瓦斯隧道施工安全风险信息化管理技术研究

发布时间：2018-01-15 04:02

本文关键词：瓦斯隧道施工安全风险信息化管理技术研究　出处：《西南交通大学》2014年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：由于我国煤炭和天然气分布广泛,随着我国铁路和高速公路的迅速发展,大量修建的隧道将不可避免地穿越含瓦斯地层,施工过程中遭遇瓦斯的情况越来越频繁,瓦斯隧道出现事故灾害的情况也越来越多,这对隧道工程建设和施工人员安全构成了极大的威胁。在瓦斯隧道施工中一旦发生瓦斯事故,不仅会延误工期,造成严重经济损失,还会直接对施工人员的生命造成严重威胁,造成恶劣的社会影响。由于含瓦斯地层的地质情况复杂,瓦斯隧道发生瓦斯事故的危险性大,瓦斯隧道施工风险的研究缺乏系统的理论分析体系和计算方法,使得瓦斯隧道施工风险管理与控制的难度变得非常大。目前,瓦斯隧道施工安全管理主要面临风险管理体系不够完善,管理较为落后缺乏及时有效的管理平台等问题。为降低瓦斯隧道施工安全风险,根据瓦斯隧道施工的特点,本文针对瓦斯隧道施工风险信息化管理与事故防治展开研究。在隧道施工瓦斯监测、空气测试、通风测试的基础上,识别瓦斯隧道施工中的风险,以概率统计论与模糊理论为数学基础,建立瓦斯隧道安全风险评估指标和模型,通过计算机编程开发瓦斯隧道施工安全风险评估系统,研究制定控制或降低风险的措施,提高瓦斯隧道施工的安全性和可靠性,减小风险,最终形成适用于瓦斯隧道施工安全风险管理系统,以提高风险评估的效率和质量,为瓦斯隧道施工安全风险评估提供安全保障与技术支持。主要研究成果如下：(1)通过对已有研究成果归纳总结、事故统计分析、现场调研及专家咨询等方法,识别出用于瓦斯隧道施工安全风险评价的指标可能集,分析评价指标的逻辑关系,构建出指标层次关系。(2)根据建立的瓦斯隧道施工安全风险评价指标体系,运用专家调查法和层次分析法计算出该指标体系因素层的指标权重系数,为瓦斯隧道施工安全风险评估顺利开展风险评价工作奠定基础。(3)提出了瓦斯监测数据的风险概率评价的标准和方法。根据隧道施工中不同部位的瓦斯浓度控制值,提出适用于瓦斯监测数据风险评价的标准,并制定其评价方法,为瓦斯隧道风险评估提供了依据。(4)提出了监测瓦斯浓度值对准则层评价指标风险概率的影响,并由此改进了准则层风险概率评价的计算公式。通过现场调研、现场咨询,建立了瓦斯浓度对施工作业和施工管理的影响关系,并建立了随监测到的瓦斯浓度值变化的风险概率修正系数,从而改进准则层风险概率评价。(5)将多因素多层次的模糊综合评判方法引入到瓦斯隧道施工安全风险评估中,完善了瓦斯隧道施工安全风险评估体系。根据建立的层次结构模型和各指标的权重系数,在专家对指标体系底层因素评价后,采用模糊综合评判法对多层次因素进行综合评判计算。(6)通过现场调研、现场测试、资料调研、统计分析等方法,归纳出了瓦斯隧道施工安全风险控制措施,包括：①.瓦斯隧道高效施工通风技术。②.瓦斯隧道综合超前地质预报。③.瓦斯实时综合监测技术。④.瓦斯隧道施工设备防爆改装。⑤.瓦斯隧道塌方防治。⑥.将微震监测引入到瓦斯隧道施工中,对瓦斯隧道施工中的煤(岩)爆事故实现预测。(7)开发了瓦斯隧道施工安全风险评估信息化管理系统。通过建立支持网络功能模块与风险评估功能模块的数据库,基于B/S模式,采用Visual C#语言,结合研究出的瓦斯隧道施工安全风险评估技术与标准,开发出瓦斯隧道施工风险管理系统,实现了瓦斯隧道施工安全风险管理的信息化、网络化,提高了风险评估工作的及时性和准确性。(8)以兰渝铁路玄真观瓦斯隧道施工为背景,在瓦斯隧道施工安全风险管理系统中通过风险信息输入,风险等级评价,风险信息发布、风险处理等实现了玄真观瓦斯隧道施工安全风险的信息化管理,同时,瓦斯隧道施工安全风险管理系统得到了验证。
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【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U455.49

【参考文献】