《矿山安全检测监测技术》课程总复习

《矿山安全检测监测技术》课程总复习第一章绪论一、煤矿安全科技现状1建立了一批专业科研院所，形成了一支具有一定规模和水平的安全生产科技队伍a)组建了中国安全生产科学研究院，依托煤炭科学研究总院、中国矿业大学等科研院校；b)分别建立了矿山安全科学技术研究院、安全科学技术学院等安全生产技术支撑机构；c)建设了爆炸科学与技术国家重点实验室、火灾科学国家重点实验室、煤炭资源与安全开采国家重点实验室、煤矿安全技术国家工程研究中心、煤矿瓦斯治理与利用国家工程研究中心等一批国家重点实验室、工程研究中心和研发基地。2在安全科学基础理论研究与应用、重大工业事故预防预警与应急救援、重大危险源监控、安全管理等方面取得了一系列科研成果a)“十五”国家科技攻关计划项目取得了“矿山重大瓦斯煤尘爆炸预防与监控技术”等多项重大科研成果；b)启动了“煤矿生产安全科技行动”专项，“煤矿瓦斯治理技术集成与示范”和“预防煤矿瓦斯动力灾害的基础研究”项目分别列入国家科技攻关计划和国家重大基础研究发展计划（973计划）。c)国家安全监管总局建立了安全生产科技奖励制度和科技发展指导性计划，2004年奖励的安全生产科技优秀成果143项，2005年列入科技发展指导性计划的安全科技项目有638项。3通过安全生产科技成果的应用示范，提高了企业的安全生产水平，产生了较好的经济和社会效益通过“十五”科技攻关课题“矿山重大瓦斯煤尘爆炸事故预防与监控技术”的研究与实施，初步建立了以淮南矿业（集团）公司为依托的瓦斯灾害防治技术示范工程，大幅度提高了瓦斯抽放量，2005年全矿区瓦斯抽放量达到1.5亿m3，抽放率由2001年的24.5％增加到41.5％，矿区百万吨死亡率下降至0.46，保持了相对稳定的安全生产局面，取得了良好示范效果。4安全生产科技成果转化和产业化工作取得重要进展a)“煤矿安全数字化监测监控网络”等项目已列入国家重点推广计划；b)“煤矿安全气相色谱仪器高技术产业化示范工程”已列入国家高技术产业发展项目计划；c)煤矿安全监控系统、重大危险源辨识评价和监控等技术在各地得到应用；d)大批安全防护用品和装备的推广应用，对保护职工生命安全与健康起到良好作用，也促进了安全防护产业的发展。5安全生产科技支撑和引领安全发展的作用日趋显著a)2006年1月9日，国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》；b)提出了“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的科技工作指导方针，做出了建设创新型国家的重大战略决策；c)“公共安全”已列入重点领域，“重大生产事故预警与救援——重点研究开发矿井瓦斯、突水、动力性灾害预警与防控技术被列为优先主题。二、我国煤矿安全科技的主要差距1安全科技对提升安全生产整体水平的可操作性政策、法规薄弱还没有完全形成适合社会主义市场经济体制要求、与安全生产的作用和地位相适应、能够有效推动安全生产科技发展的政策法规环境。2安全科学基础研究和理论创新滞后于安全生产实践安全科学理论是发展安全科技的基础，超前的科学理论能够有效地指导安全科技研究和安全生产工作实践。我国的安全科学最早是从劳动保护工作中发展起来的。长期以来，在人们的观念中，安全是一种常识，既没有科学的认识，也没有学科的地位。我国煤矿安全科技还没有形成能够很好指导安全生产工作的理论体系，对安全生产的自然科学和社会科学属性及其规律、方法等的研究严重不足。因此，安全理论的发展应该放到“科技兴安”的战略地位。3危险源辨识、风险分析和风险评估整体技术落后我国对高危行业的特种设备和一些涉及生命安全的危险装置受先天制造质量和后天维护技术水平等因素制约，存在诸多缺陷，但由于受到综合国力的制约，不可能像发达国家那样进行定期报废和更新，又由于缺乏适合于我国国情的检验检测、安全评估、寿命预测和基础数据库，造成各类潜在危险的大量存在，缺乏有效的预控手段。