我國煤礦水災(zāi)害快速救援預(yù)警管理體系研究
《我國煤礦水災(zāi)害快速救援預(yù)警管理體系研究》針對煤礦突發(fā)水災(zāi)害的隱蔽、不可預(yù)測等特征，基于致因因素的復(fù)雜、動(dòng)態(tài)性，開展了煤礦水災(zāi)害快速救援預(yù)警管理體系研究�！段覈旱V水災(zāi)害快速救援預(yù)警管理體系研究》共11章，主要內(nèi)容包括：煤礦水災(zāi)害危險(xiǎn)源辨識(shí)；煤礦水災(zāi)害致因機(jī)理分析；煤礦水災(zāi)害快速救援評價(jià)模型構(gòu)建；煤礦水災(zāi)害快速救援技術(shù)及其裝備研究；煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理體系及其可靠性評價(jià)模型建立；煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理體系信息共享平臺(tái)設(shè)計(jì)。《我國煤礦水災(zāi)害快速救援預(yù)警管理體系研究》研究思路新穎、理論與方法系統(tǒng)，具有較高的學(xué)術(shù)研究價(jià)值和實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。
《我國煤礦水災(zāi)害快速救援預(yù)警管理體系研究》可作為高等院校煤礦安全工程相關(guān)專業(yè)研究生和本科生教材，也可作為煤礦水災(zāi)害領(lǐng)域的管理者、科研人員、工程技術(shù)人員及高校教師的參考書。
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我國是世界煤炭生產(chǎn)大國，同時(shí)也是發(fā)生煤礦事故最多的國家，尤其是近年來重特大水災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，安全形勢不容樂觀。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，造成我國煤礦水災(zāi)害損失重大的主要原因之一是長期以來存在的等待水災(zāi)害發(fā)生而做出響應(yīng)的救援模式。
煤礦水災(zāi)害發(fā)生具有不確定性和不可預(yù)測性，加之復(fù)雜的煤礦水文地質(zhì)條件及開采環(huán)境導(dǎo)致水災(zāi)害發(fā)生時(shí)救治困難，我國煤炭生產(chǎn)企業(yè)多以救援為主，不能及時(shí)識(shí)別并防范可能發(fā)生的水災(zāi)害。因此，如何加強(qiáng)煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理，及時(shí)控制甚至消除水災(zāi)害危機(jī)，成為煤炭行業(yè)迫切需要解決的現(xiàn)實(shí)問題。
由于煤礦水災(zāi)害造成的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失大多難以估量，越來越多的學(xué)者開始關(guān)注此類問題的研究，也取得了諸多成果，但至今缺少一部綜合研究煤礦水災(zāi)害快速救援及預(yù)警管理的專著。本書在總結(jié)前人相關(guān)科研成果的基礎(chǔ)上，闡述了煤礦水災(zāi)害的致因機(jī)理，研究了煤礦水災(zāi)害快速救援技術(shù)及其裝備，構(gòu)建了預(yù)警管理體系并對其可靠性進(jìn)行評價(jià)，同時(shí)搭建了信息共享平臺(tái)，為煤礦水災(zāi)害的快速救援及預(yù)警管理研究提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。
全書共11章。第1章～第3章為全書的框架及煤礦水災(zāi)害基本理論；第4章為煤礦水災(zāi)害致因機(jī)理研究；第5章、第6章為煤礦水災(zāi)害快速救援技術(shù)與裝備研究；第7章～第9章為煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理體系研究；第10章為實(shí)踐應(yīng)用研究；第11章是對全書的總結(jié)。
本書的研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（71271194，71472171）的支持，在此向幫助和關(guān)心作者研究工作的所有單位和個(gè)人表示衷心的感謝。
限于作者水平，書中難免存在疏漏和不妥之處，敬請讀者批評指正。
目錄
前言
第1章緒論1
1.1研究背景及意義1
1.1.1研究背景1
1.1.2研究意義3
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀3
1.2.1煤礦水災(zāi)害致因機(jī)理研究現(xiàn)狀3
1.2.2煤礦水災(zāi)害應(yīng)急快速救援研究現(xiàn)狀5
1.2.3煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理研究現(xiàn)狀7
1.3研究內(nèi)容及技術(shù)路線9
