Fault tree analysis and prevention strategies for gas explosion in underground coal mines of Pakistan

Purpose. Gas explosion in the underground coal mines of Pakistan is the main source of coal miners’ mortalities. The purpose of this article is to analyze the main causes of gas explosion in the underground coal mines of Pakistan. Methods. The study employs the Fault Tree Analysis (FTA) to understand the key root causes that lead to system failure. Particularly, this research has articulated the fault tree model in case of gas explosion in underground coal mines to analyze the root causes of this dangerous accident. Findings. This analysis has revealed that most of the root causes (4/7) with 5/10 accidents, 49/53 fatalities and 28/35 injuries resulted from primary failure of the gas explosion that poses a major threat to lives of mine workers. Similarly, the accumulation of gases and ignition are leading causes of gas explosion. Originality. FTA has been employed for the first time to understand the underlying root causes with the corresponding number of accident, fatalities and injuries of gas explosion in underground coal mines of Pakistan. This original application of FTA to the problem under discussion presents some important underlying factors which should be considered to reduce the risk of gas explosion and its related fatal and non-fatal accidents. Practical implications. The study proposes preventive strategies to lessen the fatal and non-fatal accidents resulting from gas explosions. Explicitly, Pakistan has to conduct major structural and safety management reforms.Мета. Аналіз впливу основних факторів, що викликають вибухи шахтного газу метану, на основі складання моделі дерева відмов в умовах вугільних шахт Пакистану. Методика. Для досягнення мети дослідження застосовано емпіричний аналіз вибухів газу у вугільних шахтах Пакистану на основі даних з 2010 по 2018 роки для визначення точного числа аварій зі смертельними випадками і травмами. Аналіз вибухів газу вивчався як якісно, так і кількісно для кращого розуміння першопричин, що створюють небезпечні аварійні ситуації на підставі аналізу дерева відмов (АДВ). Результати. Встановлено, що 11 нещасних випадків привели до 53 смертельних випадків і 35 травм у період з 2010 по 2018 роки у Пакистані. Значна частина причин (4 з 7), що призвели до 5 з 10 нещасних випадків, 49 з 53 смертей та 28 з 35 травм, була пов’язана з вибухом газу, а основні фактори, що викликають вибух – це накопичення газу і його загоряння. Акцентовано увагу на належну якість проектування шахт, регулярний огляд шахт, дотримання пропонованих правил і норм безпеки. Наукова новизна. Метод АДВ було вперше застосовано для розуміння глибинних причин, що викликають вибух газу у вугільних шахтах Пакистану, а його специфікація дозволила виявити ряд важливих ключових факторів, які слід враховувати для зменшення ризику вибуху газу й запобігання викликаних ним аварій. Практична значимість. Розроблено стратегічні заходи, що дозволяють запобігти або зменшити число аварій зі смертельними наслідками (або без них), викликаних вибухом газу. Для цієї мети пропонується, аби в Пакистані були проведені серйозні структурні реформи і перетворення в галузі охорони праці.Цель. Анализ влияния основных факторов, вызывающих взрывы шахтного газа метана на основе составления модели дерева отказов в условиях угольных шахт Пакистана. Методика. Для достижения цели исследования применен эмпирический анализ взрывов газа в угольных шахтах Пакистана на основе данных с 2010 по 2018 годы для определения точного числа аварий со смертельными случаями и травмами. Анализ взрывов газа изучался как качественно, так и количественно для лучшего понимания первопричин, которые создают опасные аварийные ситуации на основании анализа дерева отказов (АДО). Результаты. Установлено, что 11 несчастных случаев привели к 53 смертельным случаям и 35 травмам в период с 2010 по 2018 годы в Пакистане. Значительная часть причин (4 из 7), приведших к 5 из 10 несчастных случаев, 49 из 53 смертей и 28 из 35 травм, была связана со взрывом газа, а основные факторы, вызывающие взрыв – это накопление газа и его возгорание. Акцентировано внимание на надлежащее качество проектирования шахт, регулярный осмотр шахт, соблюдение предлагаемых правил и норм безопасности шахт. Научная новизна. Метод АДО был впервые применен впервые для понимания глубинных причин, вызывающих взрыв газа в угольных шахтах Пакистана, а его спецификация позволила выявить ряд важных ключевых факторов, которые следует учитывать для сокращения риска взрыва газа и предотвращения вызванных им аварий. Практическая значимость. Разработаны стратегические меры, позволяющие предотвратить или уменьшить число аварий со смертельными последствиями (или без них), вызванных взрывом газа. Для этой цели предлагается, чтобы в Пакистане были проведены серьезные структурные реформы и преобразования в области охраны труда.This research was funded by the National Natural Science Foundation of China (51574226) and 2017 Special Project of Subject Frontiers Scientific Research in China University of Mining and Technology (2017XKQY047). Additionally, authors are very thankful to the School of Mines, China University of Mining and Technology, Xuzhou, 221116 China, whose support allowed to accomplish this research within the specified time

