煤矿水害含水层富水性定量评价方法的研究与应用

煤矿水害含水层富水性定量评价方法的研究与应用
煤矿水害含水层富水性定量评价方法的研究与应用

煤矿水害含水层富水性定量评价方法的研究与应用

摘要:

本文阐述了含水层富水性定量评价在煤矿防治水中的重要性和传统评价方法缺陷的水文机理,推出可解决含水层非均一性和单孔钻探偶然性问题的评价计算方法,并以一个矿区水文地质补勘为例,介绍了有效获取定量评价所需水文资料的现场勘测方法。

在华北地区,石炭、二迭系薄层灰岩及砂岩常构成开采煤层的顶板或底板充水含水层,当层间距较小时,厚层奥灰则构成开采煤层的底板突水威胁含水层,对这些水害含水层富水性的定量评价是十分必要的,它关系到矿井水文地质类型的复杂程度,矿井(含基建井筒)排水能力和抗灾备用排水能力的设计,疏排水措施的经济评价,水害防治基本方法,甚至煤层开采方法的选择与确定。因此,对富水性定量评价合理方法的研究具有重要的现实意义。合理方法需建立在合理的水理分析基础上。 1. 传统方法的缺陷

在传统勘探中通常用“钻孔单位涌水量”来定量评价含水层的富水性,但这是含水层富水性的一种定性评价方法,而不是定量评价手段。

砂岩和灰岩是非孔隙型的裂隙类含水层,裂隙含水层既存在块段的不均一性(分富水区和非富水区),又存在微观的不均一性(有大裂隙和小裂隙)。钻探是点式勘探,因此存在偶然性。一个钻孔打到的可能是大裂隙,也可能是小裂隙或无裂隙,这完全是偶然的(设想一下,如果钻孔截面积有工作面大,那么就没有这种偶然性了)。同一地点不同钻孔的水文探测结果常很不同,揭露大含水裂隙的钻孔,抽水量大,钻孔水位降小,单位涌水量就大,揭露小者水量小而降深大,则单位涌水量小。这种揭露小裂隙出现的现象称为瓶颈效应。单个钻孔所揭露裂隙与含水层裂隙系统的关系,好比一个测点附加电阻与电阻网的关系,虽是同一个电阻网,但附加电阻不同,测点的电压和电流量就不同。瓶颈效应的机理可用图式说明。图b 中A 代表概化的含水层,即一含水裂隙系统,b 为连通抽水孔C 与含水层A 的裂隙。裂隙b 渗流阻力为ρ,水头降Q s b ρ=?。含水层水头降为s A ,含水层单位涌水量为q A 。传统方法计算出的C 孔单位涌水量为q ,则有

A

A A b q s Q Q s s Q s Q q 11

+=+=+?==

ρρ

① — 大裂隙 ② — 小裂隙 ③ — 微裂隙

④ — 无裂隙 图1 裂隙含水层瓶颈效应机理图

钻孔所揭露裂隙的渗流阻力ρ是随机的,当ρ→0(大裂隙)时,q→q A ,当ρ很大(微裂隙)时q→0。这就是说,传统方法计算q 的结果(大小)是随机的。因此应得出的结论是,将抽水孔水位误视为含水层水位的单孔单位涌水量法不具备定量评价的本质。裂隙b 的渗流阻力ρ称为瓶颈阻力。

2. 解决瓶颈效应(裂隙含水层微观非均一性和钻探偶然性)问题的方法 有:1)简单方法——单孔非稳定流法

非稳定流法可以排除瓶颈因素。原理如下:

在稳定流中,不存在时间因素,因此是用降深的定值进行计算的。在非稳定流中,降深是时间的函数,因此是用降深变量进行计算的,形象地说,是用降深曲线的特征求参的。

上图中含水层A 之水头降深公式

)(4u W T Q s A π=,Tt

S

r u 42=

如果有瓶颈裂隙b ,b 的水位降(水头损失)有ρα=?sb ,则抽水孔C 降深有 ()b c s u W T Q s ?+=π4

在定流量放水中Q 不变,因此△s b 为常数。分别用s A (t)和s C (t)数据作降深曲线,曲线形状一样,仅在坐标中的高度不同,用非稳定流方法(如配线法)计算参数结果相同。

进一步用数学论证:

对s C (t)求导,获抽水孔水位降速公式

??

?????+-??=???

-u

b u

s du u e T

Q H t t H π40

t u

du u e T Q s H du d U u b ????

???

?-?+=?∞

-π40 即

Tt

S

r e t

T Q t H 421

4-

?=??π =

u

e t

T Q -?14π 此式可求参,但无瓶颈效应(△s b ),证明成立。 2)较好方法——双孔法

在放水孔附近施工一观测孔,在抽水状态下,所测抽水孔水位代表的是抽水孔孔内水位,而非孔壁外含水层水位,但观测孔水位基本代表含水层水位,这样利用观测孔水位资料,既可用稳定方法,也可用非稳定流方法计算水文地质参数。

3)最佳方法——群孔抽水试验或放水试验

群孔试验是在观测孔系统下进行的,观测孔系统由远近不同,方向各异,甚至是上、下不同含水层的钻孔组成,因此不存在瓶颈效应(不采用抽水孔稳定水位资料)。群孔试验不仅能克服含水层的非均一性和单孔钻探的偶然性问题,而且能为水文地质条件分析提供有用信息。

上述3种方法算得含水层导水系数,可直接应用于含水层富水性的定量评价,也可用反算方法求得抽水钻孔孔壁含水层的水位降,从而获取能代表含水层富水性的单位涌水量(降深10m ,孔径91mm )。

3. 解决坐标距离与水力距离不一致问题的导水系数T 的计算方法

与孔隙含水层不同,在基岩裂隙含水层中存在孔间坐标距离与水力距离不一致的现象。有时放(抽)水试验,远孔降深大于近孔,即使它们在同一方向线上。例如一个矿区一次放水试验,15灰2号孔放水,相距67m 的1号孔降深为13m ,相距118m 的3号孔降深达到23.5m (图1)。排除各相异性因素,造成这种反常现象的原因是含水裂隙有直通和绕行的差异,即孔间坐标距离与水力距离不相一致,这对裂隙或溶裂含水层说来应是一种普遍现象,只是有明显和不明显之区别。出现水位降倒置情况就无法用稳定流公式计算参数,但下面的非稳定流方法是可以的。

承压完整井径向流有非稳定流公式

du u

e T

Q

H H u

u

O ?

--

=π4 (1) 式中Tt

S

r u 42=,H 为t 时的水头,H 0为初始水头;r 为测点至放(抽)水孔的距离。

上式对时间t 求导可获得流场水头下降速度V t

??

?

???-??=???

-u

u du u e T Q

H t t H π40 t u

du u e T Q H du d U u ????

???

