损坏或其他损失的意外情况 事件incident 导致或可能导致事故的情况 含未遂事故 危险源hazard 可能导致伤害或疾病 财产损失 工作环境破坏或这些情况组合的根源或状态 危险源辨识hazardidentification 识别危险源的存在并确定其特性的过程 风险risk 某一特定危险情况发生的可能性和后果的组合 风险评价riskassessment 评估风险大小以及确定风险是否可容许的全过程 可容许风险tolerablerisk 根据组织的法律义务和职业健康安全方针 已降至组织可接受程度的风险 安全safety 免除了不可接受的损害风险的状态 一 安全工程基本概念 37 危险源与风险概念 38 二 伤亡事故及其致因事故致因因素包括人的因素和物的因素两个主要方面 物的因素 作为能量载体或能量意外释放的原因 表现为伤害人体的致伤物 危险源 或事故的起因物 触发事件 人的因素 人是事故的受害者 保护人的生命和健康是安全工作的主要目的 人往往又是事故的肇事者 在事故致因中人的不安全行为占有很大比重 即使是来自物的方面的原因 在物的不安全状态背后也隐藏着人类行为的失误 39 1 事故因果连锁论用来阐明导致伤亡事故各种原因因素之间及与伤害之间的关系的一种理论称为事故因果连锁论 一般人们用多米诺骨牌来形象地描述这种事故因果连锁关系 40 2 海因里希事故因果连锁海因里希首先提出了事故因果连锁论 该理论认为 伤亡事故的发生不是一个孤立的事件 尽管伤害可能在某瞬间突然发生 却是一系列原因事件相继发生的结果 41 3 博德的管理的事故因果连锁 1 控制不足 管理 2 基本原因 起源 3 直接原因 征兆 4 事故 接触 5 伤害 博德的管理为主的事故因果连锁 42 4 亚当斯的因果连锁亚当斯 EdwardAdams 提出了与博德连锁理论类似的因果连锁模型 把事故的直接原因 人的不安全行为及物的不安全状态称为现场失误 43 5 能量观点事故因果连锁人的不安全行为或物的不安全状态使得能量或危险物质失去了控制 是能量或危险物质释放的导火线 扎别塔基斯 MichaelZabetakis 依据能量意外释放理论 建立了新的事故因果连锁模型 44 三