矿山安全生产论文大全11篇

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2信息及网络背景下矿山安全应急管理工作中存在的主要问题

信息交换平台、计算机局域网络、监控监测画面跟踪以及远程控制技术等为打造现代化矿山发挥了积极的作用，但是问题的存在也是在所难免的。主要包括这样几个方面：①信息交换平台下的矿山安全生产应急管理工作还处于实验式的管理阶段，主观性特点较为明显，在组织应急管理工作中主要是基于经验、教训来进行应急管理和安全生产，在当前网络信息时代，安全管理所发挥的作用仍然存在覆盖不到的地方；②大部分矿山对信息化状态下的安全应急管理的认识已经有了对应的深度，并且在实际的执行过程中取得了对应的成效，但是仍然没有形成一个全员参与的网络信息交叉系统，所采取的管理措施依然以事后分析为主，预防工作依然只是停留在口头上，没有充分利用已经建立起来的部分信息通信功能进行预防性的数据采集和分析判断；③缺乏专业的技术人员，随着生产日趋机械化、系统化以及网络化，智能化的通信、控制技术得到了广泛的应用，人员素质问题日益成为了当前生产以及应急管理工作过程中的短板，培养引进专业的计算机技术人员已经成为当务之急。

3基于信息通信技术的矿山安全生产应急管理措施

3.1构建完善的安全生产应急管理信息平台

安全生产应急管理信息平台的一个重要功能即实现对整个生产环节的有效监管，对各个生产环节进行监督，保证安全隐患得到有效处置，最终逐步实现网络化、智能化的管理体系，其主要构成包括这样几个方面：（1）完善的安全生产监控管理系统。安全生产监控管理系统不但包括生产监控、调度以及综合管理几个主要功能构成部分，同时还包括井下人员管理、瓦斯监控等工部分。其整个系统通常包括井下和井上两个部分构成。例如，瓦斯监控系统主要包括井下数据采集以及地面数据监控和分析两个部分。通过设置在井下的瓦斯传感器采集对应的数据，并通过对应的通信网络将信号传送给地面的数据分析与监控中心，能够达到及时预警的目的。（2）井下工作人员定位管理系统。考虑到生产的特殊环境，井下工作人员的实际工作位置以及区域等不能及时地反馈至地面管理中心，当出现突发事故之后会给应急抢救工作带来一定的不便。因此，基于信息通信技术构建对应的井下工作人员定位管理系统，能够通过信息通信网络实时的将井下人员活动情况上传至管理中心，为日常生产工作的安排以及突发事件处理过程中的人员搜救工作带来极大的好处。（3）可建立完善的广域网络动态多级监控系统。所谓的广域网络动态多级监控系统即是指“数字安全”监控系统，是通过综合网络信息技术和地理信息系统，基于远程数据通讯技术，建立的一个一个多级、大规模、大范围的互联网，实现对几年瓦斯的浓度、风机开停状况以及设备工作状况等的实时监控，并能够对突发事件进行调整和预警。

3.2构建完善的应急管理体制

企业应该根据自身实际情况以及当前应急管理体系建设过程中的成功技术以及相关经验，建立一整套涉及信息搜集、数据传输、指令反馈，区域安全监控以及突发事件预警和调度指挥的信息管理中心。应急管理中心部门应该在自身的行政职能范围内，依据相关的规定，开展应急管理以及事故灾害救援工字钢，结合应急体制集合程度、规模以及应急运行体制等实际情况，将应急管理体制建设划分成为四个基本的模式：集权管理模式、授权管理模式、管理模式以及协同管理模式。其中，集权管理模式因为管理体制统一，且采取集中指挥的形式，能够充分利用信息通信技术实现资源和信息的共享，便于提高应急管理的响应速度，提高指挥的精度，因此大部分企业可以采取该种应急管理模式。在具体的实施过程中，还应该基于扁平化的基本原则，在企业管理体系中设置综合管理中心、协调调度中心以及现场救援中心等部门，保证指令传达的效率和速度。

篇（2）

1 概述

自80年代中后期开始，对甘肃省文县阳山金矿区的勘查工作采用了多种手段进行。而经过前期的各种工作手段验证，发现矿区矿体具有规模小、垂向深、形态多样的特点，其复杂程度为第Ⅱ～Ⅲ勘探类型[1]。因此，矿区资源量的增加相对更多依赖探矿工程，特别是坑探工程的投入。因此，确定目前本区勘查主要以坑探为主。坑道勘探工序包括穿孔、爆破、铲装、运输、防排水、通风等，因此，在坑道探矿过程中会存在着许多可能导致矿山伤亡事故的潜在的不安全因素。因此，勘查危险源、采取防范措施，已成为当务之急。

2 当前可能存在的不安全因素

探矿工程实施的生产过程中存在着许多可以威胁人身安全、财产损失事故的潜在不安全因素，即矿山危险源。矿山危险源一般都具有以下特点，其本身含有的能量较高，一旦引发事故，大多数造成的伤害比较严重，而且在同一个作业场所存在有多种危险源。本论文对不安全因素进行了识别分析，并将其分为以下几种：

（1）坑探设计不合理造成的不安全因素；（2）各种器材、设备装置的老旧落后所引起的不安全因素；（3）自然因素形成的灾害；（4）地质灾害和环境污染造成的有害因素。

3 原因分析

（1）坑探设计的不合理可能形成矿山地压、危险岩（矿）体等，阳山金矿矿山的主要井巷工程有平巷、天井、盲斜井、各种硐室等[2]。这些井巷多数既用于探矿运输又用于行人。与此相关，若井巷开挖不合理或支护与维护不善，或未按要求对危险区域进行支护或未执行顶板管理制度，将会遭到破坏，既影响正常探矿工作，又不能排除危险的岩（矿）体引发片帮冒顶，伤害作业人员的可能。

（2）坑探器材、设备老旧落后多造成爆炸事故、机械伤害、中毒窒息、火灾等一系列危险因素。爆破是矿山生产的主要工序之一，在生产过程中将广泛利用炸药爆炸释放出的能量掘进井巷。爆破器材在运输、存放、使用过程中如违章操作，很容易发生爆炸事故，甚至引起CO、SO2等有毒有害气体的中毒窒息[3]。爆破材料是矿山安全生产过程中很重要的危险因素，爆破安全问题是矿山安全生产过程中的一个重要方面。同时，掘进过程中的各种生产机械设备保养或使用不当，不但会引起设备损坏，影响掘进速度，还会造成井下作业人员伤亡的严重后果。

（3）自然灾害在施工过程中形成的危险因素多为雷击、恶劣天气、水灾、地震等。研究区矿体顶板裂隙发育，富水性差，在矿山施工过程中随工程深度的加深，顶部第四系残坡积孔隙水可经过裂隙渗漏到矿坑堆积影响排水[4]，地表水沿陷落带或移动带进入井下，可能导致矿井水灾的发生，影响作业，甚至造成事故。

（4）矿区本身属于地质灾害多发区，在各种地质作用下，区内岩石较破碎，且岩石多为灰岩，受风化剥蚀作用，节理发育，极有可能在暴雨或冰冻情况下，发生岩崩或形成一堆堆滚石[5]。因此，山坡滚石和岩崩的发生不仅会对矿山建设、矿区的钻探、坑探施工进展产生影响，还会对人身安全造成威胁。而在矿山的开采过程中会堆积各种废石、废土堆等固体废物，这些废石和剥离废土的堆置占用、破坏土地，严重会导致废石滑动塌方；且矿区中Hg、As、Sb、Pb等有害元素的含量较高[6]，废石堆受到雨水冲淋，溶出微量元素、有害重金属的量将直接导致水污染和土壤污染。

4 对策研究

4.1 安全管理措施

（1）建立健全安全的生产责任制。制定各类与安全生产有关的规章制度，如矿山安全检查、作业人员安全意识培训、事故预防制度、事故处理条理制度、各设备的安全检查制度等；制定并完善作业安全规程和各工种操作规程[7]。

（2）沿用最新的技术、配置新的设备及学习新的工艺，对有关人员进行专门培训，使井下工作人员具备安全专业知识，具有领导安全生产和处理矿山事故的能力。

（3）严加监管特殊区域、危险岗位和具有危险信号的设

备。

4.2 安全技术措施

（1）坑探工程应严格按照地质设计、工程设计施工。

（2）要不定期的对影响坑探工程安全施工的各类器材、设施、设备、材料、工具等进行检查、修理、更新。

（3）坚持预防为主的方针，切实做好防护工作――矿尘防护、有毒物质防护、火灾防御、易爆物品防护、雷电防御、水灾、坍塌、雪崩的防护等安全工作。

（4）注意及时根据具体的工程地质条件和岩土性质特征

进行有效支护，注意边坡的稳固性和及时排水，在进行施工活动时要注意尽量减少对地质环境的影响，根据井巷穿过的矿岩情况采取相应的支护措施，加强井巷维护。并加强环境地质的调查，调查并总结研究区的地质条件、环境条件，掌握区内各类地质灾害发生的规律性。

5 结束语

文章通过对勘探过程中潜在存在或可能发生的危险、险性因素进行的详细的分析，认为探矿过程中主要存在冒顶片帮、冲击地压危险、水电气危险、边坡失稳、弃渣诱发坡面泥石流、尾矿矿堆有害元素流失、土壤污染、噪声污染、水源污染、大气污染等危险、有害因素，并提出了相应的安全管理、技术对策措施。建议采用先进的生产技术、安全的设备以及设计合理的探矿方案，尽可能增强施工过程的机械化程度，减少并铲除危害工作人员健康的不安全因素。

设计建议在矿山探矿过程中，应对造成重大事故发生的触发条件进行排序，分清主次关系和轻重缓急，派专人管理，采取强有力措施，严格控制主要触发条件。同时对其他非主要危险、有害因素和次要触发条件也要采取相应的安全技术和管理措施，彻底消除事故隐患，可以确保矿山安全生产。

参考文献

[1]付友山，刘斌，郭海龙.阳山金矿探建结合项目坑内探矿方案设计安全专篇[M].沈阳：长春黄金设计院，2013，8.

[2]张复兴，侯俊富，张存旺，等.甘肃阳山超大型卡林类卡林型复合式金矿床特征[J].中国地质，2007，34（5）：1062-1072.

