第1页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望煤矿安全展望煤矿安全展望重庆大学资源及环境科学学院重庆大学资源及环境科学学院 周翔周翔 教授教授第2页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望1 概况概况2 我国煤矿安全科技我国煤矿安全科技发展发展需求需求3 我国煤矿安全科技我国煤矿安全科技发展发展趋势趋势煤矿安全展望煤矿安全展望第3页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望1 概况概况发达国家主要依靠自动化安全检测与控制技术、预警技术，严格的预警机制以及规范的管理保证生产的安全进行，先进的危险辨识技术、评估技术和软件已广泛应用于企业安全管理。我国主要以日常监督为主，安全生产监测、监控自动化程度较低，预警及应急技术刚刚起步。 “十一五”时期，我国经济将继续保持平稳较快发展势头，安全生产科技面临重大挑战和巨大需求。随着矿产资源开发逐步过渡到深部开采，水压、地压、地温、瓦斯压力都相应增加，煤与瓦斯突出、冲击地压等灾害的复杂性性和关键性安全技术与装备问题制约着煤矿安全生产状况的改善。目前我国煤矿安全科技的需求如下：第4页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望迫切需要创新安全生产理论和构建技术标准体系迫切需要创新安全生产理论和构建技术标准体系急需加强安全生产的关键性技术科技攻关急需加强安全生产的关键性技术科技攻关急需壮大安全科研人才队伍急需壮大安全科研人才队伍急需开展安全科技成果推广应用与示范急需开展安全科技成果推广应用与示范第5页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望2 我国煤矿安全科技我国煤矿安全科技发展发展需求需求2.1 迫切需要创新安全生产理论和构建技术标准体系迫切需要创新安全生产理论和构建技术标准体系 安全生产监管监察是政府社会管理的重要内容，安全发展是可持续发展战略的重要组成部分。急需创新安全生产基础理论体系，为国家安全生产宏观管理和企业安全生产管理提供理论基础。安全生产法等一系列法律法规的公布施行，对制订配套的技术标准提出更高的需求；安全生产监管监察需要技术标准提供依据与技术支持；涉及安全生产的设备、材料、仪器仪表的安全管理需要不断建立与完善技术标准；安全生产科技发展和企业技术升级需要技术标准的支撑和促进；加入WTO后的新形势客观需要安全生产技术标准尽快与国际接轨。第6页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望2.2 急需加强安全生产的关键性技术科技攻关急需加强安全生产的关键性技术科技攻关 随着工业化进程的加快，重大危险源及重大事故隐患种类和数量的不断增多，灾害防治的复杂性也在增加，一些共急需开展共性、关键性安全技术的研发与集成，提高对重特大事故的防范控制能力，提升安全生产水平。 落实企业安全生产主体责任和提高国家安全生产监管监察能力，需要先进的安全管理技术做支撑。急需开展安全规划、重大危险源辨识与监管、安全行为、安全评价、安全生产责任体系、安全监管监察技术、事故调查分析等管理技术的研究，促进安全生产监督管理的机制与方法创新，实现安全管理的科学化、系统化和规范化。第7页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望2.3 急需壮大安全科研人才队伍急需壮大安全科研人才队伍 安全科技人才是提高安全科技自主创新能力的关键所在。需要创造良好环境和条件，培养和凝聚各类科技人才特别是优秀拔尖科技人才，充分调动广大科技人员的积极性和创造性，努力建设一支与安全生产工作相适应的规模较大、结构合理的高素质安全科技人才队伍，为我国安全生产科技发展提供充分的人才支撑和智力保证。第8页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望2.4 急需开展安全科技成果推广应用与示范急需开展安全科技成果推广应用与示范 随着安全生产形势的发展，安全生产领域的先进适用技术不断涌现，急需加大安全生产科技成果的推广应用力度，开展安全生产科技示范工程建设，形成多面多点的安全生产科技促进安全发展样板工程，带动我国安全生产科技的快速健康发展。