Fault tree analysis and prevention strategies for gas explosion in underground coal mines of Pakistan

Purpose. Gas explosion in the underground coal mines of Pakistan is the main source of coal miners’ mortalities. The purpose of this article is to analyze the main causes of gas explosion in the underground coal mines of Pakistan. Methods. The study employs the Fault Tree Analysis (FTA) to understand the key root causes that lead to system failure. Particularly, this research has articulated the fault tree model in case of gas explosion in underground coal mines to analyze the root causes of this dangerous accident. Findings. This analysis has revealed that most of the root causes (4/7) with 5/10 accidents, 49/53 fatalities and 28/35 injuries resulted from primary failure of the gas explosion that poses a major threat to lives of mine workers. Similarly, the accumulation of gases and ignition are leading causes of gas explosion. Originality. FTA has been employed for the first time to understand the underlying root causes with the corresponding number of accident, fatalities and injuries of gas explosion in underground coal mines of Pakistan. This original application of FTA to the problem under discussion presents some important underlying factors which should be considered to reduce the risk of gas explosion and its related fatal and non-fatal accidents. Practical implications. The study proposes preventive strategies to lessen the fatal and non-fatal accidents resulting from gas explosions. Explicitly, Pakistan has to conduct major structural and safety management reforms.Мета. Аналіз впливу основних факторів, що викликають вибухи шахтного газу метану, на основі складання моделі дерева відмов в умовах вугільних шахт Пакистану. Методика. Для досягнення мети дослідження застосовано емпіричний аналіз вибухів газу у вугільних шахтах Пакистану на основі даних з 2010 по 2018 роки для визначення точного числа аварій зі смертельними випадками і травмами. Аналіз вибухів газу вивчався як якісно, так і кількісно для кращого розуміння першопричин, що створюють небезпечні аварійні ситуації на підставі аналізу дерева відмов (АДВ). Результати. Встановлено, що 11 нещасних випадків привели до 53 смертельних випадків і 35 травм у період з 2010 по 2018 роки у Пакистані. Значна частина причин (4 з 7), що призвели до 5 з 10 нещасних випадків, 49 з 53 смертей та 28 з 35 травм, була пов’язана з вибухом газу, а основні фактори, що викликають вибух – це накопичення газу і його загоряння. Акцентовано увагу на належну якість проектування шахт, регулярний огляд шахт, дотримання пропонованих правил і норм безпеки. Наукова новизна. Метод АДВ було вперше застосовано для розуміння глибинних причин, що викликають вибух газу у вугільних шахтах Пакистану, а його специфікація дозволила виявити ряд важливих ключових факторів, які слід враховувати для зменшення ризику вибуху газу й запобігання викликаних ним аварій. Практична значимість. Розроблено стратегічні заходи, що дозволяють запобігти або зменшити число аварій зі смертельними наслідками (або без них), викликаних вибухом газу. Для цієї мети пропонується, аби в Пакистані були проведені серйозні структурні реформи і перетворення в галузі охорони праці.Цель. Анализ влияния основных факторов, вызывающих взрывы шахтного газа метана на основе составления модели дерева отказов в условиях угольных шахт Пакистана. Методика. Для достижения цели исследования применен эмпирический анализ взрывов газа в угольных шахтах Пакистана на основе данных с 2010 по 2018 годы для определения точного числа аварий со смертельными случаями и травмами. Анализ взрывов газа изучался как качественно, так и количественно для лучшего понимания первопричин, которые создают опасные аварийные ситуации на основании анализа дерева отказов (АДО). Результаты. Установлено, что 11 несчастных случаев привели к 53 смертельным случаям и 35 травмам в период с 2010 по 2018 годы в Пакистане. Значительная часть причин (4 из 7), приведших к 5 из 10 несчастных случаев, 49 из 53 смертей и 28 из 35 травм, была связана со взрывом газа, а основные факторы, вызывающие взрыв – это накопление газа и его возгорание. Акцентировано внимание на надлежащее качество проектирования шахт, регулярный осмотр шахт, соблюдение предлагаемых правил и норм безопасности шахт. Научная новизна. Метод АДО был впервые применен впервые для понимания глубинных причин, вызывающих взрыв газа в угольных шахтах Пакистана, а его спецификация позволила выявить ряд важных ключевых факторов, которые следует учитывать для сокращения риска взрыва газа и предотвращения вызванных им аварий. Практическая значимость. Разработаны стратегические меры, позволяющие предотвратить или уменьшить число аварий со смертельными последствиями (или без них), вызванных взрывом газа. Для этой цели предлагается, чтобы в Пакистане были проведены серьезные структурные реформы и преобразования в области охраны труда.This research was funded by the National Natural Science Foundation of China (51574226) and 2017 Special Project of Subject Frontiers Scientific Research in China University of Mining and Technology (2017XKQY047). Additionally, authors are very thankful to the School of Mines, China University of Mining and Technology, Xuzhou, 221116 China, whose support allowed to accomplish this research within the specified time