[3]吴春俊，谢杰桥，朱斌，等.甘肃文县阳山矿带岩金普查设计报告[R].成都：中国人民武警黄金部队第十二支队，2013.

[4]李石桥，沈睿文，郭俊华.阳山金矿床开采技术条件分析[J].黄金地质，2005，26（1）：18-21.

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Abstract: The current our country mine disaster accident frequent occurrence reason, does not lie in the safety production administration regulation is not in place, mine safety production management is ineffective, also do not depend on mine safety engineering and technology is weak, but in mine safety basic theory research as well as mine monitoring technology lag; analysis of mine safety accident accountability system and current mine monitoring and fault detection technology, puts forward the improvement proposal.

Key words: MineSafety science theoryAccountabilityMonitorSuggestion

中图分类号： TD82 文献标识码：A文章编号：

引言：

近年来，我国经济快速发展，作为重要基础产业的各类矿山也进入了一个新的发展时期，尤其是经过近几年的安全整治，整体安全生产水平有所提高。但我国数量众多的中小型矿山，其安全管理不规范、安全工程技术非常薄弱，也是诱发矿山灾害事故频发的重要原因。

矿山是我国三大高危行业之一，各级政府行政主管部门、各个矿山企业投入大量的人力、物力、财力加强矿山安全工作，安全形势在总体上有所好转, 但是仍然不能从根本上遏制灾害事故频繁发生的现象。2006年，我国成立了全国安全生产标准化技术委员会以及相应的分技术委员会，标志着我国安全生产标准化工作进入了一个新的发展时期。

针对问题，国家安全生产监督管理总局提出了“十一五”安全生产标准化工作的基本思路；对今后的安全生产管理工作，国家安全生产监督管理总局又提出了安全生产“十二五”规划的基本思路。但从一些文献得知，矿山安全生产方面还存在一些弊端，如安全科学理论基础研究滞后、矿山安全问责体制不够健全、安全监测监控系统有待进一步完善等，现分述如下：

1.安全科学理论基础研究滞后

目前，安全科学理论基础主要是建立在“ 老三论” 系统论、信息论和控制论基础之上的，通过安全系统论分析灾害事故发生的原因，通过信息论监测检测搜集分析处理各种安全信息进行灾害事故预警，通过控制论对灾害事故进行控制，由此建立起安全系统论、安全信息论和安全控制论，构成安全科学基础理论。但是利用安全系统理论只能分析灾害事故发生的原因，不能分析灾害事故发生的机制。由于机制不明，对灾害事故的预警只好采用统计学的方法，利用过去和现在的数据去预测未来，时间是有方向性的，未来不是过去和现在的简单继续，利用过去的数据预测未来，本身就存在缺陷，有其局限性。由于对灾害事故发生的机制不清楚，预警又没有建立在科学的基础之上，对灾害事故进行有效的控制是不可能的。

2.矿山安全问责体制不够健全

问责制是指问责主体对其管辖范围内各级组织和成员承担职责和义务的履行情况，实施并要求其承担否定性后果的一种责任追究制度。我国的问责制在2003年SARS风暴中首度启用后，在接下来的2004年中石油重庆开县“12.23”特大井喷事故、湖南“嘉禾违法折迁”案等事故中都进行了运用。但是综观这些被适用了问责制的事例中，似乎唯独缺少了矿山安全事故的问责，难道我国的矿山安全已经到了足以令人放心的程度吗？显然不是的。

根据国家安全生产监督管理局统计分析，“十一五”规划期间，安全生产法制体制机制不断完善，主体责任进一步落实，全民意识不断增强，为做好“十二五”时期安全生产工作奠定了较好基础。但安全生产形势依然严峻。一是伤亡事故多发。二是职业危害严重。全国累计报告职业病70多万例，每年新增患者约1.4万人，且仍呈上升趋势。三是安全生产基础条件依然薄弱，一些企业安全投入不足，存在生产工艺技术落后，管理、技术人才缺乏。四是安全监管监察保障能力低。安全监管监察装备落后，基层安全监管力量不足，相关法规、技术标准、应急支援等支撑体系尚不健全。这当中所发生的各类事故中尤以煤矿行业为主。

在安全生产中引入问责制，其本质在于对安全生产的责任人和各安全生产管理部门强化安全责任，确保人民生命财产安全。就最近几年发生的矿难事故处理结果来分析，不难发现在这几次的矿山安全问责事例中仍旧存在我国当前问责制度存在的“通病”：

（1）问责形式单一，未能明确具体责任。

（2）问责主体缺位造成问责难以达到公正性。

（3）问责缺乏可依循的程序。

3.我国矿山安全监测工作的现状

3.1 矿井安全监测监控系统

矿井监测监控系统是煤矿等矿山企业高产、高效、安全生产的重要保证，世界各主要产煤国对此都十分重视，投入大量的资金和技术研制生产和推广使用环境安全、提升运输、供电、排水等监测监控系统。矿井安全监控系统，是通过监控影响矿井安全的环境参数因素，如瓦斯、一氧化碳、风速、温度等，实时监控矿井的安全生产状况。上述这些参数借助于计算机、传感器、信号传输与处理系统进行集中监测并在紧急情况下，如瓦斯等参数出现超限情况下发出报警，进行区域断电控制。我国金属非金属矿山地下矿山也需按照【安监总管一〔2011〕108号】文加快地下矿山安全避险“六大系统”的建设。地下矿山企业要严把“六大系统”建设质量关，坚持建设与应用并重的原则，把“六大系统”建设与矿井生产系统布置、灾害防治、技术装备应用、应急救援等工作统筹考虑。

我国现有的矿井监测监控系统虽在保证煤矿安全生产、提高生产率和设备利用率等方面发挥了重要作用。但还有待进一步发展完善。

3.1.1 我国矿井监测监控系统的现状

早期的煤矿监测监控系统大多以模拟技术为主，由传感器、传输线、解调器、计算机、调度显示盘等组成。存在精度低、抗干扰能力差、识错纠错能力弱等先天不足。安全监控系统对煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用，矿山大多已将其作为一项重大的安全装备。但是由于当时相当一部分监控系统技术水平低、功能和扩展性能差、现场维修维护和技术服务跟不上等原因，这些监控系统或者己被淘汰、或者已被停产，因此造成相当一部分矿井无法继续正常使用己装备的安全监测监控系统。特别是近几年来由于老系统服务年限将至，已经没有继续维修维护的必要，这些系统急需更新改造。同时，在"先抽后采、监测监控、以风定产"十二字方针和《煤矿安全规程》等文件中，规定我国各大、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。但是，大大小小的系统生产厂家不断出现，在国家尚没有统一技术标准的情况下，各自制定自己的通讯传输协议和接口、子系统标准，致使各生产厂家间的设备不能互联互通，信息不能共享，严重影响了系统作用的发挥，同时也阻碍了煤炭生产企业的技术进步和新技术的推广。

由于煤矿井下是一个特殊的工作环境，因此，矿井安全监控系统不同于一般工业监控系统。因此，一般工业监控原理和技术难以直接运用到矿井安全监控系统中。

3.1.2 现有的矿井监测监控系统存在的问题

现有的矿井监测监控系统虽在保证煤矿等矿山企业安全生产方面发挥了重大作用，但由于这些系统监测参数单一、系统性能价格比低，难以满足煤矿等矿山企业安全生产的需要，主要表现在如下几方面：

（1）现有系统通常都是针对某一监控对象而开发，为单一的环境安全或其他专用监控系统，从而造成硬件不通用、软件不兼容、信息不共享。用户难以通过简单的操作实现环境安全、运输等多方面底层监控的目的。

（2）现有系统均在同一水平上重复开发，若要进行新领域的监控，需要重新开发，且开发周期长，需要大量的人力、物力和财力。

（3）现有系统均没有将数据、声音、图像等多种媒体有机地结合在一起，难以提高信息及系统的利用率。

3.2 矿山设备故障诊断发展概况

随着计算机和电子技术的迅速发展，它不断促进了矿山工业生产技术的现代化，生产装备不断向着大型化、高速化和自动化方向发展，使生产能力不断提高，同时对设备提出了新的要求，如性能要更好，功能要更强，精度要更高。这些要求必然使设备越来越复杂，越来越昂贵。大规模生产的流程化也越来越普遍，故障诊断技术也越来越多地应用在各种各样的矿山设备中。在我国的现代化矿山建设中值得推广。机械故障诊断技术可以大量应用在矿山生产中，根据传感器件测量的振动、温度、噪声等信号，以及油样分析、无损探伤检验等结果，判断工艺流水线甚至整个矿山的生产状况是否正常，是否出现故障的苗子，以便随时进行在线维护，将事故消灭在萌芽状态。或及时安排在维修项目中，以便在停机检修中处理，不至因事故造成更大的损失。

3.3 常用矿山设备故障诊断方法

机械设备故障诊断技术的方法有很多，而且还在不断地发展，按照设备状态信息的物理特征进行诊断的方法有以下几种：

（1）振动诊断；（2）声学诊断；（3）温度诊断。

故障诊断技术可根据不同的诊断对象、要求、设备、人员、地点等具体情况，对设备的诊断采用不同的技术手段。而矿山机电设备的故障诊断技术中，除采用机械中最普遍采用的振动监测和温度诊断外，油磨屑分析近年来也被用于国内外的矿井机械设备的监测上，并且越来越广泛地得到了成功的运用。

4.矿山设备故障诊断技术应用的关键问题

故障诊断技术应用关键在各种故障信号的测量方法选定后，故障全断技术在矿山生产中具体的应用关键还应注意以下几个方面：

4.1选择合适的测点位置，尽可能靠近能反映重要设备运转信息的故障源，能够决定关键设备和工艺流水线能否正确生产状态信息。

4.2建立基准(正常或额定运行时)的信息库。在设备安装调试正常运转后，所测定的上述各量对照设计值确定一组额定值和允许变动的范围作为基准值对照表，当设备不正常时，所测取的值就能和基准值进行比较，经诊断后发出需要维修的提示信息。当设备故障严重时除了能发出警告信号，甚至还能控制设备进入保护状态。