?-=?∞

-π40 得

Tt

S

r e

t T Q t H 4214-?=??π (2) 此式可见,对同一时间t ,当r 较大时S

r e

2-减小,表明近处(水力距离)水位下降速度

快,远处下降速度慢。但当t 足够大时,042→=Tt

S

r u ,则Tt S r e 42-≈1,于是 t

T Q t H 1

4?≈??π 此式意味着,当放水时间相当长时,在放水孔周围一定范围内,水头降速基本相同,而与距离r 的关系不大。由上式可得导水系数计算公式

t

V Q

T t π4=

,t V t =时的水头降速 这就是说,上述非稳定流参数计算方法可以消除坐标距与水力距相异的影响。

计算实例

图2是15灰2号孔放水孔间距不同的3个观测孔两个放水流量的水头历时曲线。由图可见,远近不同的观测孔开始时的水头降速(曲线斜率)差别很大,后期则基本相同(曲线相互平行)。

在距放水孔67m 的1号孔第一流量下降曲线上取远近观测孔降速开始相同的时刻t = 5h ,有Vt = 0.46m/h ,2号孔第一放水流量Q = 5.9m/h ,于是

()

h m t V Q T t /20.05

46.049

.542=??==

ππ

图10-1 15灰2-1孔不同流量放水三个远近不同钻孔水位历时曲线图

17日

18日

16日

19日

20日

图2 15灰2号孔不同流量放水与关水,3个远近不同钻孔水头历时曲线图

距放水孔分别为118m 和2.5m 的3号孔和2号孔在t 时刻有与1号孔相同的水头降速,用这两个孔的水头资料计算参数T ,有相同的结果。此用实例证明了,上述非稳定流计算方法消除了坐标距与水力距相异的影响。

4. 用时滞计算贮水系数的方法

用关孔(或停抽)后水头恢复的“时滞”可获得贮水系数S 的解析解。所谓时滞,是关孔时间t′与观测孔水头由降转升拐点时间t 之差值。

引入(2)式

Tt

S

r e t

T Q t H 421

4-

?=??π =

u

e t

T Q -?14π 当放水t′时后放水孔关闭,则水头可视为放水与同一流量注水的叠加结果:

u d u e

T

Q du u e T

Q

H H t

t T S

r u ''+-

=?

?

∞-∞

-

-)

(40244ππ 式中 )(42t t T S

r u '-='π

水头变化速度

??

?

????

?''+-??=???

?∞

-

'-'

--)(40244t t T S r u u u d u e T

Q

du u e T Q

H t t H ππ

t

u u e T

Q

u t u du u e T

Q u t H u u ?'

??

?????''??+??????????-??=?

?

-

'-∞

-

-ππ440 即

??

????'--=??'--u u

e t t e t T

Q

t H 114π 若在t 时水头由下降转为上升(拐点),则0=??t

H

,因而 011='

--'--u u e t t e t 得贮水系数:

t t t t r t t Tt S '-''-=ln )(42π= t

t t r t Tt ?'?ln 42

π (3)

时滞△t = t (拐点时间)- t′(关孔时间),由(10-2)式可知,△t 时滞越大,贮水系数S 越大。此完全符合非稳定流的动态规律:含水层贮水系数越大,动态的滞后性就越强。上面计算方法的特点是直观,无须借助于虚设,因此具有可靠性。

计算实例

一矿区7号孔距放水2号孔较远,第1流量关水后该孔水头由降转升的拐点滞后明显,因此可用直观的计算贮水系数S 的新方法。

根据7号孔拐点滞后图得

△t =1.52h ,

已知T = 0.2m 2/h ,r = 876m (2号孔与7号孔间距),t′=24.5h ,则拐点时间

t = t′+△t = 25+1.52 = 26.02(h)

52.102

.26ln 5

.2487652.102.262.01416.342

?????=

S

5105.1-?=

上列导水系数和贮水系数的计算方法具有简明、直观的特点,因此可用于现场对含水层的主要水文地质参数和富水性作出快捷的判断,并给出参数值。例如,用同一流量在不同含水层中进行放(抽)水,则后期水头下降慢的(总体、平均而言),导水性强,反之则弱。如在导水系数一定时,动态滞后明显的贮水性强,反之则弱。这两种计算方法也可

应用于油田勘探中。

5. 定量评价方法的现场应用

下组煤与奥灰的层间距小,为评价其开采的可行性和确定水害防治方法,需要定量评价水害含水层的富水性。合理的评价计算方法,需要用合理的现场测试方法获取所需要的水文信息资料(数据)。为获得准确和可靠的定量评价之最终结果,我们采用如下现场勘探测试方法:

1)地面钻探与井下钻探相结合,在有条件时多采用成本低,又易于进行含水层涌水观测的井下钻探(地面钻孔有岩粉堵塞问题)。

2)抽水试验与放水试验相结合,有条件时采用能坚持长时间大流量的群孔放水试验。时间长流量大影响范围广,动态变化明显,效果好。

3)放(抽)水试验稳定流方法和非稳定流方法相结合,为获得更多信息,采用阶梯流量的非稳定流方法。放(抽)水流量用递增方式,因势叠加而影响远(希望影响到边界),避免动态资料的复杂化(近处水文恢复上升,远处仍在下降,动态方向相反)。重视停放(抽)水后恢复动态的观测。

4)正确确定防治水勘测目的层,在奥灰中应是最上层的峰峰组灰岩——下组煤的直接威胁含水层,更富水的马家沟组只是其补给含水层之一。如果将马家沟组作为主要目的层或奥灰中唯一目的层就把事情颠倒了,将防治水勘探变质为水源勘探。

含水层富水性定量评价的上述方法,我们在矿区水文地质补勘的应用中,取得了良好的效果。

定量安全评价方法

定量安全评价方法 定量安全评价方法是运用基于大量的实验结果和广泛的事故资料统计分析获得的指标或规律(数学模型),对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定量的计算,安全评价的结果是一些定量的指标,如事故发生的概率、事故的伤害(或破坏)范围、定量的危险性、事故致因因素的事故关联度或重要度等。 按照安全评价给出的定量结果的类别不同,定量安全评价方法还可以分为概率风险评价法、伤害(或破坏)范围评价法和危险指数评价法。(1)概率风险评价法。是根据事故的基本致因因素的事故发生概率,应用数理统计中的概率分析方法,求取事故基本致因因素的关联度(或重要度)或整个评价系统的事故发生概率的安全评价方法。故障类型及影响分析、事故树分析、逻辑树分析、概率理论分析、马尔可夫模型分析、模糊矩阵法、统计图表分析法等都可以由基本致因因素的事故发生概率计算整个评价系统的事故发生概率。 (2)伤害(或破坏)范围评价法。是根据事故的数学模型,应用计算数学方法,求取事故对人员的伤害范围或对物体的破坏范围的安全评价方法。液体泄漏模型、气体泄漏模型、气体绝热扩散模型、池火火焰与辐射强度评价模型、火球爆炸伤害模型、爆炸冲击波超压伤害模型、蒸气云爆炸超压破坏模型、毒物泄漏扩散模型和锅炉爆炸伤害TNT当量法都属于伤害(或破坏)范围评价法。 (3)危险指数评价法。危险指数评价法应用系统的事故危险指数模型,

根据系统及其物质、设备(设施)和工艺的基本性质和状态,采用推算的办法,逐步给出事故的可能损失、引起事故发生或使事故扩大的设备、事故的危险性以及采取安全措施的有效性的安全评价方法。常用的危险指数评价法有: 道化学公司火灾爆炸危险指数评价法,蒙德火灾爆炸毒性指数评价法,易燃、易爆、有毒重大危险源评价法。

