潞安新疆煤化工(集團)有限公司露天煤礦安全現(xiàn)狀評價和電化學技術在新能源中的利用

2014年1月四、評價結果從安全檢查表得分情況可知，影響該煤礦安全生產的因素存在于安全管理、采剝、運輸、排土、滑坡、防治水、防滅火、供電系統(tǒng)等各評價單元。依據上述安全檢查表評價結果：潞安新疆煤化工（集團）有限公司露天煤礦綜合得分為77.9分，為B類煤礦，屬基本基本安全級礦山。礦山生產各系統(tǒng)通過安全檢查表打分，具體統(tǒng)計如下表4-11-8。表4-11-8評價得分統(tǒng)計表序號評價項目標準分得分百分制1安全管理2520802采剝系統(tǒng)及排土系統(tǒng)2522883邊坡與滑坡防治系統(tǒng)106.5654防治水和防滅火系統(tǒng)107.5755運輸系統(tǒng)1512.9866機電系統(tǒng)15960合計10077.977.9第五章定性定量評價第一節(jié)作業(yè)條件危險性評價法一、作業(yè)條件說明報告結合本礦山的實際現(xiàn)狀，采用作業(yè)條件危險性評價法，對礦山可能發(fā)生的危險有害因素進行定性、定量分析如下：決定作業(yè)環(huán)境危險性(D)因素有三個：1．發(fā)生事故或危險事件的可能性(L)2．暴露于這種危險環(huán)境的頻率(E)3．事故一旦發(fā)生可能產生的后果(C)用公式表示為：D=L×E×C。(1)發(fā)生事故或危險事件的可能性(L)將事故或危險事件發(fā)生可能性的分值形式劃分為:實際上不可能的事件為0.1；完全意外極少可能的分值為1；完全會被預料到的分值為10。根據評價項目現(xiàn)狀對事故或危險事件發(fā)生可能性進行打分。具體見表5-1-1。表5-1-1事故或危險事件發(fā)生可能性分值分值事故或危險情況發(fā)生可能性分值事故或危險情況發(fā)生可能性10*完全會被預料到0.5可以設想，但高度不可能6相當可能0.2極少可能3不經常，但可能0.1*實際上不可能1*完全意外，極少可能注：*為“打分”的參考點(2)暴露于危險環(huán)境的頻率(E)以連續(xù)出現(xiàn)在潛在危險環(huán)境的暴露頻率分值為10；一年僅出現(xiàn)幾次，非常稀少的暴露頻率分值為1。以10和1為參考點，再在其區(qū)間根據潛在危險作業(yè)條件中暴露情況進行劃分，并對應地確定其分值。具體見表5-1-2。表5-1-2暴露于潛在危險環(huán)境分值分值出現(xiàn)于危險環(huán)境的情況分值出現(xiàn)于危險環(huán)境的情況10*連續(xù)暴露于潛在危險環(huán)境2每月暴露一次6逐日在工作時間內暴露1*每年幾次出現(xiàn)在潛在危險環(huán)境3每周一次或偶然地暴露0.5非常罕見的暴露注：*為“打分”的參考點(3)發(fā)生事故或危險事件的可能后果(C)對需要救護的輕微傷害的可能結果，分值規(guī)定為1，以此為基準點，而將造成許多人死亡的可能結果規(guī)定為分值100，作為一個參考點，在期間進行取值。具體見表5-1-3。表5-1-3發(fā)生事故或危險事件的可能后果分值分值可能結果分值可能結果100大災難，許多人死亡7嚴重，嚴重傷害40災難，數人死亡3重大，致殘15非常嚴重，1人死亡1*引人注目，需要救護注：*為“打分”的參考點(4)危險性(D)確定了上述3個具有潛在危險的作業(yè)條件的分值，并按公式進行計算，即可得到危險性分值，見表5-1-4。表5-1-4危險性分值分值危險程度分值危險程度＞320極其危險，不能繼續(xù)作業(yè)20--70可能危險，需要注意160--320高度危險，需要立即整改＜20稍有危險，或許可以接受70--160顯著危險，需要整改二、作業(yè)條件危險性評價表作業(yè)條件危險性分析將該礦共分析出14種危害。各個危害的危害程度見表5-1-5。表5-1-5作業(yè)條件危險性評價表序號危險部位LECD危害程度1滑坡危害3315135顯著危險，需要整改2觸電367126顯著危險，需要整改3雷擊災害367126顯著危險，需要整改4淹溺367126顯著危險，需要整改5高處墜落33763可能危險，需要注意6車輛危害43.5456可能危險，需要注意7機械傷害33754可能危險，需要注意8爆破危害1.531254可能危險，需要注意9泥石流危害33545可能危險，需要注意10粉塵危害26336可能危險，需要注意11水災31721可能危險，需要注意12噪音與振動危害36118稍有危險，可以接受13高低溫作業(yè)危害1177稍有危險，可以接受14風災危害2214稍有危險，可以接受從上表可以看出，該礦滑坡危害、觸電、雷擊災害、淹溺為顯著危險，礦山必須高度重視，采取有效措施防止事故發(fā)生。另外，高處墜落、滑坡危害、車輛危害、機械傷害等危害也要引起礦山領導的重視。第二節(jié)事故樹評價法一、邊坡與滑坡事故樹分析滑坡危害是露天礦礦山生產中存在的重大危害因素，本次現(xiàn)狀評價運用故障樹分析法，通過對可能存在的導致滑坡事故的基本事項的分析，使滑坡危害的防治進一步具體化。邊坡與滑坡事故樹分析見表5-2-1。露天礦邊坡與滑坡事故樹見圖5-2-1。表5-2-1露天礦邊坡塌落傷亡事故樹分析序號事件名稱事件代號事件類型1邊坡坍塌傷亡事故T頂上事件2邊坡坍塌G1中間事件3違章開采G2中間事件4邊坡設計不合理G3中間事件5違反設計開采順序采掘G4中間事件6違章操作G5中間事件7地質狀況，巖性X1基本事件8邊坡角保持不合理X2基本事件9由下往上采X3基本事件10放震動炮X4基本事件11掏采X5基本事件12挖邊坡腳X6基本事件13邊坡角度超限X7基本事件14邊坡高度過大X8基本事件（一）最小割（徑）集計算露天礦邊坡塌落傷亡事故樹進行分析計算，求得最小割集有7個(略)，最小徑集3個，可知預防露天礦邊坡坍塌的途徑有3種。P1={X1}P2={X1，X2，X3，X4，X5，X6}P3={X1，X7，X8}；（二）露天礦邊坡塌落傷亡事故樹基本事件的結構重要度根據判別結構重要度近似方法和結構重要度系數計算公式，得到露天礦邊坡塌落傷亡事故樹基本事件的結構重要順序。Iφ1>Iφ7=Iφ8>Iφ2=Iφ3=Iφ4=Iφ5=Iφ6（三）事故樹分析評價結論只要控制P3、P2徑集中的所有事件不發(fā)生，頂上事件就不會發(fā)生。地質構造與巖性的控制可以通過加固措施實施，控制人為因素是防止邊坡坍塌的主要方面，應解決的主要問題是控制邊坡高度和邊坡角。圖5-2-1露天礦邊坡塌落事故樹邊坡與滑坡事故樹評價結論：該礦為深凹露天，開采深度較深，邊幫存在滑坡危險。從安全角度考慮，露天礦山最終幫坡角越緩越安全，但最終幫坡角過緩將會增大剝離工程量。在生產過程中應采用邊坡監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測采掘場邊坡穩(wěn)定狀況，煤礦邊坡監(jiān)測符合要求，建議露天煤礦加強現(xiàn)場邊坡巡查，隨時掌握滑坡體的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施處理，確保露天煤礦安全生產。二、放炮危害事故樹分析放炮危害是露天礦礦山生產中存在的Ⅲ級危害源，本次現(xiàn)狀評價運用事故樹分析法，通過對爆破可能存在的導致爆破事故的基本事項的分析，使爆破危害的防治進一步具體化，露天礦放炮危害事故樹見圖5-2-2。