第9页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望3 我国煤矿安全科技我国煤矿安全科技发展发展趋势趋势 为满足煤矿安全生产对科技的需求，实现“十一五”安全生产科技发展目标，“十一五”时期煤矿安全生产科技工作主要围绕以下方面展开：创新创新煤矿煤矿安全生产理论安全生产理论煤矿安全故隐患治理关键技术煤矿安全故隐患治理关键技术煤矿安全科技攻关煤矿安全科技攻关构建安全生产技术标准体系构建安全生产技术标准体系应急救援技术与装备研发应急救援技术与装备研发第10页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望3.1 创新创新煤矿煤矿安全生产理论安全生产理论 以安全生产基础理论研究为突破口，重点围绕煤矿重大灾害事故致因机理及动力学演化规律、安全经济及管理理论、安全生产社会科学等方面开展研究，加大安全生产理论研究的力度，推进安全生产的文化、法制、责任制、科技和投入等基本要素落实到位，为煤矿安全生产宏观管理、企业安全生产管理和安全工程技术提供理论依据。3.1.1 安全科学基本理论安全科学基本理论方面方面 研究全面建设小康社会进程中安全生产的共性特点和规律，以及在特定环境下由安全向事故演变的共性原理；研究安全生产法学理论，指导安全生产立法实践；研究安全生产科学理论体系，构筑安全生产科学的理论框架及其基本理论构成。第11页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望3.1.2 安全行为理论安全行为理论方面方面 研究生产过程中人的行为规律，探讨人的生理、心理、环境因素及其相互作用与人的行为之间的关系，为预测和控制人的不安全行为提供理论基础。3.1.3 矿山重大灾害事故致因机理及动力学演化过程矿山重大灾害事故致因机理及动力学演化过程方面方面 针对岩土体多相、非均质、各向异性的复杂环境特点和大规模采掘工程的诱变灾害，研究气-液-固耦合作用下，稳定与非稳定变形、破坏与状态变化及转化机理、条件与规律；气-液-固耦合作用及突变动力学模型，为瓦斯煤尘爆炸、顶板灾害、煤与瓦斯突出和岩爆的防治提供理论基础；研究地球资源勘探与深部开采过程的灾害风险预测、灾变动力学与防治理论。第12页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望3.1.4 煤矿安全煤矿安全事故应急救援理论事故应急救援理论方面方面 研究事故灾难过程中及灾难后人的心理学与行为学规律、应急救援的组织管理、人员搜救、安全疏散、抢险救灾、资源调度、辅助决策、信息管理等的理论、机制和方法，为煤矿安全事故应急救援提供理论基础。3.1.5 安全经济及安全管理理论安全经济及安全管理理论方面方面 结合煤矿安全生产的经济学、管理学等方面的问题，研究安全生产的经济规律和宏观调控机制理论，揭示国家政策与安全生产、安全生产投入与产出的基本规律；研究政府、企业安全生产管理的基本原理和规律，建立适应于安全生产的风险管理理论；研究安全统计学理论，指导安全生产统计分析工作。第13页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望3.2 煤矿安全故隐患治理关键技术煤矿安全故隐患治理关键技术 针对生产环境和生产工艺过程中的灾变因素和危险源特性，开展事故隐患辨识与评价、监测、控制及治理等关键技术研究，为消除重大事故隐患、遏制重特大事故奠定基础。3.2.1 事故隐患辨识与评价事故隐患辨识与评价 针对煤矿行业生产环境和生产工艺过程中灾变因素的耦合作用，研究危险源辨识、定量风险评价技术与方法，开发事故隐患诊断、鉴别、分级和分类技术与标准，研究重大关键设备与设施的失效模式、失效准则、剩余寿命预测等关键技术，提高事故隐患辨识与评价的科学性。第14页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望3.2.2 事故隐患监测与控制事故隐患监测与控制 针对煤矿的灾变因素以及重大事故隐患特性，进行各种动态、连续监测技术与装备的研究开发，重点研究监测、控制和管理为一体的综合集成的煤矿瓦斯安全监控技术；事故隐患申报、分级、监督管理信息系统；全方位无障碍危险源探测监测、精确定位和信息获取技术。