4.3为了能保证测取信息的准确可靠性，防止干扰信号产生误诊断，还应在硬件和软件方面设置过滤环节。

5.建议

在我国，矿山安全生产管理工作如同坐在火山口上，企业该如何落实预防方针，如何防止安全生产事故，如何避免坐在火山口上，给矿山安全管理工作提出了一个严峻的问题。

首先，建立安全管理体系。企业根据自身实际情况，建立以人为中心的现代化安全管理体系，将影响安全生产的各个要素，包括人、硬件、软件、环境等，纳入系统予以管理控制。对系统各要素本身和相互关系的要求及其实现或满足的的方法都要识别、确认并规定清楚，对可能出现的问题，特别是要素间接口的问题，应予以评估，确保体系有充分的预见性和适宜性，以便对相关内容做出规定，防止事故的发生。特别是从体系建立和运行初期，必须充分的识别和评估系统的缺陷和风险，避免遗留出错（特别是关键错误）的机会。

安全基础理论的核心是灾害事故的发生机制、预警与控制理论。国家中长期科学和技术发展规划纲要中将“复杂系统、灾变形成及其预测控制”作为面向国家重大战略需求的基础研究。国家安全生产科技发展规划也将“矿山重大灾害事故致因机理及动力学演化过程”作为安全生产基础理论研究重点领域之一。灾害事故的发生机制是预防与控制的基础，而对机制的研究必须建立在复杂孕灾系统演化的动力学机制基础之上。

安全生产重于泰山，面对严峻的安全生产形势，以及社会不断发展所带来的各领域的生产，面对新的形势以及各方面的挑战，我们党和国家也高度重视，采取多项重大举措，意在治理我们社会正常生产所带来的各方面的安全问题，也是我们建设和谐社会的迫切需要。同时急需强化人们的法律意识。这也是基础工作，现面临的问题不是我国当前安全生产管理上无法可依，而是人们对其不重视，或是重视的力度不够。面对种种现实各领域的安全生产问题，我们当前需要做的很多，要将安全科学研究理论知识转化到我们实际工作当中去，要通过相关安全培训强化人们的安全意识，组织管理者、全体职工认真学习安全生产法规，特别对安全生产存在的薄弱环节，通过学习职工的防范和自我保护意识，认识到遵章守纪、强化管理、确保安全的重要性。让每一个与安全生产有关的管理者、劳动者都能真正懂得安全意识的重要性。

谈到安全生产工作，我认为首先要把“安全第一”的思想贯穿到生产领域当中的每一个人，包括从业人员以及我们的管理人员，就是要在生产过程中把安全始终放在第一重要的位置上。首先，一个人的安全意识可以说非常重要，因为很多事故都是由人的自由度、人的失误、人的习惯、人的思想情绪、人的操作水平、人的责任心、人的职业道德等因素所造成的。其次，安全生产工作需做到预防为主，预防工作贵在“预”，预是预防工作的前提和基础。从某种意义上讲，预和防的关系就是想与做的关系。预是一种思维活动，防则是预指导下的实际动作。只有把预的工作做到位，才有可能防到关键处。最后就是综合运用经济、法律、行政等手段，人管、法治、技防多管齐下，并充分发挥社会、广大职工、舆论的监督作用，来有效解决安全生产领域的问题。总体来说，实施综合治理也是由我国安全生产中出现的新情况和面临的新形势所决定的。而各领域的安全生产又各具特点，迫使防治手段需多样化。要实现安全生产，必须从文化、法制、科技、责任，加大安全投入，多管齐下，综合施治。

抓落实也是一步很重要的工作，来不得半点马虎，而且得落实到人、落实到位。我们在正常生产前所制定的各项规章制度、各项规程、各项安全措施等，再美好都只是停留在表面上，更重要的是我们如何去落实这些、如何从真正意义上落实到位。再就是保障安全生产就是一种严格的责任、法定的责任，首先要明确责任，然后要有人负起责任，最后就是对责任者的追究。所以说，抓落实这项工作必须得明确人的责任。在现实安全生产中，要把明确责任同矿山安全问责制联系在一起，要毫不容情使得生产经营单位的主体责任，以及管理者、劳动者的管理、岗位职责，还有相应的监管部门的监管责任都要切实到位，我们生产经营单位要加强对自己严格管理的同时，还必须强化国家相应监管部门的监管，也不能缺少外部有组织力量的监督和保障。对未明确责任管理的单位，就必须承担起相应的法律责任。

前面说到从法律、行政的手段强化安全管理工作，抓安全也得重视加大对安全的投入，这也是保障正常安全生产的一个条件，要引起我们管理层对安全投入这块的重视。所以说在新的历史条件下，我们生产单位要确保安全生产中要有良好的安全投入这个保障。要杜绝一些企业只顾盈利不顾安全的现象，对不符合安全生产条件的要坚决依法关闭，不留后患。安全生产条件要靠人以及通过现代的高科技等手段来创造，这当中，人的因素至关重要，既要用制度管人，又要人去执行制度，安全设施需要合格的操作者，安全生产管理要有称职的管理者，这些都离不开人，再先进高科技含量的安全设施也脱离不了人的操纵，所以我们要加强对劳动者的劳动安全技能培训和管理者的相关管理培训，杜绝违章操作，进一步完善日常检修制度，明确工作程序，制定一些较详细的危险情况分析和相应的防范应急措施。同时要加强对安全检查的工作力度，消除安全隐患，夯实安全运行基础。

其次，完善矿山问责制度。完善的问责体制是体制发挥有效功用的前提，事实也表明了我国目前的矿山安全问责体制，由于存在诸多不足，影响了其在遏制我国矿山安全事故频发方面的作用，因此有必要对其进行完善。

一、以法律的形式完善问责制度，使得问责制度更加的强势，以便为完善问责主体。

二、明确矿山安全问责的客体，即谁问谁责。

三、理清矿山安全问责的范围，即问什么。

四、补充矿山安全问责的形式，我国目前矿山安全问责中的责任承担方式主要是行政责任中的引咎辞职。

五、建立一套完善的问责程序。

在今后的安全生产中，要通过各方面措施来加强管理，从上到下、从管理者到劳动者，要建立一套有效的管理机制，明确到人。

面对社会日新月异的发展，以及人们对社会日益增长的经济文化需要，在新的历史条件下安全生产会带来许多新的问题，这就要求我们生产经营单位要不断完善各项安全生产法律管理制度，不断制定相应的安全措施，不断加大对安全的投入，不断加强对管理者和劳动者的培训。

最后，完善矿山安全监测及故障诊断系统，实现综合检测，建立数字化矿山，从技术角度及早的发现问题，解决问题。数字化矿山的发展为煤矿企业信息化建设加快了步伐，而综合监测系统正是数字化矿山体系中的核心模块。

参考文献：

[1] 国家安全监管总局 《关于进一步加强中小型金属非金属矿山(尾矿库)安全基础工作改善安全生产条件的指导意见》 安监总管-[2009]44号

[2] 国家安全监管总局 《关于切实加强金属非金属地下安全避险“六大系统”建设的通知》 安监总管-[2011]108号

[3] 孙华山 金属非金属矿山安全 湖北科学技术出版社 2003.11:16-38

[4] 李仕雄，李洁，刘年平 矿山灾害事故的状态预警与状态控制模式 中国职业安全健康协会2008年学术论文集 2008.12:179-181

篇（4）

 

一、引言

矿山水灾害是矿山建设和生产中的主要灾害之一，已成为影响矿山安全生产的重大关键问题。近年来，集团公司曾先后发生8起矿井突水事故，严重破坏了矿井的正常生产和建设，造成了巨大的经济损失，严重威胁井下人员的生命安全。

对于矿井水灾害的防治和救治，井底泵房的传统排水模式抗水性弱，当发生突水事故时，如果总涌水量大于总排水能力，则会造成井底积水、直接威胁泵房的安全，造成干式电机的损坏，矿井排水系统瘫痪，酿成矿山水灾造成重大损失。论文参考，应用。如果井下排水系统采用潜水式排水系统，在井底泵房被淹时，排水系统仍可正常运行，可全面提高矿井的抗水灾害能力。

二、潜水泵的选型及安装

对于矿井的特殊条件要求排水系统选用的潜水泵具有高扬程（80-400m）、大排量（85-450m3/h）、大功率（200-600Kw）、高电压（660/1140V）等特点。为了在生产中发挥更好的作用，首先必须做好潜水泵的选型工作。潜水泵的主要参数有扬程、流量和功率，因此在使用时需根据矿井的地质条件合理选择。

潜水泵主要由泵体、扬水管、泵座、潜水电机和启动保护装置等部分组成。论文参考，应用。论文参考，应用。根据矿井现场的不同条件，大型潜水泵在矿井抗灾害性排水和常规排水时，可分为如下几种安装方式：

1.潜水泵的立式安装

立式安装系统适合于立井工况。系统通常由潜水泵、逆止阀、扬水管、泵座、电力系统、闸阀、水位控制器等部件组成。安装方式如图1所示。

图1潜水泵的立式安装

2. 潜水泵的斜置安装

斜置安装系统适合于斜井（斜坡）工况。系统由潜水泵、逆止阀、扬水管、矿用轨道车、泵座、电力系统、闸阀、水位控制器等部件组成。特制的矿用轨道车可在铁轨上移动，同时在管路上有相应的接口措施，随着水位和水源位置的变化，机组的位置可以很快的做出调整，缩短给排水的时间。安装方式如图2所示。

图2 潜水泵的斜置安装

潜水泵安装时应注意电源线不可过长，电缆线要架空下水时不可受力，以免引起电源线断裂。论文参考，应用。

三、使用注意事项

为了保证潜水泵能够长时间正常工作，在使用中应注意以下几点：

1）潜水泵下水后注意不能沉入泥中以避免散热不良；

2）应尽量避免低压开机，供电电压应保证在0.9-1.1倍额定电压之间，电压过高时会引起电机过热而烧毁绕组，电压过低时电机转速降低，如果达不到额定转速的70%时启动离心开关将闭合，造成启动绕组长时间通电而发热甚至烧坏绕组；