圖5-2-2露天礦放炮危害事故樹（一）最小割（徑）集計算對爆破傷亡事故樹進行分析計算，求得最小割集有105個（略），最小徑集17個，可知預防爆破事故的途徑有17種。P1={X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7，X9，X10，X11，X12，X13，X14，X15}P2={X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P3={X1，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P4={X2，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P5={X3，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P6={X4，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P7={X5，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P8={X6，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P9={X7，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P10={X8，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P11={X9，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P12={X10，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P13={X11，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P14={X12，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P15={X13，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P16={X14，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}P17={X15，X16，X17，X18，X19，X20，X21，X22}（二）爆破傷亡事故樹基本事件的結構重要度根據判別結構重要度近似方法和結構重要度系數計算公式，得到爆破傷亡事故樹基本事件的結構重要順序。Iφ16=Iφ17=Iφ18=Iφ19=Iφ20=Iφ21=Iφ22>Iφ1=Iφ2=Iφ3=Iφ4=Iφ5=Iφ6=Iφ7=Iφ8=Iφ9=Iφ10=Iφ11=Iφ12=Iφ13=Iφ14=Iφ15（三）爆破傷亡事故樹分析評價結論只要控制G1、G2徑集中的所有事件不發(fā)生，頂上事件就不會發(fā)生。放炮危害是爆破作業(yè)中爆破器材能量釋放產生的，是固有的無法消除，所以控制人員進入危險區(qū)域是防止爆破事故的主要方面，應解決的主要問題是制造掩體時應符合要求，爆前完全疏散區(qū)域內所有人員并通知鄰作業(yè)區(qū)或礦區(qū)的人員撤出，加強警戒，等待時間滿足要求。對于拒爆的處理，應立即封鎖現(xiàn)場，由施工人員針對裝藥的具體情況，找出拒爆原因，采取相應處理措施。放炮危害事故樹評價結論：穿爆單作業(yè)主要存在放炮和火藥爆炸危害。煤礦提供的爆破作業(yè)規(guī)程確定的爆破參數、穿爆設備、穿孔方式滿足安全生產的要求。建議：由于該礦的煤層是易自燃煤層，建議作業(yè)時對煤層的爆破孔應測試孔內溫度，高溫孔降溫處理合格后迅速裝藥起爆的規(guī)定；尤其是高溫孔的炸藥的選用應作出采用熱感度低的炸藥，或將炸藥、雷管作隔熱包裝的規(guī)定。建議對露天礦一次最大起爆藥量進行說明，并對一次最大起爆藥量引起的爆破震動、沖擊波、爆破飛石的影響距離準確計算，為露天礦爆破警戒距離提供技術支持，最終實現(xiàn)安全生產。第六章礦山生產事故統(tǒng)計分析及其事故危險度評價第一節(jié)礦山生產事故統(tǒng)計分析現(xiàn)場對露天煤礦今年的事故統(tǒng)計資料，其基本情況如下：一、事故發(fā)生起數及傷亡人數2013年1月～2013年12月，該礦共發(fā)生各類事故12起，導致1人死亡，1人受輕傷，大部分為無傷亡為事故。詳見事故傷亡人數統(tǒng)計表6-1-1。表6-1-1事故傷亡人數統(tǒng)計表年度事故起數其中（起）傷（亡）人數其中(人)備注輕傷重傷死亡輕傷重傷死亡2013121121二、事故分類統(tǒng)計2013年1月～2013年12月，共發(fā)生人身傷害事故2起，其中死亡事故1起，為車輛傷害；輕傷事故1起，為觸電事故；無傷亡事故10起，其中車輛事故7起，物體打擊事故3起，均為責任事故。第二節(jié)事故致因因素、影響因素分析根據煤礦2013年發(fā)生事故的起數和分類，以無傷亡事故為多，占總起數的83.3%。按事故分類，車輛傷害事故發(fā)生的頻度最大，共8起，占總起數的66.7%；其次為物體打擊事故，共3起，占總起數的25%；觸電事故1起，占總起數的8.33%。通過現(xiàn)場了解事故經過和受傷記錄，結合礦山生產安全條件和管理，其評價如下：一、車輛事故煤礦2013年發(fā)生的12起事故有8起車輛事故，并造成1人死亡。根據哈密地區(qū)安全生產監(jiān)督管理局文件《關于潞安新疆煤化工（集團）有限公司露天煤礦“1.3”車輛傷害事故的處理決定》（哈地安監(jiān)管字【2013】55號），2013年1月3日，煤礦1名職工在清理9號岔道時違章作業(yè)，被逆向牽引的8076列車撞倒死亡。事故主要原因是現(xiàn)場作業(yè)人員安全意識不強，機車行駛過程中，未及時發(fā)出信號等原因造成的。建議礦方加強駕駛人員（尤其是鐵路機車司機）的安全知識培訓，定期維護保養(yǎng)運輸車輛，嚴格執(zhí)行礦山運輸管理規(guī)章制度，保障安全行車。二、物體打擊煤礦2013年發(fā)生的12起事故有3起為物體打擊，均為裝煤時掉塊將車輛砸壞，雖未造成人員傷亡，但也應引起足夠的重視。從這些事故分析看，操作人員缺乏應有的安全意識，對作業(yè)現(xiàn)場的操作規(guī)定不能嚴格執(zhí)行，是造成此類事故的主要原因。三、觸電事故煤礦2013年發(fā)生的12起事故有1起為觸電，煤礦1名職工在翻砂車間航吊司機室工作時配電柜電傷右手。本礦采場移動電氣設備和線路較多，多為露天存放，敷設不規(guī)范，防護措施不完善，未設警示標志，也易出現(xiàn)多處漏電點而造成人員觸電傷害，望礦方加強電氣設備和電氣線路的現(xiàn)場使用管理，規(guī)范設置與使用電氣設備和線路。加強現(xiàn)場工作人員的安全培訓教育工作。四、邊坡與滑坡危害邊坡與滑坡危害屬于露天煤礦存在的Ⅲ級危險源，該類危害造成的事故危害程度非常大，根據現(xiàn)場查看，煤礦設有巖移永久監(jiān)測點（網），對邊坡與滑坡危害有效控制。煤礦雖然沒有發(fā)生過邊坡與滑坡事故，但是存在這方面的危害，建議完善邊坡監(jiān)測記錄，將滑坡危害作為重點，加強管理。第三節(jié)事故危險度評價從煤礦2013年發(fā)生的各類事故統(tǒng)計，礦山總體安全條件和狀況較好，主要事故發(fā)生的致因因素屬個別作業(yè)人員安全意識不強、報有僥幸心態(tài)，違章作業(yè)。