煤矿瓦斯和煤尘的监测与控制论文.doc

煤矿***和煤尘的监测与控制摘要:煤矿生产在我国国民经济中占有举足轻重的地位。改革开放以来,随着煤矿开采工艺、开采技术手段的不断改进,矿井开采规模的不断扩大,矿井开采深度的不断延伸,煤尘***涌出量越来越大,高***矿井越来越多,安全上的隐患也越来越多。在开采过程中***煤尘爆炸、煤与***突出等灾害严重威胁着我国煤矿的安全生产。由于灾害因素多、治理难度大,矿井***一直是我国煤矿安全工作的重点和难点,为此,采矿工人必须按照相关规定进行合法、安全采矿。本文对煤矿生产中存在的安全隐患进行评判,根据实际测定的数据对煤矿分析工作面中相对***涌出量与***含量的关系以及绝对***涌出量的变化规律。运用***地质理论,研究影响***涌出量的因素,包括产量、***含量等。对于问题一,我们先用Matlab软件计算出平均每天的相对***的涌出量,再由相对***的涌出量计算得绝对***涌出量,最后把所得结果与《煤矿安全规程》第一百三十三条的分类标准进行对比,从而鉴别该矿是属于“低***矿井”还是“高***矿井”。经确定,我们得到了煤矿为“高***矿井”的结论。对于问题二,我们通过观察相关数据可知,***浓度与煤尘爆炸下限有一定的相关性,进而猜想引起煤尘爆炸的可能因素,来确定煤矿的不安全度。在确定煤矿的不安全度时,我们利用了模糊数学的隶属函数求得隶属度,最终确定不安全度的可能性。对于问题三中,我们采用《煤矿通风能力核定办法(试行》一文中所提及的针对不同工作面用不同方法的公式来求得该煤矿所需要的最佳通风量,并根据《煤矿安全规程》规定,作出了最优化设计。关键词:相对***涌出量绝对***涌出量煤矿安全规程隶属函数MATLAB1问题重述煤矿安全生产是我国目前亟待解决的问题之一,做好井下***和煤尘的监测与控制是实现安全生产的关键环节(见附件1。***是一种无毒、无色、无味的可燃气体,其主要成分是甲烷,在矿井中它通常从煤岩裂缝中涌出。***爆炸需要三个条件:空气中***达到一定的浓度;足够的氧气;一定温度的引火源。煤尘是在煤炭开采过程中产生的可燃性粉尘。煤尘爆炸必须具备三个条件:煤尘本身具有爆炸性;煤尘悬浮于空气中并达到一定的浓度;存在引爆的高温热源。试验表明,一般情况下煤尘的爆炸浓度是30~2000g/m3,而当矿井空气中***浓度增加时,会使煤尘爆炸下限降低,结果如附表1所示。国家《煤矿安全规程》给出了煤矿预防***爆炸的措施和操作规程,以及相应的专业标准(见附件2。规程要求煤矿必须安装完善的通风系统和***自动监控系统,所有的采煤工作面、掘进面和回风巷都要安装甲烷传感器,每个传感器都与地面控制中心相连,当井下***浓度超标时,控制中心将自动切断电源,停止采煤作业,人员撤离采煤现场。具体内容见附件2的第二章和第三章。附图1是有两个采煤工作面和一个掘进工作面的矿井通风系统示意图,请你结合附表2的监测数据,按照煤矿开采的实际情况研究下列问题:(1根据《煤矿安全规程》第一百三十三条的分类标准(见附件2,鉴别该矿是属于“低***矿井”还是“高***矿井”。(2根据《煤矿安全规程》第一百六十八条的规定,并参照附表1,判断该煤矿不安全的程度(即发生爆炸事故的可能性有多大?(3为了保障安全生产,利用两个可控风门调节各采煤工作面的风量,通过一个局部通风机和风筒实现掘进巷的通风(见下面的注。根据附图1所示各井巷风量的分流情况、对各井巷中风速的要求(见《煤矿安全规程》第一百零一条,以及***和煤尘等因素的影响,确定该煤矿所需要的最佳(总通风量,以及两个采煤工作面所需要的风量和局部通风机的额定风量(实际中,井巷可能会出现漏风现象。2问题分析影响***涌出量的因素较多,包括产量、***含量、煤厚、埋深、顶板砂岩厚度等,这些影响因素在各采区及工作面的影响程度不尽一致。煤层***涌出是威胁煤矿安全生产的主要因素,而高***矿井回采工作面以其***涌出量大,来源复杂,影响因素多和作业区域内***分布不均匀受到特别关注,对工作面***来源分布涌出动态变化及煤层***基本参数等研究是开展工作面***治理的基础。掘进巷道是矿井***涌出最集中的地点,也是矿井***管理工作的重点,通过对矿井不同采区掘进巷道***涌出量与其煤层***含量的关系统计分析,可以看出,掘进方法和***绝对涌出量基本相同,而煤层不相同的掘进面,绝对***涌出量与煤层***含量的比值相关性较好,反之较差。(均按《煤矿安全规程》作业。2根据日程作业安排,我们分成早、中、晚三班倒,均为8小时,认定作业能力均相同。3假设观测数据真实可信。4假设报警系统完备性好,能准确预报(当井下***浓度超标时,工人立即停止作业。5假设通风系统正常。-:第i个采煤工作面的平均风速,m/sci-:第i个采煤工作面的***浓度,%si