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1、煤礦環境風險源的識別方法

1.1、系統分解根據煤礦的功能分區，把煤礦分成不同的生產單元

1.2、制作FMEA表格FMEA表格的內容應包含:每個生產單元的功能、可能發生的故障模式、故障原因、對局部及整體的影響。

1.3、定量分析故障模式對系統產生的影響

1)根據程度與得分對照圖確定FMEA表格中各項的得分，包括故障影響的大小、對系統影響的大小、發生頻率的高低、防止事故的難易程度和所采用技術的先進程度。4為影響(程度)最大或頻率最高或技術先進;縱坐標為各項在不同的程度下所對應的分值。

2)將以上各項的得分相加，得到每個生產單元的總評分，將每個生產單元的總評分、評分與故障等級對照表對照，確定故障等級(即對系統是否有影響、影響程度如何)。

1.4、確定環境風險源分析篩選出的故障對環境的影響程度，確定是否為環境風險源。

2、煤礦環境風險源的識別根據上述識別方法對煤礦風險源進行辨識

2.1、定量化的篩選結果按照FMEA法進行分析，得出FMEA表格和煤礦風險源可以看出等級為II級以上(含II級)的故障為井下事故(包括瓦斯爆炸、透水、頂板、火災和坍塌等事故)、排矸場事故、儲煤場所事故、炸藥及雷管事故、鍋爐廢氣故障排放和污水故障外排。以上故障中井下事故的等級雖然最高，但對地表環境的影響不大;儲煤場所事故、排矸場事故、炸藥及雷管事故、鍋爐廢氣故障排放和污水故障外排均為重大故障，對周圍的環境影響也較大。故以上故障中除井下事故外，均符合環境風險源的條件，是否可以確定為環境風險源則需要進一步的分析討論。

2.2、各故障對環境影響程度的分析

2.2.1、儲煤場所事故

1)環保設施故障導致的粉塵排放不是環境風險源。由于粉塵顆粒本身密度較大，沉降速度較快，并且儲煤場相對于整個工業場地占地面積極小，因而故障排放的粉塵對整體環境并無較大影響。此項可不作為環境風險源。

2)全封閉儲煤倉是否為環境風險源取決于煤的瓦斯含量。儲煤倉瓦斯爆炸的概率與該礦所采煤層的瓦斯含量有關，若所采煤層為高瓦斯煤層，則儲煤倉瓦斯爆炸的概率相對較大，應作為環境風險源。反之，則不宜作為環境風險源。

2.2.2、排矸場事故

1)矸石山自燃是否為環境風險源取決于堆砌方式。傳統的矸石山堆砌方式是倒坡式的翻頭排矸，這種堆砌方式導致矸石山內部供氧充足，且中上部形成覆蓋層，使得矸石山內部產生的熱量無法有效地釋放，極易發生自燃甚至爆炸。矸石的自燃會產生大量有毒有害氣體，嚴重污染礦區及周邊地區的大氣環境，是不容忽視的環境風險源。新型的矸石山采用分層壓實，兩層矸石間覆蓋一定厚度的黃土的堆砌方法，使空氣難以滲入，不易發生自燃或爆炸，故不宜確定為環境風險源。

2)排矸場潰壩是環境風險源。矸石壩潰壩將造成大量的矸石垮落坍塌，隨洪水沖入河道，淹沒下游農田，阻塞河道，影響行洪。此外，矸石中殘留的重金屬也有可能溶于水中，對生態環境造成較大影響，是環境風險源。

2.2.3、炸藥、雷管的運輸及儲存

1)炸藥、雷管的運輸。煤礦專用炸藥的安全系數高，加之炸藥和雷管分別運輸，導致發生爆炸事故的概率幾乎為0，不列為環境風險源。

2)炸藥、雷管的儲存。與運輸方式相同，炸藥和雷管也采用分開儲存的方式，兩者分別存放于單獨的庫房內。相鄰兩庫房之間的距離大于等于20m，并且兩庫房之間還設有寬10余m、高15m左右的防爆土堆。故幾乎不會發生爆炸事故，不列為環境風險源。

2.2.4、鍋爐廢氣的排放多數煤礦的鍋爐都采用煤炭作為燃料，燃煤鍋爐廢氣中的主要污染物為煙塵及二氧化硫。若鍋爐的脫硫除塵設施發生故障，則會有大量的煙塵及SO2排入空氣中，對大氣環境造成嚴重影響。若礦區所在地的地形地貌不利于污染物擴散，則對大氣的影響更甚。

2.2.5污水故障外排

1)生活污水與礦井水故障外排是環境風險源。生活污水或礦井水的處理設備在不能正常運轉的情況下，可能會發生污水的自動外排，排出的廢水未經處理就流入附近的河流、水庫或者湖泊，造成水體污染，影響下游居民的生活生產用水，對環境影響較大，應考慮為環境風險源。

2)井下透水事故排放是環境風險源。井下發生透水事故后，大量老窯水積水排放到地表水體中，由于其水質復雜及水量巨大，對環境有著不容忽視的影響，確定為環境風險源。3)選煤廢水事故排放是環境風險源。選煤廢水中含有大量煤粉，若濃縮機出現故障，導致廢水外排，則會造成地面水體污染，對環境影響極大。

3、結語

1)將FMEA危險源識別方法與環境影響程度相結合，可從環境風險的發生場所及對環境的影響程度兩個方面有效辨識煤礦環境風險源。

2)煤礦環境風險源主要有全封閉儲煤倉瓦斯爆炸、矸石山自燃、排矸場潰壩、鍋爐故障引起的廢氣排放和污水故障外排。其中全封閉儲煤倉瓦斯爆炸與煤的瓦斯含量有較大關系，矸石山自燃與堆砌方式密切相關。因為葉片是有厚度的，很明顯可以看出葉片流道內的流量分布特性及有分離的尾跡區。隨著安裝角增大，葉片阻塞度有變小的趨勢，低損核心區移向葉根吸力面。這是由于當安裝角增大，葉尖通道相應減小，同時吸力面最大速度向后移動，使邊界層顯著增加的緣故。從圖5中可以看出隨著葉片安裝角增大，切向速度分量處處減小。另外，圖上顯示隨著半徑的增加，切向速度逐漸減小，說明此平板葉片扭轉角不夠，葉片中部及葉尖部分做功能力有所降低。但隨著安裝角茁A的增加，葉片做功面積增大，風機總壓有所提高。3種安裝角在最高效率點的風機性能參數的數值計算結果，可以看出，隨著安裝角的增大，通風機風量、全壓都是上升的，與上面分析一致。當葉片安裝角超過設計角度51毅時，葉片轉矩增加幅度更大，從而導致風機效率的下降。切向速度高值區及軸向速度低值區均朝葉根的吸力面移動。通過比較可以看出，葉片做功量的增加主要靠擴大切向速度沿徑向的高值范圍來實現，而不是靠增加其最大值。

作者：謝娟康靜文單位：太原理工大學環境科學與工程學院