根據上述事故分析：各基層單位的安全管理體系健全，加強班組人員的日常安全教育。對作業(yè)場所所存在的環(huán)境和安全注意事項沒有交待清楚，安全監(jiān)護沒有得到落實，作業(yè)時沒有嚴格按操作規(guī)程操作，個人安全意識淡薄，違章等現(xiàn)象的存在，所以需對各類作業(yè)人員加強安全思想教育，同時加大對“三違”現(xiàn)象的處罰力度，從根源上消除人的不安全行為。針對上述同類礦山發(fā)生的事故，礦山應總結經驗教訓，制定出適合本礦的安全技術管理制度，認真貫徹執(zhí)行落實到生產各個系統(tǒng)。礦山事故的發(fā)生其中一個主要的原因就是安全管理制度的落實不到位，存在違章現(xiàn)象，沒有以嚴格的科學管理做后盾，以技術做基礎，重生產輕安全。該礦采用露天開采，運輸方式多樣，運輸事故防治、邊坡防治和爆破管理是重點，應制定出科學嚴謹的運輸、邊坡和爆破管理措施，防止運輸事故防治、滑坡和爆破事故的發(fā)生。礦山采用機械裝巖、火車運輸，應加強對采場的現(xiàn)場管理，防止機械電氣、滾石、墜落事故的發(fā)生。必須嚴格按設計要求維護鐵路道軌，危險路段設置警戒標志，加強對司機的安全教育培訓，防治行車事故的發(fā)生。第七章安全措施及建議本公司評價人員現(xiàn)場檢查時，針對礦山安全生產現(xiàn)狀進行了全面調研，針對各個生產系統(tǒng)存在的問題提出建議?！鞍踩谝?，預防為主，綜合治理”是煤礦企業(yè)安全生產的基本方針，煤礦企業(yè)的安全生產的三大對策：一是安全工程技術，二是安全管理，三是教育培訓。其中，工程技術是安全生產的物質條件，是礦山的安全裝備，是基礎；安全管理是礦山實現(xiàn)安全生產的安全管理制度，是軟件設施；教育培訓是人的因素，是礦山從業(yè)人員對安全技術的掌握程度。礦山要實現(xiàn)安全生產，三大對策缺一不可。第一節(jié)針對事故整改的措施及建議針對煤礦的事故分析，報告提出如下安全措施建議：1．提高安全認識，牢固樹立“安全第一、預防為主、綜合治理”的思想，要將安全隱患消除在萌芽狀態(tài)之中。2．加強技術管理工作，提高作業(yè)規(guī)程、安全技術措施的編制質量，落實作業(yè)規(guī)程、安全技術措施的編制、審批、貫徹、考試、簽字等工作，組織職工學習并結合生產實際認真貫徹執(zhí)行。3．堅持“管理、裝備、培訓”三并重原則，提高職工安全教育培訓工作的認識，加強對職工的安全教育工作，提高培訓質量，增強職工的安全防范、自?；ケＲ庾R，提高職工安全技術素質，使從業(yè)人員切實認識到礦山作業(yè)環(huán)境的危險性，防止“三違”現(xiàn)象的發(fā)生。4．加強管理人員現(xiàn)場安全監(jiān)督技術水平及責任感，杜絕違章指揮、違章作業(yè)行為。加強領導現(xiàn)場跟班，強化現(xiàn)場安全監(jiān)督管理。班組長要認真查找不安全因素，發(fā)現(xiàn)不安全隱患、不安全行為必須及時制止、及時處理，將事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)中。5．加強對職工的安全教育培訓力度，增強職工的安全防范意識，提高職工辨別事故隱患的分析能力。6．進一步加強運輸車輛管理，確保運輸安全。7．進一步完善機械、電氣設備的安全防護設施，確保實現(xiàn)本質安全。8．加大安全監(jiān)督力度，發(fā)揮安監(jiān)員、群監(jiān)員的作用，對“三違”人員嚴肅處理。9．按照《煤礦安全規(guī)程》的有關要求，有針對性的進行編制作業(yè)規(guī)程，并在實際生產中不斷的完善作業(yè)規(guī)程和相關的安全技術措施。10．煤礦應強化檢查力度，建立事故隱患檢查記錄，對于檢查出的隱患問題，及時整改，重點落實。第二節(jié)安全管理及教育培訓對策措施及建議1．進一步完善并落實各種安全生產責任制和各種安全管理制度。2．進一步完善并嚴格執(zhí)行各工種操作規(guī)程。3．在生產過程中不斷補充制定符合實際生產條件的作業(yè)規(guī)程。4．加強針對外包隊伍的安全管理及安全教育培訓工作。5．煤礦應嚴格執(zhí)行礦領導值班帶班制度，建立值班帶班記錄，對于當班存在的隱患問題，制定安全技術措施及時處理。6．安全專職安全管理人員參加安全資格證的培訓和取證。7．煤礦職工在生產作業(yè)中，必須嚴格執(zhí)行勞動防護規(guī)定，按要求配帶防護用品。8．安排特種設備操作人員參加培訓和取證，做到持證上崗。9．建議礦山補充完善應急救援物資，定期組織開展應急救援預案的演練。10．建議嚴格執(zhí)行圖紙交換制度，圖紙及時填繪、更新。11．礦區(qū)運輸道路缺少安全指示標志和安全警示標志，建議煤礦根據具體情況設置。12．建議礦山補充完善應急救援物資，定期組織開展應急救援預案的演練。13．建議盡快安排總工程師參加安全資格的培訓和取證。14．建議盡快安排資格證過期的特種設備操作人員培訓和取證，做到持證上崗。第三節(jié)安全技術措施一、采剝系統(tǒng)對策措施及建議1．坑底采煤工作面場地狹小，人員及設備較多，應加強現(xiàn)場調度管理，防止事故發(fā)生。2．采場增設標識及安全警示標志。3．作業(yè)人員在高于2.0m高處作業(yè)時，必須佩戴保險繩，或設置安全網，由于礦區(qū)風力較大，嚴禁在六級以上的大風時進行高處作業(yè)和吊裝作業(yè)。4．定期清掃邊幫臺階，制定安全技術措施，預防滾石危害的發(fā)生。5．采場上部邊界必須設置醒目的安全警示標志，預防人員和動物誤入，發(fā)生墜落事故。6．對于出現(xiàn)滑坡危害的邊幫，應采取處理措施，預防臺階坍塌。7．穿孔作業(yè)必須按穿孔參數設計要求進行，并對打成的鉆孔采取護孔措施，穿孔設備配備除塵設施。8．穿孔前必須清理工作面，確保鉆機作業(yè)安全，提高穿孔質量。9．穿孔機在進行穿孔作業(yè)和行走時，履帶邊緣和坡定線的距離不得小于規(guī)程規(guī)定。穿鑿邊行孔時，鉆機履帶應垂直于臺階坡頂線或調角布置(最小夾角不小于45°)，在有順層滑坡危險區(qū)，必須壓碴穿孔。10．必須按設計要求裝藥、聯(lián)線和充填，嚴禁打殘眼。11．爆破后檢查有無拒爆現(xiàn)象，發(fā)生拒爆時，應分析原因，采取措施，并必須遵守下列規(guī)定：在專人監(jiān)視下進行檢查，并在危險區(qū)邊界設警戒，嚴禁無關人員進入警戒區(qū)或在警戒區(qū)內進行其它作業(yè)；因地面網絡連接錯誤或地面網絡斷爆出現(xiàn)拒爆，可再次連線起爆；如炮孔內為非防水炸藥，可向孔內注水浸泡炸藥，使其失效；淺孔拒爆可用風或水將炸藥清除，重新裝藥爆破；嚴禁穿孔設備按原孔位進行穿孔，應在距拒爆孔0.5～1.0m處重新穿孔裝藥爆破，孔深應與原孔相等；如不能立即處理，應報告礦調度室，并設置拒爆警戒標志，派專人指揮挖掘機挖掘。12．在雷雨和大風天氣禁止爆破作業(yè)。13．爆破前必須作好警戒，設備和人員必須撤到安全地點，防止人員誤入。14．制定嚴格的爆破作業(yè)制度。15．對從事爆破工作的職工，必須經過嚴格的培訓，掌握火工品性能，熟悉爆破安全規(guī)程，事故預防及事故處理等知識。各有關人員均應嚴格執(zhí)行《露天煤礦爆破工作規(guī)程》。16．