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基于集对分析法的综采工作面安全隐患评价

更新时间:2009-03-28

我国对于煤炭行业的安全评价工作起步比较晚,但随着技术的发展和研究水平的提升,目前煤矿企业能够应用各种危险源识别方法和安全评价技术进行安全管理,并且取得了良好的效果,煤矿事故呈下降趋势[1]。用于安全预评价的方法有定性和定量方法,如故障树分析法、概率风险评价法、安全检查法、故障类型与影响分析(FMEA)、危险指数法、预先危险分析方法、模糊综合评价方法等[2]。不同的安全评价方法对生产技术水平、安全管理水平、生产者和管理者的素质,以及社会和文化背景等因素的评价侧重点不同,所以每种评价方法都有一定的使用范围和条件,最终评价结果可能也有一定的差异。在此情况下,笔者应用集对分析法对平煤四矿三水平拟采工作面进行安全隐患评价。

1 集对分析法

1.1 集对分析理论

1989年,赵克勤提出了集对分析法[3],其核心思想是将确定、不确定性问题视为一个确定不确定系统。研究不确定性问题从同一、差异、对立3个角度展开分析,最终使用能充分体现确定不确定思想的数学公式来统一描述随机、模糊等不确定性。首先由2个或以上集合组成的具有一定不确定关系(同一、差异、对立)的集对,然后利用已知定量描述联系度μ表示集对分析多元联系度,根据不同的研究对象将联系度作不同层次展开,一般情况下,联系度表达式如下:

 

(1)

式中:μ为联系度;N为表面特征总数量;S为集对中具有同一度的特征数量;F为集对中具有差异度的特征数量;P为集对中具有对立度的特征数量分别表示同一度、差异度、对立度;i为差异度系数,i∈[-1,1]; j为对立度系数,j∈[-1,0],通常取j=-1。

则式(1)简写为:

当前的研究生教育,不论是硕士研究生教育,还是博士研究生教育,培养具有创新素质和能力的人才均为其根本目标。“博专”结合是培养研究生创新思维和创新能力的基础;尊重研究生个性,因材施教,使其具有主动适应未来世界变化的能力和独立的人格,已经成为高等教育适应社会发展的必然要求。

B1=[0.047,0.441,0.512]

一是实行税收优惠政策。落实扶持中小企业发展的税收优惠政策,按有关税收政策规定,对符合条件的小型微利企业给予税收优惠。二是鼓励各类人员到家庭服务业就业创业。将发展家庭服务业与落实就业扶持政策紧密结合,完善促进就业政策体系。三是强化职业技能培训。把家庭服务从业人员的岗前培训作为职业技能培训工作的重点,制订培训计划,落实培训补贴。

(2)

经归一化处理,联系度μ的取值范围为[-1,1],利用“均分原则”将联系度μ划分成4个区间,依次对应综采工作面环境安全程度的4个等级,见表3。

将式(2)展开得到多元联系度:

 

(3)

式(3)可以简写为式(4):

μ=a+b1i1+…+bn-2in-2+cj

(4)

1.2 集对分析的运用

通过对煤矿环境安全隐患因素的理论研究与实地调研,构建A={煤矿综采工作面环境因素评价指标},B={煤矿综采工作面环境因素评价等级},建立集对[4-6]Im代表煤矿综采工作面环境因素评价第m个二级评价指标,Imq代表煤矿综采工作面环境因素评价第m个二级指标下第q个三级评价指标。设Imq的调查值为tmq,评价等级为n个级别,按照集对分析逻辑,就能够建立三级指标,利用三级指标建立二级指标,最后建立总指标即一级指标的煤矿环境因素评价的n元联系度μ,进而通过均分原则确定煤矿综采工作面作业环境因素的评价等级[7-8]。具体步骤如下:

1)计算煤矿综采工作面作业环境因素评价三级指标Imqn元联系度:

μ=rmq1+rmq2i1+…+rmq(n-1)in-2+rmqnj

(5)

式中:rmq1,rmq2,…,rmq(n-1)rmqn分别为Imq指标隶属于各评价等级相关系数;i1,i2,…,in-2分别为与对应的三级指标(n-1)级标准的不确定性差异度系数,对立度系数j=-1。

在计算联系度时应对成本型指标和效益型指标采用不同的公式。成本型三级指标Imqn元联系度μmq为:

本研究分析了不同的支气管哮喘患儿血清RBP、IgE、IL-4水平及痰EOS水平变化,得出MP感染能够加重气道炎症反应,降低肺功能的结果,增加了国内外关于此方面的报道,但仍存在部分局限性:①样本量较小,科学性有限,后期仍需大样本随机对照研究进一步论证此结论;②对于不同感染程度的支气管哮喘患儿没有进一步研究,MP感染与血清RBP、IgE、IL-4水平变化仍需进一步论证。

(6)

效益型三级指标Imqn元联系度μmq为:

 

(7)

式中amq为三级指标对应评价等级划分点的值。

2)计算煤矿综采工作面环境因素评价的二级指标Im的综合评价n元联系度:

μm=rm1+rm2i1+…+rm(n-1)in-2+rmnj

(8)

 

p1=3,p2=7)

(9)

式中:μm代表二级评价指标的n元联系度;Im代表煤矿综采工作面环境因素评价的二级评价指标对于C1等级的联系度分量;ωmq代表三级指标Imq对应权重,通过熵权法确定综合权重。

每个货代公司都有自己的优势以及劣势航线,优势航线能够以低于其他货代公司运费的价格为客户提供服务。HM货代公司的优势航线包括从江浙地区前往日韩以及东南亚的航线、欧地、南北美的航线等。

μ=r1+r2i1+…+r(n-1)in-2+rnj

(10)

