煤礦瓦斯事故災害特征與救援決策支持系統研究

楊明明

摘 要：煤炭是我國重要的能源，是我國國民經濟賴以生存和發展的基礎。隨著經濟的發展，煤炭的需求量也在不斷地上升，為了獲得更多的煤炭，越來越多的人加入了煤炭開采行列。煤炭開采是一項十分危險的工作，因為在煤礦中很容易發生各種各樣的事故，在這些事故中，瓦斯事故發生的次數最多，規模也是最大的，造成了大量的人員傷亡，給國民經濟也帶來了不可估量的損失。現今，人們對煤礦安全問題越來越重視，因此，該文在分析煤礦瓦斯事故災害特征的基礎上提出了救援決策支持系統。

關鍵詞：煤礦瓦斯事故 災害特征 救援決策 支持系統

中圖分類號：TD771 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）12（c）-0023-01

我國是世界上第一產煤大國，而且煤炭資源的儲量十分的豐富。同時，我國的煤炭消費量在各國中也是數一數二的。在我國煤礦的開采方式中以井工開采為主，但是由于我國地形復雜，煤礦開采經常受到瓦斯、水、火、粉塵等自然災害的影響，其中瓦斯事故發生的次數最多，造成的損失也非常的嚴重。

1 煤礦瓦斯事故災害特征

通過對10年間發生的瓦斯事故進行統計和分析得知，瓦斯事故主要分為四大類：瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、瓦斯窒息、瓦斯燃燒，通過對主要的瓦斯事故進行分析，進而找出瓦斯災害的變化規律，進一步的制定防治瓦斯事故的重點。

根據從2003年開始10年間的瓦斯事故總數可知，瓦斯爆炸事故占據瓦斯事故的主體地位，其次是煤與瓦斯突出，所以，這兩類瓦斯事故是重點防治對象。近幾年，瓦斯爆炸、瓦斯窒息和瓦斯燃燒的發生次數已經明顯減少，但是煤與瓦斯突出的治理卻無顯著效果，依然頻繁發生。從死亡人數看，雖然死亡總人數呈現下降趨勢，但是單次的死亡人數卻在增加，也就是說瓦斯事故的規模正在擴大。

綜合統計分析的結果可知，雖然瓦斯事故的次數在減少，但是瓦斯事故的規模在擴大，在四類瓦斯事故中，無論從發生次數還是從死亡人數上看，瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出都是瓦斯事故中最為主要的事故，因此也是防治的重點。

煤礦瓦斯在滿足三個基本條件的狀況下就會發生瓦斯爆炸，這三個基本的條件是：瓦斯濃度變化范圍在5%～16%；火源溫度及延遲時間足夠引起瓦斯爆炸；空氣中的氧濃度高于12%。當煤礦中同時具備上述三個條件時，就會發生瓦斯爆炸事故。

煤與瓦斯突出的發生受到很多因素的影響，地質因素、煤結構、地應力、瓦斯等因素都會對其產生影響。通過對我國現有的煤與瓦斯突出的資料進行分析可得出其一般規律：采掘深度越深，突出危險性越大；突出煤層厚度變化越大，突出危險性越大；與巷道類別有關；與突出前作業方式有關；大多數事故突出前會有預兆；突出多發于地質構造帶。

2 煤礦瓦斯事故救援決策支持系統

煤礦瓦斯事故救援決策支持系統建立在應急決策之上，主要包括決策目標、決策分級、決策主體以及決策方法。

2.1 決策目標

進行煤礦瓦斯事故應急決策的建立首先要明確決策目標，簡單來說，應急決策的目標可分為兩類：一是盡量的降低事故發生的后果，盡最大的可能救出受災人員，減少設備、設施等損失；二是控制救援的成本，在保證救援人員的生命安全的前提下，盡量的降低救援的成本。

2.2 決策分級

應急決策分類。由上文可知，瓦斯事故主要有四大類：瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出、瓦斯窒息和瓦斯燃燒。對應的，應急決策也分為四類：瓦斯爆炸應急決策、煤與瓦斯突出應急決策、瓦斯窒息應急決策和瓦斯燃燒應急決策。在這四類應急決策中，瓦斯爆炸應急決策和煤與瓦斯突出應急決策是應急決策中最重要的環節。

應急決策分級。根據瓦斯事故分級和實際應急救援的情況，可將應急決策分為三級：非傷亡事故應急決策（無人員傷亡）、傷亡事故一級應急決策（死亡0～3人）、傷亡事故二級應急決策（死亡3人以上）。

2.3 決策主體

應急救援主體。煤礦應急救援共有四個階段：預防階段、準備階段、響應階段和恢復階段。在每個階段都有承擔救援行動的主體：預防階段的救援主體主要包括通風區、防突科、地測科、救護隊等，主要任務是消除為瓦斯事故發生的危險因素，預防瓦斯事故的發生；準備階段的救援主體主要包括應急救援預案部門、應急救援管理機構、救護隊、應急培訓部門以及應急模擬演練部門，主要任務是預防失敗以后積極地組織救援隊伍建設；響應階段的救援主體主要包括應急決策部門、救護隊和醫院等，這一階段是重點階段，是應急救援不可缺少的部分；恢復階段的救援主體主要包括生產恢復部門、救援設備補充部門等。

應急決策主體。根據煤礦瓦斯事故應急決策分級，煤礦應急決策均為群體決策。主要由三個子群體組成：信息子群體，起到基礎性的作用；專家組子群體，處于中間地位；決斷子群體，是整個應急決策的核心部分。三個子群體分別承擔各自的職能，三者相互依存、相輔相成。

應急決策行為。煤礦瓦斯事故應急決策行為包括許多的方面，從大方向看主要包括兩大方面：平時決策行為和戰時決策行為。平時決策行為包括瓦斯事故監控、預告和預防，戰時決策行為包括瓦斯事故應對、減輕和消除。

2.4 決策方法

煤礦瓦斯事故應急決策的過程是指生成和選擇決策方案的過程，歸納來說就是發現問題、分析問題和解決問題。具體說來就是根據發現的問題形成決策目標，然后采用定量方法對各個方案進行分析，隨后綜合各方面的信息對方案進行排序，最終選擇一個最優方案來解決問題。

3 結論

通過對10年煤礦發生瓦斯事故的統計和分析，得出了煤礦瓦斯事故的災害特征，從而得出了重點防治的瓦斯事故類型：瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出。根據瓦斯事故具體的災害特征，建立了瓦斯事故應急決策，通過對應急決策各個方面的分析，確定煤礦瓦斯事故救援決策支持系統，從而保證減少煤礦瓦斯事故的發生。

參考文獻

[1] 李軍濤.煤礦瓦斯事故災害特征與救援決策支持系統研究[D].中國礦業大學，2012.

[2] 李軍濤，郭忠勇，邱學勤.煤礦瓦斯事故應急決策方法研究[J].煤礦安全，2012，（12）：225-228.

[3] 付華.煤礦瓦斯事故災害特征提取與信息融合技術研究[D].遼寧工程技術大學，2006.endprint