D01:10.13374.isml00103x.2009.06.0I2 第31卷第5期 北京科技大学学报 Vol.31 No.5 2009年5月 Journal of University of Science and Technology Beijing May 2009 大型露天矿运输安全控制与预警系统 贾水库 北京科技大学土木与环境工程学院.北京100083 摘要采用安全系统工程的原理.结合信息论和控制论的思想，针对当前管理模式的不足.提出了“事故发现型”超前安全 管理模式.针对矿山运输安全控制的非线性、多因素及多层次特点.建立了模糊综合评判模型.运用“4M要素”理论分析并提 出了矿山运输事故控制及预防的措施 关键词露天矿：运输：安全控制：预警系统 分类号TD571 Pre-warning and control system of transport safety in a large-scale surface mine JIA Shui-ku School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China ABSTRACT In order to solve the lack of effective management modes,a pre-warning safety management mode based on accidents discovery w as put forw ard using the principle of safety system engineering in combination with the ideas of informationism and cyber- netics.A fuzzy synthetic judgment model was established for the safety control of mine transport in view of its nonlinear,multi-factor and multi-level characteristics Based on analysis results with the'4M (man,machine,medium,management)factors'theory. some measures were provided for preventing and controlling mine transport accidents KEY WORDS open-pit mine:transport;safety control;pre-w arning system 露天矿是一个以采掘为中心，以运输为纽带的 包括50t工程车、42t工程车、30t工程车，42t洒水 大型生产系统.我国的大型露天矿山大多数始建于 车和解放牌卡车等，该矿经过多年开采浅部资源 20世纪五六十年代.经过多年的开采，浅部资源逐 逐渐采完，20世纪末进入深部凹陷开采.预计该矿 渐采完矿山陆续进入了深部开采，开采方式由山坡 的凹陷开采深度将达到470m,最终边坡垂直高度 露天开采转为深部凹陷开采运输方式由重载下坡 将达到660m,不但运输距离加长，运输效率降低 运行变为重载上坡运行. 运输成本急剧增加，而且给运输安全也带来严重威 具有典型性和代表性的首钢水厂铁矿位于河北 胁 省迁安市，始建于20世纪60年代，是首钢的主要矿 由于水厂铁矿在我国大型深凹露天矿中具有典 石原料基地，担负首钢60%以上的铁矿石供应量. 型性和代表性因此被选为国家“十五”科技攻关计 该矿整个露天采场南北长约3600m,东西宽约 划重大项目课题“大型深凹露天矿高效运输系统及 1600m,是我国第一大治金露天矿山，铁矿石生产 强化开采技术研究”的工程依托单位，“运输安全控 能力最高达到1600万ta.水厂铁矿共有各类运 制”是课题的研究内容之」？.露天矿运输系统是 输车辆100多台.其中用于矿石和废石运输的大型 一复杂的、非线性、强耦合、多因素及多层次并存的 汽车60多台，包括85t机械传动汽车、77t机械传 系统工程对事故发生进行危害预测及评判时，由于 动汽车、170t电动轮汽车和130t电动轮汽车四种 所涉及的因素极其复杂，很难进行精确的描述，建 类型：各类铲运机20多台：其他杂用车辆20多台， 立运输车辆的新型安全控制预警系统，可以有效控 收稿日期：200809-18 基金项目：国家“十五”科技攻关项目资助(No.2001BA609一08) 作者简介：贾水库(1966-），男，别教授，E-mail:jk2935@amim.usth.ed血.cm大型露天矿运输安全控制与预警系统 贾水库 北京科技大学土木与环境工程学院, 北京 100083 摘 要 采用安全系统工程的原理, 结合信息论和控制论的思想, 针对当前管理模式的不足, 提出了“ 事故发现型” 超前安全 管理模式.针对矿山运输安全控制的非线性、多因素及多层次特点, 建立了模糊综合评判模型.运用“ 4M 要素” 理论分析并提 出了矿山运输事故控制及预防的措施. 关键词 露天矿;运输;安全控制;预警系统 分类号 TD571 Pre-warning and control system of transport safety in a large-scale surface mine JIA Shui-k u S chool of Civil and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China ABSTRACT In o rder to solve the lack of effective manag ement modes, a pre-warning safe ty management mode based on accidents discovery w as put forw ard using the principle o f safety system engineering in combination with the ideas of informationism and cy ber￾netics .A fuzzy synthetic judgment model was established for the safety control of mine transport in view of its nonlinear, multi-facto r and multi-level characteristics.Based on analysis results with the ` 4M ( man, machine, medium, management ) factors' theory, some measures w ere provided fo r preventing and controlling mine transpo rt accidents. KEY WORDS open-pit mine;tr anspo rt ;safety co ntrol ;pre-w arning sy stem 收稿日期:2008-09-18 基金项目:国家“十五”科技攻关项目资助( No .2001BA609A-08) 作者简介:贾水库( 1966—) , 男, 副教授, E-mail:jsk2935@admin.ustb.edu.cn 露天矿是一个以采掘为中心, 以运输为纽带的 大型生产系统.我国的大型露天矿山大多数始建于 20 世纪五六十年代.经过多年的开采, 浅部资源逐 渐采完, 矿山陆续进入了深部开采, 开采方式由山坡 露天开采转为深部凹陷开采, 运输方式由重载下坡 运行变为重载上坡运行. 具有典型性和代表性的首钢水厂铁矿位于河北 省迁安市, 始建于 20 世纪 60 年代, 是首钢的主要矿 石原料基地, 担负首钢 60 %以上的铁矿石供应量 . 该矿整个露天采场南北长约 3 600 m, 东西宽约 1 600 m, 是我国第一大冶金露天矿山, 铁矿石生产 能力最高达到 1 600 万 t·a -1 .水厂铁矿共有各类运 输车辆 100 多台 .其中用于矿石和废石运输的大型 汽车 60 多台, 包括 85 t 机械传动汽车 、77 t 机械传 动汽车、170 t 电动轮汽车和 130 t 电动轮汽车四种 类型;各类铲运机 20 多台;其他杂用车辆 20 多台, 包括 50 t 工程车、42 t 工程车、30 t 工程车、42 t 洒水 车和解放牌卡车等 .该矿经过多年开采, 浅部资源 逐渐采完, 20 世纪末进入深部凹陷开采.预计该矿 的凹陷开采深度将达到 470 m, 最终边坡垂直高度 将达到 660 m, 不但运输距离加长, 运输效率降低, 运输成本急剧增加, 而且给运输安全也带来严重威 胁[ 1] . 由于水厂铁矿在我国大型深凹露天矿中具有典 型性和代表性, 因此被选为国家“十五” 科技攻关计 划重大项目课题“大型深凹露天矿高效运输系统及 强化开采技术研究”的工程依托单位, “运输安全控 制”是课题的研究内容之一 [ 2] .露天矿运输系统是 一复杂的、非线性 、强耦合 、多因素及多层次并存的 系统工程, 对事故发生进行危害预测及评判时, 由于 所涉及的因素极其复杂, 很难进行精确的描述 .建 立运输车辆的新型安全控制预警系统, 可以有效控 第 31 卷 第 5 期 2009 年 5 月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol .31 No.5 May 2009 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2009.05.012