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

Fragmentation cross sections of Fe^{26+}, Si^{14+} and C^{6+} ions of 0.3-10 A GeV on CR39, polyethylene and aluminum targets

New measurements of the total and partial fragmentation cross sections in the energy range 0.3-10 A GeV of Fe^{26+}, Si^{14+} and C^{6+} beams on polyethylene, CR39 and aluminum targets are presented. The exposures were made at Brookhaven National Laboratory (BNL), USA, and Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC), Japan. The CR39 nuclear track detectors were used to identify the incident and survived beams and their fragments. The total fragmentation cross sections for all targets are almost energy independent while they depend on the target mass. The measured partial fragmentation cross sections are also discussed.Comment: 4 pages, 5 eps figures. Talk given at the 24th International Conference on Nuclear Tracks in Solids, Bologna, Italy, 1-5 September 200

A novel seed plants gene regulates oxidative stress tolerance in arabidopsis thaliana

Oxidative stress can lead to plant growth retardation, yield loss, and death. The atr7 mutant of Arabidopsis thaliana exhibits pronounced tolerance to oxidative stress. Using positional cloning, confirmed by knockout and RNA interference (RNAi) lines, we identified the atr7 mutation and revealed that ATR7 is a previously uncharacterized gene with orthologs in other seed plants but with no homology to genes in lower plants, fungi or animals. Expression of ATR7-GFP fusion shows that ATR7 is a nuclear-localized protein. RNA-seq analysis reveals that transcript levels of genes encoding abiotic- and oxidative stress-related transcription factors (DREB19, HSFA2, ZAT10), chromatin remodelers (CHR34), and unknown or uncharacterized proteins (AT5G59390, AT1G30170, AT1G21520) are elevated in atr7. This indicates that atr7 is primed for an upcoming oxidative stress via pathways involving genes of unknown functions. Collectively, the data reveal ATR7 as a novel seed plants-specific nuclear regulator of oxidative stress response

A novel seed plants gene regulates oxidative stress tolerance in arabidopsis thaliana

Oxidative stress can lead to plant growth retardation, yield loss, and death. The atr7 mutant of Arabidopsis thaliana exhibits pronounced tolerance to oxidative stress. Using positional cloning, confirmed by knockout and RNA interference (RNAi) lines, we identified the atr7 mutation and revealed that ATR7 is a previously uncharacterized gene with orthologs in other seed plants but with no homology to genes in lower plants, fungi or animals. Expression of ATR7-GFP fusion shows that ATR7 is a nuclear-localized protein. RNA-seq analysis reveals that transcript levels of genes encoding abiotic- and oxidative stress-related transcription factors (DREB19, HSFA2, ZAT10), chromatin remodelers (CHR34), and unknown or uncharacterized proteins (AT5G59390, AT1G30170, AT1G21520) are elevated in atr7. This indicates that atr7 is primed for an upcoming oxidative stress via pathways involving genes of unknown functions. Collectively, the data reveal ATR7 as a novel seed plants-specific nuclear regulator of oxidative stress response

Operation and performance of the ATLAS semiconductor tracker

The semiconductor tracker is a silicon microstrip detector forming part of the inner tracking system of the ATLAS experiment at the LHC. The operation and performance of the semiconductor tracker during the first years of LHC running are described. More than 99% of the detector modules were operational during this period, with an average intrinsic hit efficiency of (99.74±0.04)%. The evolution of the noise occupancy is discussed, and measurements of the Lorentz angle, δ-ray production and energy loss presented. The alignment of the detector is found to be stable at the few-micron level over long periods of time. Radiation damage measurements, which include the evolution of detector leakage currents, are found to be consistent with predictions and are used in the verification of radiation background simulations

Search for H→γγ produced in association with top quarks and constraints on the Yukawa coupling between the top quark and the Higgs boson using data taken at 7 TeV and 8 TeV with the ATLAS detector

A search is performed for Higgs bosons produced in association with top quarks using the diphoton decay mode of the Higgs boson. Selection requirements are optimized separately for leptonic and fully hadronic final states from the top quark decays. The dataset used corresponds to an integrated luminosity of 4.5 fb−14.5 fb−1 of proton–proton collisions at a center-of-mass energy of 7 TeV and 20.3 fb−1 at 8 TeV recorded by the ATLAS detector at the CERN Large Hadron Collider. No significant excess over the background prediction is observed and upper limits are set on the tt¯H production cross section. The observed exclusion upper limit at 95% confidence level is 6.7 times the predicted Standard Model cross section value. In addition, limits are set on the strength of the Yukawa coupling between the top quark and the Higgs boson, taking into account the dependence of the tt¯H and tH cross sections as well as the H→γγ branching fraction on the Yukawa coupling. Lower and upper limits at 95% confidence level are set at −1.3 and +8.0 times the Yukawa coupling strength in the Standard Model

Search for vectorlike B quarks in events with one isolated lepton, missing transverse momentum, and jets at √s = 8 TeV with the ATLAS detector

A search has been performed for pair production of heavy vectorlike down-type (B) quarks. The analysis explores the lepton-plus-jets final state, characterized by events with one isolated charged lepton (electron or muon), significant missing transverse momentum, and multiple jets. One or more jets are required to be tagged as arising from b quarks, and at least one pair of jets must be tagged as arising from the hadronic decay of an electroweak boson. The analysis uses the full data sample of pp collisions recorded in 2012 by the ATLAS detector at the LHC, operating at a center-of-mass energy of 8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 20.3 fb −1 . No significant excess of events is observed above the expected background. Limits are set on vectorlike B production, as a function of the B branching ratios, assuming the allowable decay modes are B → Wt/Zb/Hb. In the chiral limit with a branching ratio of 100% for the decay B → Wt, the observed (expected) 95% C.L. lower limit on the vectorlike B mass is 810 GeV (760 GeV). In the case where the vectorlike B quark has branching ratio values corresponding to those of an SU(2) singlet state, the observed (expected) 95% C.L. lower limit on the vectorlike B mass is 640 GeV (505 GeV). The same analysis, when used to investigate pair production of a colored, charge 5/3 exotic fermion T 5/3 , with subsequent decay T 5/3 → Wt, sets an observed (expected) 95% C.L. lower limit on the T 5/3 mass of 840 GeV (780 GeV)

Fiducial and differential cross sections of Higgs boson production measured in the four-lepton decay channel in pp collisions at √s = 8 TeV with the ATLAS detector

Measurements of fiducial and differential cross sections of Higgs boson production in the H→ZZ∗ → 4ℓ decay channel are presented. The cross sections are determined within a fiducial phase space and corrected for detection efficiency and resolution effects. They are based on 20.3 fb−¹ of pp collision data, produced at √s = 8 TeV centre-of-mass energy at the LHC and recorded by the ATLAS detector. The differential measurements are performed in bins of transverse momentum and rapidity of the four-lepton system, the invariant mass of the subleading lepton pair and the decay angle of the leading lepton pair with respect to the beam line in the four-lepton rest frame, as well as the number of jets and the transverse momentum of the leading jet. The measured cross sections are compared to selected theoretical calculations of the Standard Model expectations. No significant deviation from any of the tested predictions is found