3）不要频繁启停。论文参考，应用。潜水泵停止时由于惯性会产生回流，若立即开机则会使电机带负载启动，导致启动电流过大而烧毁绕组。论文参考，应用。

四、结论

篇（5）

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0088-02

一、安全工程专业认证现状及标准要求

1.安全工程专业认证现状。开展工程教育专业认证可以增强高等教育与工业生产的紧密联系，可以促使我国工程教育与国际工程教育的互相认可，同时可以提升我国高等工程教育的国际竞争力，直接影响工程师资格认证的国际互认[2]。因此，我国于2006年开始建立工程教育认证体系，并于当年开始了认证试点工作。2007年，安全工程专业列为新的认证试点专业[3]。中国矿业大学（北京）于2008年首先通过安全工程专业认证，中国地质大学（北京）、辽宁工程技术大学、东北大学于2009年第二轮通过专业认证，随后设有安全工程专业的高校相继开展认证工作，截止到2015年，共有15所高校的安全工程专业通过专业认证。

2.安全工程专业认证标准要求。根据《工程教育认证工作指南》，专业认证标准包括通用标准以及专业补充标准。通用标准规定了专业在学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍和支持条件7个方面的要求；专业补充标准规定相应专业领域在上述一个或多个方面的特殊要求和补充。专业认证除满足相应的通用标准之外，必须满足相应的专业补充标准。安全工程专业补充标准在课程体系、师资队伍以及支持条件方面规定了特殊要求[4]。由于工程教育专业认证更注重培养学生的工程实践能力，在安全工程专业补充标准的课程体系内容中，尤其对于实践教学，包括专业实验、认识实习、生产实习、课程设计、毕业实习及毕业设计（论文）等方面做了具体要求。

二、安全工程专业实践教学存在的问题

内蒙古科技大学安全工程专业是以博士学位点――矿业工程学科为依托建设起来的，于2004年开始招生，结合我国西北地区矿产资源开采优势，逐渐形成了矿山安全和工业安全两个专业方向，同时该专业于2011年被批准为品牌专业。对照安全工程专业认证通用标准及专业补充标准，在课程设置内容上基本达到认证要求，但在实践环节有所欠缺[1]。而工程教育专业认证强调实践教学的重要性，更注重培养学生的工程实践能力，安全工程专业补充标准中实践环节主要包括专业课实验，认识实习、生产实习和毕业实习，课程设计和毕业设计（论文）。目前，安全工程专业实践教学的现状如下。

1.实践教学设施投入方面不足。专业实验课方面，工业安全之前侧重危险化学品实验，而开设的专业课程中包含消防学、危险化学品安全管理、建筑安全工程、电气安全工程等课程。因此，目前的实验设备不能完全满足实验教学，学校近几年已经对本科实验设备投入资金，但是部分大型仪器设备的配套措施还需要进一步完善。

2.缺乏稳定的校外实践教学基地。主要是涉及到安全工程专业的工程教育实习（认识实习）、生产实习。目前，学校教务处承担了本科专业的工程教育实习安排，但是学校指定的实习地点和环节，没有专业针对性，而学生在整个实践过程中是被动的，有的学生只是盲目地进行参观，达不到实习目的。而对于安全工程生产实习，由于缺乏稳定的校外实习基地，加之实习经费不足，导致教师不愿参与到生产实习环节中。

3.实践教学体系有待改革。目前，安全工程专业实践教学虽然正常运转，但是实践教学的管理监控比较薄弱，实践教学体系还需进行改革，需要建立创新实践教学体系，为培养高质量的应用型安全技术专业人才提供保障。

三、以专业认证为导向的安全工程专业实践教学改革

1.实践教学体系的构建。随着内蒙古科技大学安全工程专业不断地快速发展，为满足社会发展与经济发展的需求，专业以工程教育专业认证为导向，在构建实践教学体系的过程中，以“基础知识―专业能力―综合素质”为贯穿主线，依据安全工程专业认证补充标准中对于实践环节的要求，构建“专业基础理论培养、专业实验技能训练、工程应用与实践能力培养、创新能力与综合素质培养”为核心的四级层次的实践教学体系。体系中的四级实践教学层次之间逐层提高，各有不同的侧重点，贯穿专业实践教学各个环节，形成了突出特色、重视实践、强化能力、多元立体的实践教学体系。

2.实践教学体系的组织与实施。以课程体系建设为根本，注重专业基础理论培养。内蒙古科技大学安全工程专业在制定培养方案的时候，依据专业认证对实践环节的具体要求，以培养学生的实践能力为目的，在课程设置方面非常注重实践课程的设置，在专业基础课程实践和专业课程实践方面建立了实践课程教学体系，并分为矿山安全和工业安全方向进行设置。其中主要包括工程教育、金工实习、电子实习、机械设计基础课程设计、物理实验、矿井通风与矿井空气检测实验、矿井通风与安全课程设计、矿山安全生产实习、工业安全与危化品实验、工业安全生产实习、安全评价设计、毕业实习、毕业设计（论文）等课程，均为必修，共计40学分，毕业学分要求175学分，占23%，达到了工程教育专业认证标准中工程实践与毕业设计（论文）至少占总学分的20%的要求。同时，本专业注重对理论课程的建设，其中“矿井通风”课程在2011年被批准为精品课程，为矿井通风与安全课程设计实践课程奠定了理论基础。

2.以安全工程专业实验室建设为阵地，注重专业实验技能训练。内蒙古科技大学安全工程专业实验室按照专业方向已经建立了矿井通风与安全、瓦斯防治、矿井防灭火、粉尘与有毒有害气体防治、工业安全与危化品管理和煤质分析6个实验室，加之学校近两年加大实验室建设力度，引进了新的实验设备，在建的有消防与安防工程和安全人机工程2个实验室。在实验内容的设计上，保证基础实验课程，加深学生对专业理论课程的理解和掌握，在此基础上逐步增加开放性实验项目内容，注重培养学生的基本实验技能。通过理论与实践的互补反馈渗透教学，加强实验教学的实践性、创新性，使学生将课程知识转化为专业技能能力。

3.以实验、实习、设计环节为依托，注重工程应用与实践能力培养。实验教学鼓励在保证基础实验课程的基础上逐步增加开放性实验项目内容，使实验教学由传统的验证性实验逐步向综合性、创新性的实验靠近，并且逐渐加大此类实验的比例[1]。同时，结合专业理论知识，充分利用校园环境，开展安全人机工程实验、校园环境噪声监测与评价、宿舍消防疏散模拟实验等综合性实验，培养学生的工程应用与实践能力。学生通过实习将理论知识与生产实际相结合起来，通过实习培养学生的实践与创新能力以及提高学生的综合素质。根据安全工程专业方向分矿山安全和工业安全，实习基地可按专业方向进行建设，比如建立矿山实习基地、化工园区实习基地、建筑施工实习基地等。在保障原有实习基地建设的基础上，加强校企合作、产学研教育，为学生创造工程实践应用的机会，为企业培养合适的工程技术人员。设计实践环节分为课程设计和毕业设计，是培养学生专业技术、设计与思考能力的重要途径。安全工程专业课程设计包括矿井通风与安全课程设计、安全评价课程设计，可在对应的理论课程开课之初告知学生课程设计任务，让学生提前对课程设计有所认识，并自主选择设计任务，让学生在该课程教学中理解课程设计的重点。毕业设计与毕业实习一体化，鼓励学生在就业单位进行毕业实习，在实习过程中确定毕业设计内容，或者以老师的科研项目为基础确定毕业设计内容，从而培养学生发现问题、分析和解决问题的能力。

4.以科技创新活动为载体，注重创新能力与综合素质培养。让学生积极申报参加科技创新活动，对于安全工程专业的学生，鼓励参加全国大学生“挑战杯”竞赛、安全工程专业实践作品大赛，同时学校还对本科生设立了大学生创新基金项目，也可以根据所学专业课程进行相关的科技创新项目，比如工业防火防爆安全装置设计、煤矿“一通三防”安全装置设计等，通过这些活动，将学过的专业理论知识进行再次理解与应用，从而锻炼学生的创新实践能力，提高学生的综合素质。除此之外，还可鼓励学生积极参与专业老师的科研项目，可以进行基础数据的收集，进行前期研究，也可以作为毕业设计的方向，通过参与科研项目，让学生学习撰写科研论文，提高学生的科研创新能力。

四、结语

总之，内蒙古科技大学安全工程专业以工程教育专业认证为导向，通过构建四级层次的实践教学体系，并从四个方面展开实践教学体系的组织与实施，对安全工程专业实践教学改革进行了探索与研究。以培养学生创新意识和实践能力为目标，以专业基础理论、专业实验技能训练、工程应用与实践能力、创新能力与综合素质为核心，为培养应用创新复合型人才奠定了基础。

参考文献：

[1]彭燕，王筱虹，张发根.以专业认证为导向的环境工程专业实践教学探索[J].长春理工大学学报：高教版，2012，（10）：215-216.

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0 引言

选煤厂皮带运输机是选煤厂生产的关键设备之一，一旦其电控系统出现故障，将影响选煤厂整个生产，带来重大的经济损失和安全隐患。由于选煤厂皮带运输机的电控大多为继电器控制系统，存在线路复杂、故障点多、可靠性低、稳定性差等缺点，不能满足煤矿安全生产的需要，因此，笔者采用PLC控制系统取代原来的继电器控制系统，并用组态王实现对整个皮带运输机的运行过程进行监控。

1 系统构成及控制过程

该皮带运输机控制系统由两级系统构成：一级基础自动化系统，二级完成监控和操作的人机界面系统。

基础自动化系统采用SIEMENS S7-200系列PLC，由完成控制功能的PLC、完成系统监控和操作的人机界面操作员站、现场执行机构和传感器组成；上位机监控系统采用亚控的组态王软件进行设计。论文参考。

一级基础自动化控制主要控制出现异常情况时进行报警和紧急停车，二级主要用来进行参数设定，启动和人工紧急停止。

2系统设计

皮带运输机系统是以PLC为核心、对皮带运输机的运行情况进行实时在线控制和监督的自动化系统，通过PLC和组态王。该系统可以实现对所有现场在线设备的程序控制管理、安全联锁控制等功能，并显示各种操作画面和模拟现场，对事故信号进行报警以及打印报表等。

该系统主要特点：

(1) 开放式的结构，具有极大的灵活性、可扩展性；

(2) 便利的维护手段，可在线维护；

(3) 先进的硬件控制设备，具有高抗干扰能力、高可靠性；

(4) 高可靠性的检测仪表；

(5) 集中操作，分散控制的思想；

(6) 通用的软件开发平台，智能的设备管理和监控软件。

该系统主要功能具有检测皮带机速度、温度、撕裂、烟雾、跑偏等功能，当出现异常情况时，PLC控制电机紧急停止，同时报警并把信息传到上位机，由操作人员进行分析检修，完成后重新启动。