1.3.1研究內(nèi)容9
1.3.2技術(shù)路線11
1.4主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)12
第2章煤礦水災(zāi)害概述13
2.1煤礦水災(zāi)害成因及分類13
2.1.1煤礦水災(zāi)害成因13
2.1.2煤礦水災(zāi)害分類13
2.2煤礦水災(zāi)害危害及其分類16
2.2.1煤礦水災(zāi)害危害16
2.2.2煤礦水災(zāi)害分類16
2.3我國煤礦水災(zāi)害特點(diǎn)及分布17
2.3.1我國煤礦水災(zāi)害的特點(diǎn)17
2.3.2我國煤礦水災(zāi)害的分布18
2.4煤礦水災(zāi)害防治的一般措施19
2.4.1地面水災(zāi)害防治20
2.4.2井下水災(zāi)害防治20
2.5煤礦水災(zāi)害快速救援分析22
2.5.1傳統(tǒng)煤礦水災(zāi)害快速救援流程分析22
2.5.2基于BPR理論的煤礦水災(zāi)害快速救援流程分析24
2.5.3煤礦水災(zāi)害快速救援運(yùn)作模型建立25
2.5.4煤礦水災(zāi)害快速救援運(yùn)作模型解析27
2.6本章小結(jié)40
第3章煤礦水災(zāi)害危險(xiǎn)源分析41
3.1危險(xiǎn)源及其辨識(shí)41
3.1.1危險(xiǎn)源相關(guān)概念41
3.1.2危險(xiǎn)源辨識(shí)43
3.2煤礦水災(zāi)害危險(xiǎn)源辨識(shí)44
3.2.1煤礦水災(zāi)害危險(xiǎn)源及其辨識(shí)方法44
3.2.2煤礦水災(zāi)害危險(xiǎn)源辨識(shí)的影響因素45
3.2.3煤礦水災(zāi)害危險(xiǎn)源辨識(shí)的范圍46
3.2.4煤礦水災(zāi)害危險(xiǎn)源辨識(shí)的原則46
3.3煤礦水災(zāi)害危險(xiǎn)因素調(diào)查47
3.3.1煤礦水災(zāi)害危險(xiǎn)因素調(diào)查的內(nèi)容47
3.3.2煤礦水災(zāi)害危險(xiǎn)因素調(diào)查方法47
3.4煤礦水災(zāi)害危險(xiǎn)源調(diào)查48
3.5本章小結(jié)49
第4章煤礦水災(zāi)害致因機(jī)理分析50
4.1煤礦水災(zāi)害致因機(jī)理體系構(gòu)建50
4.2煤礦水災(zāi)害致因機(jī)理系統(tǒng)分析51
4.2.1系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論概述51
4.2.2煤礦水災(zāi)害致因機(jī)理分析原理54
4.2.3煤礦水災(zāi)害致因系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建54
4.2.4煤礦水災(zāi)害致因系統(tǒng)的靈敏度分析59
4.3煤礦水災(zāi)害致因系統(tǒng)仿真59
4.3.1數(shù)據(jù)收集及整理60
4.3.2系統(tǒng)方程建立63
4.3.3煤礦水災(zāi)害致因系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真66
4.4本章小結(jié)69
第5章煤礦水災(zāi)害快速救援現(xiàn)狀評價(jià)及問題分析70
5.1危機(jī)全生命周期理論70
5.2面向全生命周期的煤礦水災(zāi)害快速救援階段劃分72
5.2.1煤礦水災(zāi)害醞釀期73
5.2.2煤礦水災(zāi)害爆發(fā)期73
5.2.3煤礦水災(zāi)害擴(kuò)散期74
5.2.4煤礦水災(zāi)害處理期74
5.2.5煤礦水災(zāi)害總結(jié)期74
5.3煤礦水災(zāi)害快速救援現(xiàn)狀評價(jià)75
5.3.1DEA理論概述75
5.3.2煤礦水災(zāi)害快速救援評價(jià)指標(biāo)體系的建立75
5.3.3煤礦水災(zāi)害快速救援評價(jià)模型構(gòu)建76
5.4煤礦水災(zāi)害快速救援存在問題分析78
5.4.1快速救援技術(shù)與裝備不配套78
5.4.2水災(zāi)害預(yù)警管理體系不完善79
5.4.3信息共享不及時(shí)80
5.5本章小結(jié)80
第6章煤礦水災(zāi)害快速救援技術(shù)與裝備研發(fā)81
6.1煤礦水災(zāi)害快速救援技術(shù)現(xiàn)狀分析81
6.1.1我國煤礦水災(zāi)害快速救援技術(shù)存在的問題81
6.1.2國內(nèi)外煤礦搶救排水技術(shù)現(xiàn)狀83
6.1.3煤礦水災(zāi)害防治方法83
6.1.4煤礦水災(zāi)害搶險(xiǎn)排水常規(guī)技術(shù)85
6.2煤礦水災(zāi)害快速救援潛水電泵研發(fā)86
6.2.1礦井3200kW高壓潛水電機(jī)研發(fā)86
6.2.2礦井ZQ1000-90系列潛水電泵研發(fā)94
6.3礦井潛水電泵運(yùn)行穩(wěn)定性分析95
6.3.1礦井立式運(yùn)行穩(wěn)定性分析95
6.3.2潛水電泵臥式運(yùn)行穩(wěn)定性分析97
