预测预报技术概述
我国的矿产资源十分丰富，在地下资源开采过程中经常发生重大的动力灾害事故，有煤与瓦斯突出冲击矿压（岩爆、矿震）等，而且该问题随着采掘深度的不断延伸和开采规模的不断扩大日益严重，造成了大量的人员伤亡和财产损失，严重威胁着矿井安全生产。由于煤与瓦斯突出或冲击矿压能在一瞬间向采掘工作面空间喷出巨量煤与瓦斯流，不仅严重地摧毁巷道设施，毁坏通风系统，而且使附近区域的井巷全部充满瓦斯与煤粉，造成瓦斯窒息以至煤流埋人，甚至还会造成煤尘与瓦斯爆炸等严重后果，因此，致力于煤与瓦斯突出等煤岩灾害动力现象产生的机制、预测预报以及预处理的理论和方法的研究（特别是预测预报的研究）就十分重要了。
据统计，在全国595处国有重点煤矿中，有高瓦斯突出矿井347处，冲击矿压矿井120余处。针对我国严重的含瓦斯煤岩动力灾害，我们应该结合前人研究成果和其他动力灾害预测的新理论、新方法深入研究煤岩动力灾害的预测预报新技术和方法。
煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害预测的目的和意义在于：为采取合理有效的防突措施提供科学依据，减少防突工程量与时间，保证采掘生产的正常进行，保障井下生命和财产安全。煤与瓦斯突出预测的基础是人们对突出过程及其影响因素的认识。在对煤与瓦斯突出进行研究的一个多世纪中，各国的研究者经过不懈的努力，提出了各种各样的突出预测方法。从突出预测的范围与时间上来分，大致可分为两类：区域预测和局部预测。区域预测又称为长期预测，任务是确定矿井、煤层以及煤层区域的危险性；后者的任务是在前者的基础上，及时预测局部地点即采掘工作面的突出危险性，这种预测又可称为日常预测或工作面预测。根据突出预测过程及其连续性日常预测又可分为钻孔指标法和连续动态两类预测方法。
下面主要对煤与瓦斯突出、冲击矿压等矿山煤岩动力灾害预测预报技术进行介绍。
（1）指标（静态）预测法［26～27］
指标预测是通过钻孔获得一些反映工作面前方瓦斯突出危险性的量化指标来预测突出的危险性。预测时主要考察其中的单个或多个指标是否超过临界值。目前较多采用的指标有钻屑量S，钻孔瓦斯涌出初速度q，钻屑瓦斯解吸指标K1和Δh2，或这些指标的组合。通常，它们是通过钻孔获得的，具有分散和不连续的特点。
钻屑量是反应地应力大小的一个有效指标，首先由德国学者Noack等（1983）提出并得到了广泛的应用。在采掘工作面打预测钻孔，每钻进1 m测量钻屑量，其最大值超过临界值时具有突出危险性。煤炭科学研究总院重庆分院在南桐和梅田对煤巷进行了试验，认为钻粉量为正常量的3倍时最易倾出或压出，如果瓦斯压力大就会发生较大的突出。
钻孔瓦斯涌出初速度法是前苏联运用最广泛的日常预测法，已被列入前苏联的相关著作《煤、岩石和瓦斯有突出倾向煤层安全采掘规程》中。钻孔瓦斯涌出初速度被认为是一个反映煤体物理力学性质、煤层瓦斯和煤层应力状态的综合指标，已被列入我国防治煤与瓦斯突出细则。
当前所采用的钻孔（指标）预测方法都是通过钻孔来实现的，是目前我国采用的主要预测方法，对煤与瓦斯突出预测做出了重要的贡献。但是，该方法存在以下缺点：①打钻以及参数测定操作时间长；②工程量通常很大；③预测时间长；④对生产会造成一定影响；⑤费用高；⑥在钻孔附近取得的预测结果仅仅是局部的，并不能完全代表整个预测步长范围内的突出危险性，在预测时刻取得的结果也只是分散的、不连续的，并不能完全代表煤体稳定前整个时期的突出危险性，因为煤体处于动态变化之中，延期突出就是例证。
（2）动态（连续）预测法［28～38］
由于指标（静态）方法的一系列缺点，因此，动态连续预测的研究正日益引起人们的重视。目前，突出的连续预测有以下几种方法：①声发射监测技术；②利用环境监测系统连续监测工作面的瓦斯涌出变化特征，通过分析涌出与突出的关系来预测突出；③目前正在广泛开展的电磁辐射预测方法。
根据瓦斯涌出量预测突出的指标有德国学者提出的V30指标。V30是掘进工作面放炮后30 min内瓦斯涌出量与落煤量的比值。苏文叔根据国内外的研究，综合分析认为，V30与瓦斯涌出变动系数Kv两指标分别反映了工作面单位落煤量、瓦斯涌出量的上升幅值和工作面瓦斯涌出量增大、减小的变化幅度，它们与工作面前方的突出危险性密切相关，可作为瓦斯涌出动态预测法的两项主要指标，用Kv预测延期突出将是一个有希望的技术途径。刘明举则根据工作面瓦斯涌出特征，利用模式识别技术对基于环境监测系统的突出预测系统进行了初步研究，认为，在现有环境监测系统的基础上考虑工作面瓦斯涌出特征，利用计算模式识别技术研究非接触式煤与瓦斯突出预测系统是可行的。
煤岩变形破坏就是煤岩内部裂隙的产生、发展以及汇合贯通的结果。因此，从煤岩受力破坏的物理力学过程出发，研究煤岩变形破坏这一不可逆的能量耗散过程，以便进一步认识动力灾害发生机理，从而出现了可以表征煤岩动态破坏的综合指标方法——地球物理方法，如声发射和电磁辐射方法就是两种有效的地球物理方法。
在国外，利用声发射对前苏联顿巴斯煤田、英国的南威尔士煤矿以及德国、日本和波兰等国家的煤与瓦斯突出预测进行了许多研究。前苏联用记录声噪脉冲数的方法预报煤与瓦斯突出并在顿巴斯煤田进行了推广应用。研究表明，裂隙的产生和扩展都将以弹性波的形式产生能量辐射——声发射。早在20世纪40年代初，美国就利用声发射技术监测金属矿井的岩爆。加拿大研究人员研究了多种声发射监测系统，用于岩爆预测。
在我国，此方面的研究起步较晚。王建军就岩石声发射活动kaiser效应的影响因素及其在地应力测量中的应用进行了研究，以及张宝生就煤岩破裂声发射的特性进行了研究。万志军及周楚良将岩石裂纹产生时的声发射源简化为振弦的振动，得到了声发射频率与裂纹长度、声发射振幅与裂纹宽度之间的关系。我国平顶山矿务局从俄罗斯引进了声发射监测系统，并用于煤与瓦斯突出预报试验研究。声发射方法虽然能够较连续有效地评估煤层边缘的突出危险性，但也存在以下问题：一是仪器结构复杂，信号接收和转换也较复杂；二是压电传感器必须与煤岩壁面良好耦合，这在实际操作过程中是很难控制的。随着突出机理的深入研究，大容量、高速度计算机系统的引入和声接收技术的发展，用声发射技术进行突出预测可望获得突破。
此外，利用神经网络技术以及动力灾害过程中的热效应来进行预测等方面的研究也取得了一定的进展。
煤岩动力灾害电磁辐射预测技术［39～53］
与声发射法相比，利用煤岩变形及破裂过程中产生的电磁辐射预测煤与瓦斯突出等动力灾害现象的电磁辐射法有许多优点：可实现真正的无接触，有效信息的接收、传输等比较简单，且易于实现定向接收；信息较声发射丰富，即使在煤体流变过程（缓慢变形过程）中也有信号产生；大大减少了工作量，不受人工等外界干扰（对于井下机电设备等电磁干扰，则可采取屏蔽或定向接收来排除），可实现连续监测及预报，又能检验防突措施的效果。
目前国内外用电磁辐射方法预测预报矿山煤岩动力灾害现象的研究掀起了高潮。Airuni等研究了煤在外力作用下会伴随有电磁辐射产生。Poturayev等描述了岩石受压下电磁辐射和声发射的研究，它们的联合使用提供了煤岩应力状态的定量测定，使研究地球力学过程和提高岩石监测成为可能；测定和记录了煤、粘土岩、砂岩、花岗岩、石英岩和石灰岩等岩石变形和裂隙扩展形成的电磁辐射和声发射，结果显示利用声发射和电磁辐射的联合特征来监测邻近工作面易突出煤层的应力状态是可能的。Afanasenko等测定了盐矿开采期间天然和工业产生的电磁场，结果表明，从盐层产生的电磁辐射可以用来评价冲击灾害现象。Frid等则在现场研究了煤的物理力学状态（水分含量、孔结构等）、瓦斯对工作面电磁辐射强度的影响，还用谐振频率为100 kHz的天线测定了例如在各种采煤工作面条件下的天然电磁辐射，并用电磁辐射脉冲数指标确定了工作面前方岩石突出的危险程度。中国矿业大学利用电磁辐射监测技术对煤与瓦斯突出、冲击矿压等煤岩动力灾害现象进行预测预报研究已步入国际先进行列。如何学秋等分析了煤与瓦斯突出过程中的能量耗散，提出了电磁辐射是很有前途的非接触预测方法，还研究了煤岩破裂过程中电磁辐射信号的时间序列符合赫斯特统计规律，说明受载煤岩在变形破裂过程中，电磁辐射信号基本呈现逐渐增加的趋势，这对于预测预报煤岩动力灾害现象具有重要意义。何学秋、王恩元等还分析了煤岩体破裂过程中电磁辐射的特征，并列举分析了电磁辐射方法预测预报煤岩动力灾害现象的原理和技术。何学秋、王恩元、窦林名、聂百胜等利用电磁辐射技术对巷道稳定性进行了监测和评价，显示了电磁辐射监测技术在隧道稳定性监测方面的应用前景。
电磁辐射技术还可以对混凝土、岩石材料的变形破裂过程进行识别和监测，对于研究材料的断裂机理具有重要意义。电磁辐射监测技术是一种真正的非接触方法，随着电磁辐射动力灾害的判别方法及技术的日益完善和发展，必将显示出巨大的科学价值和应用前景。
但是，非接触连续预测煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害现象的研究还是很初步的，试验数据还不多，需要做更进一步的研究。
深埋隧道工程的灾害地质问题论文
摘要 ：在进行深埋隧道工程施工过程中，由于洞程较长，洞深埋设较大，地质条件较复杂，在施工时，如果处理措施不当会出现高地温、岩爆、高压涌水等问题。鉴于此，以实际工程为例，对深埋隧道工程主要存在的灾害地质问题进行了分析和探讨，保证了施工的顺利进行，以期为类似工程提供参考与借鉴。
关键词 ：深埋隧道工程；灾害地质；高压涌水
1工程概况
太行山高速公路邯郸东坡隧道位于武安市岭底村南、七水岭村东、涉县东坡村东北处。隧道为分离式特长隧道，隧道工程总施工长度为3134m。左幅为ZK38+624~ZK41+740，长3116；右幅为K38+642~K41+776。最大埋深为176m。本文以此工程为例，对深埋隧道工程主要灾害地质问题进行分析和探讨。
2深埋隧道中的高地温难题
深埋地下隧道的工程中，地质问题是需要进行探索和研究的关键领域，最先要通过预测天然地温，一旦地温超过30℃一般将其称之为高地温。高地温不仅会恶化深埋隧道作业的环境，还会严重降低工人的劳动生产率，甚至会对现场施工人员的生命造成极大危害。此外，对深埋隧道施工材料选取的难度也相应增加[1]。然而，地温值是随着地下工程埋深在不断变化的，但地下工程的最大埋深和地温值的增加关系不是呈线性的，因为造成这种深埋隧道中的高地温问题的原因主要是地下水活动以及近期岩浆活动中放射性生热元素含量较高等。
3深埋隧道与岩爆的高地应力问题
