事故树分析法在煤矿水害防治工作中的应用.pdf

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1、2015年第40卷第5期能源技术与管理V01．40No．5EnergyTechnologyandManagement65doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2015．05．024事故树分析法在煤矿水害防治工作中的应用赵磊，聂建伟(安徽省煤炭科学研究院，安徽合肥230001)[摘要]为进一步提升煤矿水害防治工作的技术与管理水平，满足当前高速高效的煤矿生产管理方式对水害防治工作所提出的严格要求，以淮南潘三煤矿为工程背景，采用事故树分析法对该矿可能发生的水害事故进行了系统分析，求解了事故树最小

2、割集、最小径集，确定了引起顶上事件发生的各个基本事件的重要度，并根据事故树分析结果提出了几点指导性意见，为该矿水害防治工作的开展提供了理论依据和参考。[关键词]煤矿水害；事故树；最小割集；最小径集；结构重要度[中图分类号]TD745[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2015)050653简要阐述事故树分析法在煤矿水害防治工作中的O引言应用，并根据事故树分析结果提出了指导性意见，煤矿水害是与瓦斯、火灾、粉尘、动力地质灾为该矿水害防治工作的开展提供了理论依据和参害并列的矿井五大安全灾害之一。矿井一旦

3、发生考。水灾，轻则恶化生产环境，造成工作面接绪紧张，2．1煤矿水害基本情况介绍破坏正常生产秩序，重则造成国家资源和财产的潘三煤矿矿井地质报告、矿井水文地质类型损失，造成伤亡或淹井事故。仅在“十一五”期间，划分报告等资料表明，影响该矿开采安全的主要全国就发生煤矿水害事故306起，造成1325人含水层由新生界松散含水层、煤系砂岩裂隙含水死亡。随着国内煤矿开采地质条件的日益复杂化层及灰岩岩溶裂隙含水层(A组煤底板)3部分组以及全社会对煤矿开采安全重视程度的不断提成，工作面回采之后形成的老空区积水也对矿井高，如何提升

4、煤矿水害防治工作的技术与管理水充水有一定影响。此外，该矿曾发生过井筒漏水淹平，降低煤矿水害发生的可能性及其影响程度，也没巷道事故，并在浅部煤层开采时揭露一处岩溶就成为广大从业人员面临的一个严峻挑战。陷落柱(无水)。2．2事故树的构建1事故树分析法简介构建事故树首先是要梳理清存在哪些导致顶事故树分析法是一种演绎的安全系统分析方上事件发生的中间事件乃至基本事件，以及各中法。该分析方法以可能发生或已经发生的事故(顶间事件、基本事件间的逻辑关系，再以事件符号和上事件)作为分析起点，将导致事故发生的原因事逻辑门符号的形

5、式串联而成。潘三煤矿地下部分件按因果逻辑关系层层列出，用树形图构成一种是矿井水主要运移空间，当矿井水的涌人量与矿逻辑模型，继而进行以布尔代数为理论基础的定井排水系统输排能力不匹配时，造成矿井水的滞性或定量分析。它不但可以提供解决问题的方法，留超过空间或时间的限制，则被视为煤矿水害。根还可提供解决系统安全问题的思路，其描述事故据上述煤矿水害发生机理并结合事故树构建原的因果关系具有直观明了、思路清晰、逻辑性强等理，首先确定煤矿水害为顶上事件()，分析指出特点[1-2]o导致顶上事件发生的中间事件为矿井水涌出异常(

6、。)和排水系统功能异常(M2)，继而找出导致中2事故树分析法应用实例间事件发生的直接因素，直至不需继续分析的基煤矿水害的形成与发生是建立在特定的环境本事件()为止。在无人为干预(预防、控制、应急和条件之上的，脱离煤矿实际的分析和评价，其意措施等)的情况下，潘三煤矿水害的发生可以概化义是有限的。文章以淮南潘三煤矿作为工程背景，为以下事故树的形式，如图1所示。66赵磊，等事故树分析法在煤矿水害防治工作中的应用2015年10月Oct一2015图1潘三煤矿水害事故树2．3求解最小割集树共有5O组最小割集，即有5O条能

7、够引起煤矿事故树分析中的割集指的是导致顶上事件发水害事故的途径，分别为：。)，{xx}，生的基本事件的组合，是系统发生故障的必要且{-，)，⋯⋯{t-6}，{X-4X}，{-s}，充分条件。最／I,$U集越多，系统就越危险。此处采{)。用布尔代数化简法求解该事故树最小割集。2．4求解最小径集由图1分析可得出以下逻辑关系式：最小径集是指使顶上事件不发生的最低限度2(1)的基本事件的集合。一般认为，事故树最小径集越其中：l：+慨+眠+眠(2)多，系统就越安全。求解事故树最小径集求要利用=15+1l7+18+19(

8、3)到它与最小割集的对偶性。具体步骤为首先将事慨56)(4)故树转化为成功树，再求解成功树的最小割集，最MXX+X5)后将成功树最小割集的各基本事件求补，即可得慨3910l112)(6)到事故树的最小径集。6=i413+14)(7)经计算，潘三煤矿水害事故树共有17组最小将式(2)～(7)代人式(1)，进一步逻辑运算得：径集，分别为：)，}，T=M1M2=(+』+15+16+17+18+19)。-z