煤矿井下紧急避险系统可靠性分析研究

摘要

近年来随着中国经济的快速发展，对煤炭资源的需求也在不断增加，随着煤炭产能的大幅度增加，为确保矿工的人身和生命安全，有效防止煤矿井下瓦斯、水灾、火灾、煤尘、顶板等灾害事故的发生，提高煤矿安全防护能力及应急救援水平、减少人员伤亡，实现矿井的安全高效开采，研究煤矿井下紧急避险系统的可靠性尤为重要。　　煤矿井下紧急避险系统是由自救器、紧急避险设施、避灾路线及科学应急预案组成，通过运用可靠性理论对紧急避险系统的整体性、相关性和可靠度进行分析，运用MATLAB软件对各单元系统串联与系统并联时的可靠度进行分析、比较，得出最优组合。本文结合鸡东县华盛煤矿进行紧急避险系统工程设计应用，通过计算分析各系统的可靠度，大大提高了该矿的紧急避险系统的整体可靠性。　　通过该课题的研究，建立了煤矿井下紧急避险系统的可靠性模型，分析了井下“水灾、火灾、瓦斯、煤尘和顶板”等五大灾害事故发生时的逻辑关系，得出了各单元件的系统可靠度;通过对煤矿井下紧急避险系统进行分析研究，增加了系统中各部件的可靠度，使系统的整体性、相关性和可靠性大大增强，使系统更简单、更优化。通过并联冗余、待机冗余等方式可实现低可靠度系统的改进，从而增强系统的整体可靠性;通过对煤矿井下紧急避险系统可靠性分析研究，可为煤矿井下紧急避险系统设计提供理论基础。　　通过该课题的研究使煤矿井下紧急避险系统的设计与施工更安全、更经济、更可靠。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 选题背景及研究意义

1．2 国内外研究概况、水平和发展趋势

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究内容及技术方法

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究技术路线及方法

2 煤矿井下紧急避险系统可靠性理论

2．1 紧急避险系统可靠性基本概念

2．2 系统可靠性特征向量

2．2．1 系统可靠度

2．2．2 系统累积失效概率与失效概率密度

2．2．3 系统失效率

2．2．4 与寿命有关的特征量

2．3 系统可靠性分析

2．3．1 可靠性特征向量及指标

2．3．2 不可修复系统可靠性分析

2．4 本章小结

3 煤矿井下紧急避险系统可靠性分析

3．1 紧急避险系统可靠性数值分析

3．2 瓦斯灾害紧急避险系统可靠性分析

3．2．1 瓦斯的危害

3．2．2 瓦斯事故紧急避险系统可靠性分析

3．3 煤尘及粉尘紧急避险系统可靠性分析

3．4 火灾紧急避险系统可靠性分析

3．4．1 火灾的危害

3．4．2 火灾事故紧急避险系统可靠性分析

3．5 水灾紧急避险系统可靠性分析

3．5．1 煤矿井下水灾征兆

3．5．2 水灾事故紧急避险系统可靠性分析

3．6 煤矿顶板事故紧急避险系统可靠性分析

3．7 本章小结

4 工程应用

4．1 工程概况

4．1．1 企业基本概况

4．1．2 矿井地质条件与生产现状

4．2 紧急避险系统设计

4．2．1 自救器

4．2．2 避灾路线

4．2．3 紧急避险设施设计

4．2．4 灾害应急预案

4．3 紧急避险系统设计可靠性评价

4．4 本章小结

5 结论及展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

作者简历

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