含水层厚度的确定

创作编号: GB8878185555334563BT9125XW 创作者:凤呜大王* 布含水层厚度的确定 一、松散含水层厚度 第四系含水层的含水性比较均匀,其厚度根据地下水位、钻孔所揭露的松散岩层的颗粒组成以及岩性结构等,直接按钻孔揭露情况的编录资料来确定。 二、基岩含水层厚度 含水不均匀的基岩裂隙和岩溶含水层,其厚度的确定,一般是根据钻孔揭露的岩层裂隙、岩溶发育情况。钻孔需易水文地质观测和物探资料,以及必要时依据水文地质分层试验等资科结合成因和分布规律等,经综合分析研究确定。 (1)用简易水文地质观测、电测井及岩心水文地质编录资料,进行综合整理。按勘探剖面编制简易水文地质、电测井成果综合对比图。图中要包括以下内容:各钻孔揭露的地层、岩性及换层深度或标高; 岩心采取率、冲洗液消耗量、岩石质量指标(即SQD指标)及电测井成果曲线; 岩心的线裂隙率、级岩溶率和较大溶洞的起止深度或标高; 钻孔水位观测成果曲线和水位发生突变、涌水、漏水段的起止深度或标高等。 综合研究分析上述成果,编制裂隙或岩溶含水层的富水性分带图,在此基础上确定裂隙或岩溶含水层的强、弱含水带的厚度。 (2)按裂隙或溶洞发育程度确定,一般采用如下指标衡量: 直线裂隙率小于3%的闭合状裂隙带,或虽然裂隙率大于3%但裂隙已被其它矿物如方解石、石英脉等所充填的裂隙带,均可视为相对隔水层。裂隙率大于3%以上的张性裂隙带,则可视为裂隙含水层。 溶洞发育程度,可采用岩溶率或岩溶能见率两个指标来衡量: 可用作图法编制矿区范围内岩溶率随深度的变化曲线或用反映溶洞发育与各种因索关系的溶洞投影图。从图上确定出岩溶率高、能见率也高的岩段为强含水带,次高岩段为弱含水带。

安全评价是一个利用安全系统工程原理和方法识别和评价系统

安全评价是一个利用安全系统工程原理和方法识别和评价系统、工程存在的风险的过程,这一过程包括危险、有害因素识别及危险和危害程度评价两部分。危险、有害因素识别的目的在于识别危险来源;危险和危害程度评价的目的在于确定来自危险源的危险性、危险程度,应采取的控制措施,以及采取控制措施后仍然存在的危险性是否可以被接受。在实际的安全评价过程中,这两个方面是不能截然分开、孤立进行的,而是相互交叉、相互重叠于整个评价工作中。安全评价的基本内容如下图所示。 随着现代科学技术的发展,在安全技术领域里,已由以往主要研究、处理那些已经发生和必然发生的事件,发展为主要研究、处理那些还没有发生,但有可能发生的事件,并把这种事件发生的可能性具体化为一个数量指标,计算事故发生的概率,划分危险等级,制定安全标准和对策措施,并对其进行综合比较和评价,从中选择最佳的方案,预防事故的发生。安全评价通过危险性识别及危险度评价,客观地描述系统的危险程度,指导人们预先采取相应措施,来降低系统的危险性。 目前国内将安全评价通常根据工程、系统生命周期和评价的目的分为安全预评价、安全验收评价、安全现状评价和专项安全评价4类。 安全预评价 安全预评价是根据建设项目可行性研究报告的内容,分析和预测该建设项目可能存在的危险、有害因素的种类和程度,提出合理可行的安全对策措施及建议。

安全预评价实际上就是在项目建设前应用安全评价的原理和方法对系统(工程、项目)的危险性、危害性进行预测性评价。 安全预评价以拟建建设项目作为研究对象,根据建设项目可行性研究报告提供的生产工艺过程、使用和产出的物质、主要设备和操作条件等,研究系统固有的危险及有害因素,应用系统安全工程的方法,对系统的危险陛和危害性进行定性、定量分析,确定系统的危险、有害因素及其危险、危害程度;针对主要危险、有害因素及其可能产生的危险、危害后果提出消除、预防和降低的对策措施;评价采取措施后的系统是否能满足规定的安全要求,从而得出建设项目应如何设计、管理才能达到安全指标要求的结论。总之,对安全预评价可概括为以下4点。 1、安全预评价是一种有目的的行为,它是在研究事故和危害为什么会发生、是怎样发生的和如何防止发生等问题的基础上,回答建设项目依据设计方案建成后的安全性如何、是否能达到安全标准的要求及如何达到安全标准、安全保障体系的可靠性如何等至关重要的问题。 2、安全预评价的核心是对系统存在的危险、有害因素进行定性、定量分析,即针对特定的系统范围,对发生事故、危害的可能性及其危险、危害的严重程度进行评价。 3、安全预评价用有关标准(安全评价标准)对系统进行衡量,分析、说明系统的安全性。 4、安全预评价的最终目的是确定采取哪些优化的技术、管理措施,使各子系统及建设项目整体达到安全标准的要求。 经过安全预评价形成的安全预评价报告,将作为项目报批的文件之一,同时也是项目最终设计的重要依据文件之一。(具体地说,安全预评价报告主要提供给建设单位、设计单位、业主、政府管理部门。在设计阶段,必须落实安全预评价所提出的各项措施,切实做到建设项目在设计中的“三同时”。) 安全验收评价 安全验收评价是在建设项目竣工验收之前、试生产运行正常之后,通过对建设项目的设施、设备、装置实际运行状况及管理状况的安全评价,查找该建设项目投产后存在的危险、有害因素,确定其程度,提出合理可行的安全对策措施及建议。 安全验收评价是运用系统安全工程原理和方法,在项目建成试生产正常运行后,在正式投产前进行的一种检查性安全评价。它通过对系统存在的危险和有害因素进行定性和定量的评价,判断

风险(安全)评价方法介绍

安全评价方法的介绍 一、风险评价目的: 风险评价的目的是为了评价危险发生的可能性及其后果的严重程度,以寻求最低的事故发生率、最少的损失、环境的最低破坏。风险评价体现了预防为主的思想,使潜在和显在的危险得以控制。 二、风险评价范围: 风险评价的范围在每一次评价之前进行确定,记录在风险评价报告或安全技术措施、各种作业票证中。评价的范围应该包括企业生产经营活动,不仅生产单位、技术部门、分析检验部门要进行,还包括了企业采购、销售、管理、危险品运输储存部门等经营活动。 评价范围应该包括:常规活动和非常规活动、一切变更活动。具体为:生产装置的规划、设计和建设、投产、运行、停车等阶段;常规和异常活动;事故及潜在的紧急情况;所有进入作业现场热源的活动;原材料、产品的运输和使用过程;作业场所的设施、设备、车辆、安全防护用品;人为因素,包括违反安全操作规程和安全生产规章制度;丢弃、废弃、拆除与处置;气候、地震以及其它自然灾害。 三、风险评价方法 1、常见评价方法的介绍的适用范围 常见的使用方法:工作危害分析(JHA)、安全检查表(SCL)、预先危险分析(PHA)、危险与可操作性研究(HAZOP)、危险指数法、失效模式与影响分析(FMEA)、故障数分析(FTA)、事件数分析(ETA)、道化学火灾爆炸指数评价方法、作业条件危险性评价法、事故后果模

拟分析方法等。下表列出典型评价方法适应的生产过程。 注:“●”表示适用,“★”表示不建议采用。 2、建议危化企业采用的评价方法 危化企业可以根据需要和评价人员的素质选择有效、可行的风险评价方法进行危害识别、风险评价。下表列出了针对不同作业建议采用的评价方法。 危害识别风险评价作业对应得建议评价方法

含水层富水性的等级标准

含水层富水性的等级标准 按钻孔单位涌水量(q ),含水层富水性[注]分为以下4级: 1.弱富水性:q ≤0.1 L/(s ·m); 2.中等富水性:0.1 L/(s ·m)<q ≤1.0 L/(s ·m); 3.强富水性:1.0 L/(s ·m)<q ≤5.0 L/(s ·m); 4.极强富水性:q > 5.0 L/(s ·m)。 注:评价含水层的富水性,钻孔单位涌水量以口径91 mm 、抽水水位降深10 m 为准;若口径、降深与上述不符时,应当进行换算后再比较富水性。换算方法:先根据抽水时涌水量Q 和降深S 的数据,用最小二乘法或图解法确定)(S f Q =曲线,根据Q -S 曲线确定降深10 m 时抽水孔的涌水量,再用下面的公式计算孔径为91 mm 时的涌水量,最后除以10 m 便是单位涌水量。 ???? ? ?--=919191lg lg lg lg r R r R Q Q 孔孔孔 式中 91Q ,91R ,91r --孔径为91 mm 的钻孔的涌水量、影 响半径和钻孔半径; 孔Q ,孔R ,r 孔--孔径为r 的钻孔的涌水量、影响半径和钻孔半径。

