AHP在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全評價中的應(yīng)用

1、ahp在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全評價中的應(yīng)用劉洋摘要：在煤炭牛產(chǎn)過程中，通風(fēng)系統(tǒng)起到保障呼吸、稀釋有毒有害氣體、降低溫度等重 要作用，是保障礦井安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是礦井通風(fēng)系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng), 受到多種因素的影響，想要評價其好與壞，必須以科學(xué)、客觀的方法為基礎(chǔ)。本 文研究了 ahp在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全評價中的應(yīng)用。建立了評價體系，對每個因素 進(jìn)行了定性、定量分析，并根據(jù)權(quán)重分析結(jié)果，針對影響較大的因素提出了針對 性的改進(jìn)措施。研究結(jié)果表明，ahp分析法能夠運(yùn)用于煤礦通風(fēng)系統(tǒng)的安全評價， 其評價結(jié)果較為客觀、科學(xué)。具有一定的研究價值與實踐意義。關(guān)鍵詞：層次分析法;通風(fēng)系統(tǒng);危險性;評價;作者簡介：劉

2、洋（1988-）,男，黑龍江齊齊哈爾人，2011年畢業(yè)于安徽理工 大學(xué)采礦工程專業(yè)，現(xiàn)任技術(shù)員，助理工程師。收稿日期:2017-7-17application of ahp in coal mine ventilation system safety valuationliu yangmajialiang datong coalmine co. ltd;abstract：tn the coal production process, the ventilation system to protect the breathing, dilute toxic and harmful gases,

3、reduce the temperature and other important role is to ensure the safety of mine key link. but the mine ventilation system is a very complex system, subject to a variety of factors, want to evaluate its good and bad, must be based on scientific and objective methods. this paper studies the applicatio

4、n of ahp in coal mine ventilation system safety evaluation. this paper studies the appl i cat ion of ahp in coal mine ventilation sys tem safety evalua t ion. the evaluation system was cstablishcd, and each factor was qualitativcly and quantitatively analyzed. according to the results of weight anal

5、ysis, targeted improvement measures were put forward for the factors influencing the factors. the results show that ahp analysis can be applied to the safety evaluation of coal mine venti lation system, and i ts evaluation result is objective emd scicntific. has a ccrtain research value and practica

6、l significance.keyword：ahp; ventilation system; dangerous; evaluation;received： 2017-7-17在經(jīng)濟(jì)全球化的過程中，能源是最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。在我國能源體系中，煤炭占 一次能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)的70%左右，根據(jù)預(yù)測，即使到2050年，煤炭仍將占 50%以上。所以說，煤炭的安全高效開采對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義。在煤炭生產(chǎn)過程中，通風(fēng)系統(tǒng)的作用是確保井下具有足夠的可供呼吸的新鮮風(fēng) 流，同時可以稀釋和驅(qū)散井下有毒有害氣體，降低工作地點的溫度。合理的通風(fēng) 能夠減少礦井瓦斯事故、煤炭自燃、火災(zāi)事故的發(fā)生，因此，通風(fēng)對

7、煤炭生產(chǎn)來 講十分重要，是保障礦井安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng), 受到多種因素的影響，想要評價其好與壞，需要建立科學(xué)、客觀、合理的評價體 系。1煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全評價體系的建立在層次分析法的運(yùn)用屮，最終評價的結(jié)果是由各種影響因素組合并進(jìn)行權(quán)重分 析后得出的，因此需要先確定各類指標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)場實踐，并通過和一線技術(shù)人 員、管理人員的深入溝通，本文建立了煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全等級評價體系，如圖1 所示。煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全評價體系a圖1評價體系結(jié)構(gòu)示意圖下載原圖在建立的評價體系中，通風(fēng)系統(tǒng)的環(huán)境方面主要是指通風(fēng)系統(tǒng)木身的狀態(tài)，是 對客觀狀態(tài)的反映。在評價中，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的合理性主要是指通風(fēng)方式的