在深埋地下隧道的工程中，其中一个突出的地质难题就是岩爆问题。地下隧道工程埋得越深，其地应力就会越高。深埋隧道工程和近地表工程的不同之处除了具有较高的水平构造应力外，最主要取决于围岩出现的高地应力。它不仅在硐侧壁引起高压应力，还导致硐顶部出现高拉应力，这样会导致硐室围岩不稳定，埋下隐患。由于高地应力的存在，一些黏性土含量较高，而硬岩含量较低的围岩就会产生被塑性挤出的可能。高地应力不断释放，地下隧洞就会发生变形，往往会出现隧洞短时间内突然变小的异常现象。就好比从掌子面距离正洞30m开始，洞身变形的长度有40m，起初的支架保护结构破坏就会非常严重，通过测量计算，隧洞拱顶的下沉在10~20cm之间，隧洞的拱脚和边墙也出现不同程度的挤压和移位，甚至还有混凝土开裂的情况[2]。这时就需设计一套科学有效、刚柔结合、综合治理的施工方案。为克制高地应力，考虑使用约1万根超长锚杆，要求总长超过11×104m，把地下隧洞中的断面改成环形成拱，做到先柔后刚、先放后抗的设计要求。岩爆受影响的原因有地震爆破，也有相邻岩爆或机械等外因动力的振动，但其中影响岩爆的最基本原因是岩石的结构特征。经过大量的数据分析发现，岩石颗粒排列呈定向排列还是随机排列，岩石是胶结连接还是结晶连接，是钙质胶结还是硅质胶结，这最终关系着岩爆烈度的强弱。例如：（1）随机排列的花岗岩、闪长岩等岩石的岩爆烈度，会比片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩等具有定向排列的围岩颗粒更强一些；（2）结晶连接的深层岩浆岩石中的岩爆烈度比胶结连接的沉积岩强；（3）具有硅质胶结岩石的天生桥二级水电站引水隧洞比关村坝的隧道中钙质胶结岩石的爆烈度强。
4深埋隧道中的高压涌水难题
深埋地下隧道的施工过程中，除了高地温以外，涌水问题也成为隧道运营中亟待解决的又一难题。由于地质条件复杂，隧道通过的地段会挖掘出很多水流量大的地质单元，一般就会出现涌水量大或水头压力高的情况。地下水水压在深部岩体中极高时，就会导致岩体水力劈裂。这就说明在高水头压力的作用下，在岩体的突水点附近，岩体断续裂隙、裂缝是朝着某个方向的，受网状交织的构造裂隙影响，经过融合后发生扩展的裂隙、空隙最终张裂开来。随着隧道深部岩体涌水量越来越大，地下水水压越来越高，会导致深埋隧道工程围岩水力劈裂。一旦出现水力劈裂的情况，就会迅速连通裂隙，空隙的张裂程度就会越来越大，涌水的渗透力会越来越强。再加上动水压力的影响，裂隙会再扩展，而使在裂隙面上的充填物发生剪切变形和位移。不论是在深埋隧道工程中还是在浅埋隧道中，容易发生的地质灾害主要表现为断层破碎带，岩体不整合接触面和结构不利组合段造成的塌方、地震，还有瓦斯爆炸、有害气体以及溶岩塌陷、泥屑流等[3]。其中，瓦斯爆炸主要指甲烷CH4在相对封闭的煤系构造地层中，由冲击波的产生、剧烈的氧化作用而导致的爆破，其灾害性极强。
5基岩裂隙水
基岩裂隙水的含义
只有储存在坚硬岩石裂隙中的非可溶性地下水，才被统一归纳在基岩裂隙水的`传统范畴中，根据含水介质的基础特征，可以将地下水分为空隙、裂隙、岩溶3种，但并非在地下水、岩石以及岩石中的空隙这3者之中产生对应关系。贮水空隙系统具有双重空隙介质，在地下水勘探中，关于贮水空隙类型还探索到了新的领域。基岩裂隙水主要存在于受符合地质构造条件的属坚硬或半坚硬的岩石所控制的以裂隙为主的贮水空间，是具有运动、富集规律的地下水。不管是溶蚀裂隙地下水在可溶性岩石中的部分，还是孔隙裂隙水中的半坚硬岩石，都属于基岩裂隙水，而它与其他类型地下水的基本区别，关键在于是不是受地质构造因素的严格控制。岩石含水的裂隙有成岩裂、构造裂和风化裂，主要是依照它的成因来划分的。如果非要与风化裂隙水和成岩裂隙水作比较，那么水源集中、水量较大的必定是构造裂隙。
基岩裂隙水的特点
由于主控因素作用，不同的蓄水构造中分布、富集基岩裂隙水的基本规律和决定主控的因素也基本相同，具有独特的分布和运动规律。我国基岩裂隙水富集的基本特色理论就是蓄水构造系统，其主要特点如下。（1）基岩裂隙水具有复杂多样的埋藏和分布形态。将储存、运移基岩裂隙水的空间和通道，叫做岩石裂隙。基岩裂隙的大小和基岩裂隙的形状，以及控制埋藏和分布裂隙发育带的产状，都是受地质构造、地层岩性、地貌条件等影响的。埋藏、分布不均匀的基岩裂隙水，大多具有不规则的含水层、多种多样形态、分布呈带状的特点[4]。比如用脆性和塑性这两种地层做比较，会产生较强的赋水性。若裂隙发育在褶皱构造中，像褶皱轴、转折、背斜倾伏等处，富水段的形成就会比较容易，而压性断裂破碎带中的赋水性是比较差的。（2）复杂的基岩裂隙水中，由于储存空间中不均匀的介质，埋深程度不同的同一含水层，其地下水的运动状态也各有不同。对于岩石中所要形成和分布的空隙，最基础的因素是地质构造，主要表现在：岩石裂隙的发育和裂隙水的储存都是受地质构造和地层岩性所影响，其中，基岩裂隙水的运动规律也被地质构造所牵制。由于地下水面的不同，即便是在基岩相同的裂缝水中，也是有时而出现无压水，时而出现承压水的情况[5]。层流、管道流、紊流、明渠流水是在岩石裂隙、溶洞的特殊形态作用下形成水运动的不同状态，因此，基岩裂隙水的不均一性以及强烈的方向感，是导致裂隙岩体的透水复杂多样、不具有规律性的根本原因。
6结论
在深埋地下隧道的工程中，比较突出的几大地质难题包括高地应力及岩爆问题、高压涌水突水问题、高地温问题等。此外，还有像地震震害、瓦斯有害气体爆炸以及涌水突泥、围岩塌方、岩溶塌陷、泥屑流等。于是，在这个复杂的、系统的深埋隧道工程中，关于灾害地质的研究，对隧道工程能否顺利开展是关键的一步，在隧道工程施工前应按照隧道工程的各方面具体情况，采取有效、有针对性的防御措施。
参考文献：
[1]重庆交通科研设计院.公路隧道设计规范：JTGD70—2004[S].北京：人民交通出版社，2004.
[2]上海市隧道工程轨道交通设计研究院，清华大学.隧道工程防水技术规范：CECS370—2014[S].北京：中国计划出版社，2014
[3]孙赤.锦屏二级深埋隧道大理岩段突水破坏机理研究[D].成都：成都理工大学，2014.
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安全专篇是指在煤矿初步设计的基础上对煤矿安全设施和条件的设计，包括煤矿初步设计安全专篇说明书和附图两部分。3 基本规定 矿井初步设计安全专篇必须在以下资料基础上编制：a） 经国土资源部门评审备案的相应级别的井田勘查地质报告；b） 省级及以上政府有关主管部门项目核准（审批）的批复文件；c） 国土资源部门划定井田范围批复文件或颁发的采矿许可证；d） 安全预评价报告。 矿井初步设计安全专篇编制必须符合《煤炭产业政策》、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿安全规程》等政策、法规、标准要求。 矿井初步设计安全专篇必须在初步设计的基础上进行编制，矿井初步设计及其安全专篇应由同一个设计单位进行编制，编制单位必须具有相应设计资质。4 编制内容 概况 矿区开发情况。包括矿区总体规划，现有生产、在建矿井的分布和开采情况，小窑分布及开采情况；属于非新建项目的，要介绍其建设、安全生产情况。 项目设计依据。包括建设单位提出的要求和目标、提供的主要技术资料与审批文件，设计编制的主要原则和指导思想，国家有关安全法律法规、规范和标准等。 建设单位基本情况。项目建设单位的组成、主营业务、煤炭建设与生产业绩、近年安全生产状况。 设计概况 地理概况。矿区、矿井所在地理位置、交通情况、地形地貌、水系河流、气象与地震、环境状况等情况。附：交通位置图。 主要自然灾害。井田所在区域洪水、泥石流、滑坡、岩崩、不良工程地质、灾害性天气等方面。 工程建设性质，新建、改建、扩建。 井田开拓与开采。井田境界、储量、设计能力及服务年限；井田开拓方式、采区布置、采煤工艺及主要设备，建设工期等。附：井筒特征表。附插图：开拓方式平、剖面图。 提升、排水、压缩空气系统。主要设备型号和主要技术参数。 井上下主要运输设备。地面铁路、公路及其它运输方式，井下主要、辅助运输方式及设备。 供电及通讯。供电电源、电压、电力负荷、送变电方式、地面供配电、井下供配电、安全监控与计算机管理，通讯及铁路信号等。 地面辅助生产系统。包括原煤进仓装车、洗选加工、矸石排放，以及供排水、污水处理、井口降温采暖等系统。 地面设施。工业场地及周边用于生产生活的重要建筑物与构筑物。附：工业场地总平面布置图。 技术经济。劳动定员汇总表，主要技术经济指标。 矿井开拓与开采 煤层埋藏及开采条件 地质构造及特征。地层、煤系地层及含煤性。煤系地层走向、倾向、倾角及其变化规律；断层、褶曲、陷落柱、剥蚀带发育情况及其分布规律；火成岩侵入情况及对煤层和煤层顶底板的影响；构造类型。附表：主要断层特征表 煤层及煤质。煤层赋存情况（包括可采煤层层数、厚度、倾角、结构、节理、层理发育情况等）、煤层顶底板岩性特征、物理力学性质、结构及变化规律；煤层露头（含隐露头）及风化带情况；煤质及煤种。附：可采煤层特征表。煤质特征表。附：煤层柱状图。 矿井主要灾害因素及安全条件。煤层瓦斯赋存及规律，煤层瓦斯含量、压力，矿井瓦斯等级，矿井煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性，其它有毒有害气体情况；各煤层煤尘爆炸指数及爆炸危险性；煤层自燃发火期和自燃倾向性；煤层顶、底板情况；冲击地压危险性；地温情况。邻近矿井瓦斯、煤尘、煤的自燃、煤与瓦斯突出、地温等实际情况及鉴定研究成果。 矿井开拓系统 井筒井筒的设置及功能。井筒和工业场地工程地质条件、防洪设计标准、保护煤柱的留设等；进、回风井口的安全性。 采区（或盘区、下同）划分、采区及煤层开采顺序、采区接替关系，划分依据及其合理性分析；煤层下行开采的顺序确定；煤层上行开采的分析论证。 主要巷道主要巷道布置层位、安全煤柱、安全间隙、支护方式、安全风速、其它安全措施等。插图：井筒、开拓、采区主要巷道断面图。附：开拓方式平、剖面图。 竣工投产应具备标准条件，采区包括盘区大巷应贯穿整个采（盘）区。 采煤方法及采区巷道布置 采煤方法的合理性分析。应对综合机械化采煤、放顶煤采煤法、水文地质条件复杂、煤层自燃、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯突出矿井、冲击地压矿井、薄煤层、大倾角煤层和特厚煤层等难采煤层的适应性和安全性进行分析。 采掘设备的安全性液压支架的支护强度、防倒、防滑措施；倾斜和急倾斜煤层开采时的防飞矸措施等。 采区巷道布置。采区上、下山、采煤工作面顺槽等巷道布置方式。对有冲击地压、煤层自燃和煤与瓦斯突出等条件下巷道层位的选择与分析。高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险矿井采区和开采容易自燃煤层的采区以及低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，其专用回风巷的设置情况。采区及工作面加强支护的要求等。附：采（盘）区巷道布置及机械配备平、剖面图；井下运输系统图。 顶板管理及冲击地压 顶板灾害防治及装备影响矿山压力显现基本因素分析：煤层顶板岩性、顶底板类别、物理力学性质对可能产生顶板事故的影响分析；断层与褶曲、挤压带与破碎带、冲刷、节理、裂隙、煤层倾角、开采深度、采高、控顶距对矿山压力显现的影响。