附录三防隔水煤(岩)柱的尺寸要求 一、煤层露头防隔水煤(岩)柱的留设 煤层露头防隔水煤(岩)柱的留设,按下列公式计算: 1.煤层露头无覆盖或被黏土类微透水松散层覆盖时: H f=H k+H b (3-1) 2.煤层露头被松散富水性强的含水层覆盖时(图3-1): H f=H L+H b (3-2) 式中H f--防隔水煤(岩)柱高度,m; H k--采后垮落带高度,m; H L--导水裂缝带最大高度,m; H b--保护层厚度,m; α--煤层倾角,(°)。 根据式(3-1)、式(3-2)计算的值,不得小于20 m。式中H k、H L的计算,参照《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》的相关规定。

安全评价的方法(学习)

安全风险评价的方法 安全风险等级评价的定义:“安全风险评价”就是用系统科学的理论方法结合系统的本身素质、作业过程中的各种危险因素,对系统的安全性进行定性或定量的预测和分析,以寻求一个最佳的危险控制与处理对策,从而达到系统在生产或作业过程始终保证处于一个安全、可控的状态之下。基层生产队组“安全风险评价”就是全面利用基层生产队组各种基础资料,包括静态的、动态各种参数进行处理、分析,找出一个生产队组在不同环境、不同时期、不同状态下进行工程施工作业过程中的各种危险因素,找出重点的危险性因素并确定安全风险等级,通过针对找出的各种危险因素,采取工程的、技术的、加强监督等一定的措施和手段,达到对危险因素进行消除、改善或控制的目的,以最大程度地减少或避免生产事故的发生,保证员工的人身和公共财产的安全 一、什么是风险评价---对工程、系统中存在的危险、有害因素进行识别与分析,判断工程、系统发生事故和急性职业危害的可能性及其严仲程度,提出安全对策建议,从而为工程、系统制定防范措施和管理决策提供科学依据。它的应用共有四个方面的原理:相关性原理、类推原理、惯性原理和量变到质变原理。风险是危险、危害事故发生的可能性与危险、危害事故严重程度的综合度量。 二、开展安全风险评价的意义---我公司生产是天然气、轻烃回收属于高危行业,诱发安全事故的因素很多。虽然在生产条件上有一定的共性,但由于分部门管理、班组管理等构成、人员素质、生产工艺、

生产场所地质条件、生产设备等各种因素不同,从而使基层生产班组即使在从使同一项作业时也会面临不同的风险,因而对各个生产班组在从使某项作业前对其整体进行安全风险评价,确定风险等级,并相对应地采取有针对性的防范措施,从而得到最大程度地避免、减少事故就显得尤为重要。 三、风险评价的的范围应包括: (1)规划、设计和建设、投产、运行等阶段; (2)常规和非常规活动; (3)事故及潜在的紧急情况; (4)所有进入作业场所人员的活动; (5)原材料、产品的运输和使用过程; (6)作业场所的设施、设备、车辆、安全防护用品; (7)丢弃、废弃、拆除与处置; (8)企业周围环境; (9)气候、地震及其他自然灾害等。 四、基本内容 1、危险、有害因素,可能造成人员伤亡、疾病、财产损失、工作环境破坏的根源或状态。这种“根源或状态”来自作业环境中物的不安全状态、人的不安全行为、有害的作业环境和管理上的缺陷(人-机环境) 危险、有害因素识别也称之为危险、有害因素辨识,是认知危险、有害因素的存在并确定其特性的过程。对危险、有害因素的概念要有正

常用的14种安全评价方法对比

安全技术|常用的14种安全评价方法对比分享,抓紧收藏备用~~ 由于风险评价方法众多,他们的都有各自的适用范围,在此我给大家带 来一些常识性区分的学习。我们从评价目标、定性/定量、方法特点、 适用范围、应用条件、优缺点等方面进行比较说明。1、评价方法类 比法安全检查表预先危险性分析(PHA)故障类型和影响分析(FMEA)故 障类型和影响危险性分析(FMECA)事件树ETA)事故树(FTA)作业条件 危险性评价道化学公司法(DOW)帝国化学公司蒙德法(MOND)日本劳 动省六阶段法单元危险性快速排序法危险性与可操作性研究模糊综合 评价2、评价方法对应评价目的类比法:危害程度分级、危险性分级 安全检查表:危险有害因素分析安全等级预先危险性分析(PHA) :危 险有害因素分析危险性等级 故障类型和影响分析(FMEA) :故障(事故)原因影响程度等级 故障类型和影响危险性分析(FMECA):故障原因故障等级危险指数 事件树ETA) :事故原因触发条件事故概率 事故树(FTA) :事故原因事故概率 作业条件危险性评价: 危险性等级 道化学公司法(DOW) :火灾爆炸危险性等级事故损失 帝国化学公司蒙德法(MOND): 火灾、爆炸、毒性及系统整体危险性等 级 日本劳动省六阶段法: 危险性等级 单元危险性快速排序法:危险性等级

危险性与可操作性研究:偏离及其原因、后果、对系统的影响 模糊综合评价; 安全等级3、评价方法对应定性/定量类比法:定性 安全检查表:定性定量 预先危险性分析(PHA) :定性 故障类型和影响分析(FMEA):定性 故障类型和影响危险性分析(FMECA); 定性定量 事件树ETA) ;定性定量 事故树(FTA) :定性定量 作业条件危险性评价:定性半定量 道化学公司法(DOW):定量 帝国化学公司蒙德法(MOND); 定量 日本劳动省六阶段法;定性定量 单元危险性快速排序法:定量 危险性与可操作性研究:定性 模糊综合评价:半定量4、评价方法对应方法特点类比法:利用类比作业场所检测、统计数据分级和事故统计分析资料类推 安全检查表:按事先编制的有标准要求的检查表逐项检查按规定赋分标准赋分评定安全等级 预先危险性分析(PHA): 讨论分析系统存在的危险、有害因素、触发条件、事故类型,评定危险性等级 故障类型和影响分析(FMEA): 列表、分析系统(单元、元件)故障类型、故障原因、故障影响评定影响程序等级