2.1 系统硬件设计

SIEMENS S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、检测及控制的自动化。论文参考。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。此处选用CPU226模块（集成24输入/16输出共40个数字量I/O点，且可连接7个扩展模块）和模拟量扩展模块EM231（4路模拟量输入）、EM232（两路模拟量输出），它们的特点如下：

(1) 6个独立的30KZ高速计数器和2路独立的20KZ高速脉冲输出；

(2) 实现分布式系统和扩展通信能力都很简便，组成系统灵活自如；

(3) 随着应用的扩大，系统扩展无任何问题；

(4) 具有更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能；

(5) CPU可以高速处理指令并且具有友好的参数设置功能。

CPU模块：负责程序的运行等工作，电源不仅向CPU模块供电而且还要满足与CPU模块相连的其它模块的用电需求。

数字量输入模块DI：将外部采集到的信号输入到PLC，例如保护PLC的DI将皮带撕裂、烟雾、跑偏等信号采集进来；以完成监视保护功能。

数字量输出模块DO：将PLC内部运算结果输出，例如保护PLC的DO将正常启动，自动控制、手动控制、综合故障等输出；操作PLC的DO输出来控制继电器，以完成监视、控制和保护功能。

模拟量输入模块AI：将外部的模拟量采集进来送给PLC，如皮带的速度和温度，以完成监视保护功能。

模拟量输出模块AO：将PLC计算好的数字量，如皮带的速度等转换成模拟量输出到上位机上，以完成监视功能。

2.2 系统软件设计

该系统中，PLC程序执行变频器的启动/停止控制和皮带机的行程和速度监控任务，变频器根据给定的信号和反馈的信号控制皮带机的速度；PLC通过传感器得到信号来控制皮带机是否停止、报警器是否报警。为了更加安全可靠运行，本设计还设置了自动手动切换，自动/手动程序如图1所示。

2.3 PLC与上位机之间的通信

在现场环境恶劣的条件下，采用上位机监控措施可直接将故障显示出来，从而提高整个系统故障的诊断效率，减少故障的维修时间，提高整个电控系统的可靠性。论文参考。本系统利用CAN总线与上位机进行通信，可将各种信息传输到上位机，从而实现对系统的实时监控。部分子程序和中断程序分别如图2、图3所示。

3 结束语

根据选煤厂皮带运输机系统的实际情况，研制开发了选煤厂皮带运输机智能控制系统。该系统经过严格的选型、合理的配置及完善的程序设计，使系统维修方便，自控功能强，可以自动显示故障，可靠性高、稳定性好，极大的改善了皮带运输机的运行状况，确保矿山安全生产。

参考文献：

[1]廖常初 . PLC编程及应用. 北京：机械工业出版社，2002.9

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目前，有关煤矿安全生产的论文很多，大多数都是有感于煤矿事故而发，从煤矿事故的某些侧面进行评说论述，没有对煤矿事故进行全面的系统的研究.中国煤矿安全事故的原因是多种的，应从煤矿自身原因，政府，社会等多方面来进行分析研究，形成一个全面的，系统的研究结果.本课题就是要综合各种评论，本着实事求是的态度，分析煤矿安全事故的一些深层次原因，得出煤矿安全事故合理的客观的结论。

1我国煤矿安全生产的现状

煤矿灾害事故频繁发生，让我们先看一看国家安监局官方公布的数字：煤矿企业2000年发生伤亡事故2863起，死亡5798人；2001共发生死亡事故3082起，死亡5670人；2002年共发生死亡事 故4344起，死亡6995人；2004年全年煤矿企业发生各类伤亡事故3853起，死亡6009人。随着科技水平的提高和企业管理的规范，我国煤矿安全生产状况从总体上讲，出现了不断好转的局面。在开展机械化生产，原煤产量不断提升的情况下，1949年至2000年全国煤矿百万吨死亡率总体趋于稳步下降态势.1999年煤矿的百万吨死亡率为6.08，2000年为6.0，2001 年为5.85，2002年为5.0，2003年为4.170，2004年为3.100。有关资料显示，中国目前煤炭产量占世界总产量的百分之三十五，但死亡率却占全球煤矿的百分之八十。2003年世界煤炭产量约50亿吨，煤矿事故死亡总数约8000人.当年我国的煤炭产量约占全球的35%，事故死亡人数则占近80%。2003年我国煤矿平均每人每年产煤321吨，全员效率仅为美国的2.2%，南非的8.1%；而百万吨死亡率则是美国的200倍，南非的30倍。2004年全国煤矿百万吨死亡率即使控制在3.1，但与世界上先进产煤国家相比，差距仍然不小。

2煤矿生产能力状况

具有安全保障的煤矿"的定义为：具备安全生产基本条件的煤矿，一是生产具有合法性，证照齐全；二是安全管理体系完整有效；三是矿井生产系统协调，合理；四是矿井灾害防治系统健全，安全技术措施完善；五是应急救援体系完整有效。2004年全国原煤产量为19.5亿吨，其中约12亿吨是具有安全保障的生产能力，4亿吨需要对安全系统进行改造，1.5亿吨是安全状况不达标的，另2亿吨是不具备基本安全条件的小煤矿和已报废（破产）的矿井生产的.这部分煤矿由于产量被核消，基本不投入，普遍存在装备差，管理不到位等问题，各种隐患很多，是安全生产的薄弱环节。

3我国煤矿安全技术与装备的研究与国外先进水平还有一定的差距

2001 年，原国有重点煤矿的采煤机械化程度75.43%，综采机械化程度59.42%，综掘机械化程度15.03%。而原国有地方煤矿和乡镇煤矿机械化程度普遍较低，全国平均采煤机械化水平还不到40%。2002年统计，原国有重点煤矿有35处高瓦斯突出矿井没有按《煤矿安全规程》的要求配备瓦斯抽放装备，47处高瓦斯和突出矿井没有装备瓦斯监控系统，占高瓦斯突出矿井总数的17%.现有煤矿多数矿的监控系统装备不全，尚未实现网络化管理，部分设备功能落后。44处自然发火危险的矿井，尚未建立防灭火系统。66处矿井尚未建立防尘供水系统，占矿井总数13%的煤矿需要更换防尘供水管路。不少的矿井没有安设防隔爆设施，既使配备了隔爆设施的矿井，设置的数量少，没有达到安全规程的要求。相当一部分原国有重点煤矿的甲烷传感器，便携式甲烷检测仪，光学甲烷检测仪，甲烷断电仪等必备的安全仪器仪表配备不足。有164处矿井50%以上的电气设备超期服役。数量众多的小煤矿安全装备水平更低，有的根本不具备防御灾害的能力，多数小煤矿仍旧沿用落后淘汰的电气设备，电气防爆性能差，失爆率高。

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一、引言

矿山测量工作是指导和监督矿山安全生产的重要保障，为采矿一线服务及平衡生产方面提供了积极的作用。随着科学技术的不断进步，工程建设项目增加，内容日趋复杂，对矿山井下测量工作的要求也越来越高。因此，提高矿山井下测量工作的技术，增强井下测量技术的免疫性显得格外重要。矿山包括矿井联系测量、井下控制测量、井巷施工测量、井巷贯通测量、矿块施工和采场验收测量、矿区路线测量、采剥工程测量及矿山移动的观测等。其中矿山的井下测量是矿山测量的重要部分，是保证施工安全的重要环节。

二、矿山井下测量的特点

煤矿测量工作是煤矿生产建设的重要环节，也是煤矿企业的重要组成部分。它是煤矿生产建设、改造和编制长远发展规划等技术工作的基础。煤矿井下测量工作的主要工作环节包括以下几个方面：建立地面和井下测量的控制系统，这个系统为各种不同的井下测量工作提供相关的可靠数据，对于地面系统：要根据国家相关文件要求，对地面设施的建设进行相关测量；对于井下系统，在煤矿生产的每一个井下环节，对井下的环节根据国家的规定进行监督；利用测绘资料，解决在煤矿生产中的相关问题，并为煤矿灾害的预防、救护提供有关的测绘资料，建立有关地表、岩层和建筑物变形方面的观测平台，方便分析矿井表面的地形情况，从而完成矿井表面的地籍测量工作。井下的测量工作，是对井下巷道进行测设、标定，收集信息资料就是要测绘各种煤矿井下相关测量图，满足煤矿企业在井下的生产需要；根据矿区的地表状况，设计和修改各类煤柱，完成井下的各种测目标，分析并解决井下工作的相关问题，并且要参与煤矿企业的长久生产发展的工作制定。

三、矿山井下测量的基本工作

井下测量的工作主要是负责巷道施工的据进工程、开拓工程和贯通工程等等。在井巷开拓和采矿工程设计时，在对井下巷道的开挖设计中对巷道的掘进方向、坡度都有明确的规定。巷道施工时的测量工作，就是根据设计要求，将其标定在实地上，其中主要的测量工作就是给出巷道的中线和腰线。中线是巷道在水平面内的方向线，通常标设在巷道顶板上，用于指示巷道的掘进方向。巷道腰线是巷道在竖直面内的方向线，标设在巷道两帮上，用于控制巷道掘进时的坡度。同一矿井的腰线高于轨面设计高程应为一个定值，例如我公司井下三采区轨道、胶带、回风巷腰线距底板（轨面） 1.4 m。巷道施工测量是生产矿井的日常测量工作，它是在井下平面控制测量和高程控制测量的基础上进行的，而且直接与生产（建设）联系。所以在施工测量之前，应该认真、仔细审阅设计图纸，了解巷道的性质和用途，弄清新老巷道的几何关系，以及设计巷道周围的地质条件，水、采空区等情况。必要时，应该用解析法或图解法检查设计要素；然后才能到现场进行标定。在巷道掘进过程中，应及时给出中、腰线，随时检查并填绘矿图。巷道施工测量直接关系着采矿工程的质量，关系到施工人员及矿井的安全，矿山测量人员必须认真、及时、细心地配合施工部门进行工作。