一般顶板冒落灾害的防治措施及装备：回采工作面顶板管理方式的选择，回采工作面支架的选择论证，采区顺槽巷道支护的选择论证；沿空掘（留）巷的安全措施。掘进工作面支护选择论证、交叉点支护的选择论证。矿山压力观测设备：综采工作面、高档普采工作面、其它采煤工作面及掘进工作面各种矿山压力观测设备。坚硬顶板跨落灾害的防治措施：顶板岩石特性、物理力学性质、顶板岩层厚度、临近矿井顶板冒落情况等。预防措施及装备：顶板高压注水、强制放顶等措施分析。岩石钻机、高压注水泵、矿山压力观测设备（如：微震仪、地音仪、超声波地层应力仪等）。 冲击地压矿区或邻近矿井或本矿冲击地压发生的历史资料；影响本矿冲击地压发生的因素分析（地质因素、开拓开采因素）；冲击地压预测（冲击地压预测方法、预测仪器仪表和设备选型）；冲击地压防治措施（设计原则、防治措施等）。附：上下煤层对照图、冲击地压的预测和防治工程图（必要时附）。 井下主要硐室井下架线式电机车修理间及变流室、井下蓄电池式电机车修理间及充电变流室、井下防爆柴油机车修理间及加油(水)站、井下换装硐室、井下消防材料库、防水闸门硐室、井下急救站、避灾硐室、井下降温系统硐室等的规格、要求（装备）、服务范围、层位位置选择、支护形式、通风方式等。 井上、下爆炸材料库位置、库房型式、支护、通风、照明、通讯；距主要井巷（建构筑物）距离；爆炸材料库采取的安全防范措施。 安全出口矿井、采区、工作面安全出口设置及保证措施。 矿山压力及地质测量类仪表、设备配置 瓦斯灾害防治 瓦斯灾害因素分析 瓦斯赋存状况瓦斯成分、瓦斯参数（瓦斯风化带、瓦斯压力、各煤层瓦斯含量及梯度等）、煤层逶气性系数、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性、其它有毒有害气体情况。 瓦斯涌出量预测及变化规律分析根据不同水平的瓦斯参数预测矿井不同水平或开采区域的瓦斯涌出量、矿井瓦斯等级，从不同区域不同埋深分析研究矿井瓦斯涌出的变化规律等。 瓦斯灾害治理措施选择研究确定降低矿井瓦斯浓度的可能途径，对风排、抽排比例关系进行定性、定量分析。 防爆措施 防止瓦斯积存的措施。健全稳定、合理、可靠的通风系统；保证工作面有充足的风量和合理的风速；确定瓦斯异常区装备、管理标准。 控制和消除引爆火源。防止爆破引燃瓦斯；防治自燃措施；电气防爆措施；防止撞击产生火花的措施；防止产生引燃（爆）火源（明火）的措施。 地面储、装、运等辅助生产系统防爆措施 隔爆措施（见） 瓦斯抽采 矿井瓦斯储量瓦斯储量、可抽量及瓦斯涌出量计算。 抽采系统和方法瓦斯抽采系统的选择及合理性分析；地面集中抽采（预抽）的预抽量、预抽时间、预抽效果分析。本煤层瓦斯抽采方法；临近层抽采方法；采空区抽采方法；抽采巷道的选择和布置；钻场布置和钻孔参数。 抽采管路及其设备抽放系统的主、干、支管管径、材质、连接方式，主管路的趟数；抽放管路的布设和敷设方式，安全间距；管路的附属设施（如阀门、计量装置、放水器、除渣装置、管路瓦斯参数测定孔等）及其布设原则；井下管路的阻燃性和防砸、防静电、防腐、防漏气、防下滑措施，地面管路的防冻和防雷电、静电措施；矿井不同时期的抽放流量、负压及时间界限；瓦斯储存、利用方式及所需正压，抽放设备选型及工况点（应考虑抽放设备实际工况与标准工况的换算），设备富裕能力（≮15%）校验，设备工作及备用台数；瓦斯抽放站的辅助设施（起重、冷却、采暖、通风、测量及计量）、安全设施（防爆器、防回火装置、放空管、避雷、灭火器具），安装布置方式，防火间距，机房安全出口；抽放设备及设施选型合理性和运行安全、可靠性分析；附：抽放管路系统图、抽放泵特性曲线图。 安全保障措施抽放系统及抽放泵站安全措施：抽放站场、钻孔施工防治瓦斯措施；管路及抽放瓦斯站防雷电、防火灾、防洪涝、防冻措施；抽放瓦斯浓度规定；安全管理措施。监测监控子系统的组成、功能及设置。 防突措施 煤与瓦斯突出的危险性分析煤层赋存、顶底板等情况；瓦斯特征；煤层的物理力学性质；矿井或邻近矿井煤与瓦斯突出情况；各煤层瓦斯突出危险性鉴定结果。 综合防突措施（开拓方式和开采顺序；采煤方法和巷道布置；采区巷道和顶板管理；通风等）。 煤层注水防突（煤层注水的布孔形式、位置、长度、注水量等参数结合防尘、防突等因素综合考虑，详见）。 开采保护层：保护层的确定；保护层作用有效范围的圈定；开采保护层的几个技术问题—主要巷道布置、井巷揭突出煤层地点的选择、预抽被保护层的瓦斯、保护层的有效保护范围及有关参数确定、保护层的回采工作面与被保护层的掘进工作面超前距离的确定、防止应力集中的影响、留煤柱时采取的措施、掘进通风和局部扇风的选择、井巷揭煤前通风系统和通风设施及采区上山布置方式、其它应注意的问题。 预抽煤层瓦斯；石门和井巷揭煤的防突措施；煤巷掘进防突措施；回采工作面防突措施。 预测预报措施，煤与瓦斯突出预测仪器。 安全防护措施井巷揭穿突出煤层和在突出煤层中进行采掘作业时的安全防护措施；压风自救系统（压风自救硐室；压风自救点；自救系统需风量校验，管路设施）；个人防护措施等。附：压风自救系统图。 矿井瓦斯及其它气体检测仪器、设备配置 矿井通风 通风系统矿井通风方式和通风方法。矿井初、后期进回风井数目及位置、功能、服务的范围及时间；改扩建矿井增加和弃用的井筒情况。附插图：通风系统图（初、后期）、通风网络图（初、后期）。 矿井风量、风压及等积孔矿井不同时期的需风量计算及风量分配、风压、等积孔计算及通风难易程度评价，应考虑自然风压及海拔高度影响。附表：初、后期风压计算表。 掘进通风掘进通风方法、通风设备、防止产生循环风的安全措施。 硐室通风井下独立通风硐室的通风系统及安全措施，采用扩散通风的硐室及通风要求。 井下通风设施及构筑物井下各种风门、挡风墙、风帘和风桥、调节风门、测风站的设置及技术要求。 矿井主通风机及矿井反风矿井通风设备选型及正常、反风工况点（应考虑自然风压影响及海拔高度对特性曲线的修正），通风设备的余量及电机功率（包括反风功率）校验；工况调节方式，辅助设施（防爆门、风硐、风门、起重、润滑、液压、冷却散热、消音、测压、灭火器具），安装布置方式，机房安全出口，风门防冻措施，性能测试方式；反风方式、反风系统及设施；多风机联合运转时的性能匹配及工况点稳定性；通风设备及设施选型合理性和运行安全、可靠性分析。多风井实施反风的技术措施和方法。附：初、后期风机工作和反风特性曲线图。 井筒防冻井筒防冻方式、计算参数、设备选型及相应的安全措施。 降温措施及设备选型 矿井致热因素热害种类、热害程度及致热因素分析。 矿井地热、热水分布状况及岩石热物理性质可采煤层上下主要层段岩石热物理性质及参数；热水型矿井的热水形成、运移、水温及水量等主要参数；地热型矿井的原始岩温、干湿球温度等主要参数。 矿井热源散热量计算地温情况及热害对职工的影响；风温预测计算及采取的降温措施。 降温措施及设备选型开拓、采掘布置措施；通风系统及通风管理措施；地热及热水型矿井封堵、疏干措施；人工制冷、降温等措施；降温设备选型；采用各种措施的经济技术比较；降温措施及预期效果。 矿井通风检测类设备配置 粉尘灾害防治 粉尘危害及防尘措施 粉尘种类和危害程度分析粉尘的种类、游离二氧化硅含量、煤尘的爆炸性、粉（煤）尘的危害性等。 防尘措施的确定各采掘工作面、装载点、卸载点、运输、仓储．．．．．．等产生粉尘的尘源地点，采用的降尘、除尘、捕尘以及对沉淀在巷道中的煤尘所采取的综合防尘措施。回采、掘进工作面除尘。 煤层注水 煤层注水设计依据煤层的物理特性、煤层顶底板的物理特性、煤层的结构特征等；论述煤层注水的必要性。 注水工艺、参数及设备注水方式的选择、注水参数及水质的确定；注水系统的选择、注水设备和仪表的选择。 井下消防、洒水（给水）系统井下消防洒水系统：水源及水处理、水量、水压、水质、给水系统（系统选择、水池、蓄水仓、加压、减压、管网）、用水点装置（灭火装置、给水栓、喷雾装置）、管道、加压泵站、自动控制。 粉尘监测及个体防护设备 粉尘检测主要检测方法及频率，粉尘传感器布置及检测仪表。 个体防护设备个体防护设备的选择及配置。 防爆措施（有煤尘爆炸危险矿井）防尘降尘措施、电气设备及保护、撒布岩粉、防止火源引起煤尘爆炸的措施等。 隔爆措施（有煤尘爆炸危险或有瓦斯涌出矿井）防止爆炸由局部扩大为全矿性的灾难所采取的措施。 隔爆水棚（水槽、水袋）水棚的结构、选型、计算与布置以及水棚给水系统。 隔爆岩粉棚粉棚的结构、布置、计算，对岩粉的要求与岩粉原料。附：隔爆水棚、岩粉棚布置图。 矿井地面生产系统防尘地面生产系统防尘；排矸系统防尘；喷雾洒水除尘措施及装备。 矿井总粉尘、呼吸性粉尘检查、检测类仪器仪表配置 防灭火 煤层自然发火危险性及防灭火措施 煤层自然发火危险性煤层自燃发火危险性参数及矿井的火灾特点。邻近矿井煤层自燃发火的特点和规律、煤层的发火期。 煤的自燃分析预测从煤的化学成分及变质程度、孔隙率、地质构造和内生裂隙、水分、炭化程度、煤岩组分、硫磷含量、瓦斯含量、吸氧速度、温度及开拓方式、采煤方法、通风方式等等方面分析。 煤层的自燃预防措施应根据矿井煤层自然发火的特点、开拓开采方式、先进适用的科技成果，选择适宜的开拓开采和通风方式，确定预测预报自然发火的方法，火灾监测系统设置等。 防灭火方法 灌浆防灭火：设计依据及主要技术资料、灌浆系统的选择、灌浆方法的选择、灌浆参数的计算及选择、灌浆材料的选择、泥浆制备、注浆管道和泥浆泵选择。附：灌浆系统图。 氮气防灭火：设计依据及主要技术要求、注氮工艺系统及设备、注氮参数。附：注氮工艺系统图。 阻化剂防灭火：设计依据、阻化剂的选择、喷洒压注工艺系统、参数计算、喷洒压注设备。 凝胶防灭火：主料、基料及促凝剂的选择、参数计算、压注、喷洒设备选择等。 其它防灭火方法：泡沫灭火技术、均压通风等。 井下外因火灾防治 电气事故引发的火灾防治措施井下机电设备硐室防火措施、井下电气设备的防火措施、井下电缆、井下电气设备的各种保护。 带式输送机着火的防治措施井下阻燃输送带选择、巷道照明、驱动轮防滑保护、烟雾保护、温度保护和堆煤保护装置，自动洒水装置和防胶带跑偏装置，机头机尾硐室自动灭火系统、火灾报警装置以及监测监控装置。 其它火灾的防治措施防止地面明火引发井下火灾的措施；防止地面雷电波及井下、防止井下爆破引发火灾的措施；空压机的防火与防爆措施；防止机械摩擦、撞击等引燃可燃物的措施等。 井下防火构筑物井下防火门硐室、消防材料库、防火墙、采区和工作面密闭等。 矿井防治水 矿井水文地质 水文地质情况井田水文地质条件，主要含（隔）水层类型，矿井水文地质条件、水文地质类型；井田临近矿井和小（古）窑涌水及积水情况以及地表水体、废弃的矿井、小窑老塘积水情况、地质构造的导水性；第四系含（隔）水层特征及积水情况；封闭不良钻孔情况；矿井主要含水层或积水区与主要开采煤层之间的关系；矿井正常涌水量和最大涌水量。 矿井水文地质特点、水患类型及威胁程度分析、可能发生突水的地点和突水量预计。 矿井防治水措施的确定 矿井开拓开采所采取的安全保证措施。矿井开拓工程位置及层位选择、采掘工程所采取的防治水措施。 