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1、西安科技大学 硕士学位论文 大倾角煤层长壁综采工作面安全评价研究 姓名：周颖 申请学位级别：硕士 专业：安全技术及工程 指导教师：田水承;贠东风 论文题目：大倾角煤层长壁综采工作面安全评价研究 专业：安全技术及工程 硕 士 生：周 颖（签名） 指导教师：田水承（签名） 贠东风（签名） 摘要 随着煤矿开采强度的不断增加， 大部分矿区浅部开采条件好的储量接近枯竭。 因此， 大倾角煤层的安全高效开采备受关注。与近水平煤层和缓倾斜煤层比较，大倾角煤层综 采工作面系统的安全性差、可靠性低，生产系统复杂。大倾角综采工作面生产系统的复 杂性决定了其安全评价是一项复杂的系统工程，所以构建准确、合理、有效的大倾
2、角煤 层长壁综采安全评价指标体系至关重要。 本文以确定大倾角煤层长壁综采安全评价指标体系为目的， 采用以人为主的人机环 管四因素相结合的系统分析法，以综采工作面中的人员、机械设备、环境和管理为研究 对象，对综采工作面生产系统中存在的危险因素进行辨识和分析，建立了合理、有效的 大倾角煤层长壁综采安全评价指标体系。安全评价指标体系由4个一级指标，14个二级 指标和46个三级指标组成。通过对指标的量化处理，达到评价指标体系的实用性、可操 作性。首先，采用专家调查法和层次分析法，确定了各指标的权重；然后，采用专家打 分法确定第三级指标的隶属度；最后，运用模糊综合评价法，对大倾角煤层综采工作面 进行安全
3、综合评价。 现场应用中，将此评价指标体系应用于新疆焦煤集团2130平硐25112工作面以及靖 远煤业有限责任公司王家山煤矿44407工作面安全评价中。新疆焦煤集团2130平硐25112 工作面安全系统得分80.01，靖远煤业有限责任公司王家山煤矿44407工作面安全系统得 分78.659，两个工作面安全等级均为“好” 。根据评价结果，提出了改进措施。 关 键 词：安全评价；大倾角煤层；综采工作面；指标体系；层次分析 研究类型：应用研究 SubjectSubjectSubjectSubject：ResearchResearchResearchResearch onononon SafetySaf
4、etySafetySafety EvaluationEvaluationEvaluationEvaluation ofofofof F F F Fullyullyullyully MMMMechanizedechanizedechanizedechanized L L L Longwallongwallongwallongwall MiningMiningMiningMining inininin P P P Pitcheditcheditcheditched S S S Seameameameam SpecialtySpecialtySpecialtySpecialty ：SafetySaf
5、etySafetySafety TechnologyTechnologyTechnologyTechnology andandandand EngineeringEngineeringEngineeringEngineering NameNameNameName：ZhouZhouZhouZhouYingYingYingYing（SignatureSignatureSignatureSignature） InstructorInstructorInstructorInstructor ：TianTianTianTian ShuShuShuShuichengichengichengicheng（S
6、ignatureSignatureSignatureSignature） YunDongfengYunDongfengYunDongfengYunDongfeng（SignatureSignatureSignatureSignature） ABSTRACTABSTRACTABSTRACTABSTRACT With the increasing intensity of coal mining, the reserve of most mining area with simple geologic conditions of shallow coalseam is close to deple
7、tion. Therefore, the pitched seam into the peoples vision. Gentle slope and near the level of coal seam comparison, the high-pitched seam Workface system security, reliability and low complexity of production systems. Inclined fully mechanized mining face the complexity of production systems, determ
8、ine its safety evaluation is a complex systematic project, so to build an accurate, reasonable and effective high-pitched seam Longwall safety evaluation index system is essential. This paper to determine the high-pitched seam Longwall safety evaluation index system for the purpose of the use of peo