8、選擇、用 風(fēng)地點的分布與風(fēng)量的供應(yīng)情況。有效供風(fēng)率則是礦井供風(fēng)效率，應(yīng)該不低于 80%o礦井漏風(fēng)率則是評價礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性的重要指標(biāo)。用風(fēng)地點溫度反映 的是通風(fēng)的降溫和調(diào)節(jié)能力。通風(fēng)設(shè)施的情況則是指通風(fēng)設(shè)備可靠性（如風(fēng)機(jī)的 穩(wěn)定性等）、巷道穩(wěn)定性以及輔助通風(fēng)設(shè)施（如風(fēng)門、風(fēng)窗、風(fēng)橋等）的可靠性。 通風(fēng)管理情況則是體現(xiàn)管理因素對煤礦通風(fēng)安全的影響，包括管理制度、人員素 質(zhì)、安全監(jiān)察等內(nèi)容。2煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全性的定量分析2.1判斷矩陣的建立 在ahp分析法中，判斷矩陣的建立是通過對各個指標(biāo)相互比較而得到量化標(biāo)度。 其原理如下，如果x因素與其下層因素£、丫2人有關(guān)聯(lián)，則其判斷矩陣如式x1

9、1x12xlnx21111x21x2n111111xnixn2xnn _在式(1)中，xij的取值是通過yi (1=1, 2, 3,n)和yj (j二1, 2, 3, n)相對重要性度量值而確定的。度量標(biāo)準(zhǔn)如表2所示，其中度量標(biāo)準(zhǔn)為2, 4, 6, 8時，說明度量標(biāo)準(zhǔn)介于表2屮2個相鄰度量等級z間。表2度量標(biāo)準(zhǔn)下載原表度量標(biāo)準(zhǔn)值度量標(biāo)準(zhǔn)度量標(biāo)準(zhǔn)值1i與j相比，一樣重要73i與j相比，i稍微重要9i5i與j相比，i比較重要根據(jù)式(1)對圖1的評價體系構(gòu)造a-b層、b-c層的判斷矩陣分別為:124 -1b2-i/213，3=1/2.la1 .1/21a= 32w 1 12,b1 二1/2 1 .1

10、331x3111x3111 舟1/31/32. 2權(quán)重計算及一致性檢驗單層次排序與總排序計算。顯然'z hf=l，(i=l, 2, 3,n; j=l, 2, 3, ,n),則因素£、y2yn對于其上一層因素x重要性的權(quán)重值為:(2)h二血廠山）丁h也是xh二入最大特征根入邯對應(yīng)的特征向量。由此求得:n n入 max=丄y xjljj(3)n fl m根據(jù)式（2）和式（3）求得判斷矩陣a所對應(yīng)的特征向量（即權(quán)重值）和入環(huán) 為:也二b, b2, b3t=0. 5936, 0. 2493, 0. 1571t,入“a二3. 0536。同理，可以 求得ivk所對應(yīng)的特征向量（即單層排序

11、）和特征值。計算結(jié)果見表3。表3煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全性分析數(shù)據(jù)計算下載原表類別因素單層排通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)合理性0.522通風(fēng)系統(tǒng)環(huán)境（0.5936）有效供風(fēng)率0.199x maxbl_2礦井漏風(fēng)率0.199用風(fēng)點溫度0.078通風(fēng)設(shè)施安全（0.2493）通風(fēng)設(shè)備可靠性0.694入 maxb22通風(fēng)巷道穩(wěn)定性0.14£輔助通風(fēng)設(shè)施狀態(tài)0.157通風(fēng)管理情況（0.1571）管理制度0.477入 maxb3=4.0435人員素質(zhì)0.33-安全監(jiān)察0.19最底層各影響因素g、c2對最高層因素a的影響權(quán)重向量為:q 二 &h,q2,，qiot21, 2, 3, 4 時，1 二l;k二5, 6, 7