《爆破作業(yè)操作規(guī)程》內容不完善，建議明確具體的爆破器材和爆破作業(yè)參數。二、運輸及地面工藝系統(tǒng)對策措施及建議1.礦山道路局部地段寬度、坡度達不到規(guī)定要求，在部分轉彎地段和較陡坡段的道路安全標志設置不足；路基挖方一側缺少排水溝，建議礦方及時完善。2.加強鐵路運輸設備、設施及其配套制動、信號、通訊等安全裝置的定期維護和檢修，完善軌道敷設質量，提高軌道運輸的安全性能，防止機車掉道或翻車事故的發(fā)生，確保軌道運輸安全。3.礦內各種汽車道路，應根據具體情況（彎度、坡度、危險地段）設置反光路標和限速標志。定期檢查試驗汽車制動、轉向、燈光等配套安全裝置的可靠性，嚴禁超載、超車、超速、彎道或斜坡上急轉急停，酒后駕駛，排土場上沖撞安全護堤等行為，確保汽車運輸安全。4．建議礦方加強道路的維護保養(yǎng)管理工作，道路的設置應滿足道路規(guī)程中要求，對損壞部位及時修補，冬季及時掃雪除冰，以保證礦山運輸的安全通暢。5.編制采空區(qū)、邊坡滑路地段軌道運行的專項安全技術措施并嚴格執(zhí)行，確保行車安全。6.建立健全對外包單位車輛運輸安全的監(jiān)管措施，并嚴格執(zhí)行。7.在實際生產過程中不斷完善規(guī)章規(guī)程和技術措施，加強職工培訓，提高職工素質和責任心；建議礦方及時修改完善鐵路運輸系統(tǒng)各規(guī)章制度和規(guī)程、標準。8.建議礦方加強采場機械運輸設備的安全管理，加強配套保護裝置的檢查與試驗，確保靈敏可靠。9．該礦煤塵具有爆炸性，采場、積塵場點應加強灑水降塵工作。10．該礦煤質易燃、發(fā)火周期短,礦方應合理安排倉儲和露天儲存周期，防止儲煤自燃并完善防滅火設施。11．定期對帶式輸送機配套的皮帶保護裝置進行檢查與試驗，確保動作靈敏可靠；水平帶式輸送機的跑偏保護設置不足，建議在機尾和中部增設跑偏保護。12．礦區(qū)運輸道路必須定期灑水降塵，保證視線能見度，按照規(guī)程要求行駛速度，嚴禁超速行駛，完善限速標志，完善道路安全行駛制度，嚴格執(zhí)行。13．自卸車不得在礦山道路拖掛其他車輛，必須拖掛時，應采取安全措施并設專人指揮監(jiān)護。14．礦山道路的寬度應保證通行會車的安全要求。受采掘條件限制，達不到規(guī)定的寬度時，必須視道路距離設置相應數量發(fā)會車線。15．霧天或煙塵影響視線時，應開亮霧燈或大燈，并靠邊減速行駛，前后車距不的小于30m；能見度不足30m，或雨雪天氣危及行車安全時，應停止作業(yè)。16．冬季應及時清除路面上的的積雪或結冰，并采取防滑措施，前后車距不得小于50m，行駛時不得急剎車，急轉彎或超車。17．正在裝載的汽車必須制動，司機不得將身體的任何部位伸出駕駛室外，嚴禁其他人員上下車和檢查維修車輛，嚴謹前裝車。18．卸料平臺應有指揮人員、信號、安全標志、照明和足夠的調車寬度。卸料點必須有可靠的擋車裝置。19．采煤運輸道路和剝離運輸道路必須分開，在長距離坡道設置避難車道和緩坡道；必須保證道路的寬度。20．汽車在工作面裝車時必須遵守《煤礦安全規(guī)程》中第623條規(guī)定。21．完善各車間、設備性能標志牌和危險場所的警示標志，建立健全設備技術檔案。22．按《煤礦安全規(guī)程》要求配置完善防滅火設備設施。23．定期檢測、試驗礦山在用特種設備、設施及其安全裝置的性能，確保安全可靠。24．建議礦方在南幫出入溝道路與東西聯(lián)絡鐵路干線交叉的道口處規(guī)范增設信號燈鈴、擋桿，并設專人值班。三、排土系統(tǒng)對策措施及建議1．內排土場排土卸載區(qū)部分地段設置的安全車擋高度不夠，反坡坡度小于3%。建議嚴格按規(guī)程要求設置安全車擋，其高度不得低于輪胎直徑的2/5，排土平臺卸載區(qū)做成3～5%的反坡。2．根據《煤礦安全規(guī)程》的要求，排土場應設專人指揮，并對排土場現(xiàn)場經常性安全檢查。3．內、外排土場缺各類警示標志，建議按規(guī)范設置。4．嚴格按照設計排土臺階高度進行排土作業(yè)，嚴禁超高臺階排土或排土臺階并段。5．設置排土臺階上的擋護工程，以消除大塊滾石對下部人員或道路的威脅。6．排土場應設置3%的反向坡度。推土機作業(yè)時，嚴格按照要求平整卸車平臺，不得有積水現(xiàn)象。7．發(fā)現(xiàn)排土場有滑坡征兆時，必須設立明顯標志牌和安全警示標志并及時采取安全措施。8．嚴格按照排土場邊坡設計要求生產，嚴格控制段高、安全平臺及邊坡角。9．卸土時汽車應垂直排土線；嚴禁高速倒車、沖撞安全墻。10．推土時，嚴禁推土機平行坡頂線方向推土。11．當出現(xiàn)滑坡征兆或其他危險時，必須停止推土作業(yè)，制定安全措施。12．制定防止排土場上的浮煤自燃松動造成滑坡的專項安全治理措施。13．運輸設備應嚴格遵照規(guī)定的速度進入排土場和排土線，嚴禁超速行進，彎道、橋梁、交叉道口、變坡和限速等地段應設置警示或限速標志牌。14．合理安排排棄計劃，控制排土臺階高度。四、防滅火系統(tǒng)對策措施及建議1．現(xiàn)場檢查時，采場內防滅火設備、地面生產車間內的防滅火設備設施配備完善。建議定期檢查和及時更換。2．該露天采坑及內排土場有自燃發(fā)火現(xiàn)象，威脅到行車及采剝安全并造成大氣污染，礦山應加強自燃管理，做好預防發(fā)火的超前防治工作。3．編制揭露采空區(qū)后防止煤層自燃著火及引起設備設施發(fā)生火災的專項治理安全措施。4．根據《煤礦安全規(guī)程》的要求應建立露天煤礦坑防滅火系統(tǒng)，以防止煤炭燃燒造成火災事故或產生有毒有害氣體給人員健康帶來損害。5．嚴格按照國家規(guī)定配置地面工業(yè)場所防滅火設備設施，并制定防火措施和規(guī)章制度。6．露天煤礦坑內的穿孔、采掘、運輸、排土、供電等主要設備，必須配備滅火器材，并定期檢查和更換。五、防治水系統(tǒng)對策措施及建議1．蓄水坑周圍未設置土擋、防護欄，警示標志設置不足和設置位置不醒目，建議礦方整改完善。2．建議在2號蓄水坑中增設1臺備用泵。3．建議做好坑下排水泵和管路冬季防凍及行車防護的保護措施。4.及時探明采空區(qū)積水情況，積極采取有效措施進行防控。5.根據探明后的采空區(qū)積水情況和生產推進的涌水情況及時調整排水設備設施選型。6.編制礦山防排水應急救援預案，報上級主管部門備案并定期組織演練，在演練的過程中不斷完善應急救援預案的內容。7．建議礦方根據采場涌水量統(tǒng)計記錄，定期進行涌水量分析，及時發(fā)現(xiàn)問題和提出預防措施。8．建議礦方儲備一定量的備用水泵及備用管路，以備排洪時使用；建議礦方及時建立礦坑水處理站系統(tǒng)，將礦坑水處理凈化與復用。9．建議礦方定期輪換開啟蓄水坑中的各水泵，及時維護檢修，定期對管路進行檢查與維護保養(yǎng)。10．定期對防洪渠、防洪壩巡視檢查，特別是融雪季節(jié)及雨季，發(fā)現(xiàn)缺損及時修補。11、補充第四系厚度、水位埋深、富水性、導水性等水文地質特征數據。六、邊坡防治對策措施及建議1．西區(qū)北幫滑坡體上部局部有滑坡危險，建議露天煤礦將滑坡體區(qū)域設為危險區(qū)，設置圍欄及“危險、禁止入內”標志，加強滑坡體邊坡監(jiān)測工作。2．加強現(xiàn)場邊坡巡查，隨時掌握滑坡體的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施處理，確保露天煤礦安全生產。3．對滑坡體等地質災害易發(fā)區(qū)必須做地質災害專項評價與勘查。4．