四、井下测量的常见问题及解决办法

4.1 矿山井下测量的环境差，必须做好下井前的准备

矿山井下作业环境差，难度大，必须做好全面的准备：1在风流较大的巷道提前考虑采取挡风措施。我们一般在进行工作时是先关下抽风机。2在测量路线与繁忙的运输线路重合是要申请时间，以免在测量过程中造成临时中断甚至返工或因急躁而出现错误。3、有些巷道由于季节原因都会有很大雾气，对于瞄准目标有很大影响，更影响全站仪测距，经常出现能瞄准目标却无法测出距离的情况。在这样的巷道施测时导线应适当缩短导线边长。如果s短边长后造成测量精度不能满足要求时则要考虑改变测量路线或选择合适的时间段，一般夏季井下巷道空气湿度大，较易形成雾气，秋冬季节巷道较干燥。

4.2 下井前的工具资料要齐全，以避免在作业的过程中影响进度和质量

4.2.1、工具准备

仪器选定后还要对工具包进行检查，记录本、笔、钢尺、垂球、垂子是否齐全。例如平时经过使用经纬仪放线在全站仪时要检查电池电量。在日常仪器过程中发现2C超限、指标差超限、气泡不居中等问题应及时检校。此外还应定期检查仪器的螺丝、旋钮是否牢固、可靠，否则一旦下井后在发现脚架不稳又无合手工具，将会相当麻烦。

4.2.2、资料准备

拨门点与测点距离、挂线方向、起算点方位等。要是需要坐标定向挂线的还要检查起算坐标挂线坐标超全没有，有无遗漏及错误。以上这些虽然都是一些小问题，但是一旦出问题就得上井去取既费工费时又影响施工进度。所以在井下测量工作前由测量小组的每个人根据测量分工清点各自应带的东西，同一个测量地点尽量使用同一个测量原始记录本，这样万一少带数据，也可能从记录本中找出来可用数据，保证测量工作能进行。

4.2.3、井下测点的使用

1、无论前视、后视还是仪器站一定要保证测线可自由下垂，防止出现对点错误。2、防止用错测点：实例在鱼儿山坑口实习期间，在深部负125中段测导线点时。由于巷道喷浆把测点覆盖后，由工人错误的写上。虽然此事未造成后果，但吸取的教训是一定要严格执行规程，在复测检查角的同时也要认真检查距离。以便检核所用导线点得正确与否。同时，每次测量时前视人员应把所用导线点亲自指给给仪器观测者。同样仪器观测者把测点指给后视人员。这样可能避免用错测点，造成不必要的损失。3、观测、记录、资料检校 。由于井下观测条件较差，观测线路上人员、矿车多。在观测时一定不能急躁，读数要清晰，记录要规范像一些数字0、6、9及7、1要写清楚。有些记录人员习惯在第一镜位读完后就提前把第二镜位的大数提前写好，认为这样可以节约时间，殊不知这样容易产生固定思维，在第一镜位读错后无法发现，从而使这一校核手段失去作用。另外在校对记录本时也要细心，独立计算，避免因记录人员已计算数据的影响。后检校人员受前检校人员计算结果的影响产生固定思维也没有检查出来。因此在记录、检查、计算的过程中测量人员要始终保持高度责任心和严、细、实的工作作风。

五、总结

矿山井下测量是矿山地下矿产开采的的重要安全保障，在进行矿山开采的过程中，必须严格执行安全生产的规范，矿山井下测量时执行地下开采的重要基础保障。在矿山开采过程中，井下测量能够指导施工队根据开挖开采图进行施工，是保证安全开挖和节省经济效益的重要保障。

参考文献：

[1] 周立吾，张国立，林家聪. 生产矿井测量. 徐州：中国矿业大学出版社，1989.

[2] 李正中. 测绘工程管理. 北京： 中国华侨出版社，1996.

[3] 李正中. 贯通导线中加测陀螺边的几个问题. 矿山测量，2007

[4] 刘长发.养殖水处理技术的研究进展[J].大连水产学院学报，2005。

[5] 赵萍.悬挂罗盘使用方法及其应用现状[J].化工生产与技术，2006。

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Abstract:：with the development of the industry, the present situation of the coal resources need to be more for less as we need to attack the problem, on the one hand, we should actively detecting development of coal resources, provide a strong reserve force for the supply of resources. However, on the other hand, due to coal mining engineering construction will be related to the change of geological condition, the destruction of the surrounding environment and their resource consumption in the process of mining. This paper is the coal mining under the mountain mining goaf governance issues discussed.

Key words: the coal mine underground mining goaf management

中图分类号：TD803文献标识码：A文章编号：我国经济的腾飞使得人们对物质生活开始有了新的追求，中国近20年来矿石开采量不断增加，每年从地下开采出约50亿吨矿石。煤炭的开采虽然能够为我国的经济发展做出巨大的贡献，但是随着人们认识的提高也发现煤炭的开采也给矿区甚至周边的环境带来了一定的影响。由于一些地方对采空区疏于及时有效的回填和注浆治理，使中国地下采空区面积越来越大。采空区改变与破坏了地球表面和岩石圈的自然平衡，就会产生采空区塌陷等地质灾害。

一、采空区塌陷

采空区塌陷是因矿体(层)采空、覆岩破坏引起的。埋藏于地下的各种大小矿体被采动、掘空后，矿体上部覆岩的力学平衡就会被打破。在重力和应力作用下，便产生裂隙和断移，地下水乘虚而入，通过裂隙向采空区渗漏，这又加速了覆岩的破坏，引起岩层和地表移动，最终形成了采空塌陷区。

塌陷区不仅会导致地下水枯竭，耕地破坏，生态环境恶化，还会使当地房屋受损，道路地裂变形，高速公路、铁路、机场等重大工程以及城市建筑因处理采空区塌陷而增加建设难度和费用。此外，地表裂缝会为地下自然煤层提供充足氧气，地下煤火会使采空区顶板承压减弱，冒落加剧，地裂缝加宽、加长，最终形成“地裂—火区—地表裂陷”的恶性循环。

煤炭开采对煤炭矿区的影响

煤炭开采对煤炭矿区的影响可以分为四个方面的影响，也就是对地质环境，对土壤环境，对植被，对水文环境的影响。

2.1对地质环境的影响

对地质的影响主要是在对地质煤层的影响，导致岩层的不稳定儿时的山坡滑坡，塌陷等自然事故发生的频率增加。另外，还有由于目前煤矸石的处理方法不当而导致矸石山的稳定性普遍较差而发生崩塌的事故。

2.2对土壤环境的影响

采煤矿区的塌陷地对土壤的影响主要是由于煤炭地区地表的倾斜和拉伸的变形引起的。另外由于煤矸石中含有各种的重金属元素，这些金属会在雨水的淋溶下而进入土壤，这也会造成土壤的污染

2.3对植被环境的影响

煤炭开采矿区对森林植被的破坏主要在于矿山工业设施的建设、以及矸石堆放和矿区道路的修筑修还有矿区地面的塌陷等引起的。而土壤是植物生长的基础，当土壤收到污染时，同样会导致植被的损坏以及死亡。另外还由于煤炭开采矿区的基本建设以及生产人为的改变了土地养分的初始条件，也会使得植被生长量呈下降趋势。

2.4对水文环境的影响

煤炭矿区塌陷等事故的发生是与开采矿井疏干排水有关的，同时这会使的煤炭矿山开采地段的地下储水的构造发生变化，而导致地下的水位变化下降，进而使得井泉而干涸，这样而形成大面积的疏干漏斗。另外由于煤炭的矿坑水以及煤矸石淋溶水中含有Cr、F、As、Pb、Cd 等各种的微量元素，而对煤炭矿区周围的水资源产生了污染。

我国非煤矿山特别是众多小矿山，安全生产条件差，每年因事故死亡人数在世界最高，全国非煤矿山每年因事故死亡人数仅次于交通事故和煤矿安全事故，在各行业位居第三位，该如何实施非煤矿山地下开采采空区的治理及保护对策呢？

非煤矿山地下开采采空区的治理及保护对策

3.1建立健全的政策机制，并加以完善

在制定具有地方性的政策机制时，一定要以国家有关标准为指导，以有关法律条例为依据，以有关政策的引导、支持与鼓励为重要内容，始终保持走集中开发、合理利用、正确管理、节约优先的发展道路，有效建立与市场经济原则相适应的矿业运行政策与相应管理体系，给矿业循环经济的发展提供有利的内在机制与外部环境。在建立健全的矿业考核评价体系时，一定要充分发挥企业的主导作用，促进企业对组织结构的全面调整，突破各矿山企业之间单向形式的线性生产模式，以实现各企业之间能够共同分享并互换副产品，在很大程度上可以提高整个矿产资源的综合利用效率。同时还要强化企业的管理能力，有效完善各项激励与约束机制，始终施行节奖超罚原则，促进循环型企业的大力建设。

3.2对煤炭开采矿区土壤的治理

对土壤治理主要在于对重金属污染的治理。对重金属污染的治理首要的是生物吸附法也就是种植能够吸附重金属的生物。其次就是利用粘土矿物来钝化土壤中的重金属也就是“稀释”重金属以免重金属的集中而给土壤和水源带来破坏。最后也就是改良土壤，就是对土壤团粒结构、pH 值等理化性质的改良让土壤符合矿区的需要和发展。

3.3对矿区植被的选择

对矿区的环境改变，植树造林有着其重要的作用，不仅仅要是土壤使用植物生长，也要让植物适合土壤。所以在选择时要注意两点，首先那就是生态的实用性选择能够在煤矿区的酸碱度下适合生长的植物。其次就是选择植物要有抗逆性，也就是选择的植物要能够择具有一定的抗旱性、抗寒性、耐贫瘠、耐高温抗病等等。最后也就是植物的多样性，多样性的植物才是符合自然环境的需求能够达到自然环境的平衡而使得矿区的自然环境的协调和平衡。

3.4对矿区建造人为工程措施

要的工程措施主要从以下方面入手。其一，矿区固体废弃物拦挡工程，这是对矿区废物进行拦挡与防漏处理。其二，矿区坡面的排水工程，这是防止矿区废水对地表的冲刷。其三，矿区的边坡防护工程。这是对矿区的边坡的防护使得不至于由于矿区的开采而产生意外。其四，矿区土地整治工程。对矿区的土地进行整治和土地废物进行处理而提高矿区的土地使用率。其五，矿区的植被恢复工程。对矿区之内的各类面，而分别的去采取对应的措施，加速矿区的植被恢复，使得植被发挥出自己的作用。

