近10年取得的安全科技成果

本刊編輯部

從1949-2009年的60年間,我國的安全生產(chǎn)科技領(lǐng)域經(jīng)歷了長足的發(fā)展。“十五”期間完成國家科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng),國撥經(jīng)費(fèi)0.566億元;“十一五”期間完成立項(xiàng)的安全生產(chǎn)領(lǐng)域國家重點(diǎn)科技計(jì)劃項(xiàng)目增加到12項(xiàng),包括國家科技支撐計(jì)劃、“973”計(jì)劃、新產(chǎn)品計(jì)劃、火炬計(jì)劃、軟科學(xué)計(jì)劃等,國撥經(jīng)費(fèi)2.8億元。國家科技計(jì)劃項(xiàng)目比“十五”增長了3倍,國撥經(jīng)費(fèi)比“十五”增長了5倍。自2003年起,國家安監(jiān)總局組織編制《年度安全生產(chǎn)科技發(fā)展規(guī)劃》。截至2008年底,共計(jì)有2887個(gè)項(xiàng)目列入安全生產(chǎn)科技發(fā)展計(jì)劃。在國家安監(jiān)總局的推進(jìn)下,目前已初步形成了企業(yè)為主體,科研機(jī)構(gòu)和大專院校為中堅(jiān)力量,社會(huì)廣泛參與,國內(nèi)外密切合作的“產(chǎn)學(xué)研”一體化科技創(chuàng)新體系,培育起了一支具有較大規(guī)模、較高水平的安全科技隊(duì)伍。安全科技持續(xù)創(chuàng)新,優(yōu)秀科技成果的示范、推廣與應(yīng)用取得了顯著效果,安全科技支撐和促進(jìn)安全發(fā)展的作用日趨顯著。

安全科技成果應(yīng)用

近年來,國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局逐年加大安全生產(chǎn)領(lǐng)域科技成果推廣力度,制定了一系列鼓勵(lì)和促進(jìn)企業(yè)在安全生產(chǎn)科技研發(fā)領(lǐng)域投入的政策。自2002年開始,由國家安全監(jiān)管總局規(guī)劃科技司組織的安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)成果獎(jiǎng)勵(lì)活動(dòng)已經(jīng)開展了四屆(每兩年一屆),四屆共評(píng)出577項(xiàng)優(yōu)秀科技成果和306個(gè)優(yōu)秀推廣項(xiàng)目,其中一等獎(jiǎng)49項(xiàng),二等獎(jiǎng)160項(xiàng),三等獎(jiǎng)368項(xiàng)。規(guī)劃科技司通過召開現(xiàn)場推廣會(huì)等形式,對(duì)以煤礦數(shù)字化監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)、危險(xiǎn)品車輛行駛衛(wèi)星監(jiān)控技術(shù)等一批安全、先進(jìn)、適用的安全生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了推廣。目前,這些技術(shù)和以這些技術(shù)為基礎(chǔ)的安全生產(chǎn)優(yōu)秀科技成果有的已經(jīng)在部分省、市、行業(yè)等領(lǐng)域以及全國范圍內(nèi)普遍推廣適用并取得了明顯成效。

獲得安全生產(chǎn)優(yōu)秀科技成果獎(jiǎng)的“煤礦瓦斯治理技術(shù)集成與示范”項(xiàng)目,在沈陽煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司等5個(gè)具有不同特點(diǎn)的煤礦企業(yè)進(jìn)行了示范,取得多項(xiàng)重大技術(shù)突破;“十五”國家科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“城市公共安全綜合試點(diǎn)”在南寧、青島、杭州、合肥等城市的示范中取得了一系列具有推廣價(jià)值的技術(shù)成果;煤礦綜合實(shí)時(shí)多級(jí)測控管理系統(tǒng)新技術(shù)得到了推廣應(yīng)用,各產(chǎn)煤縣市和煤礦集團(tuán)公司都建立了遠(yuǎn)程多級(jí)監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)與管理機(jī)構(gòu);利用衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)研發(fā)的“危險(xiǎn)化學(xué)品道路運(yùn)輸車輛運(yùn)行安全監(jiān)控管理應(yīng)用系統(tǒng)”在中石油、中石化等企業(yè)集團(tuán),以及北京、鄂爾多斯等地區(qū)的汽油、液氧、天然氣、劇毒化學(xué)品、雷管、煙花爆竹等近6000輛危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸車輛上成功應(yīng)用;“重大危險(xiǎn)源實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警與應(yīng)急救援系統(tǒng)”作為一項(xiàng)危險(xiǎn)化學(xué)品存儲(chǔ)安全監(jiān)控技術(shù),已經(jīng)在北京、山東、廣西、烏海、南京等10多省、市地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用,并成功對(duì)多起未遂事故進(jìn)行了事前預(yù)警,避免了事故的發(fā)生。

