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煤矿供电系统安全评价模型设计与应用,电气工程硕士论文Coal mine power supply safety is the guaraltee of mine safety production. There are many kinds of power supply system equipment, and the operation process is complicated. The human, environmental and management are intertwined, and the power supply may be unsafe or even cause accidents. Safety evaluation is to prevent accidelts. However, the commonly used power supply safety evaluation methods mostly use qualitative evaluation methods.Therefore, it is necessary to study mare scientific and reasonable evaluation methods.In the article, the domestic and international safety evaluation theory, the development status of coal mine safety evaluation technology and the characteristics of evaluation methods are summarized. Based on the analysis of the characteristics of coal mine power supply system, the factors affecting the safety of coal mine power supply are summarized. Establish a coal nine safety evaluation index system by using analytic hierarchy process. Then theanalytic hierarchy process and fuzzy comprehensive evaluation are combined to construct a fuzzy comprehensive evaluation model based on analytic hierarchy process. Through accident statistics and on-site investigation, the assignment of weights is mare scientific and reasonable,and better reflects the importance of various factors to the safety status of coal lame power supply systems.The safety evaluation model of the coal mine power supply system studied was applied to the power supply evaluation of Dongdona Coal Mine. Combined with the characteristics of the power supply system of the mine, the safety evaluation was carried out and the comprehensive safety evaluation results were obtained. The evaluatiol 1-esults verify the correctness and scientificity of the given coal mine power supply system safety evaluation model, which can be applied in the safety evaluatiol of tle power supply system of coal mine enterprises.Key words: Coal mine power supply;Safety factors;Safety evaluation;Fuzzy comprehensive evaluation。1 绪论。1.1 选题背景和研究意义。1.1.1 煤矿安全生产现在状况。长期以来，煤炭是世界各国工业发展的基本保障，在世界主要产煤国一次能源消费中占重要地位。