防治水煤（岩）柱的留设。防治水煤（岩）柱的种类、防治水煤（岩）柱的留设原则、计算依据、方法与结果。 区域、局部探放水措施及设备。探放水原则、探放水方法的确定、探放水设备的选择、探放水时的安全措施。 疏水降压。根据矿井具体水文地质条件确定：疏水降压地点、方法和降低水头值的确定，疏水工程设计，疏水降压设备选择。 防水闸门。分析设置防水闸门的必要性，防水闸门规格，防水闸门硐室位置及设计计算结果，施工及管理要求。 井下排水。矿井不同时期井下正常、最大涌水量；排高及时间界限，地面所需附加扬程，排水方式；排水设备选型及管路淤积前、后的工况点（应考虑海拔高度对参数进行修正，以及并联运行）；排水泵的工作、备用、检修台数，预留预设情况，排水能力校验，电机功率和吸上真空高度校验，泵与管路的运行组合，水泵的充水方式和起动、调节方式；排水管路管径、材质、连接方式和壁厚校验，阀门，管路趟数及敷设井巷和方式；水质pH＜5时的防酸措施，管路的防腐，排水系统防水力冲击措施，管路预留位置；泵房附属设施[引水、起重、运输、配水井/阀及硐室，大功率泵房的通风散热和降噪措施；配水井、联轴器的安全防护；排水设备及设施选型合理性和运行安全、稳定性分析。水泵房位置及通道，水仓布置及容量。附：水泵特性曲线图、排水系统图。 地表水防治。设计依据、地面水防治、地面水防治工程及装备。 小窑、老窑水防治。小窑、老窑分布范围、积水情况，与矿井的开拓开采之间的关系、影响程度，提出其积水区域实现安全开采的防治水技术途径和安全技术措施。 电气安全 提升、运输、空气压缩设备 矿井监控系统 矿井救护、应急救援与保健 安全管理机构与安全定员、培训 待解决的主要问题及建议施工图阶段和施工中应注意和解决的问题。对于改扩建矿井，改扩建期间的安全措施和新老系统转换的说明。对需要进行专项安全设计的说明。
Abstract China's coal as the main body of China's primary energy in the whole process of national economic development an extremely important position. China's coal production and the exploitation of workers in well-oriented, while the underground work is first of all faced the problem of ventilation in the mine production process, we must continue to be ground fresh air supply to the various underground sites for staff and the exclusion of breath, and diluted Underground a variety of toxic and harmful gases and mineral dust, mine to create a good environment to protect the underground staff's health and labor safety. Paper of mine in meteorology, mining area into production capacity, topography geology, spontaneous combustion tendency of coal, coal bed gas, such as information on the situation on the basis of the development of mine ventilation system for the partition type of ventilation, ventilation method for taking the ceremony. Then the resistance of the mine ventilation, air flow requirements, such as a plot hole analysis. Required to arrive at the mine air volume, and ventilation period of easy and difficult period of negative values, and a selection of fan, the last of mine ventilation control of major disasters are described, and made mine disaster avoid the lines.
浅论露天煤矿开采环境问题及防治对策论文
一、露天煤矿开采引发的环境问题
(一)对土地的破坏
露天煤矿区对土地资源的破坏主要表现在露天采场的直接挖损、外排土场压占土地和工业广场的占用等。挖损是对原地表形态、浅部地层、生物种群的直接摧毁,致使原土地不复存在,压占是挖损过程中产生的废弃岩土堆置于外排土场上造成原地貌功能的丧失。挖损和压占等工程活动直接破坏了表层的植被,导致这一区域原先处于相对稳定的系统受到干扰,使区域内的土地利用、植被覆盖、地貌、保水力等生态因子发生巨大的变化。
(二)水污染问题
露天煤矿开采对地表水和地下水污染最严重的是煤矿排土场淋溶水。排土场的煤矸石中富含碱金属、碱土金属和硫等,大气降水淋溶了煤矸石中的无机盐类,含无机盐类的淋溶水流入地表水体会对地表永体造成污染,渗入地下含水层,也会污染地下水体。此外,采场周围水体和大气降水汇入采场矿坑,也会由于矿坑积水浸润采场的残煤露头,而使煤层中的硫和重金属等污染物质溶入水体而使地下水受到污染。
(三)空气染污问题
露天煤矿排土场污染最严重的因子为剥采区、排土区和运输道路两侧一定范围内的粉尘。此外,露天煤矿排土场大多没有土地复垦和再植被,每个露天煤矿的外排土场都会形成一个几百到几千公顷的人为荒漠化土地,春秋时节,荒漠化的排土场所产生的扬尘等亦会使周围大气造成严重的污染。
(四)环境地质问题
露天采矿形成的矿坑边坡及排土场边坡,由于地质构造、边坡岩体、地表水及地下水作用、采矿工程活动等原因诱发一系列诸如滑坡、塌陷、泥石流等突发性或缓变性地质灾害,危及该地区周边工业企业与民居建筑的安全,造成人员伤亡及巨大的经济损失。因此,滑坡、塌陷等地质灾害贯穿于露天矿开采的始终,并有可能延续到闭坑后。
二、露天煤矿开采引发环境问题的防治对策
(一)土地破坏的防治措施
1、耕作层土壤和表层土壤是经过多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深层生土所不能替代的,对于植物种子萌发和幼苗生长有着重要作用。应对矿区拟破坏的露天采矿场熟化的表土进行剥离,用汽车运输到指定表土堆放场堆存,闭矿后直接作为露天采矿场复垦用土。
2、修建运输道路时,要充分利用已有矿山运输道路、乡村道路,不占或少占耕地、林地。避开土壤状况良好、植被生态复杂地段,减少对矿区植被和土壤的破坏。
3、采用机械、人工等方式对采场边坡进行清理,清除松动、凸起的碎(块)石。对平台进行人工、机械平整,清除场地内较大石块;休息室、表土堆放场建筑进行拆除、平整;区内道路进行平整、回填;平整后场地坡度要满足复垦场地需求。
4、对平整后的平台场地穴状坑及采场边坡平台进行覆土,覆土来源为矿山开拓时剥离堆存于表土堆放场的表土。采用机械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原则平覆于拟复垦林地的场地,覆土平均厚度≥0、5米。
5、矿区复垦土壤以生土为主,土壤养分含量和地力不足,恢复待复垦土地的肥力和生物生产效能,就必须采取恢复土壤、肥化土壤的`措施。因此复垦的地块根据当地情况增施农家肥与生物菌,林木落叶留底以提高土壤的有机物含量,改良土壤结构,改善土壤理化性状,增加土壤肥力。
(二)空气污染的防治措施
1、施工扬尘防治措施。土石方开挖避免在大风天气进行,完工后及时回填、平整场地;工业场地辅助配套工程施工,首先做好路面硬覆盖;易产生扬尘的建筑材料采用封闭车辆运输;设置围布、挡板,禁止高空抛撒建筑垃圾和起尘的料、渣土的 外溢;施工扬尘防治关键要加强施工管理,管理到位,可以有效减轻对环境的影响。
2、运营期地面运输系统的防尘措施。输煤系统带式输送机栈桥露天部分均加设皮带罩棚,筛上设布袋除尘器集尘;在其周围设置彩色防风挡板,阻挡煤尘的扩散。储煤设施应采用圆筒仓储煤方式;转载点、原煤卸载站设置通风除尘装置和喷雾洒水装置。
3、采场、排土场扬尘治理。对采掘工作面,合理布置炮孔,正确选择爆破参数和加强装药、 冲填等作业的管理,爆破前向岩体注射高压水,或利用洒水装置;钻机设袋式集尘器,爆破后洒水降尘;配备洒水车往返于坑内外道路,对排土场工作面及其与采掘场之间的道路进行经常性地洒水,以增加路面、 作业面积尘湿度。排土场定期碾压,降低起尘。对已经结束排弃的排土场平台,在不影响整个露天矿排土作业的条件下及时覆土绿化;沿固定帮坡种植防风林带。
(三)边坡防治措施
1、高度重视露天矿边坡管理工作,建立健全边坡安全管理机构制度,剥采生产应严格按照设计给出的边坡角、平台进行留设,严禁越采超挖。
2、采用边坡稳定性雷达或边坡监测机器人加强边坡变形监测工作,及时掌握边坡变形的动态情况和规律,对于出现的任何局部、小规模的边坡坍塌滑落还要进行专门的分析和治理方案设计。
3、露天矿地下水丰富,建议建立完善的疏干排水系统,在采场发现出水点,详查后打水平孔,释放静水压力,夏季暴雨会给采场边坡稳定性带来威胁,此时要加强疏干,特别是断裂带和煤层顶底板的弱层,一定要详查,做到“有疑必探,先探后采”。
4、建立日常的巡查监测制度,特别是春季解冻期、雨季或坡面上出现沉陷裂缝时更要加强巡查监测,一旦发现异常情况(如边坡有明显失稳先兆)及时预警避让,或采取防治工程措施。
5、抗滑桩是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是一种抗滑处理的主要措施。
(四)水污染的防治措施
1、修筑截矿山排水沟渠。矿山排水沟渠沟建于矿场四周,当雨季降水量大,既起到阻挡作用,而且还起到梳流作用。
2、河流改道。针对穿过矿区的河流,必须对河流进行改道迁徙,路线改道应选择短,地势平缓弱渗水地段。同时还要考虑矿山的发展前景,避免二次分流。新河道的起点应该在河床冲刷易发区进行选择,并与原有的河道河势想适应。
3、调洪水库。季节性的地表水流横穿开采境界时,除采取改道措施外,须在矿区上游修筑调洪水库截流和贮存洪水。
4、修筑拦河堤。当露天开采和附近的河流周围地面水平的境界,湖白的岸边标高相差较小,甚至低于岸边地形时,应该修建岸边护堤堰。防止河水漫灌到采矿场。
