煤矿瓦斯事故灾害特征与救援决策支持系统研究

杨明明

摘 要：煤炭是我国重要的能源，是我国国民经济赖以生存和发展的基础。随着经济的发展，煤炭的需求量也在不断地上升，为了获得更多的煤炭，越来越多的人加入了煤炭开采行列。煤炭开采是一项十分危险的工作，因为在煤矿中很容易发生各种各样的事故，在这些事故中，瓦斯事故发生的次数最多，规模也是最大的，造成了大量的人员伤亡，给国民经济也带来了不可估量的损失。现今，人们对煤矿安全问题越来越重视，因此，该文在分析煤矿瓦斯事故灾害特征的基础上提出了救援决策支持系统。

关键词：煤矿瓦斯事故 灾害特征 救援决策 支持系统

中图分类号：TD771 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（c）-0023-01

我国是世界上第一产煤大国，而且煤炭资源的储量十分的丰富。同时，我国的煤炭消费量在各国中也是数一数二的。在我国煤矿的开采方式中以井工开采为主，但是由于我国地形复杂，煤矿开采经常受到瓦斯、水、火、粉尘等自然灾害的影响，其中瓦斯事故发生的次数最多，造成的损失也非常的严重。

1 煤矿瓦斯事故灾害特征

通过对10年间发生的瓦斯事故进行统计和分析得知，瓦斯事故主要分为四大类：瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯窒息、瓦斯燃烧，通过对主要的瓦斯事故进行分析，进而找出瓦斯灾害的变化规律，进一步的制定防治瓦斯事故的重点。

根据从2003年开始10年间的瓦斯事故总数可知，瓦斯爆炸事故占据瓦斯事故的主体地位，其次是煤与瓦斯突出，所以，这两类瓦斯事故是重点防治对象。近几年，瓦斯爆炸、瓦斯窒息和瓦斯燃烧的发生次数已经明显减少，但是煤与瓦斯突出的治理却无显著效果，依然频繁发生。从死亡人数看，虽然死亡总人数呈现下降趋势，但是单次的死亡人数却在增加，也就是说瓦斯事故的规模正在扩大。

综合统计分析的结果可知，虽然瓦斯事故的次数在减少，但是瓦斯事故的规模在扩大，在四类瓦斯事故中，无论从发生次数还是从死亡人数上看，瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出都是瓦斯事故中最为主要的事故，因此也是防治的重点。

煤矿瓦斯在满足三个基本条件的状况下就会发生瓦斯爆炸，这三个基本的条件是：瓦斯浓度变化范围在5%～16%；火源温度及延迟时间足够引起瓦斯爆炸；空气中的氧浓度高于12%。当煤矿中同时具备上述三个条件时，就会发生瓦斯爆炸事故。

煤与瓦斯突出的发生受到很多因素的影响，地质因素、煤结构、地应力、瓦斯等因素都会对其产生影响。通过对我国现有的煤与瓦斯突出的资料进行分析可得出其一般规律：采掘深度越深，突出危险性越大；突出煤层厚度变化越大，突出危险性越大；与巷道类别有关；与突出前作业方式有关；大多数事故突出前会有预兆；突出多发于地质构造带。

2 煤矿瓦斯事故救援决策支持系统

煤矿瓦斯事故救援决策支持系统建立在应急决策之上，主要包括决策目标、决策分级、决策主体以及决策方法。

2.1 决策目标

进行煤矿瓦斯事故应急决策的建立首先要明确决策目标，简单来说，应急决策的目标可分为两类：一是尽量的降低事故发生的后果，尽最大的可能救出受灾人员，减少设备、设施等损失；二是控制救援的成本，在保证救援人员的生命安全的前提下，尽量的降低救援的成本。

2.2 决策分级

应急决策分类。由上文可知，瓦斯事故主要有四大类：瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、瓦斯窒息和瓦斯燃烧。对应的，应急决策也分为四类：瓦斯爆炸应急决策、煤与瓦斯突出应急决策、瓦斯窒息应急决策和瓦斯燃烧应急决策。在这四类应急决策中，瓦斯爆炸应急决策和煤与瓦斯突出应急决策是应急决策中最重要的环节。

应急决策分级。根据瓦斯事故分级和实际应急救援的情况，可将应急决策分为三级：非伤亡事故应急决策（无人员伤亡）、伤亡事故一级应急决策（死亡0～3人）、伤亡事故二级应急决策（死亡3人以上）。

2.3 决策主体

应急救援主体。煤矿应急救援共有四个阶段：预防阶段、准备阶段、响应阶段和恢复阶段。在每个阶段都有承担救援行动的主体：预防阶段的救援主体主要包括通风区、防突科、地测科、救护队等，主要任务是消除为瓦斯事故发生的危险因素，预防瓦斯事故的发生；准备阶段的救援主体主要包括应急救援预案部门、应急救援管理机构、救护队、应急培训部门以及应急模拟演练部门，主要任务是预防失败以后积极地组织救援队伍建设；响应阶段的救援主体主要包括应急决策部门、救护队和医院等，这一阶段是重点阶段，是应急救援不可缺少的部分；恢复阶段的救援主体主要包括生产恢复部门、救援设备补充部门等。

应急决策主体。根据煤矿瓦斯事故应急决策分级，煤矿应急决策均为群体决策。主要由三个子群体组成：信息子群体，起到基础性的作用；专家组子群体，处于中间地位；决断子群体，是整个应急决策的核心部分。三个子群体分别承担各自的职能，三者相互依存、相辅相成。

应急决策行为。煤矿瓦斯事故应急决策行为包括许多的方面，从大方向看主要包括两大方面：平时决策行为和战时决策行为。平时决策行为包括瓦斯事故监控、预告和预防，战时决策行为包括瓦斯事故应对、减轻和消除。

2.4 决策方法

煤矿瓦斯事故应急决策的过程是指生成和选择决策方案的过程，归纳来说就是发现问题、分析问题和解决问题。具体说来就是根据发现的问题形成决策目标，然后采用定量方法对各个方案进行分析，随后综合各方面的信息对方案进行排序，最终选择一个最优方案来解决问题。

3 结论

通过对10年煤矿发生瓦斯事故的统计和分析，得出了煤矿瓦斯事故的灾害特征，从而得出了重点防治的瓦斯事故类型：瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出。根据瓦斯事故具体的灾害特征，建立了瓦斯事故应急决策，通过对应急决策各个方面的分析，确定煤矿瓦斯事故救援决策支持系统，从而保证减少煤矿瓦斯事故的发生。

参考文献

[1] 李军涛.煤矿瓦斯事故灾害特征与救援决策支持系统研究[D].中国矿业大学，2012.

[2] 李军涛，郭忠勇，邱学勤.煤矿瓦斯事故应急决策方法研究[J].煤矿安全，2012，（12）：225-228.

[3] 付华.煤矿瓦斯事故灾害特征提取与信息融合技术研究[D].辽宁工程技术大学，2006.endprint