安全系统工程课程大作业

安全系统工程课程大作业内容摘要：

X5+ X1X4X5+ X1X2X6+ X1X3X6+ X1X4X6+ X1X2X7+ X1X3X7+ X1X4X7+ X1X2X8+ X1X3X8+ X1X4X8 事故树的最小割集有 12个： K1={X1， X2， X5 }； K7={X1， X2， X7}； K2={X1， X3， X5}； K8={X1， X3， X7}； K3={X1， X4， X5}； K9={X1， X4， X7}； K4={X1， X2， X6}； K10={X1， X2， X8}； K5={X1， X3， X6 }； K11={X1， X3， X8}； K6={X1， X4， X6 }； K12={X1， X4， X8}。 10 (2) 求事故树的最小径集 首先编制事故树的对偶树，即成功树（从略），求成功树的最小割集，就是原事故树的最小径集。 Tˊ = X1ˊ +Aˊ + Bˊ = X1ˊ + X2ˊ X3ˊ X4ˊ + X5ˊ X6ˊ X7ˊ X8ˊ 事故树的最小径集是 3个，即： P1={X1}； P2={X2， X3， X4}； P3={X5， X6， X7， X8}。 4. 结构重要度分析 利用最小割集，判断各基本事件结构重要度如下： IΦ (1)IΦ (2)=IΦ (3)= IΦ (4)IΦ (5)=IΦ (6)=IΦ (7)=IΦ (8) 5. 分析与对策 ⑴ 系统的危险性 (事故发生的可能性 ) 通过对采掘工作面煤尘爆炸事故树的分析，得出 12个最小割集，说明采掘工作面煤尘爆炸事故发生的途径有 12 种可能性，事故发生的可能性比较大。 ⑵ 工程的安全性 (事故的可能预防性 ) 通过对采掘工作面的煤尘事故树的分析，得出 3 个最小径集，说明开采具有煤尘爆炸危险的煤层，能有效控制和预防采掘工作面煤尘爆炸事故的发生，有 3个途径可供我们选择。 ⑶ 选择安全防范措施的次序性 事故树是由很多基本事件构 成的，这些基本事件对顶上事件均产生影响，但影响程度是不同的，所以制定安全防范措施时，根据基本事件结构重要度的分析，结合基本事件控制的难易程度，要对控制基本事件发生的防范措施有个先后次序，轻重缓急，便于系统达到经济、有效、安全的目的，起到事半功倍的作用。 据以上分析，在开采具有煤尘爆炸危险的采掘工作面，要控制和预防煤尘爆炸事故，必须在防止煤尘浓度达到爆炸界限和消除引爆温度两方面采取有效的对策。 基于上述结构重要度分析结论，首先应该采取综合防尘措施，降低采掘面各生产环节产尘量，使煤尘浓度降到爆炸界限以下；其次是加 强电气设备管理，杜绝电气火花；第三是严格执行放炮规程，采用水炮泥，加强喷雾，消除放炮火花，强化防灭火工作，防止火灾事故，杜绝引爆火源，就可能防止煤尘爆炸事故，实现安全生产。 11 第二节 瓦斯爆炸事故危险度评价 瓦斯爆炸事故是煤矿安全生产中的第一大自然灾害，事故一旦发生，造成的经济损失和人员伤亡极大。 根据其特性对其产生和潜在的危险、有害因素进行辨识与分析，是预防和控制事故发生的一条根本途径。 现以事故树的分析方法对采掘工作面产生瓦斯爆炸和如何防治瓦斯事故发生的各种危险有害因素加以剖析，以达到从源头上杜绝此类事故 的发生。 采煤工作面瓦斯爆炸事故 1. 事故树图 采煤工作面瓦斯爆炸事故树图，见 附图 2。 2. 事故树的定性分析 事故树的最小割集有 96组，最小径集只有 4 组，因此，可采用最小径集进行分析。 ⑴ 最小径集的求解 t= A1 A2 = A3 A4 (A5 + A6) =( X1+X2+X3+X4) A7 A8 (X9+X10+X11+X12+X13+X14) =( X1+…… +X4)( X5+X6)( X7+X8)(X9+X10+X11+X12+X13+X14) =( X1+…… +X4)(X5X7+X5X8+X6X7+X6X8)(X9+X10+…… +X14) =(X1X5X7+X1X5X8+…… +X4X6X7+X4X6X8)(X9+X10+…… +X14) =X1X5X7X9+X1X5X7X10+…… +X4X6X8X13+X4X6X8X14 (共 96 项 )。 