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安全生产科技创新型中小企业
关于进一步研究和推广智能抗违章保护技术,降低瓦斯爆炸风险的提案
来源: | 作者:郭春平 杨定础 张红亮 徐峰 张佩齐 栗江鹏 | 发布时间: 2019-02-01 | 247 次浏览 | 分享到:

一、案由

习近平总书记2019年1月24日发表重要讲话:提高防控能力着力防范化解重大风险。特别强调:全面做好安全生产等各方面工作。2018年山西省经济工作会议强调指出:打好防范化解重大风险攻坚战,坚持不懈抓好安全生产工作。

2018年12月国家煤监局桂来宝?#26412;?#38271;讲:“2000年以来全国煤矿10起一次性死亡百人以上事故,瓦斯爆炸占9起。2012年以来重特大瓦斯事故?#27982;?#30719;重特大事?#39318;?#37327;的70%,这些都充分说明瓦斯是煤矿安全生产的“第一杀手?#20445;?#38450;范和遏制事故始终是煤矿安全生产的重中之重”。

著名煤矿安全专家孙继平教授研究指出:“电气火源(花)引爆瓦斯最多,为48.1%”。近三年,我省发生的几起典型电气事故如下:

2016年3月23日大同煤矿集团同生安平煤业有限公司发生瓦斯爆炸事故顶板大面积垮落,冲击波造成10KV高压电缆受外力?#19981;?#30772;坏产生电火花引爆瓦斯导致了事故扩大。

2017年2月9日,山西西山煤电股份有限公司西铭矿,违章指挥工人拆除移变高压电缆,遇突然违章送电,导致作业工人1名触电死亡;2017年9月11日,山西省静乐县阳煤集团天安煤业井下2#煤采区皮带巷,违章带电作业造成开关接线腔短路,电缆着火,受有害气体影响11人昏迷,经医院抢救脱险,未造成人员死亡;2017年11月10日,山西华晋韩咀煤业有限公司,周某在拆除中央变电所3#变压器负荷线过程中,其他人违章送电,造成周某触电死亡。

2018年8月15日13时35分,大同煤矿集团挖金弯虎龙沟煤业有限公司综采队排水泵供电?#20302;?#20445;护不全,违章带电作业造成水泵电源接线腔短路,伤亡1名清煤工。

我省近几年虽然整体安全形势不错,但违章带电作业零星事故不断。一般地,违章带电作业都会产生引发瓦斯爆炸的电气火花,而每产生一次电气火花,根据上述孙继平教授研究成果可知,就有48.1%的可能性引发瓦斯爆炸,所以,我省煤矿井下发生瓦斯爆炸的风险依然很大,一点也大意不得。

瓦斯爆炸是世界公认的重特大灾害之一,“煤矿重特大灾害智能报警方法与技术”被中国科协列为60项科技难题之一。约一半瓦斯爆炸灾害由违章带电作业引起,预防电气火花引发瓦斯爆炸的抗违章技术被原国家安监总局列入2015年重大事故防治关键技术目录。国家煤监局印发的《安全生产先进适用技术、工艺、装备和材料推广目录》要求强制推广预防工人违章带电作业引起瓦斯爆炸技术。我省民企山西全安公司在山西煤监局、同煤、焦煤、潞安、阳煤、晋煤等单位支持和帮助下,开发的“防治带电作业及瓦斯爆炸的智能抗违章保护技术”是当前国内外最先进的防治瓦斯爆炸技术之一,有关技术简介如下:

主要技术内容:原国家安监总局等权威研究指出:90%~95%的事故是由于违章作业(包括误操作等不安全行为)造成。爆炸环境(如煤矿井下)违章作业已成为第六大灾害,经分析研究,电气违章作业可造成90%95%的电气火源(花),引发43.29%45.7%的瓦斯爆炸。违章行为复杂多变,应用传统技术很难识别违章动作信号,导致采用技术手段预控违章行为成为世界性难题。

主要发明点:(1)在国内外率先发明创造抗违章开盖传感器系列产品;(2)首创在越过“违章红线”前智能识别违章行为并转换为电信号技术;(3)首创抗违章保护技术:在违章红线前安装抗违章开盖传感器作为违章模式识别器,智能识别违章动作信号并转换为电信号,输入到专家知识推理器(如抗违章保护分站),智能控制危险化解装置(如电源开关)实现抗违章报警、断电、闭锁保护;(4)组合发明防治带电作业及瓦斯爆炸的抗违章技术?#20302;常?#32452;合要素包括:防电软件、抗违章保护装置1~3、配套的其它?#20302;场?#25239;违章后备保护,及核心部件抗违章开盖传感器。核心技术产品包括:仿安全员定点监控抗违章短板技术、在用设备智能化升级的无损连接安装系列技术、把漏电保护作为后备保护技术、抗违章技术产品两防锁、防松锁。据查新报告:抗违章保护技术及上述其它发明点都填补?#26031;?#20869;外技术空白,两防锁、防松锁技术性能超过国外同类产品性能。