5、防渗帷幕。防渗帷幕防水是在露天矿开采境界以外,在地下水涌人采场的通道上,设定若干一定距离的注浆钻孔,并依靠浆料在裂缝中的扩散,凝结组成一道挡水隔墙,所谓防渗帷幕就是指由若干个注浆钻孔所组成的挡水隔墙。
三、结语
露天煤矿开采环境问题的防治是一项复杂的、综合的、庞大的系统工程。要应用环境地质学、环境科学、采矿学、水土保持学、系统工程、工程经济学等学科的原理和思路研究防治对策,追求最优的经济效益、社会效益和环境效益。实现煤炭开采与环境保护协调发展,实现矿区的可持续发展。
在我国的能源工业中，煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的70％左右，预计到2050年还将占50％以上，因此，煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。2002年全国煤炭总量为13．9亿吨，2003年为16．0亿吨，2004年煤炭产量尽管达到了19．60亿吨，2005年达到21亿吨，仍不能完全满足需求[1_2]。当前，我国经济的快速增长，对煤炭工业发展提出了更高的要求。为此，必须确保煤炭工业*文章编号：1003—3033(2006)05—0042—05；收稿日期：2006—02—10；修稿日期：2006—04—12万方数据第5期林柏泉等：我国煤矿安全现状及应当采取的对策分析·43·持续、稳定、健康的发展。2当前煤矿安全生产形势我国95％的煤矿开采是地下作业，煤矿安全生产形势仍十分严峻，具体表现为：1)煤矿事故的死亡人数占工矿企业一次死亡10人以上特大事故的死亡人数的72．8％～89．6％(2002--2005年)；2)煤矿企业一次死亡10人以上事故中，瓦斯事故占死亡人数的71％。煤矿所面临的重大灾害事故是相当严峻的，造成的损失是极其惨重的。例如：2004年10月20日发生在郑州大平煤矿的瓦斯爆炸事故，死亡148人；2004年11月28 Et发生在铜川陈家山煤矿的瓦斯爆炸事故，死亡166人；2005年2月14 El发生在阜新孙家湾矿的瓦斯爆炸事故，死亡214人；2005年11月27 El发生在七台河东风煤矿的煤尘爆炸事故，死亡171人[3-51。3)由于煤矿事故多，死亡人数多，造成了我国煤矿的百万吨死亡率一直居高不下，与先进采煤国家的差距很大。20(K卜_2004年我国煤矿的百万吨死亡率为6～3，而国外先进采煤国家煤矿百万吨死亡率非常低。如2000年，南非煤矿的百万吨死亡率为0．13，印度为0．42，波兰为0．26，俄罗斯为0．46。2002年美国煤矿百万吨死亡率只有0．025。由此可见，我国煤矿安全生产水平与国外先进采煤国家相比，还有很大差距蚓6。4)煤矿特大及特别重大瓦斯(煤尘)灾害事故的频发不但造成国家财产和公民生命的巨大损失，而且严重地影响了我国的国际声誉。在以人为本、关爱生命、建立和谐社会的背景条件下，我国煤矿必须大幅度减少和控制特大以上瓦斯事故的发生。5)实际上，煤矿瓦斯事故的发生不是偶然的，它是以往煤矿生产过程中存在问题的集中暴露，涉及许多方面，既有自然因素、科技投入和研究的不足，也有人为的条件以及国家的体制、管理、经济政策，社会的传统观念，煤矿企业的文化素质等等。3煤矿生产中存在的主要问题[7]1)我国煤层自然赋存条件复杂多变，影响煤矿安全生产的因素多，是造成事故的客观因素。我国煤矿开采的煤层大多属于石炭二迭纪的煤层，其中瓦斯含量大、煤层透气性低，地质构造复杂，不易在开采前抽放瓦斯，但在采掘时，瓦斯放散量大，再加上开采煤层地质条件复杂和开采规模的扩大、开采集约化程度的提高，导致采动诱发的应力场、煤岩体裂隙场及瓦斯流动场的变化更加复杂多变，原有安全技术及理论基础已难以适应当前煤矿安全高效生产的迫切需求。在一定条件下容易诱发煤与瓦斯突出和瓦斯的突然涌出现象，造成瓦斯事故。中国的煤矿都是瓦斯矿，且高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占48％，突出灾害的发生次数为世界之最，每年达数百次。突出的规模为几百吨、几千吨，甚至超过万吨，需要解决的技术难题多。而美国、澳大利亚的煤矿多为露天矿，煤层的赋存条件相对简单，有突出灾害的煤矿所占比例小，所采取的措施往往是停产关闭。但是，我国的情况不同，在目前的能源供应条件下，对高瓦斯矿井和突出矿井，不可能采取停产关闭的措施。为此，只能是自主开发与之相应的安全技术相结合，以确保高瓦斯矿井和突出矿井的安全生产。2)国家对煤矿企业的技术定位不够准确是主观因素。长期以来，煤矿在人们的心目中是技术水平不高，要求比较低的劳动密集型产业，因而长期以来，技术投入不足，装备水平差，产业技术人才匮乏，劳动效率低。把“千军万马”的队伍放在高度危险的作业环境中劳动，因而一旦出现瓦斯(煤尘)爆炸、矿井火灾等事故时，容易导致损失惨重，甚至全矿毁灭的现象。而美国、澳大利亚等先进国家的煤矿，实现了高度机械化，井下工作人员少，全矿的巷道布局简洁，巷道面积大，风流通畅，一旦发生灾变时，易于撤离，可能造成伤亡人员较少。另外，在煤矿井下工作的人员，从某种意义上讲也是危险源，一旦出现违章作业(有意或者无意)，就可能导致事故的发生。所以对高危行业，应最大可能实现机械化，尽量减少人员。例如：澳大利亚2003年煤矿死亡人数为0，优于其他行业，其中主要原因之一就是得益于实现了高度机械化，井下作业人员少；2006年1月2日美国东部西弗吉尼亚州阿普舒尔县萨戈煤矿发生爆炸事故，仅死亡12人，也是得益于井下作业人员少【8J8。煤矿生产属于高危行业，仅靠“千军万马”低技能、低素质的矿工劳动，造成的事故风险是极大的，万方数据·44·中国安全科学学报Oaina Safety Science Jcxmml第16卷2006芷安全生产的观点，在社会上长期未能得到共识。为此，笔者建议国家应当将煤矿列入高危行业，给予必要的投入，建立煤矿行业准入制度，甚至在新矿井设计时，就应当要求提高技术装备水平和劳动生产率。而目前的实际情况有时则相反，既为了满足地方扩大就业面的要求，甚至降低技术装备水平和劳动生产效率，造成资金被工资占用，无力更新设备和提高矿井的安全装备水平。3)大多数煤矿技术水平低下，从业人员素质低，工程技术人员缺口多，难以适应高危环境的要求是不容忽视的现实。由于煤矿劳动生产率低，全行业的工资收入差，在全国二十几个行业中排名倒数第二，而且工作危险、作业环境恶劣，劳动强度大，工作时间长。这就造成了人才的大量流失，出现了“工程、技术、管理人才缺口多，愿意到煤矿长期工作的一线人才少”的现象。以平顶山煤业集团为例，2001--2003年，流失的高级工程师就达162人；四川省连续6年没有进一个学采矿的大学毕业生。其导致的结果是：一方面安全技术装备不足，另一方面已有的安全技术装备由于缺乏高水平的人才而不能发挥应有的作用。以2004年10月20日发生在郑煤大平煤矿的“10·20”瓦斯突出引发的瓦斯爆炸事故为例，一280水平煤与瓦斯突出的瓦斯、流逆行到上水平运输大巷，多处瓦斯浓度监测仪超限报警，预示着全矿处于瓦斯爆炸一触即发，面临毁灭的边缘时，竟然在31分钟内没有采取切断电源的措施，致使架线电机车行驶到巷道拐弯处引起瓦斯爆炸，造成死亡148人的特别重大事故。对于广大的煤矿职工来说，安全文化素质更是—个严重的问题。由于煤矿是高危行业，煤炭生产过程中的不确定因素多，应当需要高素质的人才去从事该项工作，才能应付生产过程中出现的复杂局面。但是，实际情况是：由于工资较其他行业低、作业环境恶劣、劳动强度大和工作时间长的现状，加上当前年轻人多为独生子女的情况下，就很难招收到有一定文化程度的技术工人。因此，就只能招收农民工，而且缺乏应有的技术培训。采用安全知识和技能水平低下的劳动者，在这种高危环境中作业，产生事故是难以避免的。4)基础工作薄弱，安全技术装备不足是客观存在的现实。煤矿矿井的寿命多为几十年，甚至上百年，当建井初期，矿井的生产系统还是比较好的，但随着开采深度加大，范围延伸扩展，瓦斯涌出量增多，地应力和瓦斯压力增大，危险程度急剧增长，原有的矿井生产系统就难以适应要求，而又没有可能自筹资金来改建生产系统。也就是说，很多煤矿只能维持简单再生产，前几年困难时，甚至发不出工资。长期以来安全投入少，装备差，有的矿民国时期、解放初期的安全装备还在用，抗灾能力差，所以不产生事故则已，一旦发生事故往往就是大事故。近年来，随着国家对煤矿安全的重视和投入，矿井安全装备有了很大的改善和提高，但还有许多矿井的安全设施达不到要求，这也是当前存在的安全隐患。为此，建议进一步加大对煤矿安全的投入，改善煤矿安全生产状况。5)国家对煤矿的税制不够完善也是客观存在的事实。在笔者的印象中，税制改革时，统一采用17％的增值税，由于煤炭属于初级产品，不同于机电产品，没有副加值，是原料产品，现行税制显然是不适用的，所以税率下调了三四个百分点，笔者认为还不够，应当进一步下调税率。另外，为了保护国有资源和减少资源开采所造成的污染，笔者认为对煤炭应征收资源费和环境保护费以补偿国家的投入，收费的标准应根据自然地理环境、煤质的优劣程度和煤矿开采体制(国有、集体和个体)而不同，以体现在市场经济条件下的相对公平原则和提高资源的回收率，对高瓦斯矿井应当将减少的税费投入到安全和环保的技术改造中去。瓦斯实际上又是资源，通过瓦斯抽放不仅可以解决煤矿生产中的安全问题，而且可以提高资源的利用率，减少对大气的污染。因此，为了鼓励矿井瓦斯抽放工作，建议：抽放瓦斯利用的收入应减免税收，且鼓励瓦斯发电和开发新的瓦斯利用途径(尤其是低浓度瓦斯的合理利用)，使高瓦斯矿井有积极性千方百计地提高瓦斯抽放量和利用量。既提高了矿井的安全性，又降低了瓦斯对大气的温室效应(瓦斯对大气的温室效应是二氧化炭的21倍)t9]，同时，还增加了资源的回收率，真正实现煤和气的共采。6)对事故后的处理未能充分体现惩前毖后的作用也是客观存在的现象。长期以来，在处理瓦斯爆炸等大型恶性事故时，一方面对大量人员的伤亡和国家财产的损失深感痛心，觉得应严惩有关责任人，但另一方面也看到了事故的产生原因是多方面的。矿井自然条件困难，生万方数据第5期林柏泉等：我国煤矿安全现状及应当采取的对策分析·45·产系统不完善，安全设施不足，人员素质差，既有当事人的责任，也有领导和客观环境的原因。笔者对矿工有发至内心的同情和忧虑，觉得在煤矿工作工资低，环境恶劣，能下井上班，坚持工作，就算不易了。希望对他尊重、关爱和保护，创造安全生产的条件，否则，就更没有人干这一行了。虽然，近几年煤矿领导人工资待遇有较大提高，情况有所变化，但是，许多煤矿的领导是一年四季都在矿上坚持工作(除了外出开会)，每天工作十多个小时，无节假日，时刻还担心井下出事，连晚上睡觉都不安宁。因此，从所付出的劳动和其他行业相比，也不算高。4建议应当采取的对策和措施当前，尽管煤矿安全生产形势严峻，特别重大事故时有发生，存在许多问题，但是，也并不是一无是处。