浅析抽水试验参数计算及含水层富水性特征

浅析抽水试验参数计算及含水层富水性特征 利用抽水试验方法查明水文地质特征及含水层参数是水文勘察的重要手段,文章利用钻孔抽水试验数据,采用稳定流公式法、作图法、解析法,较为准确地计算推覆体灰岩地下水的水文地质参数,并对参数的选择合理性进行了检验,最后根据资料分析其富水性特征,为煤矿安全开采提供依据。 标签:抽水试验;参数计算;富水性;推覆体灰岩 皖北矿区水文地质条件复杂,水害威胁较为严重,发生多起突水事件,给矿井带来惨重的危害,利用地面钻孔施工合理的评价含水层的富水性特征,解放受水威胁煤炭储量,实现矿井安全生产,延长其服务年限具有重大的现实指导意义。文章以钱营孜煤矿东翼推覆体灰岩勘探工程为例,综合研究钻探施工中水文观测和抽水试验数据,浅析抽水试验参数及含水层富水性特征。 1 研究区概况 钱营孜煤矿东一采区位于煤矿东南部,东部边界发育DF200断层,最大落差达500m,是东翼推覆体灰岩形成的直接成因。本研究区推覆体灰岩之上被厚51.65~90.30m的第四系所覆盖,局部第四系底含为粘土夹砂砾,形成“天窗”;顶部灰岩风化强烈,裂隙发育,造成灰岩水和第四系底部砂层含水层有着密切的水力联系,对下部3煤层开采造成威胁。为解决推覆体灰岩构造的结构及空间分布、水文地质特征、与第四系松散层的连通性等问题,在推覆体倾向和走向上,钻探施工钻孔5个,对推覆体灰岩进行抽水试验。其工程布置图见图1。 2 抽水试验 2.1 稳定流抽水试验 稳定流抽水试验渗透系数和影响半径计算选用公式,水文地质参数见表1: 2.2 非稳定流抽水试验 单孔抽水试验完成后并同步观测恢复水位48h,以T1孔为主孔,其他孔观测孔,进行地面群孔非稳定流抽水试验,Q-S-T图见图2,参数计算方法采用lgs~lgt、s~lgt和s~lgr直线图解法及水位恢复法,现分述如下: 2.2.1 降深-时间(lgs~lgt)配线法 用同一观测孔不同时间的时间降深资料,作s~t双对数关系曲线与模数相同的泰斯曲线W(u)~1/u配合,取得配合点,求出T和μ,按下式计算: 式中:[W(u)]、[1/u]、[s]、[t]为配合点座标。

安全预评价-简介

6.2评价方法简介 安全系统工程是以系统工程的方法研究、解决生产过程中的安全问题,预防伤亡事故和经济损失发生的一门学科,其主要内容主要包括事故成因理论、系统安全分析、安全评价和安全措施四个方面。安全评价是对系统存在的危险性进行定性或定量的分析,得出系统存在的危险点与发生危险的可能性及其程度,以预测出被评价系统的安全状况。正确的安全评价必须有科学的安全理论做指导,使之能真正提示安全状况变化的规律并予以准确描述,并以一种可辨识度量的信息显示出来。安全评价方法就是以安全理论、系统科学理论、现代数学和控制理论等作为理论基础,用来分析、评价系统危险危害因素的工具。 通过对住化电子材料科技(合肥)有限公司年产七万吨电子化学品改建扩建项目的潜在危险和有害因素的初步分析,结合本次预评价范围,进一步运用有关评价方法进行系统安全评价,找出主要灾害事故被触发的原因,系统地了解各危险源状况信息:探索几个重大危险源可能触发造成的波及范围和破坏程度。本次安全预评价采用预先危险分析、事故树评价法。 6.2.1 预先危险性分析 预先风险分析一般是指在一个系统或子系统(包括设计、施工、生产)运转活动之前,对系统存在的危险源、出现条件及造成的后果,进行宏观概略分析的方法。通过预先风险分析能够做到:识别出系统中可能存在的主要危险源;识别出危险源可能导致的危害后果,并根据风险程度对其分级;确定风险控制措施。应用预先危险性分析评价方法对住化电子材料科技(合肥)有限公司年产七万吨电子化学品改建扩建项目的主要危险、有害因素失控时可能出现的危险性类别、条件及可能造成的后果作宏观的分析,并确定其危险等级。 预先危险分析方法,一般达到4个目的,(1)大体识别与系统有关的主要危险源。危险源是导致事故发生的根源,致害能量或物质的转移是需要条件的。这既包括导致危险源进入危险的物理或化学因素,这些因素可能来自系统内部:人的不安全行为、硬件故障、软件故障、环境的不良因素等,也可能来自系统的外部:其他系统发生火灾爆炸等;(2)鉴别产生危险的原因并预测事故出现对人体及系统产生的影响;(3)判定已识别的危险性等级,预先危险性分析将危险分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级,分别代表将要危险有害因素(基本安全的)、一般危险有害

安全评价的程序、内容、方法

安全评价的程序、内容、方法 一、安全评价程序 主要包括: 1.前期准备, 2.辨识与分析危险、有害因素 3.划分评价单元 4.定性、定量评价 5.提出安全对策措施建议 6.做出安全评价结论 7.编制安全评价报告 具体程序如图4-l所示 1、前期准备:明确被评价对象,备齐有关安全评价所需的设备、工具,收集国内外相关法律法规、技术标准及工程、系统的技术资料。 2、辨识与分析危险、有害因素:根据被评价对象的具体情况,辨识和分析危险、有害因素,确定危险、有害因素存在的部位、存在的方式和事故发生的途径及其变化的规律。 3、划分评价单元:在辨识和分析危险、有害因素的基础上,划分评价单元。评价单元的划分应科学、合理.便于实施评价、相对独立且具有明显的特征界限。 4、定性、定量评价:根据评价单元的特征,选择合理的评价方法,对评价对象发生事故的可能性及其严重程度进行定性、定量评价。 5、安全对策措施建议:依据危险、有害因素辨识结果与定性、定量评价结果,遵循针对性、技术可行性、经济合理性的原则,提出消除或减弱危险、有害因素的技术和管理措施建议。 6、安全评价结论:根据客观、公正、真实的原则,严谨、明确地做出评价结论。 7、安全评价报告的编制:依据安全评价的结果编制相应的安全评价报告。安全评价报告是安全评价过程的具体体现和概况性总结,是评价对象完善自身安全管理、应用安全技术等方面的重要参考资料;是由第三方出具的技术性咨询文件,可为政府安全生产管理、安全监察部门和行业主管部门等相关单位对评价对象的安全行为进行法律法规、标准、行政规章、规范的符合性判别所用;是评价对象实现安全运行的技术性指导文件。 二、安全评价的内容 安全评价主要内容包括:高度概括评价结果;从风险管理角度给出评价对象在评价时与国家有关安全生产的法律法规、标准、规范的符合性结沦;给出事故发生的可能性和严重程度的预测性结论以及采取安全对策措施后的安全状态等。

涌(突)水危险性评价

附录 A (资料性附录) 涌(突)水危险性评价 A.1 顶板涌(突)水危险性评价的“三图双预测法” A.1.1 三图双预测法 “三图双预测法”是一种解决矿井顶板充水水源、通道和强度三大关键技术问题的顶板涌(突)水预测评价方法。“三图”是指矿层顶板冒裂安全性分区图、顶板充水含水层富水性分区图和顶板涌(突)水条件综合分区图;“双预测”是指在天然和人为改造状态下的回采工作面分段和整体工程涌水量预测。 A.1.2 顶板冒裂安全性分区图 顶板冒裂安全性分区图是指矿层回采过程中诱发的顶板导水裂缝带加保护层总高度与矿层至含水层之间覆岩厚度之差图,它是矿层回采过程中顶板突水灾害发生的前提。顶板导水裂缝带发育总高度受控因素多,具有非常复杂的非线性特征,除了受控于矿层覆岩岩性组合、塑与脆性岩沉积厚度比值和其沉积位置、倾角和构造条件以及原岩地应力分布等自然影响因素外,开采工艺、采高和工作面斜长以及具体的顶板管理方式等人为影响因素也同等重要地控制其发育总高度。导水裂缝带发育总高度一般可采用经验统计公式和数值模拟计算评价以及现场实测等方法确定。 A.1.3 充水含水层富水性分区图 充水含水层富水性分区图可通过影响控制含水层富水程度的厚度和岩性、地质构造、渗透特性、单位涌水量、钻孔岩芯描述和采取率、冲洗液消耗量、抽(放)水试验和井下涌(突)水形成的地下水流场分析、地下水水化学场和地球物理勘探场分析等资料,根据多源信息复合原理,应用叠加功能编制形成。 A.1.4 顶板涌(突)水条件综合分区图 顶板涌(突)水条件综合分区图是应用GIS的多源信息复合叠加功能,将前述的矿层顶板冒裂安全性分区图与顶板充水含水层富水性分区图复合叠加处理后编制而成。 A.1.5 天然和人为改造状态下的回采工作面分段和整体工程涌水量预测 天然和人为改造状态下的回采工作面分段和整体工程涌水量预测是根据研究矿井具体的充水水文地质物理概念模型,建立地下水流系统的三维数值模拟模型,在反演识别基础上,根据回采工作面周期来压步骤,分别预测在天然和人为改造两种不同状态下的回采工作面分段和整体工程涌水量。 A.2 底板涌(突)水危险性评价的“脆弱性指数法” A.2.1 根据对矿井充水水文地质条件分析,建立煤层底板突水的水文地质物理概念模型。 A.2.2 确定煤层底板突水主控因素。 A.2.3 采集收集各突水主控因素基础数据,并进行归一化无量纲分析和处理。