以主要煤炭生产国为例，我们国家的能源利用中煤炭占 70%左右，在印度占60%左右，在美国占 23%，在俄罗斯占 15%1。中国有全球最大的原煤生产市场,其产量约是全球总量的一半。与此同时,煤炭是中国的主要能源,在今后一段时间内,煤炭仍然是我们国家的重要能源依仗。鉴于此,持续推进煤矿安全生产工作,是确保我们国家煤炭能源需求的前提条件。但其由于各种条件限制，大多数矿井采用井工作业，又加之各地水文地质条件不一，采矿技术相对落后，效率较低，作业人群观念陈旧，所以致使中国的煤矿安全生产问题一直处于相对严峻的境地2。煤炭生产一直属于安全生产领域中的重大风险行业，这一特性决定煤炭安全生产工作面临的重大挑战。然而不管是在国家经济体系建设中，或是在煤炭行业体系完善中，又或是在整个安全生产的大形势下，煤炭的安全生产都具有毋容置疑的显着地位。在这一方面，和国家行政部门高度重视，先后从组织形态、法律法规等各方面出台一系列相关政策，进一步加强对煤炭安全生产工作的重视，也获得了一些成绩，但因该行业本身的局限性和对煤炭安全生产前瞻性的需求，相关的政策、法规仍需不断的完善和改良，而且由于在安全方面基础环节薄弱，科技气力落后，抵抗灾祸能力缺乏，安全投入和职业防护还存在一定的差距，多数作业人员知识匮乏及业务技能不熟练，缺乏自我保卫意识，这些方面是直接导致安全生产形势严峻的突出表现。因而推进安全的煤炭生产工作，是一项长期而艰巨的任务。我们国家在 2021 年共计发生煤矿安全生产事故 219 起，华而不实死亡数达 375 人，相比拟2021 年减少 30 起事故和 151 人，安全生产事故统计较之提升 12%和 28.7%，在一定程度上能够反映出我们国家煤炭生产形势在逐步稳定好转。固然从整个行业的发展中能够看到工作具有一定的成效，但安全事故的频频发生，并且造成了不可逆转的严重危害及恶劣影响，由此分析安全生产形势仍然严峻。因而，以安全生产为前提的煤炭资源可持续发展观念尤为重要，同时反映出要稳定和完善我们国家的安全生产形势，首要问题是搞好煤矿的安全生产3。1.1.2 煤矿安全评价的意义及分类。安全评价是应用安全工程的原理和方式方法来全面评估建设项目或原有工程的危险有害因素，并根据其影响程度推导分析出可能造成的事故后果，进而给出科学可行且有针对性的安全对策及建议，以确保系统安全运行。安全评价在项目施行的整个经过中都具有极其重要的作用，对项目施行的各个阶段开展安全评价，不但能够为监察监管部门提供技术支撑，同时也能够为企业安全生产工作提供技术服务。煤矿开展安全评价工作是预防不安全行为发生，保障生产安全的主要举措。其作用是辨识、分析煤矿企业生产经营活动中的危险有害因素情况，预测事故发生的可能性，判定事故发生的影响程度，以此为根据提出有针对性的措施建议，消除或降低事故危害。安全评价工作的发展在遏制重大特大事故的发生具有极其显着的作用4。因而国家在安全生产领域不断健全和完善相应的法律法规及行业标准，如：(安全生产法、(安全生产许可证条例、(煤矿建设项目安全设施监察规定等，促进安全评价工作的稳步发展。当前煤矿安全评价主要针对的是建设矿井和正常生产矿井，其经过是由安全评价人员对煤矿内的生产经营活动进行安全程度的评估。评价的对象包括采煤工艺、通风系统、机电运输系统、顶板管理以及瓦斯煤气的浓度、生产经过管理，以及一切与生产相关的且在整个矿井安全生产中存在隐患的环节,通过排查找出生产经过中的安全隐患,及时采取弥补措施，确保煤矿生产安全5。现前阶段，我们国家已在全国范围内对煤矿企业开展安全评价，但因煤矿安全评价起步较晚，机制不完善，技术不成熟，通常会存在评价内容不全面且评价结果不客观的现象6。在事故调查中已发现部分安全评价机构对此负有责任，同时会对煤矿生产企业的安全管理及安全排查遗存隐患。煤矿供电系统作为矿井生产系统的重要组成之一，其安全与否对煤矿整个安全生产经过都具有重大意义，因而对煤矿供电系统进行安全评价就显得是尤为必要和不可或缺。 安全第一，预防为主 是开展煤矿安全评价工作的指导思想，提升矿井的本质安全，强化内部管理水平，消除与降低矿井各个生产环节中的危害因素，提高企业风险排查及处置意识，预防事故发生，维护企业职工的生命及财产安全。当前我们国家对煤矿企业开展的安全评价是根据矿井的建设生产状态划分为下面三类：1安全预评价。煤矿企业在完成拟建矿井的可行性研究报告以后，根据拟建矿井可行性研究报，定性、定量辨识、分析和预测施工经过中可能潜在的各类危害因素，判定其危险有害程度，提出科学、合理及有针对性的安全对策与建议，并在矿井以后的设计、施工和正常生产活动中对其内部管理、监督提供技术根据7。安全预评价是贯彻和落实安全 三同时 的主要举措，是坚持 安全第一，预防为主 安全生产方针的主要组成部分，是监察监管方面的技术支撑。在 1997 年原国家劳动部公布 3 号令以后，安全预评价工作逐步得到完善的发展。由于国家行政机构对安全生产工作的高度重视，健全和完善这一方面的法律法规及行业标准、规范，故安全预评价在煤矿企业建设中的开展发挥了重要作用8。2安全验收评价。在矿井拟建工程项目完工、联合试运转运行期间，辨识和分析该项目各系统、各环节及与其相关的各个方面的现在状况情况，发现其以后生产经过中可能存在的危险有害因素，判定其危险程度，提出科学、合理及有针对性的安全对策措施与建议。