重新配置?#26031;?#30005;?#20302;?#24212;具有短路保护、漏电保护、保护接地和抗违章保护“四大保护”价值体系,及“想违章违不成,即使违章也造不成事?#30465;?#20215;值体系;控制了易违章产生电火花各个部位,可防范绝大部分违章带电作业事?#30465;?/span>

专利授权:项?#21487;?#21450;发明专利27项,其中核心专利一种超前开盖断电方法及其装置除获我国发明专利外,还获美国等三十多个国家地区发明专利授权。获省部级奖励7项,完成《违章行为分析与抗违章对策》专著(北大毕业论文)1部,发表《煤矿供电?#20302;?#25239;违章保护技术》等论文7篇。创立行业标准4部,原发改委颁布1部,国家安标办备案3部。获著作权保护3项。

独创的技术指标:误(违章)动作信号转换为电信号时间≤10ms;误(违章)动作信号转换为电信号准确率:100%;控制误(违章)执行时间20ms;

应用情况及效益:近十年来,该成果1.0~4.0系列技术产品总销售额达2亿多元,交税2000多万元应用在山西省?#23433;?#20998;省外煤矿,但仅占了山西市场的5%。为煤矿总节支约6.75亿元。到目前为止,共为煤矿产生经济效益8.95亿元。降低约一半的机电事故及瓦斯爆炸事故风险。为我省防范和遏制违章带电作业引发瓦斯爆炸事?#39318;?#20986;了较大?#27605;住?/span>

二、案据

1、2018年11月20日省政府办公厅转办通知:今年1月28日,省政府秘书长王纯在省政协委员郭春平给楼阳生省长有关“煤矿井下供电?#20302;?#25239;违章保护技术”及对策的报告上批示:?#30333;?#30465;长嘱,请煤炭厅就郭春平委员意见主动和郭春平对接,提出意见。请建议提案处办理。”后又转交给应急厅办理,?#20004;?#26377;关部门就落实楼省长指示精神没有同郭春平达成一致意见。

2、著名专家评价:

张铁岗院士2016年带领团队考察后,与原政协副主席李悦娥一同参加了关于该技术的研讨会,并写出如下推荐信:

煤炭是我国及世界最重要的能源之一,瓦斯爆炸是煤炭安全生产最大危害。约一半瓦斯爆炸原因与违章带电作业直接相关。用技术手段预防人违章带电作业(即“技防?#20445;?#26159;一道世界性难题。  

“防治带电作业及瓦斯爆炸的抗违章技术?#20302;场保?#21253;括:主要专利产品技术“开盖传感器产品,开盖报警、断电、闭锁及防?#32929;?#33258;开盖操作技术?#20445;?#31616;称三开一防),以及配套专利产品技术两防锁、防电软件等6类。用符合标?#23478;?#27714;的方法,把它们安全可靠地安装连接在供电及监控?#20302;成希?#23601;将电气设备上违章带电作业风险最大的部位全部实现了“抗违章保护?#20445;?#21363;保证了“非专?#21485;?#21592;想违章违不成,专?#21485;?#21592;即使违章也造不成事?#30465;薄?#36825;种变?#21485;?#38450;”带电作业为“技防?#20445;?#25216;术思?#33539;?#29305;,在国内外瓦斯防治技术领域具有突出的实质性进步。

主要产品“开盖传感器”在国内外是首创的,主要技术超前预控人的违章带电作业行为,即在“违章过渡过程”中、还没有触碰到“违章红线”前,就将误(违章)作业信号转换为电信号,实现报警、断电、闭锁技术,也是国内外首创的,且?#23478;?#33719;中国、美国等数十多个国家发明专利权,属国内外重大创新。

山西省推广应用十几年来,大大减少了违章带电作业事故,为近三年违章带电作业引发瓦斯爆炸“零事?#30465;?#20570;出了重大?#27605;住?#23558;会对国内外防治违章带电作业及瓦斯爆炸,智能矿山建设,推动安全科技进步,产生重大作用。该项目是《奖励条例》所述“国内外首创的重大技术发明?#20445;?#25512;荐为国家技术发明奖一等奖。

著名煤矿安全专家、十次担任国务院事故调查专家组长、原中国矿大(?#26412;?#21103;校长孙继平教授考察后提出?#22909;?#30719;电气设备不仅应?#26412;?#26377;三大保护,还必须加装“抗违章保护”。

3、安全不对称性理论指出:安全类科技成果与日用品不同,它是是用来预防事?#30465;?#28040;除隐患或预防违章作业的,由于“事故概率不对称性”“隐患不对称性”等不对称性特点,应用单位很少有人真实地见到其使用效果,所以就很难感知其“价值和使用价值”。例如,?#25345;?#26032;的灭火器研究成功,成为一种“安全类科技成果”后,由于应用单位很少着火,会使用的人很少,真?#23548;?#21040;其使用效果的人更是极少或没有,因此从单位领导到普通职工,一般都不知道其“价值和使用价值?#20445;?#24403;然也就不愿意花钱买来应用。而日用品很多人天天使用,可以真实地见到其使用效果,因?#21496;?#24456;容易感知其“价值和使用价值?#20445;?/span>安全隐患与发生事故也存在不对称性,即:隐患转化为事故的概率很低,甚至是小概率事件,但每一个隐?#32423;?#21487;能引发事故,而且能造成损失惨重的重特大事故,这种特性简称为“隐患不对称性?#20445;?#21516;一个事故,其发生概率或受到危害的概率,对某一个足够大的地区(或单位)的个体(包括个人或个人所在的家庭或班组),与负责管理该地区(或单位)的安全监管部门相差很大,这就是所谓事故概率不对称性。