6.3.3礦井水阻尼對振動(dòng)的影響100
6.3.4礦井動(dòng)、靜部件之間的間隙對振幅的影響105
6.3.5礦井大功率臥式潛水電泵防振措施110
6.4礦井潛水電泵社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析112
6.5本章小結(jié)113
第7章煤礦水災(zāi)害快速救援預(yù)警管理體系構(gòu)建114
7.1煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理體系構(gòu)建原則及目標(biāo)114
7.1.1預(yù)警管理體系構(gòu)建原則114
7.1.2預(yù)警管理體系構(gòu)建目標(biāo)115
7.2煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理體系構(gòu)成及功能分析116
7.2.1預(yù)警管理體系架構(gòu)117
7.2.2預(yù)警管理體系架構(gòu)功能分析119
7.3煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理體系子系統(tǒng)流程分析及其構(gòu)建120
7.3.1預(yù)警管理體系子系統(tǒng)流程分析120
7.3.2預(yù)警管理體系整體流程構(gòu)建123
7.4本章小結(jié)124
第8章煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理體系可靠性分析126
8.1煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理體系可靠性分析基本理論126
8.1.1預(yù)警管理體系可靠性基本概念126
8.1.2預(yù)警管理體系可靠性的目標(biāo)與意義126
8.2煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理體系的可靠性指標(biāo)及其評價(jià)127
8.2.1預(yù)警管理體系可靠性指標(biāo)體系構(gòu)建127
8.2.2預(yù)警管理體系可靠性評價(jià)129
8.3煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理體系的可靠性控制與提升131
8.3.1預(yù)警管理體系可靠性控制特點(diǎn)131
8.3.2預(yù)警管理體系可靠性控制與提升策略132
8.4本章小結(jié)135
第9章煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理體系信息共享平臺(tái)設(shè)計(jì)136
9.1煤礦水災(zāi)害信息共享平臺(tái)設(shè)計(jì)原則及目標(biāo)136
9.1.1信息共享平臺(tái)設(shè)計(jì)原則136
9.1.2信息共享平臺(tái)設(shè)計(jì)目標(biāo)137
9.2煤礦水災(zāi)害信息系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)分析137
9.2.1煤礦環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)137
9.2.2煤礦水災(zāi)害環(huán)境預(yù)測子系統(tǒng)139
9.2.3煤礦水災(zāi)害預(yù)警子系統(tǒng)140
9.2.4煤礦水災(zāi)害救援指揮子系統(tǒng)140
9.3煤礦水災(zāi)害信息共享平臺(tái)邏輯結(jié)構(gòu)分析141
9.3.1信息輸入、輸出模塊141
9.3.2信息集成模塊142
9.3.3信息發(fā)布模塊142
9.3.4數(shù)據(jù)庫管理模塊142
9.3.5信息平臺(tái)管理模塊142
9.4煤礦水災(zāi)害信息共享總體架構(gòu)分析及關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)143
9.4.1信息共享平臺(tái)總體架構(gòu)分析143
9.4.2信息共享平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)144
9.5煤礦水災(zāi)害預(yù)警管理的信息平臺(tái)運(yùn)營模型構(gòu)建146
9.6本章小結(jié)147
第10章實(shí)證研究148
10.1X煤礦背景148
10.2預(yù)警管理體系方案實(shí)施149
10.3預(yù)警管理體系實(shí)施效果評價(jià)150
10.3.1可拓評價(jià)原理150
10.3.2關(guān)聯(lián)矩陣分析152
10.3.3X煤礦關(guān)聯(lián)度等級(jí)確定155
10.4結(jié)果分析及改進(jìn)157
第11章結(jié)論與展望159
11.1研究結(jié)論159
11.2研究展望160
參考文獻(xiàn)161
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