含水岩组富水性等级划分之欧阳家百创编

吉林大学精品课>>专门水文地质学>>教材>>水文与水资源工程教学实习指导 欧阳家百(2021.03.07) §8.2综合水文地质图的编制 8.2.1目的及任务 1:5万综合水文地质图是水文地质勘察工作的主要成果之一,是普查、勘探试验、长期观测等野外资料的综合反映。编制综合水文地质图的目的是全面、系统、清晰地反映工作地区的水文地质规律,阐明地区地下水类型及其埋藏条件,反映地下水形成特点以及含水岩组的富水性、岩性时代、水质、水量变化规律,地下水资源分布,并提出水资源开发和保护措施,圈定地下水开发远景地区,为今后的水文地质调查和地下水资源的开发提供水文地质资料。 8.2.2要求 要充分、客观地反映实际情况,并力争具有科学性、地区性、综合性、实用性、艺术性。为提高编图精度,要求综合水文

地质图在野外工作阶段及时确定含水岩组的分布界线及各类水点的位置和富水性界线等。 8.2.3内容及原则 主要内容包括: (1) 主图(1:2.5万或1:5万平面图,并附图例)。 (2) 剖面图。 (3) 辅助图件。 (4) 说明书。 主图反映多种水文地质因素,并有重点地突出含水岩组的富水程度。基本原则是,立足于地下水资源的分布规律,考虑水资源的综合评价,突出地下水资源远景区,兼顾一般水文地质条件。潜水与承压水,松散岩层和基岩的含水岩组皆表现在一张图上。若下伏有主要含水岩组则以隐伏型加以表示,并有一定数量的代表性控制水点,以便尽可能反映较具体的水文地质条件。 主图的主要水文地质内容 (1) 含水岩组的分布。一般是数个含水岩层的集合体,且常处在不同的层位,因而要求以地质时代确定含水岩组的垂向顺序。 (2) 含水岩组的富水程度。由于比例尺和研究程度所限,除以水点资料圈定外,少数地区也可以依据类比法确定岩组相对富水性的强弱。研究程度较高,含水层富水性变化则应以井(孔)涌水量的大小圈定,其富水程度的指标数则在图例中标明。

安全评价的方法分类

安全评价方法分类 一、安全评价方法分类(熟悉) 1)按评价结果的量化程度分类法 按照安全评价结果的量化程度,安全评价方法可分为定性安全评价法和定量安全评价法。 (1)定性安全评价方法 定性安全评价方法主要是根据经验和直观判断能力对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定性的分析,安全评价的结果是一些定性的指标,如是否达到了某项安全指标、事故类别和导致事故发生的因素等。 属于定性安全评价方法的有安全检查表、专家现场询问观察法、因素图分析法、事故引发和发展分析、作业条件危险性评价法(格雷厄姆—金尼法或LEC法)、故障类型和影响分析、危险可操作性研究等。 (2)定量安全评价方法 定量安全评价方法是运用基于大量的实验结果和广泛的事故资料统计分析获得的指标或规律(数学模型),对生产系统的工艺、设备、设施、环境、人员和管理等方面的状况进行定量的计算,安全评价的结果是一些定量的指标,如事故发生的概率、事故的伤害(或破坏)范围、定量的危险性、事故致因因素的事故关联度或重要度等。 按照安全评价给出的定量结果的类别不同,定量安全评价方法还可以分为概率风险评价法、伤害(或破坏)范围评价法和危险指数评价法: ①概率风险评价法 概率风险评价法是根据事故的基本致因因素的事故发生概率,应用数理统计中的概率分析方法,求取事故基本致因因素的关联度(或重要度)或整个评价系统的事故发生概率的安全评价方法。故障类型及影响分析、事故树分析、逻辑树分析、概率理论分析、马尔可夫模型分析、模糊矩阵法、统计图表分析法等都可以由基本致因因素的事故发生概率计算整个评价系统的事故发生概率。 ②.伤害(或破坏)范围评价法 伤害(或破坏)范围评价法是根据事故的数学模型,应用计算数学方法,求取事故对人员的伤害范围或对物体的破坏范围的安全评价方法。液体泄漏模型、气体泄漏模型、气体绝热扩散模型、池火火焰与辐射强度评价模型、火球爆炸伤害模型、爆炸冲击波超压伤害模型、蒸气云爆炸超压破坏模型、毒物泄漏扩散模型和锅炉爆炸伤害TNT当量法都属于伤害(或破坏)范围评价法。 ③危险指数评价法 危险指数评价法应用系统的事故危险指数模型,根据系统及其物质、设备(设施)和工艺的的基本性质和状态,采用推算的办法,逐步给出事故的可能损失、引起事故发生或使事故扩大的设备、事故的危险性以及采取安全措施的有效性的安全评价方法。常用的危险指数评价法有:道化学公司火灾爆炸危险指数评价法,蒙德火灾爆炸毒性指数评价法,易燃、易爆、有毒重大危险源评价法。 (2)其他安全评价分类法 按照安全评价的逻辑推理过程,安全评价方法可分为归纳推理评价法和演绎推理评价法。 归纳推理评价法是从事故原因推论结果的评价方法,即从最基本危险、有害因素开始,逐渐分析导致事故发生的直接因素,最终分析到可能的事故。 演绎推理评价法是从结果推论原因的评价方法,即从事故开始,推论导致事故发生的直