部分邊坡監(jiān)測點設置不規(guī)范，建議規(guī)范設置。5．露天煤礦邊幫采掘快到界時，應盡量采取控制爆破或減少爆破作業(yè)的裝藥量，以免產生裂隙，引起滑坡。6．露天煤礦的長遠和年度采礦工程設計，必須進行邊坡穩(wěn)定性驗算，達不到邊坡穩(wěn)定要求時，應修改采礦設計或制定安全措施。7．定期巡視采場及排土場邊坡，發(fā)現(xiàn)有滑坡征兆時，必須設明顯標志牌。8．按照規(guī)程要求，煤礦必須對邊坡穩(wěn)定性進行評價分析，制定邊坡穩(wěn)定安全技術措施，建立巖層移動永久性觀測線(網)，定期觀測，建立觀測記錄，該項工作煤礦有待于加強完善。9．排土場必須定期進行邊坡分析，如存在裂縫等不穩(wěn)定因素應及時修改排土參數或采取措施。10、補充第三系厚度、抗壓強度等工程地質、巖石物理力學性質測試指標。11、補充邊坡水文地質勘查，查明充水、含水層等水文地質特征，為建立提前疏干孔網，增強巖石(土)結合力，編制穩(wěn)固邊坡方案提供依據。七、爆破器材儲存、運輸1．建立和完善爆炸物品儲存、運輸、使用等各項規(guī)章制度且貫徹落實。2．炸藥專用車在行駛中不得與其它車輛搶行，嚴禁隨意停車，不允許無關人員搭乘。冬季在冰雪路面上行駛，要有防滑措施。運輸過程中要按規(guī)定的速度進行，應避免震動、摩擦、撞擊和遇到明火、高溫物體。八、電氣系統(tǒng)對策措施及建議1．采場變壓器上粉塵較大和部分變壓器外殼未良好接地，建議及時完善變壓器外殼接地設施并定期檢測，定期檢修清理變壓器上粉塵，今后逐步改造為箱變或礦用變壓器。2．采場低壓電氣設備控制開關中僅裝設有熔斷器保護裝置，無漏電保護裝置。建議礦方及時完善。3．建議礦方在采場增設主接地極系統(tǒng)，并定期檢查與檢測，其它地面地點接地電阻超標者應采取措施降低接地阻值，保證良好接地。4．建議礦方委托有資質單位定期檢測各絕緣保護用具，確保檢測規(guī)范有效，使用安全可靠。5．建議礦方定期對變壓器設備檢查試驗，對變壓器油品定期進行檢查試驗；定期檢查、檢測高低壓電纜絕緣性能，做好各記錄存檔。6．采場存在局部低壓電纜敷設零亂不規(guī)范，防護措施不完善，建議礦方整改完善。7．建議礦方加強電氣設備的電氣性能檢查試驗工作，加強用電場所現(xiàn)場管理工作，完善保護及監(jiān)護措施，嚴謹違章作業(yè)。8．建議采場6號水泵坑中的排水泵采用雙電源供電，確保外排可靠。9．建議在西區(qū)變電所監(jiān)控室增設應急燈照明設施；在部分排土場增設照明。10．采場高壓架空線避雷器裝設不足，采場架空線路應在電源入口處、分支處和移動設備的接電點處裝設避雷器，建議礦方整改完善。11．采場和排土場的低壓配電電壓不得超過1KV，手持式電器設備電壓采用220V，帶漏電保護的電器設備電壓不的超過380V。12．供電系統(tǒng)應安裝漏電保護裝置。向移動式高壓電器設備供電的變壓器應采用中性點不直接接地方式，且中性點不得引出。向固定設備供電的變壓器，一般采用中性點直接接地方式，固定設備外殼必須重復接地。13．在帶電導線、電器設備及油開關附近，不得有引起電氣火災的電源。14．在采場火區(qū)、水塘、水倉和可能出現(xiàn)滑坡的地段，不得敷設橡套電纜。15．橡套電纜接頭必須進行絕緣強度檢驗。電纜與設備連接處必須防潮密封，電纜心線的連接應用套管夾緊或用焊錫接頭。接頭處應有足夠的機械強度。16．電氣設備的接地部分必須用單獨的接地線與接地裝置相連接，不得將多臺電氣設備的接地線串聯(lián)接地。嚴禁用金屬管道以及電纜鉛護套作為接地極。17．重新安裝或移動電氣設備，運行前必須測量其接地電阻。爆破作業(yè)結束后，必須檢查爆破區(qū)的接地裝置。18．電氣設備應安裝過流、過壓、漏電、接地等保護裝置，并靈敏可靠。九、職業(yè)衛(wèi)生對策措施及建議（一）粉塵按《煤礦安全規(guī)程》第740條規(guī)定進行粉塵濃度檢測。1．采場工作面和運輸道路的粉塵濃度最高，要采取防塵、降塵、除塵等綜合措施，并加強檢查、監(jiān)測，還要注意個體防護。2．進行粉塵中游離SO2含量的測定，并針對測定結果采取相應的措施。3．對煤礦工人進行定期的健康檢查，建立體檢檔案，對新入礦的職工進行入礦前體檢，預防職業(yè)病危害。對穿孔機司機、挖掘機司機和汽車司機，全部配備個人防護裝備。選購上述裝備時，必須注意到防護裝備應具備足夠的隔音值、佩戴舒適、重量適宜、材料無毒、對皮膚無刺激。應要求上述人員堅持佩戴防噪裝備.4．建議產塵點和積塵點加強機械通風和灑水降塵，防止污染和煤塵爆炸。5．定期檢測原煤各轉載點的粉塵濃度，及時采取有效的防治措施。6．建議煤礦對粉塵防治采用先進的防塵技術，如礦山粉塵抑制技術。（二）噪聲1．通過改進機械設備結構、操作工藝方法、提高設備質量來從聲源上根治噪聲，如安裝消聲裝置，加強潤滑等。2．在噪聲傳播途徑上采取措施：采用鬧、靜分開原則，縮小噪場干擾范圍；利用噪聲源方向性合理布置聲源位置，高噪聲氣體進出口向上可有效降低廠區(qū)噪聲；利用自然地形地物降低噪聲，把高噪聲設備放在下風口可有效降低噪聲污染；合理布置建筑物內部房間，如高噪聲設備設置在下層，減少共振噪聲，高噪聲設備加裝隔音間等；通過綠化帶可以降低廠區(qū)對外界的噪聲污染。3．在噪聲點采取個體防護措施，如耳塞、防聲棉等。（三）高溫1．建立夏季作業(yè)防暑制度，避開高溫時段作業(yè)；2．室內加強通風或配備空調設備；3．配備充足的飲用水及必要的防暑藥品；4．培訓員工學會中暑基本救護方法等。十、其它系統(tǒng)對策措施及建議1．建議礦方在調度監(jiān)控室內設置通信號碼表并現(xiàn)場張掛；醒目位置設置電力、救護、消防部門等的電話號碼。2．建議礦方及時完善礦山調度通信系統(tǒng)圖并在公司調度監(jiān)控室現(xiàn)場張掛。3．露天煤礦組建的救護體系基本滿足救護要求，建議進一步完善健康監(jiān)測數據；加強勞動防護用品的配備和發(fā)放。4．輔助生產系統(tǒng)設有1個加油站，建議煤礦定期委托有資質的機構對加油站進行專項危化品評價，確保加油站的安全。第八章安全評價結論根據評價人員對煤礦各個系統(tǒng)的安全設施、設備、裝置從安全管理到生產運行的實際情況進行了分析評價，用直觀經驗法、檢查表法、事故樹評價法、作業(yè)條件危險性分析法及職業(yè)危害程度分級法對危險、有害因素存在場所和危害程度進行了分析評價，提出了相應的對策和建議，最后得出安全評價結論如下：一、安全管理該礦的安全管理方式為目標管理，按照國家有關法律法規(guī)的要求，成立有安全管理機構，主要管理人員取得了安全資格證，各特殊工種均取得了相應的資格證；制定了各崗位人員的安全崗位責任制和安全規(guī)章制度；編制了各特殊工種的操作規(guī)程；編制了各采掘工作面的作業(yè)規(guī)程；編制了指導礦山生產的各種必要的礦圖；礦山的從業(yè)人員上崗之前均進行了培訓，并具有培訓記錄和考試情況記錄，礦山為從業(yè)人員辦理了相應的保險，編制了煤礦的應急救援預案和本年度災害預防和處理計劃，符合安全生產條件。建議嚴格執(zhí)行圖紙交換制度，圖紙及時填繪、更新；安全管理人員和特種作業(yè)人員培訓取證，持證上崗；組織職工開展應急救援預案的演練，并配備專用的應急救援設備和物資；進一步加強外包隊伍安全生產管理。二、采剝系統(tǒng)該礦山為露天開采。開采方法和參數選擇合理，穿爆、采裝作業(yè)規(guī)程基本符合規(guī)程要求，執(zhí)行情況良好，滿足安全生產要求。