重點(diǎn)技術(shù)成果推廣

在安全科技成果推廣方向上,國家安監(jiān)總局根據(jù)安全生產(chǎn)重點(diǎn)工作,以防范事故,推進(jìn)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為目標(biāo),突出了9項(xiàng)重點(diǎn)安全科技成果的推廣,即煤礦瓦斯高效抽放技術(shù)與裝備;煤礦安全網(wǎng)絡(luò)化綜合檢測監(jiān)控系統(tǒng);煤礦提升安全保護(hù)技術(shù)與裝備;礦山井下人員位置監(jiān)測技術(shù)與裝備;非煤露天礦中深孔爆破開采技術(shù);危險(xiǎn)品和長途客運(yùn)車輛行駛監(jiān)控技術(shù);高安全性煙花爆竹藥劑與生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù);重大危險(xiǎn)源監(jiān)控與應(yīng)急救援輔助決策系統(tǒng);生產(chǎn)過程高可靠性安全管理體系。

1.煤礦瓦斯高效抽放技術(shù)與裝備

國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局從多年治理煤礦災(zāi)害的實(shí)際出發(fā),針對(duì)煤礦瓦斯防治技術(shù)工藝性強(qiáng)、可復(fù)制性差的特點(diǎn),在科技部的支持下應(yīng)急啟動(dòng)了“十五”國家科技攻關(guān)計(jì)劃“煤礦瓦斯治理技術(shù)集成與示范”項(xiàng)目。

根據(jù)專家診斷、技術(shù)篩選中發(fā)現(xiàn)的問題以及現(xiàn)場瓦斯治理的技術(shù)需求,煤炭科學(xué)研究總院對(duì)抽放長鉆孔鉆機(jī)、突出松軟煤層抽放鉆機(jī)、煤與瓦斯突出日常預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)、瓦斯?jié)舛葌鞲衅鞯?6項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和裝備進(jìn)行了科技攻關(guān),實(shí)現(xiàn)了技術(shù)創(chuàng)新。例如研制成功可以施工1000m長的定向長鉆孔施工成套裝備,適用于松軟突出煤層的螺旋鉆進(jìn)的順煤層鉆進(jìn)成套設(shè)備,為瓦斯抽放和防突創(chuàng)造了裝備條件;螺旋鉆機(jī)在突出嚴(yán)重的松藻礦區(qū)8號(hào)煤層成孔深度達(dá)到188m以上,為抽放瓦斯創(chuàng)造了條件;完善后的深孔預(yù)裂爆破技術(shù)使松藻礦區(qū)單位時(shí)間內(nèi)煤層瓦斯抽出率提高51.24%,本層鉆孔百米鉆孔瓦斯抽放量提高45.19%,抽放時(shí)間縮短33.88%,效果顯著。

2.煤礦安全網(wǎng)絡(luò)化綜合檢測監(jiān)控系統(tǒng)

煤礦瓦斯災(zāi)害的發(fā)生具有區(qū)域分布的特點(diǎn),瓦斯災(zāi)害特別是煤礦瓦斯突出災(zāi)害受地質(zhì)條件控制。瓦斯地質(zhì)研究和瓦斯危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)測技術(shù)是瓦斯災(zāi)害防治的基礎(chǔ),是有效控制煤礦瓦斯災(zāi)害事故的關(guān)鍵。目前,我國煤礦瓦斯災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)預(yù)測技術(shù)方法主要包括瓦斯含量預(yù)測、瓦斯涌出量預(yù)測、煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測,預(yù)測成果以瓦斯地質(zhì)圖、瓦斯地址信息數(shù)據(jù)庫和可視化預(yù)測系統(tǒng)等技術(shù)手段予以數(shù)字化表達(dá)。

由河南理工大學(xué)研究的煤礦災(zāi)害危險(xiǎn)區(qū)瓦斯地質(zhì)預(yù)測技術(shù)取得的主要成果在于,該技術(shù)提出了多源瓦斯地質(zhì)信息融合的瓦斯賦存規(guī)律研究方法、以瓦斯地質(zhì)教學(xué)模型法為基礎(chǔ)的瓦斯涌出量預(yù)測技術(shù)、多尺度突出區(qū)域預(yù)測的地質(zhì)方法和指標(biāo)、多尺度瓦斯地質(zhì)編圖方法、瓦斯地質(zhì)信息庫和可視化預(yù)測系統(tǒng)。

該技術(shù)圍繞鄭煤集團(tuán)和鶴崗煤業(yè)集團(tuán)示范礦井建設(shè)進(jìn)行示范推廣應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)礦井、采區(qū)和工作面的多尺度構(gòu)造煤和構(gòu)造異常帶的判識(shí),掌握了不同尺度構(gòu)造煤的分布規(guī)律,結(jié)合多源瓦斯含量融合預(yù)測結(jié)果和突出區(qū)域預(yù)測瓦斯地質(zhì)方法和指標(biāo),對(duì)示范礦區(qū)、礦井(7個(gè))、采區(qū)(3個(gè))、工作面(9個(gè))的突出危險(xiǎn)性區(qū)域進(jìn)行了預(yù)測和驗(yàn)證,取得了顯著成效。

