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煤矿论文矿井热动力灾害救援评价

作者: shicong阅读:文章来源:中文核心期刊咨询网

  评价指标体系是由表征评价对象各方面特性及其相互联系的多个指标,这篇煤矿论文认为所构成的具有内在结构的有机整体,是安全评价的基础[4]。在现代事故致因理论的基础上,研究评价指标的处理方法,建立并优化矿井热动力灾害救援安全性的评价指标体系,为灾害救援安全性评价奠定基础。《》(月刊)创刊于1992年,是由山西潞安矿业(集团)公司主管、主办。本刊主要刊发煤炭工在高产、高效集改化矿井建设中,各相关领域的理论研究成果、实践经验的总结、新技术、新产品的推广应用等。

煤

  摘要:在现代事故致因理论的基础上,采用“人-机-环-管理”系统分析法,结合矿井热动力灾害救援的特点,初步构建了具有14大类50个影响因素的矿井热动力灾害救援安全性评价指标体系;采用Delphi法和AHP法对初步提出的评价指标进行了优化,得到了具有6个一级指标、20个二级指标的评价指标体系结构;提出了评价指标预处理、量化和指标权重赋值方法,对优选后的矿井热动力灾害评价指标进行了处理,得到了矿井热动力灾害救援安全性评价指标体系。

  关键词:煤矿安全;热动力灾害;救援安全性;评价指标体系;安全评价

  矿井热动力灾害是指与热相关的动力灾害,它是煤矿典型的重大灾害类型,具有突发性强、灾情发展迅速、伤亡人数大、容易引发继发灾害、救援困难等特点[1]。在灾害救援过程中,由于灾区存在的热力作用,往往会造成灾区通风紊乱,使灾情更加模糊化和复杂化,随时都有可能发生瓦斯爆炸,极易造成救援人员伤亡,扩大事故严重程度[2-3]。矿井热动力灾害救援安全性(也即灾害危险性)是灾害救援指挥决策所参考的重要依据。因此,研究矿井热动力灾害救援安全性评价,将对避免救护队员伤亡和事故扩大具有重要意义。

  1评价指标的选取原则

  根据对矿井热动力灾害救援及文献的调研分析结果,确定了9项评价指标选取原则[4-6]。1)目的性原则。以评价目的为出发点,选取能够正确合理反映评价对象某一方面属性的指标,而且各指标的功能、指标间的关系以及指标本身必须服从评价的最终目的。在指标初步选定之后,应根据评价目的,对评价指标进行筛选和优化,以便更好地实现评价的整体目标。2)科学性原则。评价指标和计算方法的选定、信息的搜集和涵盖范围的确定等工作,都必须有科学依据,紧密结合矿井热动力灾害机理和特点、救援工作的特殊性、煤矿安全生产系统特点。3)系统性原则。评价指标体系必须是一个有机整体,具有一定的层次结构和逻辑关系,能够反映和服从评价的整体目标,力争建立全面准确的评价指标体系。4)可操作性原则。由于矿山灾害救援的特殊性,在设计指标时,不仅要概念明确、定义清楚、具有代表性,而且要求在救援现场能够快速、准确地采集到相关数据和情况。5)独立性原则。各评价指标应遵循独立性原则,做到指标含义明确,尽量保持相互独立,避免指标间(尤其是同级指标)的相互交叉,以及指标功能不明确或者重叠。6)突出性原则。

  应注意区别各指标的主次,抓住主要矛盾,突出重点,忽略对评价目标影响或重要度较小的指标,提高评价工作的效率和效果。7)可量化原则。要求所选的所有评价指标均可以被科学量化,以科学合理地发挥各指标的功能,达到较好的评价效果。8)时效性原则。在救灾的不同阶段,各指标的重要度可能会有所不同。为了使得评价指标一直处于良好的“工作”状态,在选取指标时应当选择救灾全过程中具有代表性的指标,避免指标“失效”。9)定性与定量相结合原则。不同指标代表灾害的不同属性或特征,有定性指标和定量指标。在选取指标时,应注意定性指标与定量指标相结合,不能漏掉任何关键指标。

  2评价指标体系的构建

  2.1评价指标体系构成根据现代事故致因理论,采用“人-机-环-管理”系统分析法,将矿井热动力灾害救援系统分为救援人员(人)、救灾装备(机)、灾区环境(环)和救援组织管理(管理)4个子系统,共同决定着灾害救援的成败[7-8]。采用AHP分析法,将影响因素分为目标层、中间层和因素层3层。初步确定了以下14大类50个影响因素.2.2评价指标的优化2.2.1优化方法1)Delphi法。该方法是依据评价对象的特征和评价的目的,将一定的评价指标为内容,设计成专门的问卷调查表,向专家征询意见[8-9]。假设共有n个专家,第j个专家对m个指标给出的权重系数值为{w1j,w2j,…,wmj},给定1个允许的误差范围ε。

  若指标权重的平方和误差在允许的范围内i=(1,2,3,…,m),j=(1,2,3,…,n),即:2.2.2评价指标的优化过程1)利用Delphi法初步筛选评价指标。在本次调研过程中,共向相关专家发放调查表5份,全部有效回收。对回收的调查表信息进行分析整理,采用式(1)对调查结果进行了一致性检验,对偏差较大的权重系数再向专家反馈。通过了一致性检验,得到各指标的重要度排序中,其中指标“平均瓦斯涌出量”和“瓦斯浓度升高速率”重要度最小,故剔除。2)利用AHP法进行深入优化。将初步筛选后剩余的评价指标全部列出,制成调查问卷表,并邀请相关领域的专家进行判定。采用AHP软件进行计算,得到各指标相对评价目标的重要度排序中,指标“燃物易燃度及数量”和“灾区通风方式”的重要度排序分别是21和22位,说明这2个指标对于评价目标的重要度很小,可以剔除这2个指标。3)评价指标优选结果。优选过的评价指标结构,共有一级指标6个、二级指标20个,优化后的评价指标如图1。

  3评价指标预处理与量化

  1)评价指标量化方法。根据建立评价指标的可量化、可操作性等原则,可采用5区段法(表1)对指标进行量化[6],得到的指标量化分级方法见表2。2)评价指标赋权重方法。矿井热动力灾害救援安全性的影响因素有很多,但是各个评价指标对评价对象的影响程度有所不同,即评价指标的重要度(即权重)不同。选择了AHP法进行指标权重的计算,可充分利用专家的知识和现场经验,以尽可能得到科学、合理、符合救援实际的评价指标权重。利用AHP法计算的指标权重结果见表2。

  4评价指标体系及综合评价

  最终得到的矿井热动力灾害救援安全性评价指标体系及指标量化方法。安全等级划分见表3。矿井热动力灾害救援安全性评价等级R可用下式进行计算:由上式计算出R值之后,可根据表3的安全等级划分,对具体的矿井热动力灾害救援安全性进行安全等级的判定。

  5结语

  1)根据矿井热动力灾害救援的特点,结合现有研究成果,提出了矿井热动力灾害救援安全性评价指标的9项选取项原则,为矿井热动力灾害评价指标的优选奠定了基础。2)基于现代事故致因理论,采用“人-机-环-管理”系统分析法,从矿井救援的实际出发,初步提出了具有14大类50个影响因素的矿井热动力灾害评价指标。3)分别采用Delphi法和AHP法对初步提出的评价指标进行了优选,得到了具有6个一级指标、20个二级指标的评价指标体系。4)提出了评价指标量化和权重赋值方法,对优选后的矿井热动力灾害评价指标进行了处理,最终得到了矿井热动力灾害救援安全性评价指标体系。

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