建議坑底采煤工作面加強現(xiàn)場調度管理。三、運輸系統(tǒng)該礦采場運輸系統(tǒng)由鐵路運輸、汽車運輸、帶式運輸機等系統(tǒng)組成。煤巖運輸路線較為順暢，布局基本合理，鐵路、道路設置有安全標志、擋車欄和信號等安全設施，帶式運輸機配套保護設施基本完善，在用運輸設備狀況基本良好，基本滿足安全生產的要求。建議礦方加強采場機械運輸設備的安全管理，加強配套保護裝置的檢查與試驗，確保靈敏可靠。完善礦山道路敷設，加強鐵路運輸設備、設施及其配套制動、信號、通訊等安全裝置的定期維護和檢修，完善軌道敷設質量，提高軌道運輸的安全性能，防止機車掉道或翻車事故的發(fā)生，確保軌道運輸安全。四、排土系統(tǒng)排土系統(tǒng)符合規(guī)程要求，未出現(xiàn)大面積滑坡及跨塌現(xiàn)象，基本滿足安全生產的要求。建議嚴格按規(guī)程要求設置安全車擋及反坡，安全車擋高度不得低于輪胎直徑的2/5，排土平臺卸載區(qū)做成3%～5%的反坡。并對排土場現(xiàn)場經常性安全檢查。五、防滅火系統(tǒng)根據現(xiàn)場現(xiàn)場調查，該露天煤礦山的采取了嚴密的防治采場火災的安全技術措施和防治自燃發(fā)火的安全技術措施，制定了防滅火管理制度和滅火責任制，有效地防止了煤層自燃，防滅火系統(tǒng)安全管理基本滿足要求。建議防滅火設備設施定期檢查和及時更換，礦山應加強自燃發(fā)火管理，做好預防發(fā)火的超前防治工作。六、防治水系統(tǒng)該礦采場北側設置防洪渠，根據礦方提供的多年觀測數據證明防洪渠能夠起到保護礦山正常生產的作用。采場坑下排水設備、管路基本完好，有值班人員專職檢查排水，具備抽排礦坑內正常涌水的條件。防治水系統(tǒng)基本滿足礦山目前正常安全生產的要求。建議做好坑下排水泵和管路冬季防凍及行車防護的保護措施。定期對防洪渠巡視檢查，特別是融雪季節(jié)及雨季，發(fā)現(xiàn)缺損及時修補。七、邊坡與滑坡防治系統(tǒng)該礦開采深度較大，存在滑坡危害，礦山邊坡監(jiān)測系統(tǒng)設置完善，符合煤礦安全生產條件的要求。建議露天煤礦將滑坡體區(qū)域設為危險區(qū)，設置圍欄及“危險、禁止入內”標志，加強滑坡體邊坡監(jiān)測工作。加強現(xiàn)場邊坡巡查，隨時掌握滑坡體的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施處理，確保露天煤礦安全生產。八、爆破器材儲存、運輸系統(tǒng)爆破器材儲存、運輸嚴格按照民爆條例執(zhí)行，滿足安全生產的要求?！侗谱鳂I(yè)操作規(guī)程》內容不完善，建議明確具體的爆破器材和爆破作業(yè)參數。九、電氣系統(tǒng)礦山設置有1座35kV西區(qū)變電所，與采場最終境界滿足安全要求，外部供電電源設置2回，西剝離站設置有備用電源。線路敷設情況基本符合要求，變電所保護設置完善，采場電纜選型與敷設基本合理，采場高壓電氣保護設施基本完善，采場照明設施基本滿足要求。建議礦方按提出的問題與措施建議進一步整改完善，確保礦山安全供電。十、衛(wèi)生保健與健康監(jiān)護該礦定期組織接觸粉塵的人員去醫(yī)院檢查，對原煤各轉載點定期進行了粉塵濃度測定，定期發(fā)放了勞動防護用品，符合《煤礦安全規(guī)程》要求。建議進一步完善健康監(jiān)測數據；加強勞動防護用品的配備和發(fā)放。十一、其他系統(tǒng)1．通信：該礦設有內、外部通信系統(tǒng)，采場設備采用無線通信系統(tǒng)，并設置有廣播和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，礦山通信、監(jiān)控系統(tǒng)較為完善，能夠滿足礦山實際生產通訊的需要。2．地面生產工藝：現(xiàn)場查看時，該礦采場地面生產系統(tǒng)及配套設備設施運行正常，基本滿足地面安全生產條件。建議完善地面各生產場所灑水降塵等配套設施，定期檢測、試驗礦山在用特種設備、設施及其安全裝置的性能，確保安全可靠。3．應急救援體系：露天礦與集團公司礦山救護隊簽訂有礦山救護協(xié)議，與集團公司醫(yī)院簽訂有應急救護協(xié)議，露天煤礦依托潞安新疆煤化工（集團）有限公司的醫(yī)療救護體系，滿足礦山應急救援要求。十二、綜合評價結論安全現(xiàn)狀評價報告采用危險有害因素識別得出：通過危險有害因素分析，評價認為礦山在生產過程中存在的危害有：火藥爆炸及放炮危害、邊坡危害、車輛傷害、高處墜落、淹溺、機械傷害、觸電危害、水災危害、火災危害、物體打擊、壓力容器、職業(yè)健康危害、加油站火災及爆炸危害等。按照《生產安全事故報告和調查處理條例》第三條界定，火藥爆炸及放炮危害、邊坡危害屬于Ⅲ級以上危險源。車輛傷害、觸電、機械傷害屬于頻發(fā)事故，是礦山重點控制的危害之一。依據國家制定的《危險化學品重大危險源辨識標準》(GB18218-2009)中列出的危險有害物質及限量，柴油儲存量小于臨界值，露天煤礦不儲存爆破器材，礦山屬于無重大危險源礦山。評價報告采用事故樹分析危害主要是邊坡危害和放炮危害。采用作業(yè)條件危險性評價得出：該礦滑坡危害、觸電、雷擊災害、淹溺為顯著危險，礦山必須高度重視，采取有效措施防止事故發(fā)生。另外，高處墜落、車輛危害、機械傷害等危害也要引起礦山領導的重視。評價報告采用安全檢查表法對生產系統(tǒng)的現(xiàn)狀進行評價得出：供配電系統(tǒng)、邊坡與滑坡防治系統(tǒng)、防治水及防滅火系統(tǒng)危害較大，建議煤礦必須整改，存在的隱患應該作為礦山的安全工作的重點管理。評價結論：潞安新疆煤化工（集團）有限公司露天煤礦各生產系統(tǒng)運行基本正常，通過安全現(xiàn)狀綜合評價，得出礦山綜合得分77.9分，為B類礦山，屬基本安全級礦山，建議煤礦按照評價報告中提出的隱患問題進行整改，確保煤礦安全生產。作者簡介：吳濤（1964年8月出生），男，江蘇常州人，工程師，國家注冊安全工程師，1997年畢業(yè)于北京煤炭管理干部學院采礦工程專業(yè),2014年1月畢業(yè)于山東科技大學采礦工程專業(yè)。長期從事露天煤礦安全生產管理工作，現(xiàn)任潞安新疆煤化工（集團）有限公司露天煤礦安全檢查科副科長。地址：潞安新疆煤化工集團露天煤礦安檢科吳濤郵政編碼：839003電話：辦0902－6184102電子郵箱:hu.bo2006@163.com