3.5充填法的采用

充填法是把粉煤灰、露天矿、煤矸石和剥离物等可供利用的充填材料充填采空塌陷区。这样一来废弃物得以有效治理，对保护环境有重大作用，被占用的部分可利用土地又有了可利用的空间，为下一步推进土地复垦工作奠定基础。经过对我国矿区塌陷土地的治理众多实践证明土地复垦和生态系统重建的几种常用的治理方法是挖深垫浅法、浅层平整法、借势利用法和排矸填充法等，通过上述方法的推行有利于实现造地迁村，从而解决受灾群体的住房问题。

3.6地下采空区新建建构筑物应注意问题

新建建筑物处于地下采空区时，应当采用钻探、地球物理勘探等技术提前对建筑物所在场地进行比较详尽的地基稳定性评价和岩土工程地质勘查，把地下采空区的具体情况查明，并以此为依据进行房屋的建筑结构设计，采取有效的结构措施和建筑措施，防治建筑物在建好后因地表变形而影响建筑物本身功能的发挥，治理的方法如灌注浆等。

结束语

通过以上的分析我们应当充分认识到采煤塌陷所造成的危害，各个煤矿必须要把“科学开采，有效防治”切实落实到位，对地表塌陷进行综合治理和合理开发，才能在保护矿区环境、保护地表和农民利益的基础上实现煤炭开采的可持续发展。

参考文献：

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中图分类号：X752文献标识码： A

近年来，煤矿重大瓦斯爆炸事故呈现多发趋势。如2009年山西焦煤集团屯兰煤矿事故、黑龙江龙煤集团鹤岗分公司新兴煤矿事故、贵州黔西南州兴仁县振兴煤矿事故等均为瓦斯事故。煤矿瓦斯爆炸必须同时具备以下三个条件：一是空气中瓦斯含量达到爆炸范围内，即瓦斯的体积分数为5％～16％时；二是存在引爆的火源，瓦斯的引火温度一般认为是650～7500C；三是充足的氧气含量，氧气浓度12%以上。所以，在煤矿实际作业环境中，对瓦斯爆炸事故的防控重点应放在防止瓦斯积聚和限制火源上。本文从引起矿井瓦斯含量的地质因素出发，探讨了煤的自身性质、煤层赋存条件和地质构造对煤层瓦斯含量的影响，最后又从管理角度给出了瓦斯事故防治的措施。

1、矿井瓦斯地质影响因素

瓦斯主要是在煤的形成过程中产生的，按其成因可分为3种形成方式，即生物化学作用形成、煤变质形成和油气田的瓦斯侵入。瓦斯含量是指煤体或岩体在自然条件下所含的瓦斯量，包括游离态瓦斯和吸附瓦斯。影响矿井瓦斯含量的因素有很多，造成这一差异的主要因素来自于地质因素，主要表现在以下几个方面：

（1）煤体自身性质。煤体对瓦斯的吸附能力主要取决于煤体的孔隙率和煤质，煤的变质程度不同，孔隙大小不同，其所含瓦斯的量就不同。成煤初期，煤的结构疏松，孔隙率大，储存游离瓦斯的空间大，瓦斯的吸附能力也很强。但此时煤质以褐煤为主，在成煤物化作用下尚未生成大量瓦斯，因此煤体中所含瓦斯量较少。在煤化地质作用下，煤质逐渐致密，孔隙率减少，吸附瓦斯的能力大大降低。随着煤的继续变质，煤体内部产生许多细微孔隙，使得煤的表面积不断扩大，至无烟煤达到最大，所以无烟煤对瓦斯的吸附能力最强。但并不是煤体吸附瓦斯能力强就一定含瓦斯量大，最终瓦斯含量除了需要煤体有瓦斯的吸附外，还需要密闭的空间使其得以保存。

（2）煤层赋存条件。煤层中的瓦斯会受到来自地层的压力，从而使其在煤层中不断地运动，而运动的速度与煤层和围岩的渗透性有关。渗透性越大，瓦斯就越容易逸散，反之瓦斯则容易保存在煤层之中；如果煤层的围岩致密完整，煤层中的瓦斯就容易保存下来，反之，瓦斯容易逸散。瓦斯可溶解于水中，随着地下水的流动而随之流动逸散，所以地下水活动强烈的地区煤层含瓦斯量较少，而地下水活动不强烈的地区煤层瓦斯含量则相对较多。此外，水分子对瓦斯含量也有一定的影响，它可以占据煤体的裂隙和吸附表面，减弱煤对瓦斯的吸附能力。

（3）地质构造。地质构造是造成同一矿区内瓦斯含量存在差别的主要因素，在地质构造附近瓦斯涌出量往往增加或减少。一般说来，开放性断层有利于瓦斯排放，瓦斯含量减少；压性断层甚至可以封闭储存瓦斯，称之为封闭性断层，其瓦斯含量增大。地质构造是影响瓦斯存储最重要的条件之一，封闭型地质构造有利于封闭瓦斯，开放性地质构造有利于排放瓦斯。瓦斯喷出大多发生在地质构造破坏带、溶洞裂缝区、背斜和向斜轴部储瓦斯区以及其他储瓦斯构造与原始洞缝相通的区域，是发生瓦斯喷出的良好通道，对矿井的安全生产起着关键性的作用。

2、矿井瓦斯事故防治措施

2.1建立瓦斯安全管理机制瓦斯是导致瓦斯爆炸事故发生的物质源，作为引发事故的主要物质因素而存在，为了预防和控制瓦斯爆炸事故的发生，实现安全系统工程中的本质安全，做好瓦斯安全管理工作是控制瓦斯爆炸事故的重要前提。首先，消除瓦斯爆炸的物质危险源。最大限度地抽放瓦斯，抽出开采煤层、邻近煤层和采空区等瓦斯源中的瓦斯，减少井下瓦斯涌出量，是提前预防和控制瓦斯事故的根本措施，可实现瓦斯环境中采煤本质上的安全。对于局部聚集的瓦斯，可采用隔离法、分支通风法、引风法等措施来隔离或者吹散巷道内聚集的瓦斯，保障生产安全。其次，建立健全可靠的通风系统。强化通风的安全管理，保证整个矿井和井下各个工作面上都有足够的风量，有效、稳定和连续不断，保持足够的风速，足以用来稀释工作面的瓦斯和驱散涌出的瓦斯，这是防止瓦斯聚积含量超限，避免瓦斯爆炸事故发生最根本和最有效的措施

2.2建立火源安全管理机制

引爆火源的特征源主要有电气火花、放炮火源、摩擦撞击、吸烟明火等，火源安全管理应包括明火、电火花、放炮火花等的管理。通过对引爆火源的安全管理，可从根本上阻断瓦斯爆炸所必需的温度条件，从而有利于控制瓦斯爆炸事故。

（1）加强矿井用电安全管理。矿工长期在低电压供电线路中所养成的带电接线、搭火、换灯泡等习惯，如果在井下高压电力作业中仍然如此则后果不堪设想。因此，用于井下的电气设备必须进行防爆检测，合格后才能使用；井下电缆接头不准留有明接头，对电缆经常检查，防止漏电，设置漏电保护器；矿灯必须经检验合格后方可使用，如在井下发生损坏，严禁在井下打开电池盒或自行修理。

（2）加强矿井用火安全管理。严禁在井下吸烟和生火取暖。瓦斯泵房及附近20 m以内不许存在明火。

（3）加强井下放炮的安全管理。井下作业时要对火药和雷管进行严格管理，实行审批使用程序。严禁简化放炮程序、放明炮及明电放炮、多母线放炮、违规填充炮泥、反向爆破、一次装药多次爆破、使用岩石炸药爆破等。

（4）加强摩擦撞击的安全管理。采煤机械截割部件上需加洒水喷雾降温设备，严禁在井下通风不良区域使用可产生火花的金属工具和机械设备。如果发生瓦斯事故，抢险救灾时须使用专用工具。

2.3职工不安全行为控制

造成煤矿瓦斯爆炸事故的原因是多方面的，有客观原因，也有主观原因；有直接原因，也有间接原因。依据安全学原理，引发事故的原因不外乎人（人的不安全行为）、物（物的不安全状态）、环（不安全的环境）三大因素，而人为因素往往是引发事故最直接、最常见的原因。其次，安全技术知识的普及和安全技能的提高，能使广大矿工掌握事故发生发展的客观规律，提高安全操作水平。矿工可通过安全教育掌握安全检测技术水平和提高安全控制技术，搞好事故预防，起到保护自身和他人安全的作用。安全教育可从以下3个方面进行：

（1）安全知识教育。使矿工掌握有关事故预防的基本知识，提高矿工的安全素质，从而提高煤炭企业整体事故预防水平。教育内容包括安全生产法律、法规知识、安全技术知识和安全管理知识。各种知识教育的深度可结合矿工所在岗位进行安排。

（2）安全技能教育。通过对教育者进行培训和反复的实际操作训练，使其逐渐掌握安全技能。在将知识转化为能力的过程中，使作业人员掌握完成本岗位安全作业技巧，具备相应的安全操作能力和紧急应变能力。安全操作技能教育应结合工种岗位，按照有关规程、标准有计划地进行。

（3）安全态度教育。通过安全态度教育使操作者尽可能自觉地掌握安全技能，克服不利于安全生产的思想和观念，树立科学的安全观念和法制观念，提高安全意识，端正安全态度，自觉遵章守纪，搞好安全生产。教育内容应该包括学习安全生产法律、法规、方针政策和企业规章制度，安全形势教育和结合典型事故案例开展的安全教育等。

3结语

篇（11）

0 引言

近年来，我国煤矿应急救援工作在减少矿山事故人员伤亡和财产损失、促进矿山安全生产方面发挥了重要作用。在救援时，救援行动的成功与否取决于救援队员能否迅速、正确地决策并实施，而这些又取决于救援人员的素质和他们平时训练水平。把虚拟现实技术作为一种训练学习工具，可以模拟或再现一个真实的环境，救护队员可以通过进入这个虚拟的环境，尝试采取各种各样的救援措施，从而获得训练。把游戏引入训练过程中使训练具有趣味性和吸引力，从而激发了救护队员的学习和训练热情，使队员得到更好的训练。本文将介绍一个基于虚拟现实的煤矿事故救援训练系统设计与实现，在第 2部分描述了一个虚拟煤矿事故救援训练系统总体结构，第 3部分就系统所用到的一些关键技术进行了探讨，第4部分详细描述了系统各模块功能，并给出了瓦斯爆炸事故场景的模拟以及煤矿火灾事故救援训练场景的模拟，第 5部分给出结论。

l 虚拟煤矿事故救援训练系统总体结构

虚拟煤矿事故救援训练系统主要用于矿山救护队员事故救援的训练。提出利用计算机技术建立一套以交互方式模拟接警、调度、现场指挥全过程模拟训练系统。该系统主要包括以下几个方面内容：