由于上述诸多安全不对称性,尤其是事故概率不对称性,决定了安全科技成果转化必须依靠安全监管部门安全干预,通过制定安全法规、标准或行政检查等手段干预安全成果转化工作,促进成果在转化。

三、建议:

根据《中华人民共和国科技成果转化法》:对于能够显著提高公共安全水?#38477;?#23545;新技术、新工艺、新材料、新产品,要依法及时制定国家标准、行业标准等,推动先进适用技术推广和应用。所以参照有关《山西省煤矿安全质量标准化考核评级办法》文件要求,结合近几年违章带电作业事故有所上升苗头的?#23548;是?#20917;,下文将防治违章带电作业的技术标准内容列为安全生产标准化检查内容并严格检查落实情况。下文重申以下具体标?#23478;?#27714;:

高低压开关闭锁装置,必须具有“两防”功能(防?#32929;?#33258;送电和开盖操作),保证螺丝刀、镊子等非专用工具不能轻易解除其作用,且各队组的专用工具互不相同;用螺栓紧固的电气设备接线腔(?#26657;?#30422;板要实现“三开一防?#20445;?#21363;开盖报警、开盖断电、开盖闭锁及防止非专?#21485;?#21592;擅自开盖操作);电气设备螺旋式喇叭嘴应有防松装置。

重申该条标准的法规标?#23478;?#25454;如下:

《煤矿安全规程》第4条:从事煤炭生产与煤矿建设的企业必须遵守国家有关安全生产的法律、法规、规章、规程、标准和技术规范。

442条:井下不得带电检修电气设备。严禁带电搬迁非本安型电气设备、电缆,采用电缆供电的移动式用电设备不受此限。检修或搬迁前,必须切断上级电源。

国标GB3836.1-2010 联锁装置:为保持专用防爆型式用的联锁装置,其结构应保证非专用工具不能轻易解除其作用。螺丝刀、镊子或类似的工具不应使联锁装置失效;开盖连锁可实现开盖前断电、断电后闭锁(锁定,如不能向该设备供电)等联锁功能,必要时也可根据需要同时实现相关报警功能;GB3836.1附录A.2.5:电缆引入装置安装之后,仅应通过工具才能拆卸下来

3)安全生产行业标准AQ1023-2006 6.2.6.2?#22909;?#30719;井下用电气设备的联锁装置应设计成专用工具才能解除其联锁功能的结构;AQ1023—2006  6.2.6.3 正常运行时产生火花或电弧的电气设备,应设联锁装置。当电源接通时壳盖不能打开,壳盖打开后电源不能接通。

4)中华人民共和国煤炭行业标准,MT/T 1097—2008《煤矿机电设备检修技术规范》要求:检修后的矿用电气设备,为确保其安全供电和防爆性能,必须实现两防(防?#32929;?#33258;送电,擅自开盖操作)保证非专用工具不能解除的联锁功能,矿用开关两防锁的结构性能按JB/T10835—2008执?#23567;?/span>

2、根据国家煤监局印发的《安全生产先进适用技术、工艺、装备和材料推广目录》要求强制推广预防工人违章带电作业引起瓦斯爆炸技术。结合全省各煤矿的具体情况,全面强制推广应用智能抗违章保护技术?#20302;?.0及智能抗违章保护技术?#20302;?.0;在山西省各国有重点煤炭集团公司、山西正华实业集团公司、各地市煤炭局所属煤矿分别选择1~2个煤矿作为试点,推广应用智能抗违章保护技术?#20302;?.0或智能抗违章保护技术?#20302;?.0。

3、邀请郭春平本人参加山西省煤矿安全生产检查或质量标准化检查,方便指?#27982;?#30719;推广使用智能抗违章保护技术。

4、请省科技厅严格落实促进民企发展30条关于支持民企承担重大专项要求,创造性的落?#20302;?#19968;新副省长和张新伟书记有关支持本项目的指示精神,在重大专项和重点研发方面给予支持。同时请工信厅、能源局、应急厅等有关部门在相关项目及标准和政策制定上给予支持。

5、请国内资深专家、司法厅、能源局、应急厅、纪委等有关部门领导共同参加召开研讨会,?#33268;?#25216;术问题,?#33268;?#27861;规标准的贯彻落实问题,?#33268;?#20381;法推广民企或个人创造的科技成果是不是办私事、是不是违纪违规等问题。

通过以上措施,深入研究并全范围推广防治带电作业及瓦斯爆炸智能抗违章保护技术?#20302;常?#21162;力实现降低约一半瓦斯爆炸风险,为防范和遏制瓦斯爆炸事故发生做出我省应有的?#27605;住?/span>

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