4安全检测、危险源监测和灾害事故预警技术滞后和使用受限危害检测和危险监控是事故预防的基本技术手段，现代化生产迫切需要发展在线、智能化、信息化检测监测技术和手段我国在关键装备、大型承压设备和危险装置进行在线检测，对埋地燃气管道腐蚀与泄漏实施不开挖在线检测监测方面还刚刚起步。我国大多数企业在机械完好性保证制度，以预防性检修等方面，仍采用坏了才修的原则，现场跑冒滴漏严重，既造成环境污染，又潜存事故隐患。对矿山等的自然灾害预测、预警和监测技术，我国普遍存在着技术相对落后、使用面不宽、传感器种类少、稳定性差、使用寿命短等问题，与发达国家存在相当大的差距。5风险控制和灾害事故防治技术落后在针对危害识别和风险评价提出的危险、事故隐患，采用先进的防治技术进行有效的风险控制方面和研究重大突变事故的预防措施方面的研究远远不够，要形成体系还需要相当长的时间。目前，我国煤矿安全生产科技整体水平还不是很高，安全科技成果的数量、质量、转化率和科技工作的贡献率还不能满足煤矿安全生产事业发展的需要，长期制约煤矿安全生产的一些共性、关键性问题尚未攻克，安全生产的科研储备和预研匮乏。如煤与瓦斯突出、冲击地压、地热等自然灾害的治理缺乏有效的技术和必要的理论支撑，煤层瓦斯抽放还缺乏有效的手段，矿井通风的可靠性也缺乏有效的保证。6应急救援技术能力和水平低科学的事故防范体系不仅要有预防的措施，还需要有应急的对策。在我国矿山安全事故救援中，普遍存在着对重大突发性灾害应急预案缺乏深入的研究，很难有效实施；全国各级各类应急救援力量缺乏有效整合，尚未建立协同作战机制。而发达国家目前已有完整的体系。7安全监管监察缺乏技术支撑安全生产监管监察工作具有很强的政策性和技术性，但目前我国的安全监管监察还缺乏强有力的科技支撑，主要表现在手段落后和技术含量低，不能很好满足社会主义市场经济体制下安全生产事业发展的需要。8事故调查分析处理及体系拯待完善事前预防、事中应急、事后补救是安全保障的基本方法体系。发生事故后的科学调查处理是事后补救的基础。我国在事故调查分析的组织、目的、程序以及相关的技术手段等方面与发达国家差距很大。重大事故发生后往往只重视责任原因，而忽视本质和预防原因的调查。9安全技术标准体系不完善，技术水平有待提高安全技术标准是发挥安全科技功能的支持条件。目前安全技术标准体系、计量体系和安全生产法律法规体系的研究还需要加强，安全技术标准缺口较大、技术水平有待提高。已有标准的科技含量低，大多缺少详细的安全技术设计要求,与发达国家的差距很大，要与国际安全技术标准接轨还有大量工作要做。10安全信息管理技术拯待加强和提高安全信息是科学决策和管理的基础。要利用先进管理理论和现代信息技术，通过互联网连接各种静态、动态安全信息，资源共享，实现国家安全生产的动态监管，提高时效性、准确性。11安全生产科技力量趋于分靛，科技工作缺乏整体性安全生产科技工作的定位、内容、重点领域和方向等等方面部没有统一和权威的定论；各专业领域之间缺乏必要的信息沟通和协调机制，未能充分利用国外和相关领域的最新科技成果来推动安全科技的发展；安全生产中介服务机构尚未发挥应有的作用。12安全生产科技投入严重不足安全科技的投入水平既是国家经济实力的体现，同时也是社会管理者意识的表现。安全生产科技工作作为以社会公益性为主导的事业，我国的投入水平与发达国家相比存在巨大差距，需要建立多元化的安全科学投入机制。三、我国煤矿安全监测监控存在的问题1通信协议不规范由于现有厂家的监控系统几乎都采用各自专用通信协议，所以，很难找到两个相互兼容的系统。目前，信息传输系统的兼容性已成为装备监控系统的各集团公司、矿井进一步补套和扩充系统功能的制约因素，主要是用户在装备了某厂家的系统后，在众多型号、价格不同、功能各具特色的监控系统的软件、硬件（如分站）的补套以及服务等方面，就别无选择地依赖于这个厂家。有些矿井为了安全生产的需要，在系统存在严重问题和得不到技术服务的条件下，不得不废弃原有系统而另选择其他的系统。因此，通信协议不规范的后果是造成设备重复购置、系统补套受制于人和不能随意进行软硬件升级改造。