浅谈矿井通风系统安全评价方法及发展趋势

(整期优先)网络出版时间:2022-03-16
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浅谈矿井通风系统安全评价方法及发展趋势

罗荣锋

淮河能源煤炭开采国家工程技术研究院平安瓦斯公司,安徽淮南 232001

摘要:矿井通风系统的安全性评价是一个由定性和定量相结合、相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂系统决策问题。合理地评价矿井通风系统对矿井通风日常技术管理、通风系统优化改造、矿井安全生产具有十分重要的意义。

关键词:安全评价;矿井;通风系统;

为了有效的保障矿井通风系统安全有效的运行,采取有针对性的评价是非常有必要的。通过有效的通风系统安全评价能够及时的发现存在的问题,并及时的提出整改策略,制定有效的应对方案,促进矿井通风系统安全运行,进而提高煤矿企業的安全管理质量。在事故发生前及时准确地对矿井通风系统做出科学合理的评价、发现存在的事故隐患并及时处理以抑止事故的发生成为防范的关键。

1矿井通风系统安全评价工作存在的问题

1.1规范标准引用不当

安全评价主要是依据国家有关法律法规、标准及技术规范等文件,分析、预测评价项目中可能存在的危险、有害因素及其严重程度。但近年来,随着国家颁布的法律法规、技术标准和规范增多,在煤矿安全评价中存在着诸多如对法律法规标准的适用范围不清或者引用的法律法规标准陈旧等问题。

1.2对评价方法掌握不准确、选用不恰当

安全评价方法是指对评价项目中系统的危险性、危害性进行定性、定量分析和评价的工具。煤矿安全评价的方法很多,如定性分析的有:安全检查表、预先危险性分析、故障树分析、故障类型和影响分析、故障假设分析、危险与可操作性研究、风险矩阵法等。定量分析的有:故障树分析、爆炸危险指数法、道化学火灾、蒙德火灾、事件树分析、QRA定量评价、事故后果灾害评价、安全一体化水平评价方法等。在这一方面主要问题是所选用的评价方法不适用、或不恰当、不全面和因评价人员不能准确理解和掌握每种评价方法,而导致即使选用了合适的方法,也难以有效地运用这些方法,做出科学准确的评价。

1.3评价结论的针对性不强

虽然煤矿安全评价的方法是通用的,评价报告的编写也有规范的格式。但因每一个矿井都有其特殊性,存在的问题也有很大的差异,故评价结论一定要有很强的针对性。而目前评价结论中存在着论述简单、危险辨识重点不突出、安全措施建议千篇一律、缺乏针对性等问题,导致评价结果缺少针对性和指导性。

2新型矿井通风系统安全评价方法

2.1模糊综合评价
  这个综合评价方法最初是由中国著名学者汪培庄教授提出的,主要是通过总评决策的方式将各个被模糊相关因素影响到的各种方案等进行总评决策,这样能解决掉生活或生产中存在的大量内涵不明确或概念模糊问题,且最终结果可通过定量的方式计算出来,让定性评价的客观性得以提高。中国对于矿井通风的系统安全评价很多都是运用模糊综合理论进行评价,以此可较为简易地得出结论。这个评价方法通过建立和评价模型解决多因素多层次的复杂问题,让指标定性和定量能得到有机结合,可以让判断中的模糊性及不确定性问题得以有效解决,能有效避免传统数学问题中“唯一解”这种特性,方法简易且较容易掌握,且因为其适用性较广得到了广泛应用。但这种方法也有一定的弊端,例如对于评价指标间相关导致的一系列信息重复问题不能明确解决,其因素权重是有一定主观性的,且对于多目标模型隶属度的确立也相对较为烦琐。
2.2 层次分析法
  层次分析法,能够针对复杂的问题进行有效的分析,基于影响因素、内在关系的影响,形成一个具有层次结构的模型,可以凭借少量资料对整体过程的结构特点进行分析。该种评价方法的优点在于可以统一进行定性以及定量因素的分析,并且兼具简便化和系统化等特点,是目前矿井通风系统安全评价应用较频繁的方法之一,且应用价值较高。但是,这种方法在使用过程中,也存在着一定的弊端如果在运行过程中,出现多个评价对象,会增加计算分析的工作量,导致评价结果出现模糊的结果,因此会降低评价结果的可靠性,因此,应用在简单的通风系统中还是可以的。