3.煤礦提升安全保護(hù)技術(shù)與裝備

由中國礦業(yè)大學(xué)研究的礦井提升系統(tǒng)安全保障裝備主要包括GHT型緩沖托罐裝置由防過卷、托罐及防礅裝置組成,以變力及單向鎖定技術(shù),滿足《煤礦安全規(guī)程》要求。當(dāng)提升系統(tǒng)發(fā)生非正常狀態(tài)時(shí),該裝置實(shí)現(xiàn)緩沖制動(dòng),柔性托罐及防礅功能;ZHT型自動(dòng)換層阻尼托罐搖臺(tái)是以彈、液組合力來補(bǔ)償原有系統(tǒng)中終端載荷變化引起的提升容器上下移動(dòng)問題,組合承接力可調(diào),并利用二力桿失穩(wěn)與反向失穩(wěn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)托力釋放,完成自動(dòng)換層功能;SLT-B型罐道繩在線自檢自調(diào)裝置是集機(jī)、電、液于一體的裝備,在PLC控制下步進(jìn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)罐道繩的連續(xù)拉緊,并具有在線檢測、自動(dòng)調(diào)整、三點(diǎn)鎖定功能,在絞車房可完成對(duì)罐道繩張緊力的測試及調(diào)整。

該項(xiàng)保護(hù)技術(shù)與裝備已經(jīng)在河北峰峰集團(tuán)、邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)、安徽淮南礦業(yè)集團(tuán)、淮北礦業(yè)集團(tuán)、山東淄博礦業(yè)集團(tuán)、遼寧鐵法煤業(yè)集團(tuán)、阜新礦業(yè)集團(tuán)、沈陽礦業(yè)集團(tuán)等300多個(gè)礦井中應(yīng)用,并出口至土耳其庫茲魯?shù)V井、卡拉洞礦井。在過卷放安全保護(hù)功能應(yīng)用中,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),已挽救事故數(shù)十起。

4.礦山井下人員位置監(jiān)測技術(shù)與裝備

由山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司漳村煤礦、天地科技股份有限公司常州自動(dòng)化分公司研究開發(fā)的井下動(dòng)目標(biāo)跟蹤安全監(jiān)測系統(tǒng),采用先進(jìn)的RFID射頻身份識(shí)別技術(shù),將編碼模塊安置在移動(dòng)目標(biāo)中,通過各級(jí)分站將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)降孛嬷行恼咎幚?實(shí)現(xiàn)了井下動(dòng)目標(biāo)跟蹤監(jiān)測的目的,系統(tǒng)主要由地面中心站、井下讀卡器、編碼發(fā)射器組成。其中,地面中心站由一臺(tái)接口和一臺(tái)計(jì)算機(jī)組成;讀卡器為本質(zhì)安全設(shè)備;編碼發(fā)射器為灌封體,系統(tǒng)工作原理為由編碼發(fā)射器發(fā)出的編碼信號(hào)(包括時(shí)間及動(dòng)目標(biāo)身份證),由讀卡器讀取,再由讀卡器將此信息經(jīng)傳輸通道傳至地面中心站,由中心站進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理、形成多種有用文件,可實(shí)現(xiàn)井下人員監(jiān)測查詢、安全保障、統(tǒng)計(jì)考勤和信息網(wǎng)功能。

經(jīng)工業(yè)性試驗(yàn)表明,該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理,技術(shù)先進(jìn),為煤礦安全生產(chǎn)調(diào)度人員考核及搶險(xiǎn)救災(zāi)決策提供了有效的信息平臺(tái),已在靖遠(yuǎn)礦務(wù)局、晉城礦務(wù)局等多個(gè)單位推廣應(yīng)用。其中射頻編碼發(fā)射器和接收技術(shù)也可用于地面停車場和公路收費(fèi)站等。

5.非煤露天礦中深孔爆破開采技術(shù)

由中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司研究開發(fā)的非煤礦山安全技術(shù)與裝備主要包括露天礦排土場高臺(tái)階派圖安全穩(wěn)定性與堆浸排土參數(shù)優(yōu)化研究、福建紫金山金銅礦露天地下聯(lián)合開采的相互影響關(guān)系研究、尾礦庫安全運(yùn)行的技術(shù)研究、礦井多級(jí)機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、復(fù)雜地質(zhì)條件護(hù)幫控制爆破技術(shù)。

6.危險(xiǎn)品和長途客運(yùn)車輛行駛監(jiān)控技術(shù)