煤矿水害含水层富水性定量评价方法的研究与应用

煤矿水害含水层富水性定量评价方法的研究与应用 摘要: 本文阐述了含水层富水性定量评价在煤矿防治水中的重要性和传统评价方法缺陷的水文机理,推出可解决含水层非均一性和单孔钻探偶然性问题的评价计算方法,并以一个矿区水文地质补勘为例,介绍了有效获取定量评价所需水文资料的现场勘测方法。 在华北地区,石炭、二迭系薄层灰岩及砂岩常构成开采煤层的顶板或底板充水含水层,当层间距较小时,厚层奥灰则构成开采煤层的底板突水威胁含水层,对这些水害含水层富水性的定量评价是十分必要的,它关系到矿井水文地质类型的复杂程度,矿井(含基建井筒)排水能力和抗灾备用排水能力的设计,疏排水措施的经济评价,水害防治基本方法,甚至煤层开采方法的选择与确定。因此,对富水性定量评价合理方法的研究具有重要的现实意义。合理方法需建立在合理的水理分析基础上。 1. 传统方法的缺陷 在传统勘探中通常用“钻孔单位涌水量”来定量评价含水层的富水性,但这是含水层富水性的一种定性评价方法,而不是定量评价手段。 砂岩和灰岩是非孔隙型的裂隙类含水层,裂隙含水层既存在块段的不均一性(分富水区和非富水区),又存在微观的不均一性(有大裂隙和小裂隙)。钻探是点式勘探,因此存在偶然性。一个钻孔打到的可能是大裂隙,也可能是小裂隙或无裂隙,这完全是偶然的(设想一下,如果钻孔截面积有工作面大,那么就没有这种偶然性了)。同一地点不同钻孔的水文探测结果常很不同,揭露大含水裂隙的钻孔,抽水量大,钻孔水位降小,单位涌水量就大,揭露小者水量小而降深大,则单位涌水量小。这种揭露小裂隙出现的现象称为瓶颈效应。单个钻孔所揭露裂隙与含水层裂隙系统的关系,好比一个测点附加电阻与电阻网的关系,虽是同一个电阻网,但附加电阻不同,测点的电压和电流量就不同。瓶颈效应的机理可用图式说明。图b 中A 代表概化的含水层,即一含水裂隙系统,b 为连通抽水孔C 与含水层A 的裂隙。裂隙b 渗流阻力为ρ,水头降Q s b ρ=?。含水层水头降为s A ,含水层单位涌水量为q A 。传统方法计算出的C 孔单位涌水量为q ,则有 A A A b q s Q Q s s Q s Q q 11 +=+=+?== ρρ

安全评价方法模式集合

行业资料:________ 安全评价方法模式集合 单位:______________________ 部门:______________________ 日期:______年_____月_____日 第1 页共10 页

安全评价方法模式集合 安全评价的方法有多种,前面已详细介绍,评价的角度和评价的目的不同,选取的安全评价方法可以有所不同。有些在评价时可能从传统的管理和经验出发,总结提出安全检查表方法;有些是从系统安全的角度,提出系统安全工程方法;有些是根据生产特点和场所的情况,提出的评价方法,这种评价方法往往可以反映其特点。无论哪种安全评价方法,往往只适用于一定的场合和一定的对象,具有一定的局限性。因此,在安全评价中将几种方法结合起来,可以取得相对满意的效果。 目前国内外均有一些综合性的安全评价方法,比较具有代表性的有日本劳动省的“六阶段安全评价”方法,美国杜邦公司采用的(“安全检查表—故障类型及影响分析—故障树、事件树”)“三阶段安全评价”方法,以及我国光气三阶段安全评价方法“安全检查表—危险指数评价—系统安全评价方法”等方法。以下详细介绍日本劳动省的“六阶段安全评价”方法。 日本劳动省的“六阶段安全评价”是—种最早的综合型的安全评 价模式。在这一综合的评价模式中,应用了定性评价(安全检查表)、定量危险性评价、按事故信息评价和系统安全评价(故障树、故障树分析)等评价方法。评价分为六个阶段,采取逐步深入,定性和定量结合,层层筛选的方式对危险进行识别、分析和评价,并采用措施修改设计消除危险,评价程序如下。 1)第一阶段资料准备 首先要准备下述资料。 (1)建厂条件如地理环境、气象及周边关系图; 第 2 页共 10 页

种安全评价方法

种安全评价方法 Prepared on 22 November 2020

40种安全评价方法定性工具(24种) 1.工作安全分析(JSA)_现场管理 2.危险与可操作研究(HAZOP)_工艺设计 3.作业条件危险性评价(LEC)_作业评价 4.工作循环分析(JCA)_操作程序管理 5.预先危险性分析(PHA)_设计/生产管理 6.失效模式和效应分析(FMEA)_系统可靠性分析 7.人员可靠性分析法(PRA) 8.故障假设分析法(WIA) 9.故障假设分析/检查表分析方法(WI/CA) 10.鱼刺图法(FD) 11.风险矩阵评价法(RMEA) 12.管理失效和风险树分析(MORT)_运行管理 分析法 14.基于可靠性的维护(RCM) 15.工作任务分析(JTA)_任务管理 16.工作危害分析(JHA)_操作管理 17.基于蝴蝶结模型分析法 分析法 19.屏障分析法

20.肯特评分法 21.安全检查表(SCL)_现场管理 22.危险指数法(RR) 23.类比法 24.工艺安全管理(PSM) 半定量工具(6种) 1.道化学公司法 2.指标体系评价法(IST) 3.易燃易爆有毒重大危险源评价法(MFETHA) 评价法 5.蒙德火灾/爆炸/毒性指标评价法(ICIMond) 6.资产完整性管理(AIM) 定量工具(10种) 1.故障树分析(FTA)_事故预测与调查 2.事件树分析(ETA)_事故预测与调查 3.模糊综合评价(FCE) 4.灰色层次分析法(FAHP) 5.定量风险评价法(QRA) 6.事故后果模拟(ACS) 7.日本六阶段评价法 8.完整性等级评估(SIL) 9.基于风险的检验(RBI)

含水层厚度的确定

布含水层厚度的确定 一、松散含水层厚度 第四系含水层的含水性比较均匀,其厚度根据地下水位、钻孔所揭露的松散岩层的颗粒组成以及岩性结构等,直接按钻孔揭露情况的编录资料来确定。 二、基岩含水层厚度 含水不均匀的基岩裂隙和岩溶含水层,其厚度的确定,一般是根据钻孔揭露的岩层裂隙、岩溶发育情况。钻孔需易水文地质观测和物探资料,以及必要时依据水文地质分层试验等资科结合成因和分布规律等,经综合分析研究确定。 (1)用简易水文地质观测、电测井及岩心水文地质编录资料,进行综合整理。按勘探剖面编制简易水文地质、电测井成果综合对比图。图中要包括以下内容: 各钻孔揭露的地层、岩性及换层深度或标高; 岩心采取率、冲洗液消耗量、岩石质量指标(即SQD指标)及电测井成果曲线; 岩心的线裂隙率、级岩溶率和较大溶洞的起止深度或标高; 钻孔水位观测成果曲线和水位发生突变、涌水、漏水段的起止深度或标高等。 综合研究分析上述成果,编制裂隙或岩溶含水层的富水性分带图,在此基础上确定裂隙或岩溶含水层的强、弱含水带的厚度。 (2)按裂隙或溶洞发育程度确定,一般采用如下指标衡量: 直线裂隙率小于3%的闭合状裂隙带,或虽然裂隙率大于3%但裂隙已被其它矿物如方解石、石英脉等所充填的裂隙带,均可视为相对隔水层。裂隙率大于3%以上的张性裂隙带,则可视为裂隙含水层。 溶洞发育程度,可采用岩溶率或岩溶能见率两个指标来衡量: 可用作图法编制矿区范围内岩溶率随深度的变化曲线或用反映溶洞发育与各种因索关系的溶洞投影图。从图上确定出岩溶率高、能见率也高的岩段为强含水带,次高岩段为弱含水带。 (3)进行过钻孔简易分段注(压)水试验的矿区,可用下列指标划分含水带: 单位吸水率q>0.001L/s.m为含水带;q<0.001L/s.m时可认为是相对隔水层。 (4)根据上述资料,结合研究矿区的风化裂隙、构造裂隙或破碎带、岩溶发育的基本规律,可以划分出比较可靠的含水层厚度。对于各钻孔含水带厚度变化很大,又难于形成统一含水层的情况,可很据各钻孔强弱含水带所控制的面积,取其面积加权平均值,分别定出强、弱含水层的厚度。