2井下信息传输设备物理接口协议不规范井下信息传输设备物理接口协议不规范也是制约用户进一步补套和扩充系统功能的关键因素。如KJF2000和KJ4/KJ2000系统，尽管两种系统均采用FSK技术，以及信息传输波特率均为1200bps或2400bps，但其传输信息的调制频率不同和传输信息的收发电压幅值不同也造成这两种系统的分站不能兼容。3传感器等质量不过关与监测监控系统配接的甲烷传感器已成为矿井瓦斯综合治理和灾害预测的关键技术装备，并越来越受到使用单位和研究人员的普遍重视。据统计，国产安全检测用甲烷传感器几乎全部采用载体催化元件，然而，长期以来我国载体催化元件一直存在使用寿命短、工作稳定性差和调校期频繁的缺点，严重制约着矿井瓦斯的正常检测，与国外同类传感器比较差距较大。主要问题是：(1)抗高浓冲击性能差。在巷道瓦斯涌出量大的情况下元件激活。反复作用的结果造成零点漂移并使其催化性能下降，抗高浓冲击性能差是造成元件使用寿命低、稳定性差的主要原因。(2)对过分追求低功耗的元件，在矿井高湿度环境条件下,CH4在元件表面燃烧生成的水蒸气易于凝结在元件表面，降低元件使用寿命。(3)抗中毒性能差；(4)载体催化元件制作工艺水低，元件一致性差。4现场管理和维护水平有待于加强尽管国家和各省、地、市煤炭管理部门强制性要求各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统，并加大了对矿井安全生产的管理力度，但一些地方国有煤矿，特别是乡镇小煤矿，多数由于缺乏专业技术人员而不能正常使用和维护已装备的系统，甚至对系统配接的传感器根本不进行调校。5市场秩序亟待规范大大小小的系统生产厂家的不断出现，无疑存在着市场竞争条件下初级阶段的恶性竞争，其结果是不仅损坏了厂家的利益，而且由于导致生产企业的系统研发后劲不足、技术支持能力降低，最终将影响产品用户的正常使用。此外，由于煤矿监测监控系统涉及计算机的软硬件技术和网络化管理技术、系统传输设备的软硬件技术、各种传感器技术、系统的完善和升级改造技术、技术支持和服务能力等综合性技术。因此，在选择某种系统时必须特别强调厂家的企业规模、研发能力、系统的技术水平和技术支持能力等。第二章安全检测的目的和内容一、安全检测的目的(1)能及时、正确地对设备的运行参数和运行状况做出全面(2)对设备的运行进行必要的指导，提高设备运行的安全性、可靠性和有效性，以期把运行设备发生事故的概(3)通过对运行设备进行检测、隐患分析和性能评估等，为设备的结构修改、设计优化和安全运行提供数据和信息。二、安全检测的意义煤矿井下生产工艺流程复杂，作业环境条件特殊；机器设备的数量、品种繁多，各生产环节需要相互衔接和紧密配合。这些客观实际因素，使井下发生灾变事故的机率一直高于其它行业，事故发生的随机性也很强。据统计2005年全国工矿商贸企业共发生安全事故12826起，死亡15396人，煤矿企业发生3341起，死亡5986人，分别占26.05%和38.88%。为确保矿井安全生产，必须全面、系统地掌握作业环境和机器设备的工作状况，以实现有效控制。因此，矿井安全生产必须首先作好测试与监控工作。三、安全检测方法安全检测方法依检测项目不同而异，种类繁多。根据检测的原理机制不同，大致可分为化学检测和物理检测两大类。1化学检测利用检测对象的化学性质指标，通过一定的仪器与方法，对检测对象进行定性或定量分析的一种检测方法。它主要用于有毒有害物质的检测，如有毒有害气体、水质和各种固体、液体毒物的测定。2物理检测利用检测对象的物理量(热、声、光、磁、力等)进行分析，如噪声、电磁波、放射性、压力、水质物理参数(水温、浊度、电导率等)等的测定均属物理方法。四、煤矿安全监测监控的任务1提供信息它为各级生产指挥和业务部门提供安全状况和工作状况动态信息，以便指挥生产。2探测和预报灾害事故通过被测参数的比较和分析，为预防灾害事故提供重要技术数据，以便提前采取防范措施。3防治灾害事故的发生通过对测试参数适时有效控制，及时实现自动报警、断电和闭锁，以防