中國航天科技集團(tuán)天泰雷茲公司研究開發(fā)的危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸安全監(jiān)控管理系統(tǒng)是在國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目計(jì)劃《衛(wèi)星導(dǎo)航綜合應(yīng)用高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程項(xiàng)目》的基礎(chǔ)上,為滿足危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛安全監(jiān)管的需求開發(fā)的。

主要功能包括各級(jí)政府主管部門和企業(yè)的多級(jí)監(jiān)管、全國范圍危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全的實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)監(jiān)測危險(xiǎn)貨物的運(yùn)輸狀態(tài)、撞車報(bào)警和緊急突發(fā)事件的實(shí)時(shí)響應(yīng)、科學(xué)的事故分析和高效的統(tǒng)計(jì)分析。該系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)于降低運(yùn)輸事故率、提高應(yīng)急響應(yīng)速度、控制事態(tài)的蔓延和發(fā)展起到了重要的作用。

7.高安全性煙花爆竹藥劑與生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)

普通煙花所用黑火藥燃燒時(shí)造成大量煙霧,不但影響了觀賞效果,同時(shí)對(duì)環(huán)境造成污染,對(duì)人體造成危害。以北京理工大學(xué)為主的研發(fā)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過方案論證、實(shí)驗(yàn)室研究和在4家煙花爆竹制造企業(yè)的中試及大量生產(chǎn),進(jìn)行了安全環(huán)保型煙花藥劑研究,研制開發(fā)出無煙、微煙化的煙花亮珠、亮珠點(diǎn)火藥及開包藥、防潮防水焰火藥劑及藥劑制品、延時(shí)增效焰火藥劑、減少燃放垃圾的焰火制品等新型安全環(huán)保焰火產(chǎn)品,分別應(yīng)用于2008年北京奧運(yùn)會(huì)、殘奧會(huì)開閉幕式上,提升了我國焰火技術(shù)的科技水平,增加了焰火產(chǎn)品安全環(huán)保的科技含量,給全世界留下了深刻的印象。

8.重大危險(xiǎn)源監(jiān)控與應(yīng)急救援輔助決策系統(tǒng)

由中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院研究開發(fā)的危險(xiǎn)化學(xué)品事故現(xiàn)場應(yīng)急聯(lián)動(dòng)指揮系統(tǒng),主要由現(xiàn)場環(huán)境無線監(jiān)測子系統(tǒng)、圖像無線傳輸子系統(tǒng)、無線氣象站、無線視頻接收終端和事故輔助決策支持軟件系統(tǒng)構(gòu)成。所有設(shè)備均通過了防爆檢測認(rèn)證,適用于危化品事故現(xiàn)場?？捎?jì)算泄漏源強(qiáng)度,確定疏散范圍,并在GIS上顯示疏散路徑以及應(yīng)急救援力量的分布情況;含硫氣田事故現(xiàn)場決策支持系統(tǒng)基于GIS空間分析技術(shù)、事故演化動(dòng)態(tài)過程模擬技術(shù)、集成含硫井分級(jí)、安全距離以及應(yīng)急計(jì)劃區(qū)計(jì)算、井噴事故后果快速預(yù)測等功能,能為應(yīng)急指揮者在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)事故情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,科學(xué)評(píng)估并作出合理的應(yīng)急決策提供輔助支持。

9.生產(chǎn)過程高可靠性安全管理體系

由中國企業(yè)聯(lián)合會(huì)可持續(xù)發(fā)展工商委員會(huì)、中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院、上海賽科石油化工有限責(zé)任公司完成的工程建設(shè)項(xiàng)目HSE管理方實(shí)施導(dǎo)則和應(yīng)用范例,結(jié)合中國的實(shí)際并進(jìn)一步創(chuàng)新,在總結(jié)BP公司和中國石化合資建設(shè)項(xiàng)目上海賽科石化公司三年建設(shè)的基礎(chǔ)上編制了《工程建設(shè)項(xiàng)目HSE管理方案實(shí)施導(dǎo)則和應(yīng)用范例》。

該項(xiàng)目以BP公司和中國石化合資的上海賽科石化公司的工程建設(shè)階段為基礎(chǔ),將HSE管理方管理模式應(yīng)用到大型工程建設(shè)項(xiàng)目中,在國內(nèi)首次使用,并取得了國際領(lǐng)先的HSE業(yè)績。該項(xiàng)目2002年3月28日正式開工,2004年12月30日基建完工,于2005年3月正式投產(chǎn)。該項(xiàng)目建設(shè)期投入總?cè)斯r(shí)4900萬個(gè),沒有發(fā)生重大事故和死亡事故,損失工時(shí)事故率小于0.06,可記錄的事故率小于0.4。(本文由國家安全生產(chǎn)監(jiān)管總局規(guī)劃科技司提供)

編輯韓 穎