其有利条件是：有经验丰富、政治文化素质高的各级领导；有经过数十年建设的强大物质基础；有建国几十年来培养起来的技术队伍；有经过多次修订的煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则等规程规定；有专业化的煤矿安全研究机构和有关的大专院校；许多大的煤矿企业还有自己的瓦斯防治机构等..应该说做到控制瓦斯事故的频发是完全可能实现的。特别是我国有具有世界先进生产水平的神华煤矿，也有在高瓦斯和突出危险条件下、多年来实现安全高产的淮南和平顶山煤业集团公司等所获得的技术及管理经验。科学的理念和先进的技术对搞好煤矿安全生产，都是可贵的。为了扭转当前煤矿安全生产的状况，笔者建议，应主要采取如下对策和措施。4．1加强宣传和职工的培训工作，提高从业人员的素质，减少入的不安全行为1)将最近几次大的瓦斯事故做成vCD光盘，分发到全国所有的瓦斯矿井，说明事故产生的原因，分析有关的责任，措施的不足之处，事故的教训，以敲响警钟。在瓦斯矿井要做到人人皆知，像抗非典那样，深入人心，关心瓦斯灾害防治，做到了解安全规程，执行安全规程的模范。尤其是应当使煤矿职工了解其所工作范围内所存在的危险源，知道危险出现时应当采取何种措施，具备解决相关危险的能力，以减少人的不安全行为导致的事故。2)对高瓦斯矿井和突出矿井的负责人更应当进行技术培训并实行上岗证制度，宣讲近年来的灾害事故的实例，经验和教训，以提高一线领导人员的素质和水平，提高他们对灾害事故的预见性和发生事故时的应对处理能力。3)对地矿学科的艰苦专业，国家给予奖学金，并和学生签订毕业后在煤矿企业工作年限的协议，同时，提高在煤矿工作的技术人员的待遇，建立煤矿行业从业人员最低工资制度，改善其工作环境，以保证在煤矿中后继有人。4．2加强科研工作力度，提高安全生产水平。建立本质安全化的生产体系党和政府历来对煤矿企业的安全生产十分重视，相继出台了“劳动法”、“安全生产法”、“煤矿安全规程”等，安全管理能力得到了不断的加强，煤炭开采技术水平也得到了不断的提高，在国有重点煤矿中，综合机械化开采技术比例达到了60％左右。但是，煤矿重大瓦斯事故仍然时有发生，产生这些事故的直接原因是我国煤层瓦斯富集条件的复杂性，地下作业诱发的采动应力场、煤岩体裂隙场及瓦斯流动场的3场互动性，矿井瓦斯动力灾害的突发性，巷道网络化体系中发生的瓦斯爆炸传播过程的流动场、温度场和化学场的耦合性，增加了探索瓦斯动力灾害事故机理及防治技术的难度。特别是近十多年来，开采深度的加大和开采集约化程度的提高导致开采条件更趋复杂，原有安全技术及理论基础已难以适应当前煤矿安全高效生产的迫切需求。因此，应当采取相应的措施：1)进一步加强科研工作力度，特别是应当针对当前开采条件进行研究，其中包括基础理论的研究、应用技术的开发和安全装备的研制，以便为建立本质安全化的矿井生产系统奠定基础。2)对高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井，建议应当成立瓦斯防治小组或研究所，通过与高等院校和专职科研单位的合作，测定矿井采掘范围内煤层的瓦斯压力、煤层透气性、煤的强度、煤层瓦斯含量等技术参数，查明矿井有关区域的瓦斯危险程度，解决生产过程中遇到的技术难题，预测预报在采掘过程中应注意的事项，并提出应采取的措施。3)对高危矿井要投入必要的资金，改造通风系统和设备，装备瓦斯抽放系统、监测设备，矿井防灾救护系统等安全设施和装备，以改善安全生产的环境，提高生产系统的抗灾能力。万方数据·46·中国安全科学学报(1aina Safety Science Jc．aml第16卷2006焦4．3对高瓦斯和突出矿井应当制订特殊政策，采取特殊措施，以利于健康发展高瓦斯和突出矿井既有资源赋存条件差和容易诱发事故的一面，同时又拥有相对丰富的瓦斯资源。国家应当对其制定特殊的政策：减少对高瓦斯矿，特别是突出矿井的税收额度，将少收的税款补助至矿井对安全的投入中去，以改善矿井的安全条件；鼓励其进行瓦斯抽放和开发利用瓦斯，并且在开发利用瓦斯的过程中应减免税收，鼓励瓦斯发电，其所发的电可并网运行，不得限制和歧视。5结论煤炭是我国的主要能源，在今后相当长的时期内以煤为主的格局不会改变，笔者通过对我国煤矿安全生产现状分析及应当采取的对策分析，有以下两点结论：1)近年来，煤矿行业事故多发是由多方面因素造成的，其中包括：我国煤层自然赋存条件复杂多变，国家对煤矿企业的技术定位不够准确，煤矿从业人员素质不高，难以满足工作环境对人员素质的要求，现有煤矿安全技术装备不到位以及国家对煤矿的税制不够合理等。2)为了解决当前煤矿生产过程中存在的问题，应当采取综合措施予以解决。其中包括：加强宣传和职工的培训工作，提高从业人员的素质，减少人的不安全行为，要建立煤矿行业从业人员最低工资制度，改善其工作环境，以保证在煤矿中后继有人；加强科研工作力度，提高安全生产水平，建立本质安全化的生产体系；对高瓦斯和突出矿井应当制订特殊政策，采取特殊措施，以利于健康发展[10]。而上述问题的解决，需要引起全社会的共同关注和企业、政府等相关部门的共同参与，才能更有效地推动我国煤矿的安全与健康发展。
根据资料统计，全球目前有大约500座活火山，其中有近70座在水下，其余均分布在陆地上。在地球上几乎每年都有规模和程度不同的火山喷发，给人类活动和生存带来了很大的危害。全球大约四分之一的人口生活在火山活动区的危险地带。据统计，在近400年的时间里，火山喷发已经夺去了大约27万人的生命。特别是在活火山集中的环太平洋地区，火山灾害更为突出。因此，火山灾害被列为世界主要自然灾害之一。在1991-2000年“国际减轻自然灾害十年”计划中，减轻火山灾害也是其中一项重要的内容，火山灾害在主要自然灾害已经排在第六位。 火山灾害有两大类，一类是由于火山喷发本身造成直接灾害，另一类是由于火山喷发而引起的间接灾害，实际上，在火山喷发时，这两类灾害常常是兼而有之。火山碎屑流、火山熔岩流、火山喷发物(包括火山碎屑和火山灰)、火山喷发引起的泥石流、滑坡、地震、海啸等都能造成火山灾害。 火山碎屑流灾害 火山碎屑流是大规模火山喷发比较常见的产物。公元79年意大利维苏威火山喷发就是火山碎屑流灾害的典型实例，也是有史以来规模最大的火山喷发事件之一。当时，六条炽热的火山碎屑流，很快埋没了繁华的庞贝城，使庞贝城瞬间就在历史上绝迹，直到1689年这座古城才被后人发现。其他几个著名的海滨城市也遭到了不同程度的破坏。印度尼西亚位于环太平洋带，是活火山分布比较多的国家之一，火山灾害十分严重。1815年4月坦博拉火山喷发，火山碎屑流如洪水猛兽夺去了一万余人的生命。后来，火山喷发带来的食物短缺和疫病蔓延，又造成八万多人随之死亡。 火山熔岩流灾害 火山喷发，特别是裂隙式喷发，熔岩流经过的地域多，覆盖面积大，造成危害也很严重。1783年冰岛拉基火山喷发，岩浆沿着16公里长的裂隙喷出，淹没了周围的村庄，覆盖面积达565平方公里。造成冰岛人口减少五分之一，家畜死亡一半。 火山碎屑和火山灰灾害 通常，火山爆发会抛出大量的火山碎屑和火山灰，它们会掩埋房屋、破坏建筑，危及生命安全。1951年1月巴布亚新几内亚的拉明顿火山爆发，炽热的火山灰毁坏的土地面积大约90平方英里，造成房屋倒塌，2942人丧生，危害严重。1963年印度尼西亚阿贡火山爆发时，直接死于火山灰云的人数就达1670余人之多。 火山引发泥石流灾害 泥石流是火山爆发引发的一种破坏力极大的流体，可以给流经地区造成严重的破坏。1980年美国圣海伦斯火山爆发，炽热的火山碎屑和熔岩使山地冰雪大量溶化，形成了汹涌的泥石流，从山顶倾泻而下，并引起洪水泛滥，造成24人死亡，46人失踪。1985年哥伦比亚华多德尔.鲁伊斯火山爆发，火山碎屑流溶化了山顶冰盖，形成大规模的泥石流，造成2万多人丧生，7700余人无家可归，流离失所。 火山喷气灾害 火山爆发时常伴有大量气体喷出。有些火山喷发释放出的有毒气体足以致人于死地。1986年8月喀麦隆尼沃斯火山喷发，有1700余人死于火山喷出的二氧化碳等大量有害气体。 1960智利中南部海岸地区从1960年5月21日开始发生一系列的大地震。20世纪板块边界大地震中最突出的事件。从北面的康塞普西翁市到南面的瓦尔的维亚市，在一个月之内发生7次7级以上地震，其中有 3次是 级以上的巨大地震，最大的一次为级。由于面波震级MS的饱和效应，并不能说明此震规模之巨大，如按矩震级MW计算 ，此震应为 级（见震级）。之所以如此，是因为板块边界巨大地震的破裂面是非常之大的，超过了面波震级所表示的范围。 由于此震规模巨大，地球的整体受到首都圣地亚哥市容一次罕见的冲击，因而发生地球自由振荡。此外，地震激发的海啸也是罕见的，15小时后海啸的大潮波传到夏威夷群岛，22小时后传到日本东海岸，造成巨大损失。 共造成6000人死亡，损失亿美元。接连发生的大地震在瑞尼湖区引发了大型滑坡，滑坡体填入湖盆使湖水上涨外溢，淹没了瓦尔的维亚城，造成全城100万人无家可归。与此同时，这次地震还引起了巨大的海啸，智利沿海建筑物大部分被海浪卷走，破坏房屋16万栋。此外，海浪还以每小时600公里 ～700公里的速度扫过太平洋，使日本沿海1千多所住宅被冲走，2万多亩良田被淹没，15万人无家可归。 1976年7月28日的唐山大地震，是迄今为止400多年世界地震史上最悲惨的一页，相当于400枚广岛原子弹在距地面16公里的地壳中猛然爆炸，强烈的摇撼中这座百万人口的城市顷刻间被夷为平地。24万人死亡，16万人重伤，直接经济损失在100亿元以上。
摆脱？是拜托吧
1.《青少年应该知道的火山》2.《火山监测与减灾》本书概述了火山监测和火山灾害研究的理论与方法及有关经验和模型。分为相互关联的四部分，分别为“火山监测：技术方法与演变历史”、“监测数据模拟和喷发现象”、“火山灾害和风险评价”、“火山紧急事态管理”，由不同国家的作者编写而成。3.《中国的活火山》本书简述了火山与火山喷发有关的一般概念，全面介绍了中国已知的全新世以来有过喷发的活火山，论述了火山监测研究及减灾对策。是关于中国活火山研究最新成果的专著。4.《中国火山》本书详尽论述了中国新生代火山和火山岩的时空分布、地貌形态、地质特征、矿物岩石地球化学性状、生成时代及活动规律、火山活动与构造气候旋回、玛珥湖及古气候纪录、火山资源与火山灾害……。探讨了火山活动机制和火山喷发对环境的影响。是全面系统论述中国火山的科学专著。5.《火山喷发机制与预报》本书以实用火山学为主要内容，介绍了火山学基础、火山活动、火山喷发预测和灾害防御。作者收集了大量国内外火山资料，较详细的描述了岩浆活动的物理机制；火山喷发过程及物理作用；火山分布规律、活动特点以及恢复火山喷发过程和探测岩浆房的主要方法。还介绍了导致火山灾害的诸多因素和为防御灾害而进行的预报对策。6.《火山作用与人类环境》作者：刘若新主编 出版时间：1995年10月第1版7.《火山与火山喷发》这些都是将火山的，我觉得第6个比较适合你~