在对矿井进行安全设施和安全条件验收中，安全验收评价是其主要组成部分，同时也是获取煤矿安全生产许可证的前置条件9。3安全现在状况评价。由安全评价机构对正常生产矿井的各生产、辅助系统及与生产安全相关各个环节的现在状况情况进行分析排查，辨识其生产经过中潜在的各类危害因素，判定其危险程度，同时运用合理的安全评价方式方法得出定性、定量评价结论，提出科学、合理及有针对性的安全对策措施与建议。1.1.3 研究意义及问题的提出。随着国家经济构造的转型与调整，我们国家对于能源的开发也日益剧增，与此同时也加快了煤矿企业的开发进程。在煤矿企业蓬勃发展的同时，煤矿供电安全问题也不断的涌现出来，怎样处理好矿井的供电安全问题已成为煤矿企业的重要问题。当代化矿井供电系统中设施、设备种类繁多、系统相对复杂，且由于人为因素、设备因素、环境因素以及管理因素的影响，在生产工作中可能会出现不安全因素，甚至导致事故发生。由此可见煤矿供电系统的安全运行既能确保矿井正常生产，又能够为预防和降低事故发生提供保障。及时发现和排查供电系统运行中潜在的危险有害因素,为矿井安全管理和正常生产提供保障，在这一经过中，开展安全评价能够有效发现华而不实存在的隐患和关键问题,通过分析处理，提出解决措施并及时进行处置,以此确保煤矿供电设施、设备的正常运行。安全评价的在施行经过中所发挥的作用也就是为了在保证正常生产的同时,强化经过控制，防备不安全行为及不稳定因素的滋生,消除或降低事故发生的可能,降低事故的危害程度，维护和保证职工的生命财产安全。通过消除和解决隐患问题,就确保了安全生产的延续,不仅降低了发生事故的概率,同时使煤矿企业减少生产事故所造成的经济损失,既考虑了生产安全又减少了企业的经济损失。通过对煤矿事故的分析，不难发现事故的发生均会造成的不可挽回的影响，其表现不但在企业本身的经济损失、生产工作的滞后以及效益的获取，同时延缓企业发展的步伐，阻碍国家的经济建设。而通过开展安全评价,由专业安全评价机构对其进行分析评估，发现危险有害因素，提出治理解决方案，使企业在相对安全的生产环境中开展工作,提高风险抵御能力,促进本身安全生产，以待持续稳步发展。但由于我们国家长期重视煤炭产出量、瓦斯治理、水文地质和通风安全，往往忽视了煤矿供电安全问题，这就势必造成在煤矿安全生产中供电安全的影响程度相对较轻且没有能引起企业足够的重视，同时也在安全评价经过中有所反映，详细表如今对煤矿供电安全进行分析评价，常用的方式方法只能得出定性评价结论，缺乏科学合理定量分析。在汲取和借鉴传统煤矿安全评价方式方法的基础上，寻求一种科学、合理、可行且能给出定量评价结果的方式方法，以期能够更有效的为煤矿企业提供技术服务，为煤矿安全生产工作的推进做出努力。研究了层次分析法以及模糊综合评价法的内容和应用，综合当前煤矿供电状况以及寻求供电安全定量评价方式方法的设想，提出了运用模糊层次综合评价法对矿井供电安全进行定量分析的指导方案，华而不实心内容主要分为三个方面：首先运用层次分析法，在系统工程的原理下，从人、机、环、管 4 个方面全面分析影响煤矿供电系统安全的各项指标因素，综合各指标因素构建煤矿供电系统安全评价指标体系；其次运用模糊综合分析法构建安全评价数学模型，将定性指标因素转化为量化指标，进而建立一套量化的评价体系方式方法；最后引用详细的煤矿供电系统案例对已构建的评价体系方式方法进行验证。在对现前阶段常规安全评价和本次研究的模糊层次综合评价进行比照分析，能够发现拟采用的定量安全评价方式方法具有下面几个方面的优点：1全面性。当前常规的定性安全评价方式方法仅对评价对象本身能否知足安全要求分析判定，没有能考虑综合因素，单一的单元或许存在一些问题，但影响此单元的安全问题不仅仅仅是由于其本身的因素，还有可能会发生在与其有互相关系的其他单元中。而运用层次分析法本身就是在一定的高度中分析各项影响因素，不但对本单元进行分析，同时对影响本单元的其他因素也会综合分析，故其具有全面性的特点。2系统性。安全评价方式方法是基于系统安全工程的原理来完善的，这就决定了在评价经过中会系统考虑各项指标因素确实立，无论指标对安全问题的影响概率多大，均逐一具体表现出，或许针对某一特例有其特有的针对性，以此来看其具有较好的适用性，这也就是系统性分析问题的优势所在。3量化。量化的安全评价通过将指标因素根据从属函数转化为数据，然后经模糊综合计算得出定量化的结果，此方式方法不但能够得出定性的安全评价结果，并在这里基础上能够将结果详细数量化。能够有效为提供技术支撑，例如建立煤矿安全等级管控形式等。4针对性。常用的安全评价结论中只对影响系统安全的指标因素进行定性评价，确定安全与否，而对各项指标因素的影响重要度认知不够。而运用定量评价方式方法后，能够明确得出在整个系统体系中各项指标因素的权重系数，即就是各指标的影响重要程度。这样的结果能够使煤矿企业更有针对性的分析处置危险有害因素。综上所述，建立一套对煤矿供电系统量化的安全评价方式方法既能创新煤矿供电安全评价方式方法，又能全面、系统的得出安全评价结论，同时在量化安全评价结论的基础上能够有效为煤矿监察监管机构提供技术支撑，也能够有针对性的为煤矿企业提供技术服务，有利于煤矿企业安全、健康、可持续的发展。