关于含水层富水性单位涌水量定量评价方法存在的实际问题及改进技术途径的讨论

关于含水层富水性单位涌水量定量评价方法存在的实际问题及 改进技术途径的讨论 摘要:传统被广泛应用的抽水钻孔单位涌水量为一些文献和规程确定为含水层富水性定量评价的依据(标准),但在裂隙、溶隙含水层的实际应用中存在明显的不准确性问题,往往造成勘探工程的浪费,并贻误防治水等工程。本文阐述了这一严重缺陷存在的机理,并给出了解决此问题的技术途径。 1.单位涌水量方法存在的实际问题 有些文献和规程,如《煤矿防治水规定》,将单位涌水量,即含水层抽水钻孔涌水量与水位降深的比值作为含水层富水性评价的依据(标准),这种传统被普遍应用的单孔单位涌水量的定量评价方法在裂隙和溶隙含水层的实际应用的效果上存在很大的问题,主要问题是缺少准确性。 例如,某一煤矿井筒在施工中对将要揭露的下伏溶隙含水层打了7个钻孔,钻孔涌水量由零至数拾每小时立方,7个钻孔之间单位涌水量的差别在数倍,数拾倍至百倍以上。 单位涌水量定量评价含水层富水性无准确性的害处是:1)造成勘探工程的浪费;2)含水层富水性的错误信息会贻误供水工程,特别是防治水工程。 2.问题存在的机理分析 出现这种定量评价不准确的原因有二:1)含水层的不均一性,裂隙、溶隙地层含水系统由纵横交错大小不一的含水裂隙构成;2)一孔之见的偶然性,抽水钻孔口径小,相当于一个点,是打到大裂隙

或是打到小裂隙纯属偶然(设想一下,如果钻孔截面积有足球场那么大,就没有这种明显的偶然性了)。 问题存在的机理可用数学式表示。 设钻孔打到微含水裂隙,则抽水水量Q 很小,如1m 3/h ,而钻孔水位下降S 很大,如100m ,但实际含水层含水裂隙系统的水位下降甚微(若打一个观测孔的话),如仅1cm ,100m 和1cm 之间为10000倍关系。这是由于揭露微裂隙钻孔与含水层含水裂隙系统之间存在瓶颈效应,有一个附加阻力R ,R 是大是小完全是偶然的(见图)。 ① — 大裂隙 ② — 小裂隙 ③ — 微裂隙 ④ — 无裂隙 图 裂隙(溶隙)含水层瓶颈效应机理图 图b 中A 代表概化的含水层,即一含水裂隙系统,b 为连通抽水孔C 与含水层A 的裂隙。裂隙b 渗流阻力为ρ,水头降Q s b ρ=Δ。含水层水头降为s A 。含水层单位涌水量为q A 。传统方法计算出的C 孔单位涌水量为q ,则有 A A A b q 1ρ1s Q ρQ s s ΔQ s Q q +=+=+== 钻孔所揭露裂隙的渗流阻力ρ是随机的,上式当ρ→0(大裂隙)时,q→q A ,当ρ很大(微裂隙)时q →0。这就是说,传统方法计算A 含 水 层 抽水孔 裂隙 b C ① ② ③ ④ 抽水孔 图a 图b

安全评价方法及应用

安全评价方法概述 (一)安全检查与安全检查表分析 (1)目的: ●使操作人员保持对工艺危险的警觉性; ●对需要修订的操作规程进行审查; ●对那些设备和工艺变化可能带来的任何危险性进行识别; ●评价安全系统和控制的设计依据; ●对现有危险性的新技术应用进行审查; ●审查维护和安全检查是否充分。 (2)评价的结果内容: ●偏离设计的工艺条件所引起的安全问题; ●偏离规定的操作规程所引起的安全问题; ●新发现的安全问题。 (3)安全检查所需资料: ●相关的法规和标准; ●以前类似的安全分析报告; ●详细工艺和装置说明,P&IDS和PID; ●开、停车及操作、维修、应急规程; ●事故报告、未遂事故报告; ●以往工艺维修记录; ●工艺物料性质; ●毒性及反应活性等资料。 (4)安全检查过程: 检查的准备;实施检查;汇总结果。 2、安全检查表分析(Safety Checklist Analysis) 利用检查条款按照相关的标准、规范等对已知的危险类别、设计缺陷以及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在危险性和有害性进行判别检查。 (1)编制的主要依据: ●有关标准、规程、规范及规定; ●国内外事故案例、本单位的经验; ●系统安全分析确定的危险部位及防范措施; ●研究成果; (2)各类检查表及应用: ●定性检查表,提问式 ●半定量检查表:某些项目定为否决项,某些项目达到一定数量定为否决项。 ●定量检查表:安全性评价,采用千分制,分为特级安全级、安全级、临界级和不合格。危险等 级划分为低度、中度、高度危险。 检查结果定性化 安全检查表应列举需查明的所有导致事故的不安全因素,通常采用提问方式,并以“是”或“否”来回答。每个检查表均需要注明检查时间、检查者、直接责任人。 为了使提出的问题有所依据,可以收集有关的此项问题的规章制度、规范标准,在有关条款后面注明名称和所在章节。 提问型安全检查表格式如表1所示

含水层厚度的确定

布含水层厚度得确定 一、松散含水层厚度 第四系含水层得含水性比较均匀,其厚度根据地下水位、钻孔所揭露得松散岩层得颗粒组成以及岩性结构等,直接按钻孔揭露情况得编录资料来确定。 二、基岩含水层厚度 含水不均匀得基岩裂隙与岩溶含水层,其厚度得确定,一般就是根据钻孔揭露得岩层裂隙、岩溶发育情况、钻孔需易水文地质观测与物探资料,以及必要时依据水文地质分层试验等资科结合成因与分布规律等,经综合分析研究确定。 (1)用简易水文地质观测、电测井及岩心水文地质编录资料,进行综合整理、按勘探剖面编制简易水文地质、电测井成果综合对比图。图中要包括以下内容: 各钻孔揭露得地层、岩性及换层深度或标高; 岩心采取率、冲洗液消耗量、岩石质量指标(即SQD指标)及电测井成果曲线; 岩心得线裂隙率、级岩溶率与较大溶洞得起止深度或标高; 钻孔水位观测成果曲线与水位发生突变、涌水、漏水段得起止深度或标高等。 综合研究分析上述成果,编制裂隙或岩溶含水层得富水性分带图,在此基础上确定裂隙或岩溶含水层得强、弱含水带得厚度。 (2)按裂隙或溶洞发育程度确定,一般采用如下指标衡量: 直线裂隙率小于3%得闭合状裂隙带,或虽然裂隙率大于3%但裂隙已被其它矿物如方解石、石英脉等所充填得裂隙带,均可视为相对隔水层、裂隙率大于3%以上得张性裂隙带,则可视为裂隙含水层。 溶洞发育程度,可采用岩溶率或岩溶能见率两个指标来衡量: 可用作图法编制矿区范围内岩溶率随深度得变化曲线或用反映溶洞发育与各种因索关系得溶洞投影图。从图上确定出岩溶率高、能见率也高得岩段为强含水带,次高岩段为弱含水带。 (3)进行过钻孔简易分段注(压)水试验得矿区,可用下列指标划分含水带: 单位吸水率q〉0、001L/s。m为含水带;q〈0.001L/s.m时可认为就是相对隔水层。 (4)根据上述资料,结合研究矿区得风化裂隙、构造裂隙或破碎带、岩溶发育得基本规律,可以划分出比较可靠得含水层厚度、对于各钻孔含水带厚度变化很大,又难于形成统一含水层得情况,可很据各钻孔强弱含水带所控制得面积,取其面积加权平均值,分别定出强、弱含水

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