本刊編輯部

從1949-2009年的60年間,我國的安全生產(chǎn)科技領域經(jīng)歷了長足的發(fā)展?！笆濉逼陂g完成國家科技攻關計劃項目2項,國撥經(jīng)費0.566億元;“十一五”期間完成立項的安全生產(chǎn)領域國家重點科技計劃項目增加到12項,包括國家科技支撐計劃、“973”計劃、新產(chǎn)品計劃、火炬計劃、軟科學計劃等,國撥經(jīng)費2.8億元。國家科技計劃項目比“十五”增長了3倍,國撥經(jīng)費比“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,共計有2887個項目列入安全生產(chǎn)科技發(fā)展計劃。在國家安監(jiān)總局的推進下,目前已初步形成了企業(yè)為主體,科研機構(gòu)和大專院校為中堅力量,社會廣泛參與,國內(nèi)外密切合作的“產(chǎn)學研”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、推廣與應用取得了顯著效果,安全科技支撐和促進安全發(fā)展的作用日趨顯著。

安全科技成果應用

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)領域科技成果推廣力度,制定了一系列鼓勵和促進企業(yè)在安全生產(chǎn)科技研發(fā)領域投入的政策。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)科學技術(shù)成果獎勵活動已經(jīng)開展了四屆(每兩年一屆),四屆共評出577項優(yōu)秀科技成果和306個優(yōu)秀推廣項目,其中一等獎49項,二等獎160項,三等獎368項。規(guī)劃科技司通過召開現(xiàn)場推廣會等形式,對以煤礦數(shù)字化監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)、危險品車輛行駛衛(wèi)星監(jiān)控技術(shù)等一批安全、先進、適用的安全生產(chǎn)技術(shù)進行了推廣。目前,這些技術(shù)和以這些技術(shù)為基礎的安全生產(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)秀科技成果獎的“煤礦瓦斯治理技術(shù)集成與示范”項目,在沈陽煤業(yè)(集團)有限責任公司等5個具有不同特點的煤礦企業(yè)進行了示范,取得多項重大技術(shù)突破;“十五”國家科技攻關計劃項目“城市公共安全綜合試點”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值的技術(shù)成果;煤礦綜合實時多級測控管理系統(tǒng)新技術(shù)得到了推廣應用,各產(chǎn)煤縣市和煤礦集團公司都建立了遠程多級監(jiān)測監(jiān)管系統(tǒng)與管理機構(gòu);利用衛(wèi)星導航技術(shù)研發(fā)的“危險化學品道路運輸車輛運行安全監(jiān)控管理應用系統(tǒng)”在中石油、中石化等企業(yè)集團,以及北京、鄂爾多斯等地區(qū)的汽油、液氧、天然氣、劇毒化學品、雷管、煙花爆竹等近6000輛危險化學品運輸車輛上成功應用;“重大危險源實時監(jiān)測預警與應急救援系統(tǒng)”作為一項危險化學品存儲安全監(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)得到了廣泛應用,并成功對多起未遂事故進行了事前預警,避免了事故的發(fā)生。

重點技術(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)重點工作,以防范事故,推進先進科學技術(shù)為目標,突出了9項重點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)絡化綜合檢測監(jiān)控系統(tǒng);煤礦提升安全保護技術(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);危險品和長途客運車輛行駛監(jiān)控技術(shù);高安全性煙花爆竹藥劑與生產(chǎn)儲運技術(shù);重大危險源監(jiān)控與應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害的實際出發(fā),針對煤礦瓦斯防治技術(shù)工藝性強、可復制性差的特點,在科技部的支持下應急啟動了“十五”國家科技攻關計劃“煤礦瓦斯治理技術(shù)集成與示范”項目。

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,煤炭科學研究總院對抽放長鉆孔鉆機、突出松軟煤層抽放鉆機、煤與瓦斯突出日常預測預報技術(shù)、瓦斯?jié)舛葌鞲衅鞯?6項關鍵技術(shù)和裝備進行了科技攻關,實現(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的順煤層鉆進成套設備,為瓦斯抽放和防突創(chuàng)造了裝備條件;螺旋鉆機在突出嚴重的松藻礦區(qū)8號煤層成孔深度達到188m以上,為抽放瓦斯創(chuàng)造了條件;完善后的深孔預裂爆破技術(shù)使松藻礦區(qū)單位時間內(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%,抽放時間縮短33.88%,效果顯著。

2.煤礦安全網(wǎng)絡化綜合檢測監(jiān)控系統(tǒng)

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

由河南理工大學研究的煤礦災害危險區(qū)瓦斯地質(zhì)預測技術(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)教學模型法為基礎的瓦斯涌出量預測技術(shù)、多尺度突出區(qū)域預測的地質(zhì)方法和指標、多尺度瓦斯地質(zhì)編圖方法、瓦斯地質(zhì)信息庫和可視化預測系統(tǒng)。

該技術(shù)圍繞鄭煤集團和鶴崗煤業(yè)集團示范礦井建設進行示范推廣應用,實現(xiàn)了試驗礦井、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,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測結(jié)果和突出區(qū)域預測瓦斯地質(zhì)方法和指標,對示范礦區(qū)、礦井(7個)、采區(qū)(3個)、工作面(9個)的突出危險性區(qū)域進行了預測和驗證,取得了顯著成效。