9、ple-oriented man-machine combination of four factors EMS system analysis method, in order to fully mechanized coal face of the personnel, machinery and equipment, environment and management as object of study, pairs of fully mechanized coal face production systems that exist in identification and an
10、alysis of risk factors, the use of analytic hierarchy process, fuzzy evaluation methods such as the human, machine and environment, management, optimization of matching elements such as the establishment of a reasonable and effective big dip Longwall coal mining safety evaluation index system. Safet
11、y evaluation index system consists of four-level indicators, 14 indicators and 46 secondary three indicators.Evaluation index system for achieving usability, operability of the indicators of 、 On-site applications, this safety evaluation index system is used in working face 25112 of adit 2130 of Xin
12、jiang Coal Group, Ltd.and working face 44407 in Wangjiashan Mine of Jingyuan Coal Industry Co, Ltd. Through calculations, the result of 25112 working face safety levels obtains 80.01 points and 44407 working face safety levels achieves 78.659 points,this consequence shows that the safety levels of t
13、his two workplace reached “good”.Based on the evaluation conclusion, proposed measures for improvement. KeyKeyKeyKey wordswordswordswords ：Safety EvaluationPitched seamFully Mechanized mining Index SystemAnalytic Hierarchy Process ThesisThesisThesisThesis：Application Research 1 绪论 1 1 绪论 1.1 研究的背景 煤
14、矿生产是人类生产活动的一个高危行业。为了保证煤矿建设和生产过程的安全， 国家逐步制定了一系列方针、 政策和法规， 并在生产实践中贯彻落实， 取的了显著成绩。 建国以来我国煤炭建设经过60多年的建设，使煤矿安全面貌有很大改观。但是目前我国 煤矿事故百万吨死亡率，远远超过世界其他产煤国家百万吨死亡率，井下伤亡事故仍较 为严重。重大恶性事故时有发生，因事故伤亡人数占整个工业部门的85%左右，形势相 当严峻1。因此保证生产系统安全运行是极其重要的， “安全第一”的基本方针必须要成 为煤炭企业生存与发展的生命线，对生产系统实施安全分析与评价愈来愈受到重视。 我国既是能源产出大国也是能源消耗大国，多年的开
15、采已经使东部矿区赋存条件 “优越”的煤层储量越来越少。随着煤矿开采强度的不断增加，特别是近年来快速发展 的高产高效技术， 已经使大部分矿区浅部开采条件好的储量在较短的服务年限内已近枯 竭。随着 21 世纪我国矿产资源开采重点西移，煤炭资源开发已成为西部区域经济发展 的重要支柱，促使大倾角煤层的安全开采引起高度重视3。 与近水平煤层和缓倾斜煤层比较，大倾角煤层综采工作面系统的安全性差、可靠性 低。大倾角煤层走向长壁综采工作面由人子系统、设备子系统和环境子系统组成的串联 系统，系统中任何一个子系统发生故障或失效，整个系统就会失控失效，能量无控制的 释放便会造成严重的安全事故。1998年5月，四川华
16、蓥山矿务局（现华蓥山煤业集团） 绿水洞煤矿5136工作面下端头发生因加速下冲的岩块击中整理电缆一工人头部致亡事 故；1998年3月，6134综采面搬家回撤支架过程中发生因顶板巨大冒落岩块下滑压住操 作工致亡事故。2004年10月，甘肃华亭矿务局（现华亭煤业集团）东峡煤矿大倾角试验 综采面上端头发生抬棚顶梁下冲打伤一上端头工人头部致亡事故和翌年4月综采面中部 因加速下冲的煤块击中采煤机司机面部致亡事故。 综采过程中存在大块煤矸下冲（威胁作业人员和综采设备） 、歪架倒架、特殊工种 （下端头工和采煤司机） 作业环境危险、 刮板输送机上窜下滑等一系列安全管理难题2。 大倾角煤层走向长壁工作面无论是开采设备与工艺还是围岩控制理论与方法的选择都 受到很大制约， 导致开采大倾角煤层的矿井几乎都发生过由于开采方法与设备及围岩控 制问题引发的安全（人员伤亡）事故，大倾角煤层开采难度很大，开采中的安全隐患非 常严重3。大倾角煤层开采的安全问题尤为突出。 西安科技大学硕士学位论文 2 1.2 国内外研究现状与发展趋势 1.2.1 大倾角煤层综
