煤礦突發(fā)事故控制及應急管理策略研究.pdf

1、煤礦事故作為一種最常見、高死亡率的突發(fā)事故，已經(jīng)受到社會各界的重視，且隨著科技的進步，煤礦安全狀況不斷改善，煤礦事故已經(jīng)明顯減少，百萬噸死亡率也大幅度下降。盡管如此，但仍然不能完全杜絕煤礦事故。在這種情況下，研究如何預防事故、如何在事故發(fā)生時做出快速反應以及如何控制事故影響，可以使事故帶來的后果減小到最低程度，因此，煤礦應急管理的研究非常必要。
　　 通過煤礦企業(yè)調研和收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)資料，從煤礦應急預案、應急管理體系、應急能力評估

2、等方面對我國煤礦事故應急管理現(xiàn)狀進行了較為詳盡的研究，并從應急管理組織結構、運行機制、人才隊伍建設和應急保障體系等方面，找出了我國煤礦突發(fā)事故應急管理存在的問題。通過研究發(fā)現(xiàn)，煤礦系統(tǒng)是一個復雜的不確定時變系統(tǒng)，因而筆者應用系統(tǒng)科學思想，建立了煤礦穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的體系結構，從生產(chǎn)運輸、物流配送、資源保障和安全管理四個子系統(tǒng)對該系統(tǒng)進行了較為詳細的描述。運用系統(tǒng)動力學原理、李雅普諾夫方法和魯棒性能分析方法，對該系統(tǒng)進行穩(wěn)定性分析，并發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)系

3、統(tǒng)具有復雜性、時變性、潛在秩序性、不穩(wěn)定性和可控性五個特征。根據(jù)穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的特性，將煤礦系統(tǒng)的參數(shù)模擬為信號傳輸，當穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了事故即表現(xiàn)為信號被干擾，運用離散小波變換原理對干擾事件進行了檢測，應用控制論原理將擾動參數(shù)添加到穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)模型中，對構成的擾動模型進行了求解并得到了控制律，從而找到了系統(tǒng)外擾可測狀態(tài)的控制方案。在此基礎上，以一次煤與瓦斯突出事故為例對上述模型進行了應用驗證，將A礦1440個瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測數(shù)據(jù)模擬成信號格式進行離散小

4、波變換，檢測出4個可能的煤與瓦斯突出時間點。同時將該煤礦系統(tǒng)中的參數(shù)近似擬合成了線性定常系統(tǒng)，得到了該事故狀態(tài)下的狀態(tài)反饋加擾動順饋控制律，進而得到煤與瓦斯突出事故發(fā)生時的控制策略。據(jù)此，提出了各種煤礦事故對應的應急管理策略，為煤礦突發(fā)事故應急管理提供有效的理論支持。
　　 本文的創(chuàng)新點在于，將控制理論運用到煤礦應急管理問題上，將煤礦事故模擬為系統(tǒng)的一次干擾事件，用離散小波變換方法檢測該干擾事件，為事故的預防和實時檢測提供了一種