概率风险评估在尾矿坝溃坝中的应用研究

作     者：司悦彤 

作者单位：昆明理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：侯克鹏

授予年度：2013年

学科分类：081504[工学-水利水电工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：尾矿坝溃坝 系统理论 概率风险评估 主逻辑图 事件树分析法 事故树分析法 二元决策树 

摘      要：尾矿库作为矿山选矿厂不可缺少的设施,已成为重大危险源之一,其安全性越来越受到人们的关注。而尾矿坝溃坝事故成为尾矿库的主要灾害形式之一,也是安全工作者和学者研究的重点。本文以系统理论为指导,将尾矿坝看做一拦砂建筑物和排水建筑物的综合体,从其不同功能角度,分析其不同的层析、子系统和因素,运用概率风险评估方法(PRA)进行定性和定量分析。然后以海口磷矿曹家沟尾矿库为实例,结合其特殊性,重点分析排洪设施失效导致尾矿库溃坝的概率。主要研究工作和成果如下： (1)将概率风险评估的方法应用于尾矿坝溃坝事故的分析计算上,把尾矿库看做一个各种因素相互影响、相互作用的整体系统,以系统理论为指导,综合运用主逻辑图、事件树和事故树分析法对尾矿库这一系统的不同层次、子系统、因素进行定性分析,以主逻辑图分析法识别出导致尾矿库溃坝的初始事件;运用事件树方法演绎初因事件的发展过程,得出事件序列组和事故序列组,进一步明确初始事件的演化过程;最后针对初因事件和中间事件中的个别事件用事故树分析法深入剖析其致灾因素,也为后面的定量计算提供了依据。通过上述的定性分析过程,了解尾矿库溃坝的主要致灾因素,为尾矿库的安全管理提供了依据;(2)针对事件树分析法和事故树分析法在定量分析方面的不足,运用二元决策树(BDD)方法求解事件树中相关事件的概率问题,提出重复事件的不交化处理方法,给出了基于事件树分析法的事故序列组概率模型;(3)基于二元决策树方法,通过分析与事故树相对应的BDD的最小回溯集,提出事故树顶事件概率计算式,有利于企业定量评价危险因素,为提出有针对性的治理措施提供了依据;(4)以海口磷矿曹家沟尾矿库为实例,提出了运用概率风险评估方法进行风险分析的具体过程,结合曹家沟尾矿库的特殊性,得出排洪设施失效导致尾矿库溃坝的概率,为企业管理人员改进措施提供了一定的依据。