Local magnetic anisotropy in BaFe2_2As2_2: a polarized inelastic neutron scattering study

The anisotropy of the magnetic excitations in BaFe$_2$As$_2$ was studied by polarized inelastic neutron scattering which allows one to separate the components of the magnetic response. Despite the in-plane orientation of the static ordered moment we find the in-plane polarized magnons to exhibit a larger gap than the out-of-plane polarized ones indicating very strong single-ion anisotropy within the layers. It costs more energy to rotate a spin within the orthorhombic {\it a-b} plane than rotating it perpendicular to the FeAs layers.Comment: 4 pages, 4 figure

Towards an interoperable metamodel suite: size assessment as one input

In recent years, many metamodels have been introduced in the software engi- neering literature and standards. These metamodels vary in their focus across, for example, process, product, organizational and measurement aspects of software development and have typically been developed independently of each other with shared concepts being only accidental. There is thus an increasing concern in the standards communities that possible conicts of structure and semantics between these various metamodels will hinder their widespread adoption. The complexity of these metamodels has also increased significantly and is another barrier in their appreciation. This complexity is compounded when more than one metamodel is used in the lifecycle of a software project. Therefore there is a need to have interoperable metamodels. As a first step towards engendering interoperability and/or possible mergers between metamodels, we examine the size and complexity of various meta- models. To do this, we have used the Rossi and Brinkkemper metrics-based approach to evaluate the size and complexity of several standard metamodels including UML 2.3, BPMN 2.0, ODM, SMM and OSM. The size and complexity of these metamodels is also compared with the previous version of UML, BPMN and Activity diagrams. The comparatively large sizes of BPMN 2.0 and UML 2.3 suggest that future integration with these metamodels might be more difficult than with the other metamodels under study (especially ODM, SSM and OSM)

Crystal and magnetic structure of the oxypnictide superconductor LaO(1-x)FxFeAs: evidence for magnetoelastic coupling

High-resolution and high-flux neutron as well as X-ray powder-diffraction experiments were performed on the oxypnictide series LaO(1-x)FxFeAs with 0<x<0.15 in order to study the crystal and magnetic structure. The magnetic symmetry of the undoped compound corresponds to those reported for ReOFeAs (with Re a rare earth) and for AFe2As2 (A=Ba, Sr) materials. We find an ordered magnetic moment of 0.63(1)muB at 2 K in LaOFeAs, which is significantly larger than the values previously reported for this compound. A sizable ordered magnetic moment is observed up to a F-doping of 4.5% whereas there is no magnetic order for a sample with a F concentration of x=0.06. In the undoped sample, several interatomic distances and FeAs4 tetrahedra angles exhibit pronounced anomalies connected with the broad structural transition and with the onset of magnetism supporting the idea of strong magneto-elastic coupling in this material.Comment: 8 pages, 7 figures, regular articl

