煤矿避灾线路智能化探索

矿井在采掘生产时常常会发生瓦斯煤尘爆炸、矿井火灾、顶板冒落、煤与瓦斯突出、突水灾害等多种灾害。考虑到灾害的破坏性极大以及可能造成的次生灾害,在最短的时间内确定好逃生路线并及时发送给井下人员是极其重要的。运用Dijkstra算法,结合当量长度推算出井下最优避灾逃生路径,利用C++语言进行编程,研发出矿井避灾路线决策软件,结合煤矿的实际进行应用研究,实现了煤矿避灾线路智能化探索。     

矿工井下避灾系列问答

灾区避难时遵循的行动准则?因通道堵塞,有毒有害气体含量高、能见度低等原因,无法安全撤离灾区时,遇险人员应妥善进行避灾自救,其应遵循以下行动准则:(1)选择安全的避难地点;(2)保持良好的精神、心理状态和坚定的信念;(3)加强避灾地点的安全防护;(4)改善避难地点的生存条件;(5)积极同救护人员取得联系;(6)积极配合救护人员、安全脱险。选择什么地点避难?井下遇险人员暂时无法撤离灾区时,应迅速进入预先构筑的避难硐室或其他安全地点暂时躲避,等待救护;或利用现场的设施、材料构筑临时的避难硐室。灾区避难的遇险人员应保持什么样的精神状态?遇险避难人员,应保持稳定的情绪和良好的心理状态,树立坚定的获救脱险的信念。互相鼓励,以极大的毅力克服一切困苦,直到最后胜利。特别在遇险时间较长时,这是比较关键的。千万不可悲观失望和过分忧虑,更不得急躁盲动,冒险乱闯,坚信党和政府一定会来救护的。(待续)矿工井下避灾系列问答     

基于Dijkstra的煤矿井下紧急避灾路径搜索方法研究

紧急避灾通道是煤矿安全生产中最重要的安全措施之一,为了提高救援避灾能力和管理效率,对井下避灾路线进行分析研究。通过分析巷道可通行性及巷道的各影响因素,确定其当量长度;针对预设的避灾路线在灾害发生后被阻断的情况,在Dijkstra算法的基础上,结合煤矿井下实际环境,对其进行改进,改进算法可以动态实现井下最佳避灾路径选择功能,在短时间内计算出从事故发生点到安全地面的最优路径,适合突发事故现场的应用。在改进Dijkstra算法的基础上,笔者设计了一种路径搜索算法,该算法可实现计算从事故发生点到安全地点的N条避灾路线,并在Eclipse中用Java语言设计并验证了这两种算法,证明了它们的正确性和有效性。     

基于策略的矿井水灾避灾路径动态规划研究

为了解决现有静态路径规划方法无法满足煤矿井下突水灾害动态变化需求，以及传统最短路径算法运行效率有待提升等问题，提出一种基于策略的矿井水灾避灾路径动态规划方法及系统。该方法考虑水流对人员逃生的影响，首先将巷道环境影响因子对避灾路径的影响程度量化为巷道距离当量长度；然后以时间最短为原则，引入人员逃生速度，计算逃生通过每条巷道的时间，构建以逃生时间为邻接矩阵的数学模型；并结合安全监控、水文监测系统联动策略，根据实时监测的井下环境情况，动态修改巷道节点属性，开发基于三维GIS一张图的矿井水灾避灾路径三维动态规划系统。最后，结合矿井实例进行测试分析，验证了算法设计的有效性，可以指导井下人员安全撤离，提高煤矿安全管控能力。     

王坡煤矿紧急避险系统的构建

针对王坡煤矿可能发生的突发灾害,积极建设紧急避险系统,包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、科学制定应急预案、合理设置避灾路线等,保障了井下工作人员生命安全。     

煤与瓦斯突出后最佳避灾路线的研究

针对贵州省安顺煤矿煤与瓦斯突出事故,对灾后井巷的可通行性、通行的难易程度、最佳避灾路线的选择进行了深入研究。通过对巷道"当量计算"运用Dijkstra最短路径算法确定井下人员的最佳避灾路线。     

煤矿井下紧急避险系统设计及应用

为防止煤矿井下火灾、爆炸、突出等灾害事故发生,减少人员伤亡,实现矿井的安全高效开采,对井下进行紧急避险系统建设十分必要。对紧急避险系统进行整体分析、优化,并结合矿井避灾路线,设计出合理的避难硐室以及避难硐室内的基础设施。结果表明:避难硐室的建设能够保证井下工作人员在受到灾害时给予充分安全的避灾场所。紧急避难硐室的建设在煤矿安全高效生产上值得进一步探讨与应用。     

应急逃生避险系统快速启动与多系统联动技术研究

针对我国煤矿重大灾害类型,通过研究逃生多系统软件接入技术,将多系统数据进行综合分析、筛选后进行发布,在受灾区域,通过逃生无线快速启动装置,快速启动相关避险逃生装置;完善煤矿井下逃生技术及装备,提升逃生技术与装备能力,提高遇险人员快速反应、避灾逃生等方面的技能,从而保证在灾害发生时最大程度减少人员伤亡。     

煤矿井下紧急避险系统研究

分析了我国煤矿死亡事故中顶板和瓦斯事故死亡人数最多,分别占37.72%和29.18%。提出了煤矿井下紧急避险原则:地面最安全,遇险人员应尽快安全撤至地面。用于煤矿井下的紧急避险装置和方法应满足不影响矿井通风、没有引爆瓦斯等隐患、经济实用、利于安全生产等要求。提出了经济实用的自救器接力紧急避险方法:入井人员佩戴压缩氧自救器;在自救器所能提供的额定防护时间内,从采掘工作面等作业地点步行不能安全撤到地面的,必须在撤离路线上每隔一定距离(根据自救器防护时间确定)设置避难硐室,避难硐室内应设置压缩氧自救器,供遇险人员更换,保证遇险人员能安全撤至地面。指出了硬体救生舱存在的问题:通信依赖现有矿井通信系统、设置在巷道中会增加通风阻力、瓦斯达到爆炸浓度时蓄电池和制冷电机等会引爆瓦斯、爆炸冲击波会使救生舱门打不开遇险人员无法进入、整体运输困难、工作面同时作业人员多而救生舱容量小、首次投入和运行维护费用高等。     