3.2.2.1 前兆检测前兆检测由于很多火灾、爆炸等事故是因为物体过热或热量相对集中造成的，根据事故前所表现出来的温度或热特性，已经形成很多检测设备，例如热像技术以其独有的方便直观等特点被广泛应用。一般材料的破损缺陷会直接导致热或能量的异常集中分布。第15页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望3.2.2.2 早期监测早期监测由被动式的抗灾技术向新一代的主动式防治技术转变的关键是以智能监测技术为核心，结合灾前抑制和高效补救技术，实施最直接的灾害防治。传感手段、信号处理算法是智能探测的两个基本方面，新的监测技术一般都是从这两个方面入手，提高其智能程度、反应速度与稳健性。图像模式、次声等新型传感手段结合多信号多判据、基于模糊逻辑和神经网络技术、现场总线、专用集成芯片等技术，把智能监测带到一个崭新的时代。研究过程也从单一的实物探索尝试，发展到与计算机模拟、虚拟实验等方式相结合。 传感技术的发展和水平直接影响着安全监测技术的水平。现代传感技术的发展日新月异，安全监测也受惠其中，对众多第16页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望技术先进、工艺成熟的传感器件，安全工程有了更大的选择余 地。用于灾害监测的传感器非常多，如化学传感器、声学传感器、机械传感器、磁传感器、辐射传感器、热传感器、生物传感器、膜传感器、光纤传感器、硅传感器、应用MEMS的微传感器等。传感器的信号已不再是简单的二值量，有意义的结论往往是对信号的深入加工分析，例如变化率检测、趋势分析、斜率求取、复合滤波、功率谱分析、时间序列分析、多传感器相关运算、模糊统计、模糊推理、神经网络等。神经网络与模糊系统融合的信号检测算法也已经应用于灾害探测，将模糊理论和神经网络有机地结合起来，取长补短，提高整个系统的学习能力和表达能力，可以进一步提高监测系统的智能化水平。 第17页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望3.2.3 事故隐患治理事故隐患治理 针对当前煤矿的重大事故隐患特性，研究开发事故隐患治理技术与装备，重点研究开发矿山采掘、通风、运输、提升等生产过程中的事故隐患治理关键技术与装备等，为事故隐患治理提供技术支撑和装备保障。 当热量过分集中于某一客体，并且超过其所能承受的能量阈值时，将引发重大的事故或灾害。如果不断聚集的热量作用于可燃物，可能导致火灾或爆炸；作用于非可燃物，则可能因局部过热受到破坏，而引发事故。灾前抑制措施可以感知外界的异常，并通过自身变化弥补或消除热量等能量意外集中释放的变化，达到最大程度的抑制事故发生的目的。其抑制作用可以持续到事故已经发生、发展阶段，起到延缓进程，保护结构不受损的作用。 第18页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望3.3 煤矿安全科技攻关煤矿安全科技攻关 针对煤矿安全特点，重点研究开发矿井瓦斯、突水、动力性灾害等防控技术、煤层气开发安全保障技术、重大事故调查分析技术与装备、关键装备失效事故预防与控制技术等。3.4 构建安全生产技术标准体系构建安全生产技术标准体系 对现有煤矿安全技术标准和规程进行调研、分析和全面清理，开展对煤矿安全生产技术标准和规程的制(修)订。跟踪国际现行技术标准发展动向，研究和推动我国煤矿安全生产技术标准向国际职业安全健康标准靠拢。 开展安全生产监管监察技术研究，实现安全生产监管监察科学化、规范化和标准化。重点开展安全生产监管模式与特征、第19页重庆大学 周翔 教授8/11/2024*煤矿安全展望煤矿安全展望安全生产责任体系、安全生产指标体系、安全生产信息化、事故预防与工伤保险相结合的机制等相关方面研究。3.5 应急救援技术与装备研发应急救援技术与装备研发 针对矿井瓦斯、突水、矿山压力等突发性灾害，开展事故灾难应急抢险、应急响应、应急信息共享与集成、人员定位和搜救等应急救援技术与装备研究开发，增强应急救援能力，并在相关领域和地方开展应急救援技术推广示范。