3.煤礦提升安全保護技術(shù)與裝備

由中國礦業(yè)大學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。當提升系統(tǒng)發(fā)生非正常狀態(tài)時,該裝置實現(xiàn)緩沖制動,柔性托罐及防礅功能;ZHT型自動換層阻尼托罐搖臺是以彈、液組合力來補償原有系統(tǒng)中終端載荷變化引起的提升容器上下移動問題,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)實現(xiàn)托力釋放,完成自動換層功能;SLT-B型罐道繩在線自檢自調(diào)裝置是集機、電、液于一體的裝備,在PLC控制下步進機構(gòu)實現(xiàn)對罐道繩的連續(xù)拉緊,并具有在線檢測、自動調(diào)整、三點鎖定功能,在絞車房可完成對罐道繩張緊力的測試及調(diào)整。

該項保護技術(shù)與裝備已經(jīng)在河北峰峰集團、邢臺礦業(yè)集團、安徽淮南礦業(yè)集團、淮北礦業(yè)集團、山東淄博礦業(yè)集團、遼寧鐵法煤業(yè)集團、阜新礦業(yè)集團、沈陽礦業(yè)集團等300多個礦井中應用,并出口至土耳其庫茲魯?shù)V井、卡拉洞礦井。在過卷放安全保護功能應用中,據(jù)不完全統(tǒng)計,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化分公司研究開發(fā)的井下動目標跟蹤安全監(jiān)測系統(tǒng),采用先進的RFID射頻身份識別技術(shù),將編碼模塊安置在移動目標中,通過各級分站將數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)降孛嬷行恼咎幚?實現(xiàn)了井下動目標跟蹤監(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,地面中心站由一臺接口和一臺計算機組成;讀卡器為本質(zhì)安全設備;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(包括時間及動目標身份證),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,由中心站進行數(shù)據(jù)分析、處理、形成多種有用文件,可實現(xiàn)井下人員監(jiān)測查詢、安全保障、統(tǒng)計考勤和信息網(wǎng)功能。

經(jīng)工業(yè)性試驗表明,該系統(tǒng)設計合理,技術(shù)先進,為煤礦安全生產(chǎn)調(diào)度人員考核及搶險救災決策提供了有效的信息平臺,已在靖遠礦務局、晉城礦務局等多個單位推廣應用。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站等。

5.非煤露天礦中深孔爆破開采技術(shù)

由中鋼集團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系研究、尾礦庫安全運行的技術(shù)研究、礦井多級機站通風系統(tǒng)計算機遠程監(jiān)控系統(tǒng)、復雜地質(zhì)條件護幫控制爆破技術(shù)。

6.危險品和長途客運車輛行駛監(jiān)控技術(shù)

中國航天科技集團天泰雷茲公司研究開發(fā)的危險化學品運輸安全監(jiān)控管理系統(tǒng)是在國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目計劃《衛(wèi)星導航綜合應用高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程項目》的基礎上,為滿足危險品運輸車輛安全監(jiān)管的需求開發(fā)的。

主要功能包括各級政府主管部門和企業(yè)的多級監(jiān)管、全國范圍危險品運輸安全的實時監(jiān)控、實時監(jiān)測危險貨物的運輸狀態(tài)、撞車報警和緊急突發(fā)事件的實時響應、科學的事故分析和高效的統(tǒng)計分析。該系統(tǒng)的應用對于降低運輸事故率、提高應急響應速度、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)儲運技術(shù)

普通煙花所用黑火藥燃燒時造成大量煙霧,不但影響了觀賞效果,同時對環(huán)境造成污染,對人體造成危害。以北京理工大學為主的研發(fā)團隊經(jīng)過方案論證、實驗室研究和在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、亮珠點火藥及開包藥、防潮防水焰火藥劑及藥劑制品、延時增效焰火藥劑、減少燃放垃圾的焰火制品等新型安全環(huán)保焰火產(chǎn)品,分別應用于2008年北京奧運會、殘奧會開閉幕式上,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.重大危險源監(jiān)控與應急救援輔助決策系統(tǒng)

由中國安全生產(chǎn)科學研究院研究開發(fā)的危險化學品事故現(xiàn)場應急聯(lián)動指揮系統(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。所有設備均通過了防爆檢測認證,適用于?；肥鹿尸F(xiàn)場?？捎嬎阈孤┰磸姸?確定疏散范圍,并在GIS上顯示疏散路徑以及應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)、事故演化動態(tài)過程模擬技術(shù)、集成含硫井分級、安全距離以及應急計劃區(qū)計算、井噴事故后果快速預測等功能,能為應急指揮者在最短時間內(nèi)對事故情況進行準確判斷,科學評估并作出合理的應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)合會可持續(xù)發(fā)展工商委員會、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任公司完成的工程建設項目HSE管理方實施導則和應用范例,結(jié)合中國的實際并進一步創(chuàng)新,在總結(jié)BP公司和中國石化合資建設項目上海賽科石化公司三年建設的基礎上編制了《工程建設項目HSE管理方案實施導則和應用范例》。

該項目以BP公司和中國石化合資的上海賽科石化公司的工程建設階段為基礎,將HSE管理方管理模式應用到大型工程建設項目中,在國內(nèi)首次使用,并取得了國際領先的HSE業(yè)績。該項目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)。該項目建設期投入總?cè)斯r4900萬個,沒有發(fā)生重大事故和死亡事故,損失工時事故率小于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