1)顶板冒落、火灾、水灾、瓦斯煤尘爆炸事故过程的模拟；

2)各种事故救援方案的编制；

3)各种事故救援方案效果的自动评估；

4)提供煤矿基本知识和完整的救援知识。

虚拟煤矿事故救援训练系统借助虚拟现实技术，将事故现场在计算机中真实再现。队员可以像操纵一个 PRG游戏一样。可以置身于～个真实的煤矿中，可以身临其境的去体验煤矿的各个环节和完成各种训练任务。主要训练救护队员对突发事故的实时处理能力，如何救护，将损失降低到最低限度。救护队员通过自己的经验并结合训练指导系统给出的参考指导，从而做出正确救援判断。图 1所示为虚拟煤矿事故救援训练系统总体结构。

2 虚拟煤矿事故救援训练系统关键技术

2．1虚拟煤矿事故救援训练系统关键技术

1)建立 3D模型关键技术

煤矿事故救援训练系统主要采用虚拟现实技术对事故场景进行再现。因此，在构建 3D模型时，鉴于煤矿 自身的特殊性，因其地质构造条件复杂、机械设备类型繁多等特殊条件，直接导致了矿 山模型的复杂性和多样性，模型的这种特点直接导致了对模型实时漫游等操作的效果难以保证。实验发现，运用多细节层次模型技术能较好地解决类似问题。为了增加整个场景的真实感和立体感，在建立建筑物等的模型时，采用纹理映射…技术来控制场景复杂度、加速图形绘制速度。

2)粒子系统建模

粒子系统方法就是将大量的粒子图元集合在一起，通过其属性的变化表现物体的物理特性。每个粒子在任一时刻都具有随机的形状、大小、颜色、透明度、运动方向和运动速度等属性，并随时间推移发生位置、形态的变化。每个粒子的属性及动力学性质均由一组预先定义的随机过程来说明。粒子在系统中要经过产生、运动和消亡三个阶段，这三个阶段中粒子的各种属性随时问的推移发生各种变化，从而充分体现出不规则物体的动态性和随机性。

在虚拟煤矿事故救援训练系统，场景中的火焰、烟、水束、爆炸等物体逻辑结构很难表达，很难用几个图元表示。而粒子系统适用于这类物体。

3)碰撞检测

为了使煤矿事故救援训练系统的虚拟效果更富有真实感，碰撞检测是必须要的。针对煤矿虚拟场景有着成千上万个运动着的物体。这种虚拟场景的几何复杂度使得碰撞检测的计算复杂度人大提高。然而精确的碰撞检测又与人们对系统的实时性相矛盾。因此需要一种数据结构对场景有效管理，二元空间分割树(BSP树)是一种对场景有效管理方法。

然而由于这种空问数据结构的静态特征使它们很难处理动态场景。对此用一种基于 BSP树的快速算法来管理整个场景，一种半调整。这一算法主要是用于处理动态物体的碰撞。它不需要完全重新构建树，可以通过部分调整使 BSP树结构达到最合适的平衡状态和保持最高的特性。 可以用一种调度算法来评估 BSP树开始失衡的地方，用一些策略来选择改变分割平面，从而降低更新带来的树结构改变的代价。

3 虚拟煤矿事故救援训练系统

3．1事故场景模拟系统

在煤矿事故模拟系统中主要包括：顶板冒落、火灾、水灾、瓦斯煤尘爆炸情形的模拟。限于篇幅，本文以瓦斯爆炸模拟为例。

由于瓦斯爆炸、燃烧、烟雾场景足由无数小颗粒随机运动而产生的，不仅外观形状极不规则，没有固定的形状，随机性大，更重要的是它的颜色、形状甚至声音时刻变化，使得对上述场景的模拟变得十分复杂。经过实验证明，比较成功的模拟方法足粒子系统算法。

爆炸的产生是通过定义粒子的数量，对新生粒子赋予初始状态值并在系统中产生这些粒子来实现的。应用粒子系统算法应定义粒子的主要属性有：生命周期，粒子数，粒子源的形状、粒子的大小、粒子的扩散速度，粒子的颜色。爆炸、燃烧以及烟雾的模拟场景根据时间改变它们的颜色、形状、位置和方向，以达到实时变化的效果。因此在应用粒子系统模拟爆炸和燃烧等场景时要进行动态的控制和变化。

粒子系统运行流程如下：

扔始化粒子

当程宁在执行时

妇袋粒子没有消亡

根据粒子的速受更赣粒子的位置

根据粒子的拥速度更新粒予的遮瘦

修改粒子的能量

如染粒予的能量小于某个阚值

设置粒子状态为酒亡

锄裂粒子击中场景物l奉或其他粒子

修改粒子的短霆、J，1、速受和能量

显示粒了

程宇结束

在爆炸的过程中，爆炸产生的烟雾的颜色是随着时间而时刻变化的。因此对爆炸混合物颜色的处理是十分重要的。根据常识，爆炸开始时爆炸混合物的颜色应该以雾状的银白色为主，随后变为橘黄色，最后红色成为主要颜色。随着时间的推移，火焰的颜色应该逐渐变黄、变灰，最后变黑。图2所示为瓦斯爆炸颜色的渐变过程。刚刚开始时以银白色为主，随后变为橘黄色，最后红色成为主要颜色。

3．2虚拟煤矿事故救援训练系统设计

救援训练系统主要是采用人工智能技术对训练者给以指导的。

虚拟煤矿事故救援系统包括：基本训练模块，专家知识模块，指导决策模块和训练评估模块。其各个部分功能定义如下：

基本训练模块。该模块主要是完成对队员的基本训练。该模块负责记录每个队员的静态信息：如队员的职位，喜好害怕等信息，和每个队员在训练过程中的动态信息：如队员已经完成的任务，所获得的经验，奖励，惩罚，所消耗的体力，所剩余的生命力值等动态信息。通过这些来反馈队员的生理、心理状态及受培训的程度，并将其设置相对应的值。然后评估模块通过…个最低评估标准来评判队员的训练程度、队员是否训练合格。对于合格的队员表示攻关成功，队员的各种分值相应的增减，并可以进入下一阶段的训练中。在本系统中，根据煤矿每一种事故发生严重程度分为4个关卡，每个关卡多有评分系统，可以根据队员闯关的表现情况进行打分，使队员在攻关的艰难过程中，磨练斗志，培养技能，提高自己的能力。随着攻关难度的增加，事故的严重程度越复杂，队员都有可能因伤失生命而导致攻关进程终止。

因此，队员必须学会保存生命力，尽可能减少伤亡。专家知识模块。该模块包括训练者完成所有任务所必须掌握的基本知识库和专家决策知识库。专家决策知识库内容主要是从处理煤矿事故有丰富实践经验的专家工作中提炼而成的。包括：避灾路线的确定；逃生线路的确定；选择救援措施等。它为指导决策提供依据。

指导决策模块。该模块是救援训练系统中的核心模块。它负责提供指导策略。如队员在训练过程中的纠错提示、帮助提示、评估提示等等。它通过对当前队员所处的事故类型和事故严重程度进行分析，在专家知识决策库的基础上，给出最佳救援方案。当然队员既可以参照指导决策也可以依据自己的经验做出决策。

训练评估模块。对训练结果的一个近似的客观估计和评价，即训练效果。最低的评估要求是被训练的救护队员的生命值大于零，即活着离开事故现场。对于救护队员活着离开事故现场是通过借助训练时间长短、基本训练模块的队员的心理生理状态等一些动态信息以及专家知识模块和决策指导模块的最佳逃生或救援路线结合得出综合评估结果。

本文是：t，~OpenGL与Vc++相结合在Windows平 台上实现基于C／S结构下的虚拟煤矿事故救援游戏式训练系统。用户可以对整个场景虚拟浏览和自动漫游，也可以对整个煤矿事故救援训练过程进行交互控制。

应用OpenGL的系统配置和Visual c++编译器的设置：动态链接库 ：GLU32 DLL、OPENGL32 DLL (放 到C：＼WINDOWS目录＼system32) 头文件：GL．H、GLAUX．H、GLU．H (放到 C：WrogramFileskM icrosoft Visual Studio＼VC98klnclude＼GL) 库文件 ：GLAUX LIB、GLU32．LIB、OPENGL32．LIB(放~ljC：Wrogram FileskMicrosoft Visual Studio＼VC98~IB) 打开菜单Project＼Settmgs，在弹出的对话框中选择Link标签，在Object~Libaray Modules--栏 中增)JHGLU32 LIB、 0PENGL32．LIB这两个文件。

用户在场景中用替身(Avatar)表示，在进入游戏训练时，用户可 以选择一个空闲的Player作为 自己的替身，在每一个场景需要选择相应的装备，执行相应的操作，并获得相应的积分何扣分，完成训练的目的。图3所示是对煤矿火灾事故救援训练场景的模拟过程：发现火灾一接警调度一灭火过程。首先是被训练队员发现火灾，并向上级报告火灾情况(发生地点、气体、温度、通风设施、巷道破坏情况等)。然后根据指挥，开展救援行动。

4 结束语

虚拟煤矿事故救援训练是对救援训练过程的仿真，目的在于使救护队员在计算机提供的虚拟环境中熟练掌握救援技术。通过过程仿真，重现煤矿事故现场，表现给救护队员一个逼真的三维视景环境，犹如身临其境，沉浸在煤矿事故的虚拟环境中。而且虚拟煤矿救援训练系统把游戏与教育练相结合，寓教于乐、寓训于乐，极大地提高了队员的想象力，激发学员的学习兴趣，强化学习效果，使队员在游戏中提高能力，在训练中体验快乐。

参考文献

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