   2.3 灰色关联度分析法
  灰色关联度分析法,是国内知名教授在1982年提出的,并且应用范围非常广泛。此种通风系统评价方法实在灰色系统理论上发展起来的评价方法,虽然应用较为广泛,应用效果也比较明显,但是仍然存在着一定的短板,关联度缺乏规范性以及保序性,因此一些列的结算结果也会出现偏差,因此,关联度只体现出数据的正相关性,而 

2.4 人工神经网络评价方法

人工神经网络是指利用工程技术手段模拟人脑神经网络的结构与功能的一种技术系统,是一种大规模并行的非线性动力学系统,是人工智能的一个前沿研究领域。基于人工神经网络的矿井通风系统安全评价方法充分运用了神经网络的非线性、容错性、自学习及实时处理等特点,解决了矿井通风系统安全评价的非结构性问题。该方法具有较强的学习和联想功能,人工干预少,精度较高,能够“提炼”评价对象本身的客观规律进行对相同属性评价对象的评价。


3通风安全评价技术的发展趋势

  3.1加强科学合理的评价指标体系的研究

  矿井通风系统是一个动态的、随机的、模糊的、复杂的大系统,要科学合理地对矿井通风系统进行评价,必须确定能够确切地反映矿井通风系统实际状况的参数指标,建立一个科学合理的评价指标体系。指标体系应能全面地反映被评价对象的综合情况,从中抓住主要因素,既能反映直接效果,又要反映间接效果,以保证综合评价的全面性和可信度;定量指标与定性指标结合使用,既可使评价具有客观性,便于数学模型处理,又可弥补单纯定量评价的不足及数据本身存在的某些缺陷;指标体系应使矿井通风系统达到技术可行、安全可靠和经济合理的目标。

  3.2开展基于方法集的综合集成评价研究

方法集是指能独立完成对对象进行评价方法的全体。是在评价的基本原则指导下,根据一定的准则和规则从基本评价方法集中抽取若干方法,通过适当的模型,将其综合为一种评价模型对评价结果进行优化组合的全过程。对于评价指标权重的确定以及多方法评价结论的非一致性问题。可通过寻求有效方法的组合来解决。该方法是解决矿井通风系统安全评价的有效途径。

3.3引入交叉学科理论进行综合研究

  随着井下生产动态推进,在时间和空间上始终处于复杂的变化之中,危险性随时间和空间的推移而变化,危险程度和危害程度的发展是动态的,矿井通风系统是一个多环节、非线性、动态性和模糊性的复杂关联大系统,必须引入交叉学科以及新理论和新方法进行综合性研究。应用现代应用数学、计算机科学、人工神经网络、非线性科学、复杂性科学等对矿井通风系统评价将是今后的发展方向。

 3.4建立综合集成评价的决策支持系统

将多方法组合、交互式思想同先进的技术方法综合起来构成集成式智能化交互式评价支持系统;应用综合评价对象集、目标集、方法集以及知识工程、专家系统、人工神经网络、模糊集理论、非线性理论等,将现代计算机科学等先进技术与基础理论融于一体,形成“人一机一环一管理一评价对象”一体化模式,使评价工具具备通用性、规范性、智能性、交互性等特征。

4结束语

  矿井通风系统的安全运行直接关系着矿井工作的顺利实施,因此有必要做好通风系统安全评价工作,通过根据矿井的实际情况,选择有针对性的评价方法,并且应用于评价过程中,得出有效科学的真实的评价结果,进而发现问题,及时解决问题,促进矿井的安全运行,进而促进我国煤矿业的发展。
  参考文献:
  [1]陆韬.矿井通风系统可靠性评价方法及其发展趋势[J].煤矿开采,2010,15(04):1-3+7.