地震特别是强震会对一定范围内的地质环境造成强烈冲击，造成灾区范围内地表开裂、山体松弛、斜坡失稳、碎屑堆积[40]。震后，在内外地质营力共同作用下，灾区地质环境变迁加快，并伴随着大量的崩塌、滑坡和泥石流地质灾害，对灾区灾后重建构成了极大的威胁。黄润秋通过对汶川地震灾区地震前后地质灾害发生规律进行研究，发现地质灾害的数量较震前有显著增加，地质灾害数量正常年是震前的4～5倍；震后灾区地质灾害主要以群发性泥石流为主，崩滑地质灾害次之；震后灾区地质灾害高发期预计将持续约20～25a，持续方式可能以暴雨峰年（4～5a）为周期的震荡方式衰减，并最终恢复到震前水平（图1–14）[41]。
国际地震中心对全球历史与现代发生的地震数据进行了收集与整理。从地震时间序列来看，地震发生没有明显的规律，全球平均每年发生级以上地震335次，其中级以上地震71次，级以上地震不足4次（图1–15）。从地震死亡人数来看，死亡人数与强震的发生密切相关，每次死亡人数的大幅度增加都是强烈地震发生的结果，地震造成的年死亡人数随时间没有明显的趋势。但是，地震造成的经济损失随时间快速增加，特别是20世纪90年代以来增加显著，由20世纪80年代的62亿美元/a增至近10年的460亿美元/a，增加了7倍多（图1–16）。这是由于随着全球经济特别是新兴市场国家经济的持续发展，以建筑、道路、水库、光缆等形式存在的社会财富存量快速增加，地震灾害发生后造成的社会财富存量损失亦随之快速增长。因此，联合国呼吁采取更协调一致和更全面的战略，降低自然灾害风险，提高经济社会抗灾能力[42]。
图1-14 汶川地震灾区2000年以来地质灾害数量变化及预测
（据文献［41］）
图1-15 1960～2009年全球级以上地震频次变化
（数据来源：全球地震模型行动计划(GEM)和国际地震中心，2013）
图1-16 1940～2012年全球地震死亡人数与经济损失变化
（数据来源：联合国国际减灾战略机构（UN/ISDR）EM-DAT数据库，2013）
火山爆发是比强震活动更稀少的事件，全球分布主要集中于东南亚、中美洲、中非等少数几个地区。火山灾害产生的火山灰、熔岩流、火山碎屑流、火山泥石流等极大地改变了灾区地质环境，对周边居民构成了重大威胁。联合国国际减灾战略机构（UN/ISDR）统计，1940～2012年，全球共发生226次火山爆发，导致万人死亡，造成直接经济损失约亿美元。
经济的发展促进了电网规模的扩大,为实现电力调度的高效、安全,必须使电力调度走向智能化与自动化的发展道路。下面是我为大家整理的浅谈电力调度系统应用论文，供大家参考。
《 电力技术中实时电力调度系统的应用 》
摘要:我国的实时电力调度技术利用了当前的数字化、可视化技术、网络化、对象数据库技术、数字化以及平台技术等先进技术，但在调度技术的发展上还存在着更为广阔的发展空间。目前，电力调度自动系统逐步走向成熟，这给整个电力调度指引了明确的方向。
关键词:电力系统;实时电力调度;分析应用
当下，电已经逐渐成为各家各户生活十分重要的一项设施，所以，在电力系统当中，输送与相关安全的问题对于人们的日常生活有着十分重要的影响，通常情况下，电力调度是电网的核心内容，其对于整个电力系统有着不可忽视的作用。然而，就我国当前的局势来看，我国的电力调度依然存在着很多不稳定的影响因素，所以，对电力调度在电力 系统安全 运行中的应用分析是非常有必要的。
1电力系统中的安全问题分析
电力生产系统由从事生产活动操作人员以及管理人员所组合而成的人子系统，生产必需的机器设备、厂房等物质条件所构成的机器子系统，生产活动所在的环境构成的环境子系统三部分构成。这三个系统相互制约、相互作用，使得整个生产系统位于某个状态下，形成了“人-机-环境”系统。在电力系统生产阶段应该要确保其 安全生产 ，就必须对电力系统中人子系统、机器子系统、环境子系统三方面存在的安全隐患进行认真仔细的分析与探讨，第一时间将电力安全生产阶段所出现安全问题解决到位，科学合理的组织进行电力安全调度管理工作，维持电力系统的稳定运行和良好的供电质量。
人子系统中的问题
当下，在人子系统当中，所面临的主要问题是由于系统中人员的问题，具体来说，主要包括下列几个方面：①工作人员没有安全操作的意识，或者处理复杂操作过程当中粗心失误造成了子系统的故障，从而对全局的稳定与供电质量造成严重的影响。②电力生产阶段管理制度不够完善，缺乏足够的管理力度或是管理 方法 ，造成了在工作人员当中出现了监守自盗的行为，从而对供电网络的稳定性以及质量造成严重的影响。③外界人为因素的影响，比如，不法分子偷盗电力或者是电气设备等造成了电力供应问题的出现。
机器子系统中的问题
对于机器子系统来说，重点问题出现在被我国所广泛使用的10kV配电网络，具体说来，可以概括为下列两点：①技术能力水平的不足。虽然10kV的配电网的技术发展得相对成熟，然而，在设备技术方面还是存在着一定的缺陷。主要问题体现在以下几点：a.配电网络的规划，没有紧密的结合各个区域的环境特征以及电源点分布情况，对10kV配电网规划进行认真仔细的实地调研，造成了与电源点的匹配出现了非常严重的不同步。b.电站建设考虑不周到，质量不高，在具体的施工过程当中对于电网架构与布线走向工作管理太过松懈，造成了布设质量不符合要求，出现架构不牢以及布线太长等方面的问题，进而造成了供电成本的进一步提高。②运行设备维护不够系统。10kV电网线路工作环境是露天运行的，所以，可以概括主要受到以下两方面因素的影响：a.外界因素：自然环境与天气因素等都会对露天的电气设备造成影响，使得电网线路受到损坏，缺相、短路、跳闸等问题，从而对整个网络的稳定性造成影响。b.设备运行周期：供电运行中需要安排好时间定期组织进行电气设备的检查与维护，防止使用时间太长造成设备老化，从而导致故障。
环境子系统中的问题
10kV配电网主要环境为露天环境，所以环境影响也是特别重要的一个方面：①温度因素：在温度太高的情况下，电缆膨胀下垂，造成了接地短路;在温度较低的时候，电缆缩短造成了电缆两端的拉力不断增加，长期运作会导致电缆断裂。②气候因素：暴雨、雷击等都有很大可能对供电线路造成危害。比如雷电容易与配电设备等产生强烈的电磁反应，进而损坏电网局部线路。③人为影响：配电线路周围环境施工建设。一些大型的设备机械在施工过程中，碰撞配电网路，导致了设备的损坏;不法分子的综合素质水平较低，偷盗配电网路电线;树木、违章建筑、铁塔等不恰当安置也会对电网运行造成影响。
2实时电力调度系统的主要应用
实时电力调度技术支持系统的设计，吸收借鉴了国内外相关领域的前沿技术和先进成果，采用了一体化、标准化的设计思想和面向服务的体系架构，研制了高效的动态消息总线、简单服务总线、工作流机制和灵活的人机界面支撑技术，为系统实时监控与预警、调度计划、安全校核和调度管理等应用提供了一体化的技术支撑，在电网运行综合智能分析与告警、大电网稳定分析与评估、调度计划应用的核心算法、调控合一技术和可视化技术等方面取得突破性进展，全面提升了电网调度驾驭大电网的能力，保障了电网安全、稳定、优质、经济运行。据了解，国家电网国调中心根据智能电网调度运行的需要，组织中国电科院、国网电科院的优秀技术人员，制定了一系列的实时电力调度技术支持系统建设标准和功能规范。在全国广泛应用的能量管理系统CC2000A(中国电科院)和OPEN3000(国网电科院)的基础上，严格执行标准和规范，开发了基于国产 操作系统 、数据库、服务器、工作站和安全防护设备的实时电力调度技术支持系统一体化平台D5000。D5000是新一代的实时电力调度技术支持系统基础平台，适应了国家电网公司“大运行”体系中五级调度控制体系的要求，实现了“远程调阅、告警直传、横向贯通、纵向管理”的功能。D-5000采用先进的软件开发(的)技术，具有标准、开放、可靠、安全以及适应性较强的各项优势，其所直接承载的是实时监控与预警、调度计划、安全校核和调度管理等四大应用的平台，对提高电网的调度运行水平、加快调度机构的运行与其标准化建设和提高调度业务精益化的管理具有重要而较为深远的意义。
3加强实时电力调度管理的有效策略
加强人员培训，提高电力调度管理水平
为了有效提高实时电力调度管理水平，电力企业一定要加强工作人员的培训，依照技术等级和工作需求，制定合理的培训计划，定期培训有关人员，使工作人员的业务水平和管理能力得到有效提高，确保自动化管理的顺利开展。电力企业在培训过程中，不仅要强化理论 教育 ，还要强化实际操作能力，理论与实践要做到有机结合，以提升工作人员的实战能力。另外，还要加强工作人员的素质教育，提高工作人员责任心，使他们不仅具备较高的技术水平，而且具备严谨的工作态度，以避免人为因素对实时电力调度管理的顺利开展带来影响。
全面分析电力系统的安全性，加强安全运行管理
电力系统的安全运行与否，是影响居民生活正常用电和企业生产正常进行的重要保障因素。因此，电力调度一定要加强安全运行管理。通过自动化管理系统，对电力系统的安全进行有效分析，确定电力系统整体的安全运行范围，利用计算机技术对电力系统运行进行模拟仿真，对电力系统的运行环境进行虚拟演示，并假设相关事故等。同时，仔细分析模拟中出现的一些问题，并针对这些问题计算不安全因素的发生几率，制定解决方案和解决 措施 。这样，针对性地提前制定安全运行预案，对相关问题做好防范和解决，以降低运行风险，有效应对可能发生的安全问题，维持电能的正常供应，保证企业生产和人民生活正常用电。
加强对电力系统的监督，积极改善系统运行环境
首先，应做好相关管理设备的安装，保证监督与检测工作的有效开展。如安装烟火报警设备、安装视频监控设备、安装温度检测设备等等。这些设备作为自动化管理的重要组成部分，在实时电力调度管理中起着至关重要的作用。在实时电力调度管理过程中，必须保证这些相关管理设备的正常运行，以有效监控电力调度运行状态，降低电力系统的运行风险。电力调度要加强对电力系统的监督，做好相关信息的采集和处理，确保信息数据的准确性和及时性。同时，还要认真分析相关数据，发现问题及时汇报，以便问题得到快速解决。另外，电力调度人员要不断提高管理意识和工作规范性，确保自动化管理的正常开展。在日常调度自动化管理过程中，工作人员应当每天都对自动化管理系统的运行状态进行检查，密切关注机房的温度和湿度的变化情况，掌握设备的整体健康状况，并做好相关记录。在实际工作过程中，工作区和休息区应尽量隔离，避免人机混杂的现象发生，积极改善系统运行环境，保证系统的正常运行。
4结束语
实时电力调度作为数据处理和监控系统，具有实时性、安全性和可靠性，属于动态自动化系统，所以需要加大对其研究的力度，从而采取切实有效的措施来确保系统运行的安全性，使电力系统能够供应更稳定、可靠和高质量的电能。
参考文献:
[1]董伟英.刍议如何做好电网运行中的电力调度工作[J].中国新技术新产品，2012(3)：253.
[2]马强，荆铭，延峰，等.电力调度综合数据平台的标准化设计与实现[J].电力自动化设备，2011(11)：130~134.
[3]陈启鑫，康重庆，夏清，等.低碳电力调度方式及其决策模型[J].电力系统自动化，2010(12)：23~28.