電化學技術在新能源中的利用一.能源的概況1.能源的重要性1.能源的重要性自古以來,人類就為改善生存條件和促進社會經濟的發(fā)展而不停地進行奮斗.在這一過程中,能源一直扮演著重要的角色.從世界經濟發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀來看,能源問題已成為社會經濟發(fā)展中一個具有戰(zhàn)略意義的問題,能源的消耗水平已成為衡量一個國家國民經濟發(fā)展和人民生活水平的重要標志,能源問題對社會經濟發(fā)展起著決定性的作用.2.能源的種類2.能源的種類大自然賦予人類的能源是多種多樣的,一般可分為常規(guī)能源和新能源兩大類.常規(guī)能源包括煤炭,石油,天然氣和水能,而新能源有生物質能,核能,風能,地熱能,海洋能,太陽能和氫能等.其中煤炭,石油,天然氣被成為化石能源,水能,生物質能,風能,太陽能和氫能等是可再生能源.3.化石能源的問題(1)化石能源的短缺化石能源的短缺能源是人類賴以生存和社會發(fā)展的重要物質基礎,是國民經濟發(fā)展的命脈,但目前主要使用的化石能源的儲量不多.據2002年世界探明的化石能源的儲量和使用量統(tǒng)計,世界上煤,石油和天然氣的儲采比分別為204,40和60年,中國的情況更為嚴峻,據2002年統(tǒng)計,中國煤,石油和天然氣的儲采比只有82,15和46年.這表明在人類歷史的長河中,只有很短的一段時間能使用化石能源.隨著我國經濟的持續(xù)高速增長,對能源的需求也持續(xù)攀升.我國一次能源消費總量從1978年的5.3億噸標準煤,上升到2002年的14.3億噸.據估計,我國在2004,2020和2050年的石油消費量達3,4.5和6億噸,其中進口量分別為1,2.7和4億噸.4億噸的進口量相當于目前美國的石油進口量,這不但會制約我國經濟的可持續(xù)發(fā)展,而且對國家的安全也十分不利.(2)化石燃料造成嚴重環(huán)境污染和氣候異?；剂显斐蓢乐丨h(huán)境污染和氣候異?；剂系氖褂靡鸬沫h(huán)境污染,排放的CO2會造成溫室效應,使全球氣候變暖.有關機構已向聯(lián)合國發(fā)出警告,如再不對CO2的排放采取嚴厲措施,在10年內,世界的氣候將產生不可逆轉的變化.我國的環(huán)境污染問題更是日趨嚴重,目前,我國CO2排放量占世界總排放量的14%,在美國之后位居第二,估計到2025年,將位居第一.在本世紀初聯(lián)合國關于環(huán)境污染的調查中,發(fā)現(xiàn)在世界上十個環(huán)境污染最嚴重的城市中,七個在中國.它們是太原,北京,烏魯木齊,蘭州,重慶,濟南和石家莊.4.21世紀世界能源發(fā)展趨勢世紀世界能源發(fā)展趨勢(1)節(jié)能技術將備受重視節(jié)能技術將備受重視節(jié)能就是提高能源利用率,減少能源的浪費.目前節(jié)能技術水平已是一個國家能源利用情況的綜合性指標,也是一個國家總體科學技術水平的重要標志.許多研究報告指出,依靠節(jié)能可以將能源需求量降低2530%.我國在能源利用方面的效率很低,我國的能耗很高,是世界平均水平的2倍,發(fā)達國家的5-10倍,因此更應重視節(jié)能技術,我國應該充分重視化石能源的高效利用.(2)世界能源系統(tǒng)將發(fā)生重大變革世界能源系統(tǒng)將發(fā)生重大變革據預測,20世紀形成的以化石燃料為主的世界能源系統(tǒng)將在21世紀轉換成以可再生能源為主的新的世界能源系統(tǒng).在20世紀末,化石燃料的使用量占了世界一次能源用量的89.5%.據世界能源委員會(WEC)和國際應用分析系統(tǒng)研究所的研究報告認為,在20世紀上半葉,化石燃料仍將是世界一次能源的主體,但到21世紀下半葉,太陽能,生物質能,風能等新能源將占世界能源的50%左右.(3)煤炭將作為過渡能源而受到重視煤炭將作為過渡能源而受到重視由于石油和天然氣的儲量較少,而煤炭儲量相對較多,因此煤炭將作為一種過渡能源而在21世紀上半葉受到重視.主要發(fā)展的技術是潔凈煤技術,煤液化和汽化技術.(4)新化石能源的開發(fā)將得到強化新化石能源的開發(fā)將得到強化近年來發(fā)現(xiàn),在海洋300米深處有甲烷水合物存在.目前,甲烷水合物的開發(fā)已經受到特別的關注.據估計,世界甲烷水合物的儲量可能超過石油,天然氣和煤炭儲量的總和.因此,甲烷水合物作為儲量巨大的未開發(fā)能源開始受到世界各國的高度重視.(5)核能的利用將進一步得到重視核能的利用將進一步得到重視據國際原子能機構統(tǒng)計,在20世紀末,全世界運行的核電站有436座,總發(fā)電量為3.5億千瓦.這些電站主要分布在美,法,日,英,俄等31個國家,近年來,由于擔心核電站運轉的安全性,核廢料對環(huán)境的影響和核技術擴散對世界安全性的影響,核能的發(fā)展在發(fā)達國家已有下降趨勢,但在亞洲地區(qū)仍有強勁的增加趨勢,我國準備在今后幾年內建造4座核電站.受控核聚變是一直受人們關心的技術,因為在海水中大約有23.4億萬噸氘,如受控核聚變技術在21世紀能得到應用,在21世紀末,核能可望占世界一次能源的30%左右.(6)可再生能源的開發(fā)將越來越受到重視可再生能源的開發(fā)將越來越受到重視鑒于化石燃料的短缺及化石燃料的使用引起嚴重的環(huán)境污染和氣候異常,人們對新能源的開發(fā)越來越重視.其中水力能,地熱能,海洋能和風能的可利用資源有限,因此,太陽能,生物質能和氫能的利用將倍受關注.二.生物質能的利用1.生物質能的優(yōu)點.(1)生物質來源豐富地球上每年生長的生物質總量約14001800億噸,相當于目前世界總能耗的10倍,我國的生物質能也極為豐富,可作為能源開發(fā)的生物質能總量可達4.5億噸標準煤.加上生物質能可再生.因此,生物質能的高效,規(guī)模化利用可有效緩解世界能源供需矛盾.(2)生物質能可多途徑利用(a)直接燃燒.其熱能和蒸汽可發(fā)電,技術成熟,但效率低.(b)生物轉化.包括制沼氣和水解發(fā)酵制取醇類.生物質制甲醇和乙醇技術基本成熟,但生產成本較高.生物質制沼氣技術相當成熟.2002年全國已建1300多萬個沼氣池.(c)光熱轉化.通過氣化,裂解,光催化等技術,獲得氣,液體燃料來發(fā)電.(d)生物柴油.從油料植物提取植物油,經甲酯化得生物柴油.它有含氧高,含硫低,分解性能好,燃燒效率高等優(yōu)點.(3)生物質能利用的環(huán)境污染少由于生物質利用過程中釋放的CO2是其生長過程通過光合作用從環(huán)境吸收的,所以生物質能的利用過程不排放額外的CO2,而對環(huán)境污染少.生物質能的利用還能降低污染.如可利用生物質熱解汽化技術處理生活垃圾等,可得到以甲烷為主的燃氣,實現(xiàn)垃圾的減量化,無害化,資源化.2.生物質能利用的問題2.生物質能利用的問題生物質能利用的缺點主要是生物質分布廣,大面積收集成本高,經濟的收集半徑在50公里以內,只適合建立小型,分散的生物質能利用系統(tǒng).而小型轉換系統(tǒng)的效率低,不提高生物質能的利用效率就不能獲得好的經濟效益,這是生物質能至今未能實現(xiàn)規(guī)?；瘧玫年P鍵問題之一.因此,如何在小型,分散體系實現(xiàn)能量的高效,清潔及規(guī)?；檬瞧惹行枰鉀Q的問題.三.太陽能的利用1.太陽能的優(yōu)點太陽能的優(yōu)點(1)太陽能來源豐富太陽能來源豐富太陽能來源豐富是眾所周知的,這似乎是一種用之不絕,取之不盡的能源.太陽內部不停地進行熱核反應,釋放出巨大的能量,輻射到地球上的能量只占起輻射總能量的極小部分,約1/22億,但地球每年接收的太陽能至少有6×1017千瓦小時,相當于74萬噸標準煤的能量.其中被植物吸收的僅占0.015%.可見,開發(fā)太陽能利用的潛力很大.(2)太陽能的使用沒有污染問題太陽能的使用沒有污染問題這也是眾所周知的,太陽能的使用基本上沒有污染問題.(3)太陽能可多途徑利用太陽能可多途徑利用(a)太陽能的熱利用.如太陽能熱水器,太陽灶,太陽能蓄熱池發(fā)電等.(b)太陽能發(fā)電.如太陽能電池和光電池.(c)光催化和光電催化制氫.主要用這兩種技術從水或生物質中制得氫氣.2.太陽能利用的概況太陽能利用的概況近年來,太陽能的利用發(fā)展很快,據1997年的數據,全球太陽能發(fā)電量已達800兆瓦.到2000年,日本已有7萬個住宅用上太陽能電池,美國和歐盟計劃在2010年前安裝100萬套太陽能電池.