基于事故链模糊事故树分析法的瓦斯爆炸关键危险源辨识与评价

摘要

瓦斯事故是煤矿的常见的重大灾害之一。瓦斯爆炸又是其中危害程度最大的灾害。煤矿瓦斯爆炸的特点一:致因元素众多且隐蔽。因为煤矿井下复杂的地质条件和工作环境都为瓦斯爆炸提供了数量众多且性质隐蔽的危险有害因素。瓦斯爆炸的特点二:往往重特大事故具有及其重大的灾难影响。相关统计资料显示，近年来总事故的数量逐渐递减，但是其中重特大事故占的比例还是很大。这类事故无论是对职工造成的伤害和对经济的亏损方面都是一般事故无法比拟的。瓦斯爆炸事故的特点三:重特大事故通常都是由一个或几个危险因素引起。通过对往年的事故分析发现重大事故的致因因素往往是少数的几个，这也为事故预防和安全管理的重点提供了方向。
　　本文通过上述背景研究利用安全管理方面的知识来预防瓦斯爆炸发生的更有效的技术手段。研究重点是通过对事故前的煤矿进行瓦斯爆炸危险源辨识，分析和计算出存在的危险隐患，并且确定其影响事故发生可能性大小的排序，为煤矿瓦斯安全管理找到预防方向和控制重点。该研究主线是以山西煤炭进出口集团某矿为研究对象，以瓦斯爆炸的条件为依据，利用基于事故链理论的事故树分析法找出煤矿井下各个可能引起事故的危险源，通过定性分析和定量分析两部分更加详细的分析每个危险源对瓦斯爆炸的重要性及其排序，并针对性的提出“断链”对策。
　　事故链理论一般常用于大型复杂系统的危险性分析，如地震灾害链理论。瓦斯爆炸模型也有类似的特点。基于事故致因理论的事故链理论，提出了“事故链”概念，也指出了“断链”是防止事故发生的有效办法。其中定性分析利用了事故树分析法(FTA)，作为危险源辨识的一种方法，它过程简单，分析有效。事故树模型可以简洁明了的列出各个危险源导致瓦斯爆炸的途径以及比较隐蔽的中间事件，并且通过利用最小割集找到了导致瓦斯爆炸的危险源的组合情况，利用最小径集找到了通过控制瓦斯爆炸发生的危险源组合来控制事故的渠道。由于井下瓦斯爆炸危险源数量较多，且环境复杂，概率不易确定。这也是目前煤炭企业在瓦斯爆炸危险源辨识中存在的问题。本文在定量分析时针对这个问题，在事故树分析基础上结合了模糊数学思想，在原来的分析过程中对不确定的概率进行模糊化处理，同时很好地结合了事故树定量分析的优点，使得定量分析的结果更加可行和科学。从而为矿井瓦斯本质安全研究和预防瓦斯爆炸事故提供了新方法和方向。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题背景

1．2 研究意义

1．3 危险源辨识与评价的研究现状

1．4 研究方法

1．5 技术路线及章节结构

第二章 瓦斯爆炸事故危险源辨识

2．1 煤矿瓦斯爆炸基本理论

2．1．1 矿井瓦斯

2．1．2 煤矿瓦斯爆炸机理

2．1．3 煤矿瓦斯爆炸的危害

2．2 危险源辨识

2．2．1 危险源基本概念

2．2．2 煤矿瓦斯爆炸危险源

2．2．3 瓦斯爆炸危险源系统的状态

2．2．4 瓦斯爆炸危险源辨识与评价

2．3 煤矿瓦斯爆炸事故链理论

2．3．1 事故链式理论研究现状

2．3．2 事故链理论

2．3．3 事故链与煤矿瓦斯爆炸的关系

第三章 事故链理论在瓦斯爆炸事故危险源辨识与评价的应用

3．1 FTA基本理论

3．1．1 FTA的构成

3．1．2 FTA的用途及编制原则

3．1．3 FTA的分析过程

3．2 事故树的定性分析

3．3 FTA在瓦斯爆炸风险分析中的应用及特点

第四章 模糊事故树分析方法

4．1 模糊集合论和隶属函数

4．2 模糊评价理论的验证

4．3 三角模糊数

4．4 事故树转化为模糊事故树

4．4．1 模糊事故树的运算法则

4．4．2 FFTA的模糊逻辑门运算

4．4．3 基本事件的模糊概率

4．4 模糊事故树的定量分析

4．4．1 顶事件的模糊概率分布

4．4．2 基本事件模糊度分析

4．5 应用FFTA(模糊事故树分析法)的分析流程

第五章 煤矿瓦斯爆炸危险源辨识和评价实例

5．1 基于事故链理论的煤矿重大危险源辨识及分类

5．1．1 瓦斯爆炸危险源辨识

5．1．2 危险源分类

5．2 运用事故链式理论构建矿井瓦斯爆炸事故链模型

5．3 定性分析矿井瓦斯爆炸事故树模型

5．3．1 最小割集的求取

5．3．2 最小径集的求取

5．3．3 结果分析

5．4 定量分析煤矿瓦斯爆炸事故树模型

5．4．1 基本事件的概率模糊处理

5．4．2 顶事件的模糊概率分布

5．4．3 模糊重要度分析

5．5 矿井瓦斯爆炸的预防对策

第六章 总结与展望

6．1 本文工作总结

6．2 未来研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文