12、 吋，1 二2;k二& 9, 10 吋，1 二3式中:q為因素g、c2g對a層影響的權(quán)重向量;&為c層因素對a層影響的 權(quán)重值;ck為層因素對b層影響的權(quán)重值;b為b層因素對a層影響的權(quán)重值。所以，由式（4）和式（5）式求得c層各因素對a層的權(quán)重向量（即層次總排 序），將權(quán)重值填入表2。（2）一致性檢驗。cr=ci/rici=（x maxn）/（ht）式中:cr為判斷矩陣的隨機(jī)一致性比率，如果cr<0. 10,層次單排序結(jié)果就有滿 意的一致性，否則需要重新取值;ci為判斷矩陣的一致性指標(biāo);ri為平均隨機(jī)一 致性指標(biāo)，取值見表4。表4平均隨機(jī)一致性標(biāo)準(zhǔn)下載原表參數(shù)取值n12

13、34567ri000.520.891.121.26l36由式（6）和式（7）求得所有判斷矩陣的cr均小于0.10,說明結(jié)果均具有滿意 的一致性?？偱判虻碾S機(jī)一致性比率為:310c h+ y c lfim+ y c bcrs=m 二 1u1310r h+ y rx r klm = lkl由式（8）求得crs<0. 10,層次總排序結(jié)果通過一致性檢驗。2. 3綜合評價根據(jù)前文所述的評價標(biāo)準(zhǔn)，以某礦井為例，進(jìn)行評價，評分結(jié)果計入表3。其屮 評價分?jǐn)?shù)取值說明如下:整個評分體系選擇優(yōu)秀（90分100分）、良好（70分 90分）、及格（60分70分）三類。綜合評價計算如下式：8f=atp=工 qkp

14、kk二 1,2,310k=l式屮:f為評價得分;p為因素g、gc10的現(xiàn)場打分結(jié)果矩陣;pk為現(xiàn)場打分結(jié) 果。根據(jù)（9）式可得評價得分285.6,因此該礦井的通風(fēng)系統(tǒng)安全性為優(yōu)秀。2. 4提高通風(fēng)系統(tǒng)安全性建議（1）加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化。通過對煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全影響因素的分析可知，通風(fēng)系 統(tǒng)的環(huán)境情況是非常重要的一個因素。因此，根據(jù)礦井的實際開采情況和技術(shù)水 平，盡可能的優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，協(xié)調(diào)好通風(fēng)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)。另外，要對通風(fēng)設(shè) 備、輔助設(shè)施等做到認(rèn)真檢查，排查隱患，避免出現(xiàn)安全事故。（2）加強(qiáng)通風(fēng)管理人員水平。在煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全管理中，人因?qū)е碌陌踩[患 也不容忽視。因此，要加強(qiáng)制度建設(shè)，建立并宣傳

15、煤礦安全生產(chǎn)理念、通風(fēng)相關(guān) 知識，對員工進(jìn)行安全教育;其次，要提高通風(fēng)管理人員的技術(shù)水平，可以通過培訓(xùn)等手段增加相關(guān)人員的理論水平和技術(shù)能力，既滿足煤礦生產(chǎn)需求，乂可 以避免了安全隱患;第三，要嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)督、監(jiān)察，確保各項制度、規(guī)范的落實。3結(jié)論(1) 通過理論分析和現(xiàn)場調(diào)研，建立了以層次分析法為基礎(chǔ)的煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安 全評價體系。從通風(fēng)系統(tǒng)環(huán)境、通風(fēng)設(shè)施安全和通風(fēng)管理情況3個大的方面以及 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)合理性、有效供風(fēng)率、礦井漏風(fēng)率、用風(fēng)點溫度、通風(fēng)設(shè)備可靠性、通 風(fēng)巷道穩(wěn)定性、輔助通風(fēng)設(shè)施狀態(tài)、管理制度、人員素質(zhì)和安全監(jiān)察10個具體 指標(biāo)對體系進(jìn)行了定量計算。(2) 研究結(jié)果表明，利用層次分析法可以對煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全性進(jìn)行科學(xué)、客觀 的評價。通過打分的手段，可以對整個系統(tǒng)的安全評價結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確定位。(3) 本文是層次分析法對煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全評價的初步研究，在此基礎(chǔ)上，仍 有很多內(nèi)容值得深入研究。但研究己經(jīng)表明該方法具有一定的科學(xué)性和實踐性。參考文獻(xiàn)1 張磊煤礦通風(fēng)存