特別是把太陽能電池與屋頂瓦結合成光電發(fā)電系統(tǒng),目前歐洲已有300套,年發(fā)電量為1億千瓦.這種系統(tǒng)不但可供應清潔能源,而且美觀耐用,壽命可達25年.太陽能的熱利用發(fā)展更快.特別在我國,太陽能熱水器的年產值已達60多億元,居世界首位.3.太陽能利用的問題太陽能利用的問題開發(fā)太陽能利用的主要問題是如何提高太陽能的轉換效率,其次是降低成本,這對我國特別重要,目前我國生產太陽能電池的能力已達幾百兆瓦,但由于價格高,基本上都銷往國外.第三,一些技術,如光催化和光電催化制氫技術還沒成熟,沒有達到實用化的階段,應該抓緊這方面的研究和發(fā)展.四.氫能的利用1.氫能的優(yōu)點氫能的優(yōu)點(1)氫是自然界儲量最豐富的元素.(2)氫是除核燃料外發(fā)熱量最大的燃料.(3)氫燃燒生成水,是世界上最清潔的燃料.(4)燃燒性能好,可燃范圍大,燃燒速度快.(5)氫可用多種方法大規(guī)模生產.(6)氫的利用形式多,可通過燃燒發(fā)電,通過燃料電池發(fā)電等.2.對氫能利用的重視2002年加拿大舉辦了以"氫行星"為主題的第14屆世界氫能源大會.2003年在華盛頓召開15個國家和地區(qū)參加的"國際氫能經濟合作伙伴"會議.冰島計劃用40年時間將冰島建成"氫社會".布什將投資120億美元來促進氫能源的發(fā)展.過去5年,工業(yè)化國家在氫能開發(fā)領域的投入年均遞增20.5%.氫將取代天然氣,油和煤而成為未來世界的主要能源,進入氫能時代已成為近年來的熱門話題,21世紀將是氫能世紀.布什舉著使用氫燃料的照相機我國對發(fā)展氫能經濟也開始重視,參加了2003年在華盛頓召開的有15國家參加的"國際氫能經濟合作伙伴"會議.2004和2005舉辦了兩次關于氫能經濟的中美雙邊會議.今年一月,中國科學院院士局召開了關于"石油替代能源"的研討會,主要討論石油資源可持續(xù)性分析,石油的替代能源,氫能燃料和我國的石油替代能源.并要組織人員進行軟課題研究.3.氫能的問題3.氫能的問題(1)氫的價格氫的制備,儲存和運輸中的價格問題,是影響走進氫能時代的很關鍵的問題.要降低其價格,必須形成氫的制備,儲存和運輸的網絡.(2)廉價清潔的制氫技術問題(2)廉價清潔的制氫技術問題目前制氫效率很低,氫的制取要消耗大量的能量,因此尋求大規(guī)模的廉價清潔的制氫技術是各國科學家共同關心的問題.(a)化石燃料制氫:目前,96%氫從化石燃料制備,技術成熟,但要造成環(huán)境污染.(b)電解水制氫:技術成熟,但耗能多,價格高.一般每生產1立方米的氫氣,需要消耗4.2-6度的電能,其能量轉化率不到32%.(c)生物質制氫:有可再生,產量大,可儲存,碳循環(huán)等優(yōu)點,從中長期看是最有前途的制氫方式.目前生物質制氫效率低.(d)生物制氫:國內外在選育高效產氫菌株工作進展不快,制氫效率低.(e)風能制氫:用風能發(fā)電來電解水產生氫,技術上沒有問題,降低成本和風能發(fā)電量少是主要的問題.(f)太陽能制氫:該法還處在基礎研究階段,離商業(yè)化還有較遠的距離.(3)氫的儲運問題(3)氫的儲運問題氫的儲運技術主要解決儲運的安全性和成本,現(xiàn)在由于儲運技術不過關,因此浪費了許多氫.許多工業(yè)過程,如煉油,煉焦,氯堿,合成氨,合成甲醇及煤氣制造等多有大量的副產品氫氣,只是由于儲運技術的問題而不能被利用.我國每年放空和燒掉的氫氣至少在1010標立方米以上.因此解決氫的儲運問題也是走進氫能時代的一個很關鍵的問題.目前氫的儲運還有很大問題.(a)高壓儲氫:儲氫量少,只有1%左右,還有不安全的問題.(b)液氫儲氫:很不方便,儲氫設備大,蒸發(fā)損失大.(c)吸附儲氫:這是目前的研究熱點,但儲氫容量還較低,一般不超過2%.鎂合金儲氫在3%,但儲放不可逆.熱門一時的納米碳管儲氫也已沒有了希望,最終的儲氫量也只有1%左右.(e)化合物儲氫:放氫不容易.(4)燃料電池還沒有商品化用氫作燃料的燃料電池的出現(xiàn)是促進氫能利用的重要原因.近年來,由于化石燃料資源短缺和環(huán)境污染日趨嚴重,各國對燃料電池的研究十分重視.美國《時代周刊》把燃料電池列為21世紀十大高新科技之首,燃料電池已被認為是21世紀極具應用前景的一種新型能源系統(tǒng).雖然燃料電池有很誘人的優(yōu)點,而且燃料電池的發(fā)展已有100多年的歷史,但至今還沒有一種燃料電池已經真正商品化,因此,燃料電池何時才能商品化是一個與氫能利用密切相關的問題.4.反對氫能的意見4.反對氫能的意見(a)氫以化合物形式存在,制氫要消耗能源.它不是一種能源,而是能源的流通手段.(b)氫的泄漏會改變氣候.氫不可避免泄漏,泄漏量可達15%.泄漏的氫會在大氣形成水霧,它會象二氧化碳一樣,使天氣變暖.(c)現(xiàn)在一般用高壓氫作燃料電池燃料,氫的泄漏會產生很大的不安全性,手機等的火花就會使泄漏的氫發(fā)生爆炸.(d)冰島能做的,其他國家不一定能做,冰島的氫都是電解水制得的,因該國70%的電是由地熱和水電站產生的.(5)氫的清潔生產要用風能和太陽能.據估計,如用風能發(fā)電制氫,當風能發(fā)電量達到美國6%的用電量,風能發(fā)電機要占的面積要有半個加州那么大.(6)布什承諾投資120億美元用于氫能的研究是一個微不足道的投資.美國去年用于核能和礦物質燃料方面的研究經費大于氫燃料的研究經費.美國推行"健康婚姻"的預算就有150億美元.美國用于伊拉克戰(zhàn)爭的經費每月390億美元.(7)氫燃料電池價格昂貴.目前內燃機成本為每千瓦50美元,而氫燃料電池為800美元.估計大量使用后,也要300美元.另外所有的加油站改成加氫站也要花費大量的資金.五.燃料電池加速氫能利用1.燃料電池的優(yōu)點.(1)燃料電池是一種高效清潔的能量轉換系統(tǒng),可降低環(huán)境污染和氣候異常.(2)燃料電池能高效利用生物質轉化產生的氣,液物質和氫作燃料,因此,能促進氫能的利用.(3)燃料電池的發(fā)電效率不受體系規(guī)模限制,小型燃料電池同樣能夠實現(xiàn)高效發(fā)電,適合于生物質分散性的特點.2.燃料電池定義燃料電池是一種不經燃燒直接以電化學反應的方式將燃料的化學能轉變成電能的裝置,只要連續(xù)供應燃料,燃料電池就能連續(xù)發(fā)電.3.原理陽極反應:H2=2H++2e陰極反應:1/2O2+2H++2e=H2O總的反應:H2+1/2O2=H2O4.燃料電池分類堿性燃料電池(AFC)(1)堿性燃料電池(AFC)陽極:催化劑:Pt,燃料:氫陰極:催化劑:Ag,氧化劑:氧電解液:30%KOH隔膜:石棉膜工作溫度:60-80oC用途:航天器和潛艇的動力源優(yōu)點:比能量和比功率高缺點:對CO2敏感,不宜地面使用(2)磷酸燃料電池(PAFC)磷酸燃料電池(PAFC)陽極:催化劑:Pt,燃料:氫陰極:催化劑:Pt,氧化劑:氧電解液:98%磷酸工作溫度:200oC用途:家庭住宅能源和汽車動力源優(yōu)點:穩(wěn)定性好,已有商品生產缺點:用貴金屬作催化劑,價格高.(3)質子交換膜燃料電池(PEMFC)質子交換膜燃料電池(PEMFC)陽極:催化劑:Pt,燃料:氫陰極:催化劑:Pt,氧化劑:氧電解液:含水的質子交換膜工作溫度:60-80oC用途:汽車和潛艇等的動力源優(yōu)點:比能量和比功率高,壽命長,應用范圍廣缺點:對CO敏感,價格高,800美元/千瓦,而內燃機50美元/千瓦.氫源問題.(4)直接甲醇燃料電池(D