矿井永久避难硐室的电气设计及探讨

矿井永久避难硐室是指设置在井底车场、水平大巷、采区(盘区)避灾路线上,具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室,服务于整个矿井、水平或采区的避难硐室。为确保井下人员的安全,该硐室内的各电气系统设计至关重要,重点介绍气体监测监控系统、通信联络系统、人员定位系统、供电系统等,并提出相关建议以供探讨。     

基于RFID技术的井下人员实时管理系统

介绍了RFID技术,并对井下使用RFID技术进行可行性分析。在分析了井下无线资源特点的基础上,提出了采用915MHz的RFID技术进行矿井人员实时管理系统的开发。系统可以实现对井下人员进行实时跟踪监测和定位,可为工作人员提供矿井巷道网络、人员位置、危险区域及相应提示的动态信息。如果发生灾变,还可立即从监控计算机上查询事故现场的人员位置分布情况、被困人员数量、遇险人员撤退线路等信息,为事故抢险提供科学依据。     

井下避险路线的GIS数学模型与水灾仿真实验

综合考虑了灾害发生时的影响范围、路径安全性、人员避险效率等诸多影响因素,建立井下人员最优避灾路线算法模型.按照安全性最高、路径最优、时间最短的避险原则,在改进的Dij kstra算法的基础上增加了等价权因子,建立井下应急避险最优路径的数学模型.以河北杏山矿井下巷道信息数据为例,模拟井下透水灾害的水流漫延路径,利用井下避险GIS数学模型进行仿真解算,求解灾害发生时人员避险的最优路径.     

井下火灾期间最佳避灾路线的选择

对煤矿井下火灾事故应急救援的避灾路线的原则、选择方法、编程算法及辅助决策进行了论述,其目的在于一旦井下发生火灾事故时,能及时正确地指挥救灾撤人。     

井下人员定位管理系统在中小型煤矿中的应用与改进

井下人员定位管理系统可实现对巷道内远距离移动目标进行非接触式信息采集、处理,并及时、准确地将矿山巷道中各个区域人员及车辆的动态情况反映到地面计算机系统,使管理人员能够随时准确地掌握巷道中人员、车辆的分布状况和每个矿工及车辆的运动轨迹,以便于对井下人员进行更加合理的调度管理,以及当井下发生事故时能及时摸清井下人员的位置,进行有效施救。     

南屯煤矿十一采区灾变风流控制技术研究

南屯煤矿井下采空区面积大,废弃巷道多,造成井下通风设施多,事故隐患多,使得矿井整体防灾抗灾能力降低。一旦发生灾变,有毒有害气体大面积扩散,严重威胁井下工人的生命安全。针对这一实际情况,通过对引起风流灾变的矿井主要灾害的分析,进行了十一采区灾变风流控制技术的研究。该控制系统主要包括信息动态监测、传感器响应和自动控制三部分,能够有效对灾变风流进行预警和控制,并能判定灾变的区域,从而确保井下工作人员按照设计的避灾逃生路线进行撤离。     

煤矿井下人员定位系统研究与设计

阐述了煤矿安装井下人员定位系统的必要性,通过对现今煤矿井下人员定位系统存在的问题进行研究,提出了一种新型煤矿井下人员定位系统,该系统可实现人员考勤、井下精确定位、井下遇险报警功能,具有成本低、维护方便、扩展性能强的特点,可有效对井下工作人员进行监督。在发生事故后,营救人员可根据定位系统快速准确判断遇险人员方位,提高救援效率,为井下工作人员的安全提供有效保障。     

金属矿山避灾硐室标准化设计与应用

随着现代化矿山生产规模逐渐加大和井下巷道距离加长,井下作业人员安全撤离较困难。避灾硐室作为一种有效的安全设施,能够减少灾变时的人员伤亡,在矿山中已得到广泛应用。本文在分析国内外避灾硐室设置现状的基础上,满足国内避灾硐室的相关规定,进行标准化设计,期望能对矿山避险系统设计起到借鉴作用。     

井筒火灾和烟雾的监测

<正> 尽管煤矿井下火灾发生在井筒或斜井的比率相当低,但是这样的火灾是十分严重的,因为火和烟截断了矿工的避灾路线。当井下其它区域发火且其火灾生成物污染井筒或斜井时,也能发生截断矿工的避灾路线。为了寻求一种实际的、价格适度的井筒     

基于TOP-N算法的井下紧急避灾路径寻优研究

采用TOP-N算法对井下紧急避灾路径寻优开展相关研究。根据影响巷道当量长度的各种因素,提出了计算巷道当量长度的方法,可短时间内计算出从事故发生点到安全地面的最优路径,并分析出其他N条辅助路径,确保了选择的避灾撤退路线的正确性和合理性。     

井下矿工现代定位搜救技术与机器人搜寻

对井下遇险矿工的现代定位搜救技术进行了比较分析,介绍了机器人搜寻技术、井下"避险站"避险方法、射频识别井下人员定位技术、基于气体辨识的井下压埋遇难人员的定位技术、基于人体心脏超低频电波特征的井下人员生命探测技术以及生物探测技术等现代搜救技术的原理、应用及特点,探讨了井下矿工搜寻救援技术的发展方向。