成功树的结构函数式为 : T′ =A1′ + A2′ = A3′ + A4′ + A5′ A6′ = A3′ + A7′ = A8′ + A5′ ( A9′ +A10′ ) =X1′ X2′ X3′ X4′ +X5′ X6′ +X7′ X8′ + X9′ X10′ X11′ X12′ X13′ X14′ 由上式求得事故树的最小径集有 4 组 ,分别为 : P1={ X1 ,X2,X3 ,X4}； P2={ X5, X6}； P3={ X7, X8}； P4={ X9 ,X10,X11,X12,X13 ,X14}。 ⑵ 求结构重要度 结构重要度大小排列如下： IФ (5)=IФ (6)=IФ (7)=IФ (8)IФ (1)=IФ (2)=IФ (3)=IФ (4)IФ (9)=IФ(10)=IФ (11)=IФ (12)=IФ (13)=IФ (14) 12 3. 分析与对策 ⑴ 事故树最小割集有 96 组，说明顶上事件发生的途径有 96条。 事故树最小径集有 4组，因此，这个系统有 4条控制顶上事件发生的途径。 ⑵ 从 4 组最小径集分析可以看出， P2或 P3 中的基本事件最少，且 P P3中的基本事件结构重要度相同，只要控制 P P3 任一径集的所有基本事件均不发生，那么顶上事件就不发生。 因为 P P3 径集基本事件个数最少，所以选择 P2 或 P3 作为主要控制对象。 4. 根据上面分析的结果，提出主要的防范措施 ⑴ 矿井安全监控系统中心站必须实时监控 回采工作面瓦斯浓度变化及被控设备的通断电状态，并加强对回采工作面甲烷传感器的管理，传感器的安装位置符合有关规定，确保回采工作面甲烷传感器始终处于灵敏可靠之状态。 ⑵ 瓦斯检查人员应按规程检查瓦斯。 所使用的甲烷检测仪应定期校验，确保甲烷检测仪灵敏可靠。 ⑶ 加强通风设施管理，保证回采工作面的风量。 杜绝由于随意停运局部通风机而造成瓦斯积聚现象的发生。 由于客观原因使掘进工作面局部通风机停机而造成瓦斯积聚时，应制定瓦斯排放措施，并严格执行。 施，并严格按措施执行。 第三节 火灾事故危险度评价 一、矿井火灾类型 1. 据 2020 年 6 月 3 日经国家煤及煤化工产品质量监督检验中心鉴定， 3 号煤层自燃等级为Ⅲ级，为不易自燃煤层。 2. 本矿井由于下列原因，存在外因火灾事故的危险性。 ⑴ 存在明火。 井下工作人员吸烟，带火种下井，如：火柴、打火机等；电焊、氧焊、喷灯焊，使用电炉、灯泡取暖等违章作业。 ⑵ 出现明火。 主要是由于电气设备性能不良、管理不善，如电钻、电机、变压器、开关、插销、接线三通、电铃、打点器、电缆等出现损坏、过负荷、短路等，引起电火花，继而引燃可燃物。 ⑶ 有炮火。 由于不按放炮规定和放炮说明书放炮，如放明炮、糊炮以 及动力电源放炮、不装水炮泥、倒掉药卷中的消烟粉、炮眼深度不够等都会出现炮火，导致引燃可燃物而发火。 13 ⑷ 瓦斯、煤尘爆炸引起火灾。 ⑸ 机械磨擦及物体碰撞产生火花引燃可燃物，进而引起火灾。 ⑹ 地面火引入井下引起的火灾。 二、矿井火灾事故分析 ，见附图 3。 ： T=(A1+A2)a=(X1X2X3+B1+B2+B3+X4X5X6)a =(X1X2X3+X7+X8+X9+X10+X11+X12+X13+X4+X5+X6)a =X1X2X3a+X4a+X5a+X6a+X7a+X8a+X9a+X10a+X11a+X12a+X13a 计算最小割集数为 11，其组合为： K1={X1， X2， X3， ɑ} ； K2={X4， ɑ}； K3={X5， ɑ}； K4={X6， ɑ}； K5={X7， ɑ}； K6={X8， ɑ}； K7={X9， ɑ}； K8={X10， ɑ}； K9={X11， ɑ}；。