《 电力调度自动化网络安全与实现研究 》
摘要：通过分析当前电力调度自动化网络安全现状，针对出现的问题提出网络安全实现对策建议，以期推动网络安全技术在电力调动自动化系统中的应用。
关键词：电力调度自动化;网络安全;对策研究
引言
随着我国电力行业的不断发展，全国范围内的电力网络规模不断完善，计算机 网络技术 应用于电力领域取得了长足的进步，对电力调度自动化水平的要求也在不断提高。在进行电力调动自动化管理中，主要依托计算机网络安全技术，对信息、数据进行采集、交流、分析和整合，因此，网络安全技术起着至关重要的作用。网络安全问题一直以来受到人们的广泛关注，电力企业一旦遭到网络安全侵袭，会直接影响企业和社会经济利益，因此如何实现电力调度自动化网络安全成为了技术人员重点关注的问题。
1网络安全现状
系统结构混乱
我国电力行业起步较晚，但发展迅速，电力调动自动化系统更新较快，在日常电力 企业管理 中，往往无法及时对电力调动自动化系统进行有效升级，造成电力调动系统混乱，缺乏有效规划和管理，在调度过程中，企业未能根据系统结构进行安全同步建设，如账号密码设置、授权访问设置等，都会引发网络结构出现漏洞[1]。
管理不完善
电力调度自动化网络安全需要专业技术人员对系统进行及时维护和管理，据调查发现，当前大部分电力企业存在着网络安全管理不到位的情况，具体表现如下。1)技术人员管理水平较低，安全意识薄弱，没有及时更新自身专业技能。2)人为操作漏洞，由于部分工作人员安全意识较低，会出现身份信息泄露，无意中造成系统信息丢失等问题，引发系统出现漏项等现象，造成严重安全危害。3)安全监管不及时，没有对网络进行有效防护，给黑客和不法分子可趁之机。
物理安全隐患
物理安全隐患主要有两点。1)自然因素，即客观自然原因造成的安全隐患，是引发电力调度安全隐患的主要原因之一，自然因素主要包括自然灾害，如山洪、台风、雷击等，还包括环境影响，如静电、电磁干扰等，都会对电力调度自动化系统数据、线路、设备造成损坏，导致系统无法正常通讯。2)人为原因，主要包括信息系统偷窃和设备线路破坏等，都会直接影响电力调度监控，给电力企业带来直接安全隐患和经济损失。
2网络安全实现
网络架构
网络架构搭建是网络安全实现的第一步，为保障网络安全防范体系的一致性，需要在网络架构建设初期了解电力调度自动化系统各部分功能和组成。
物理层
物理层安全实现是网络架构的前提。1)环境安全，是指以国家标准GB50173-93《电子计算机机房设计规范》为标准，机房地板需采用防静电地板，相对湿度10%～75%，环境温度15℃～30℃，大气压力80kPa～108kPa。2)设备安全，一是设备自身安全，采用大功率延时电源，机柜采用标准机柜，服务器使用双机冗余;二是在机房设置安全摄像头，全方位对机房进行监控，防止人为造成的设备破坏。3)传输介质安全，电力系统受自身因素影响，特别是集控站等，电磁干扰严重，因此需使用屏蔽双绞线，防止近端串扰和回波损耗[2]。
系统层
网络安全很大程度上依赖于主机系统安全性，而主机系统安全性是由操作系统决定的，由于大部分操作系统技术由国外发达国家掌握，程序源都是不公开的，因此在安全机制方面还存在很多漏洞，很容易遭到计算机黑客进攻。当前我国电力调度自动化系统主要采用Windows、Unix操作系统，其中Unix系统在安全性方面要强于Windows系统。Unix系统的安全性可以从以下几个方面进行控制：控制台安全、口令安全、网络文件系统安全。Win-dows系统安全实现包括：选择NTFS格式分区、漏洞补丁和安装杀毒软件与加强口令管理。
网络层
网络层安全实现是电力调度自动化系统建立的基础，网络层结构主要包括以下几点。1)网络拓扑，主要考虑冗余链路，地级以上调度采用双网结构(如图1所示)。2)网络分段，是进行网络安全保障的重要措施之一，目的在于隔离非法用户和敏感网络资源，防止非法监听。3)路由器、交换机安全，路由器和交换机一旦受到攻击，会导致整体网络系统瘫痪，路由器和交换机主要依赖ios操作系统，因此应对ios系统漏洞等进行及时修补[3]。
防火墙技术
防火墙技术是提供信息安全的基础，实质是限制器，能够限制被保护网络和外部网络的交互，能够有效控制内部网络和外部网络之间信息数据转换，从而保障内网安全(如图2所示)，传统意义上的防火墙技术主要包括包过滤技术、应用代理和状态监视，当前所使用的防火墙技术大多是由这三项技术拓展的。防火墙根据物理性质可分为硬件防火墙和软件防火墙，硬件防火墙技术要点是将网络系与系统内部服务装置和外部网络连接，组成链接装置，如DF-FW系列防火墙。防火墙应用于电力调度自动化系统主要有两大优势。1)便于系统上下级调度，能够有效承接下级发送的数据信息，通过安全处理后送往上级。2)位于MIS网址中的服务装置，可以通过对该服务器进行访问，但web服务器可以拒绝MIS服务器。由于两者间的防火墙存在区别，因此功能和装置也会有所区别。不同的电力调度企业可以根据实际情况选择相应防火墙[4]。
安全管理
软件管理提高操作人员软件操作和维护专业水平，提高操作中人员网络安全意识，不断更新自身专业技能，进行高效、高标准操作。当软件操作人员需要暂时离开操作系统时，应注意注销操作账户，此外应加强对软件系统的信息认证，保障软件的安全性。近年来，软件安全管理逐渐开始采用打卡、指纹识别等方式进行身份认证，取得了一定的效果。
信息数据备份
由于环境因素或人为因素造成信息数据丢失、网络漏洞等风险都是难以避免的，因此需要对信息数据进行网络备份操作，当软件系统出现不明原因损毁时，可以通过数据备份进行弥补，能够对内部网络起到保护作用。建立网络备份管理能够有效避免因电力调度自动化系统信息保存时长限制造成的信息丢失，完善数据信息管理。
安装杀毒软件
计算机病毒长久以来都威胁着网络安全，计算机网络病毒随着科学技术和不法分子的增多越来越猖獗，因此需要定期对系统进行杀毒处理，不仅能够对自动化网络进行合理控制，还能够对病毒进行及时清理和杀除，提高网络安全，确保系统能够抵御外部病毒侵袭[5]。
3结语
电力调度自动化网络安全对电力行业发展起着至关重要的作用，安全技术完善并非一朝一夕的工作，而是需要技术人员加强自身专业技能和安全意识，通过日常管理和操作，不断完善安全防护系统和软件，提高网络安全，确保信息数据的安全性。
参考文献
[1]马雷.针对电力调度自动化的网络安全问题的分析[J].科技与企业，2014，13(4)：76.
[2]姜红燕.有关电力调度自动化的网络安全问题思考[J].无线互联科技，2014，17(12)：58.
[3]邹晓杰，常占新.电力调度自动化网络安全与现实的研究[J].电子制作，2014，21(24)：112.
[4]张强.电力调度自动化系统网络安全的建设探讨[J].电子技术与软件工程，2015，11(10)：216.
[5]黄芬.浅论电力调度自动化系统网络安全隐患及其防止[J].信息与电脑(理论版)，2011，10(1)：20-21.
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胡锦涛同志2003年初带领政治局同志参观西柏坡，提出了新闻宣传要贴近实际、贴近生活、贴近群众的要求。即新闻宣传“三贴近”原则，为新闻宣传寻找准新闻源头指示了方向，提供了科学的源泉，成为新闻宣传媒体开展工作的指针。就笔者看来，气象科普写作更要切实遵循“三贴近”原则，要贴近实际、贴近生活、贴近群众，才能创作出更多为群众所喜闻乐见、通俗易懂的经典性气象科普作品，进而提升全民气象防灾减灾意识和全民科学素质。
“贴近实际”是气象科普写作的本质要求，由气象科普作品的本质属性所决定，其实质是科学性。第六版《 十万个为什么 》编委李大潜、汤钊猷、周忠和、褚君浩、陈佳洱等著名科学家指出，“科普不是简单地普及科学知识，最重要的是科学精神、科学品德的普及。”
气象科普作品是对相关气象现象、理论与生产、生活和社会的关系的科学解释和说明。它借助通俗易懂的语言，拉近公众对气象现象、理论的距离，满足公众对知识和未知领域的探索的心理需求。这就要求科普写作作者要熟知气象现象、气象理论，在消化吸收之后，运用类比、类推、比喻、拟人等文学手法“讲 故事 ”给公众听。对于气象现象的科学解释，要秉承科学性的原则，不牵强附会，不妄下结论，要力求“一字一句均有出处”。对尚未有定论的气象现象或理论，更要集纳当前研究成果及进展，呈现给公众各方面的意见和结论，切莫非此即彼，引导读者走向科学的极化。
天体化学与地球化学家欧阳自远院士，曾与一位文字表现能力很强的年轻学生，合作写了一本科普书籍《再造一个地球》。他认为，这种“科学家+专业写作者”的方式也是一种科普 方法 。以笔者的气象科普经历而言，在创作之前做好资料收集工作，创作之中实事求是，广征博引，结稿后更要聆听相关领哉专家意见，最后才是让作品到达普通读者手中，确保气象科普写作的科学性。在此，笔者作为非专业气象人员，也大力呼吁气象各领域专家拿起手中的笔来，大力开展气象科普写作，繁荣气象科普工作。
“贴近生活”是气象科普作品科学内涵的根本要求，是对气象科普写作内容的界定，也是传播学“受众决定论”的鲜明体现。欧阳自远认为：“科普创作是科学家的责任，但科普不能居高临下。”
在坚持科学性的基础上，要把群众需要不需要，喜不喜欢作为气象科普写作的出发点和落脚点。笔者一位师友，四川省科学作家姜永育先生，在汶川大地震之后，推出气象科普作品《虎嘟嘟历险记》，对暴雨、大雾、暴风、山洪地质灾害等气象灾害及次生灾害的防御进行了系统阐释，在亚马逊、当当网上取得不错的销售业绩便是气象科普创作“贴近生活”的有力佐证。
气象现象尤其是引起群死群伤的气象灾害，是读者最为关注的 热点 和焦点。以气象灾害基理、原因、防御为内容的气象科普作品，无疑会引起读者的强烈反响，同时使气象科学知识得到最大范围的传播。
此外，气象科普作者更为关注一个时期的气象焦点问题。高温、雨雪冻害、雾霾、大气污染都是公众关心的问题，积极寻找切入点，将其纳入气象科普写作内容，都将引起公众的关注与支持，通过科学知识的普及倡导绿色生活理念。
“贴近群众”是气象科普创作的外在需求，是由气象科普作品的受众所决定的。气象科普作品的受众绝大多数是没有气象专业背景的普通读者，他们渴求“短、平、快”地获取对气象现象、气象理论的或深或浅的了解。
气象科普写作者一定要在动笔前，明确自己的大致读者范围，这样不仅有利于自己写作，而且也会方便作品的传播。
气象科普写作要照顾读者的学术背景。作者首先要明确，自己的科普作品究竟是给什么 文化 水平的人看的。比如说，“我这是给小学生看的”，那么文稿中，就尽量少提什么“高压脊”、“中尺度”等更高学术层次的术语。非要提，最好也加个简单的介绍。以国内读者为主的作品，其中引用的外文，也应该有相应的中文标注——为了“普”，这些力所能及的小事情，作者确实有必要亲自做得更好一些——何况，也没人比你自己更了解你所说的东西。
气象科普写作要照顾读者的阅读习惯，即文字要活泼，故事要精彩。气象学理论对大多数非专业人员而言是深奥难懂的，一篇充斥着拗口的专业术语，冷冰冰的科技论文腔调的气象科普作品。我敢打赌，除了作者，估计没人愿意看第二眼。文字，该怎么活泼起来?个人体会，一个使文字更活泼的偷懒好办法，那就是口语化、再口语化，不要管主谓宾定状补的天然顺序，话怎么出来的，就怎么说。写稿的时候，你就当自己在跟一个朋友对话聊天，不过是用键盘在记录文字而已。如果再适当加上一点幽默，效果当然就更好了。
另外，气象科普作品要学会“讲故事”，引导读者进入一次愉悦的阅读之旅。(文/孙彦)
【作者：孙彦(微信公众号：鲁小象)】
由于很多老师在阅卷的时候没有充足的时间，一般在一篇文章上不会超过三分钟，所以要把握重点抓住老师的眼球。 并列文的特点就是，“总—分—总”的格式，所以，开头一定要用或新颖或优美的句子，缓缓打开文章的帷幕。中间的“分”，在每一段的开头都要用排比句，最好每段收尾时也是排比句，排比的顺序要有规律。最后的“总”，顾名思义就是要归纳综合前面所说的所有内容，要多用一些激昂的词汇，最好还是一堆排比句，句式工整，气势磅礴，使自己的文章得到全面的升华，如同在一片称赞欢呼中落下帷幕。 这就是我以前写作文的心得。希望能对你有所帮助。