Violation of the Landau-Yang theorem from infrared Lorentz symmetry breaking

Lorentz symmetry forbids decays of massive spin-1 particle like the Z0 into two massless photons, a result known as the Landau-Yang theorem. But it is known that infrared effects can break Lorentz invariance. Employing the construction of Mund et al. [1] which incorporated this Lorentz violation, we propose an interaction leading to the decay Z0→ 2γ and study the dependence of the decay on the parameter of this Lorentz violation

Z0→2γZ^0 \rightarrow 2 \gamma decay from Infrared Lorentz Symmetry Violation

Lorentz symmetry forbids decays of massive spin-1 particle like the $Z^0$ into two massless photons, a result known as the Landau-Yang theorem. But it is known that infrared effects can break Lorentz invariance. Employing the construction of Mund et. al. \cite{MRS} which incorporated this Lorentz violation, we propose an interaction leading to the decay $Z^0 \rightarrow 2 \gamma$ and study the dependence of the decay on the parameter of this Lorentz violation.Comment: 12 pages, 2 figure

Incommensurate antiferromagnetic fluctuations in single-crystalline LiFeAs studied by inelastic neutron scattering

We present an inelastic neutron scattering study on single-crystalline LiFeAs devoted to the characterization of the incommensurate antiferromagnetic fluctuations at $\mathbf{Q}=(0.5\pm\delta, 0.5\mp\delta, q_l)$. Time-of-flight measurements show the presence of these magnetic fluctuations up to an energy transfer of 60 meV, while polarized neutrons in combination with longitudinal polarization analysis on a triple-axis spectrometer prove the pure magnetic origin of this signal. The normalization of the magnetic scattering to an absolute scale yields that magnetic fluctuations in LiFeAs are by a factor eight weaker than the resonance signal in nearly optimally Co-doped BaFe$_2$As$_2$, although a factor two is recovered due to the split peaks owing to the incommensurability. The longitudinal polarization analysis indicates weak spin space anisotropy with slightly stronger out-of-plane component between 6 and 12 meV. Furthermore, our data suggest a fine structure of the magnetic signal most likely arising from superposing nesting vectors.Comment: 9 pages, 8 figure

Determining the Maternal and Fetal Cellular Immunologic Contributions in Preterm Deliveries With Clinical or Subclinical Chorioamnionitis

Objective: Our purpose was to determine the maternal and fetal polymorphonuclear contributions to preterm histologic chorioamnionitis and whether this response differs in clinical chorioamnionitis when compared to cases without clinical chorioamnionitis

Exploiting Inter- and Intra-Memory Asymmetries for Data Mapping in Hybrid Tiered-Memories

Modern computing systems are embracing hybrid memory comprising of DRAM and non-volatile memory (NVM) to combine the best properties of both memory technologies, achieving low latency, high reliability, and high density. A prominent characteristic of DRAM-NVM hybrid memory is that it has NVM access latency much higher than DRAM access latency. We call this inter-memory asymmetry. We observe that parasitic components on a long bitline are a major source of high latency in both DRAM and NVM, and a significant factor contributing to high-voltage operations in NVM, which impact their reliability. We propose an architectural change, where each long bitline in DRAM and NVM is split into two segments by an isolation transistor. One segment can be accessed with lower latency and operating voltage than the other. By introducing tiers, we enable non-uniform accesses within each memory type (which we call intra-memory asymmetry), leading to performance and reliability trade-offs in DRAM-NVM hybrid memory. We extend existing NVM-DRAM OS in three ways. First, we exploit both inter- and intra-memory asymmetries to allocate and migrate memory pages between the tiers in DRAM and NVM. Second, we improve the OS's page allocation decisions by predicting the access intensity of a newly-referenced memory page in a program and placing it to a matching tier during its initial allocation. This minimizes page migrations during program execution, lowering the performance overhead. Third, we propose a solution to migrate pages between the tiers of the same memory without transferring data over the memory channel, minimizing channel occupancy and improving performance. Our overall approach, which we call MNEME, to enable and exploit asymmetries in DRAM-NVM hybrid tiered memory improves both performance and reliability for both single-core and multi-programmed workloads.Comment: 15 pages, 29 figures, accepted at ACM SIGPLAN International Symposium on Memory Managemen