采煤工作面瓦斯爆炸危险源辨识评价与预警分析

论文摘要

煤矿瓦斯爆炸是造成矿山伤亡最为严重的事故之一,防止瓦斯事故发生是煤炭生产企业安全工作中的重中之重。如何准确、有效地对瓦斯危险源进行评价与预测,并充分利用这些评价和预测信息实现煤矿企业的安全管理决策,是矿山企业安全生产亟待解决的重要课题之一。论文首先对本课题相关研究的国内外现状进行了综述,在研究瓦斯危险源辨识方法、分类、分级方法的基础上分析煤矿瓦斯危险源系统结构,根据三类危险源思想从固有危险源、诱发危险源和人的因素三个方面分析了瓦斯爆炸基本条件的各致灾因素,阐述了煤矿瓦斯爆炸事故的模型。根据矿井采煤工作面瓦斯爆炸的典型实例,概括出了导致瓦斯爆炸的基本事件。应用事故树分析中的最小割集和结构重要度,对矿井采煤面瓦斯爆炸事故进行了分析。研究表明,严格控制瓦斯浓度,杜绝一切火源,是预防矿井瓦斯爆炸的基本途径。这对指导煤矿安全生产具有重要意义。利用人工神经网络极强的非线性动态处理问题的能力与MATLAB在数值计算方面的优越性相结合,设计了煤矿瓦斯爆炸固有危险源中瓦斯浓度的时间序列预测模型,并用实例加以验证,结果表明模型精度符合要求,在瓦斯浓度有可能达到危险极限前给出预警,使现场工作人员能够提前采取防范措施,防止事故的发生,为瓦斯涌出预测技术的进一步发展提供了新思路。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内外危险源研究现状
• 1.2.2 国内外事故树分析法研究现状
• 1.2.3 国内外人工神经网络的研究现状
• 1.3 本文研究的目的和意义
• 1.4 本文的内容和技术路线
• 2 煤矿瓦斯危险源辨识的理论与方法
• 2.1 危险源的概念及分类
• 2.1.1 危险源的概念
• 2.1.2 危险源的分类
• 2.2 瓦斯爆炸危险源辨识的方法与分级
• 2.2.1 瓦斯爆炸危险源辨识的方法
• 2.2.2 瓦斯爆炸危险源辨识的分级
• 2.3 瓦斯爆炸危险源系统结构分析
• 2.3.1 危险源系统的结构
• 2.3.2 煤矿瓦斯爆炸危险源系统性质
• 2.3.3 瓦斯爆炸三类危险源概述
• 2.4 本章小结
• 3 瓦斯爆炸危险源辨识评价方法选定
• 3.1 危险源评价方法概述
• 3.2 煤矿危险源单元的划分
• 3.3 瓦斯爆炸危险源评价方法的确定
• 3.3.1 安全评价原则
• 3.3.2 安全评价方法选择
• 3.3.3 瓦斯爆炸危险源评价方法的确定
• 3.4 本章小结
• 4 采煤工作面瓦斯爆炸危险源分析与评价
• 4.1 瓦斯爆炸事故及其危险源的特点分析
• 4.2 瓦斯爆炸事故的危险源识别
• 4.2.1 瓦斯爆炸直接原因
• 4.2.2 瓦斯爆炸间接原因
• 4.3 瓦斯爆炸事故树建立
• 4.3.1 瓦斯爆炸事故树的编制
• 4.3.2 事故树分析
• 4.3.3 结果分析
• 4.4 预防瓦斯爆炸措施
• 4.4.1 技术措施
• 4.4.2 管理制度措施
• 4.5 本章小结
• 5 采煤工作面瓦斯浓度预警分析
• 5.1 BP 神经网络
• 5.1.1 神经网络的基本原理
• 5.1.2 神经元和神经网络的结构
• 5.1.3 神经网络模型的建立
• 5.1.4 人工神经网络的改进算法
• 5.2 基于BP 网络的非线性时间序列预测模型结构设计
• 5.3 桑树坪矿瓦斯浓度时序预测
• 5.4 瓦斯预警机理
• 5.5 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录