式中μ代表总指标的n元联系度,也就是一级指标的等级。

r1为一级指标对C1等级的联系度分量:

 

(11)

式中ωm为二级指标对应权重。

萧琼驭马驰骋,快如风驰电掣。一里地远,一个苍劲的身影比马更快。苍劲的身影从道旁丛林闪出,如影随形贴向驰骋的骏马。在萧琼大惊失色时那身影长臂舒展扣住了马的缰绳。

4)计算煤矿综采工作面环境因素评价体系中各级指标的n元联系度主值。联系度在[-1,1]内取值,根据“均分原则”[9-11],(n-1)等分区间[-1,1],将i1,i2,…,in-3,in-2,从右到左对应取(n-1)个分点值,j=-1,计算得出的n元联系度的数值即μ的主值

 

(12)

5)确定煤矿综采工作面环境因素评价等级。因为C1,C2,…,Cnn个等级,所以将[-1,1]区间n等分,从右至左的每个区间依次分别对应等级C1,C2,…,Cn,然后通过将的值与各个区间范围进行对比,看其属于哪个区间,则对应哪个等级,的值越大可靠性等级越高。

2 拟采工作面安全隐患评价

2.1 建立评价指标体系

以平煤四矿某拟采工作面(三水平)为例,建立综采工作面安全性评价指标体系。拟采工作面安全性为一级指标,拟采工作面的地质环境和作业环境条件为二级指标[12-14]。作业环境条件主要包括该地下工作面的温度、风速、照明、噪声和煤尘量,生产人员的作业可靠性主要受这些因素影响。地质环境条件主要是指瓦斯浓度、断层落差、煤层顶板稳定性、煤层倾角、煤层稳定性、煤层夹矸量、水文地质条件和煤层自燃性,地质环境的好坏程度对生产的安全性有最直接的影响[15]。经研究最终确立10个三级指标,即温度、风速、工作面粉尘量、瓦斯浓度、煤层顶板稳定性、煤层倾角、断层落差、煤层稳定性、煤层夹矸量和水文地质条件。

2.2 确定各指标权重

为了使拟采工作面各指标权重设置更实际、合理,收集了平煤四矿上述指标的基础数据,包括定性指标和定量指标数据。首先建立基础数据中各定性指标的隶属度,见表1;随后对各综采工作面环境因素下的各个指标值进行定量化处理,见表2。

 

表1 地质环境条件定性指标隶属度

  

类 别ⅠⅡⅢⅣ顶板稳定性稳定中等稳定不稳定极不稳定煤层稳定性稳定中等稳定不稳定极不稳定水文地质条件简单中等复杂极复杂隶属度5.03.52.00.5

 

表2 各指标基础数据

  

类 别丁九采面戊九采面己三采面庚一采面温度/℃27262528风速/(m·s-1)4.04.75.75.2粉尘量/(mg·m-3)3.55.04.55.0瓦斯浓度/%0.200.260.390.30煤层倾角/(°)88812煤层夹矸/m0.450.450.191.00断层落差/m1.001.311.521.30顶板稳定性5.02.03.55.0煤层稳定性3.53.55.05.0水文地质条件5.05.05.03.5

在环境因素评价指标体系中,各指标之间的差异比较大,难以得到指标之间的相互关系,所以采用熵权法来确定各个指标的权重[16]。用B1B2表示环境因素作业条件和地质条件,建立B1B2两个矩阵,计算得B1B2各指标权重如下:

μ=a+bi+cj

海绵城市理论遵循“生态优先”原则,采用顺应自然、与自然和谐共处的发展模式,在确保城市排水防涝安全的前提下,通过“自然积存”,实现削峰调蓄,控制径流量;通过“自然渗透”来恢复水生态,修复水的自然循环;通过“自然净化”减少水污染,改善水质。海绵城市建设强调在城市开发过程中采用源头削减、过程控制、末端调蓄等方式,通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,实现水资源的生态循环。

B2=[0.098,0.059,0.526,0.037,0.191,0.053,0.036]

2.3 煤矿安全等级划分

利用式(5)~(7)和表4~5有关数据,计算煤矿综采工作面环境因素评价各三级指标的联系度,结果见表6。

 

式中:a∈[0,1];b1∈[0,1],b2∈[0,1];i1∈[0,1],i2∈[-1,0];j=-1。

式中abc为联系度分量,a∈[0,1],b∈[0,1],c∈[0,1],a+b+c=1。

 

表3 综采工作面环境因素评价等级

  

Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级矿井环境优秀矿井环境良好矿井环境合格矿井环境差0.5≤μ≤1.00≤μ≤0.5-0.5≤μ≤0-1.0≤μ≤-0.5

对于定量指标直接根据量化标准计算评价,而对于定性指标则按照表1所给定的隶属度值进行等级化处理,最终得到表4。

 

表4 综采工作面环境因素评价三级指标等级标准

  

三级指标各等级标准划分点ⅠⅡⅢⅣ温度C1/℃21242730风速C2/(m·s-1)3456工作面粉尘量C3/(mg·m-3)36912瓦斯浓度C4/%0.10.30.60.8煤层倾角C5/(°)8122545煤层夹矸C6/m0.250.500.751.00断层落差C7/m0.40.81.21.6顶板稳定性C85.03.52.00.5煤层稳定性C95.03.52.00.5水文地质条件C105.03.52.00.5

2.4 利用集对分析法评价拟采工作面安全隐患

收集到的拟采工作面环境因素数据如表5所示。

在建筑工程施工过程中,因为部门较多,人力资源,物力资源错综复杂,而相对性的管理并不是很严格。又会受到环境,市场等因素的影响,往往会出现工程是常有变更的情况,而每一次工程变更都会对造价产生或大或小的影响。工程变更必须得到相对应的控制[1]。而且目前部分施工单位和建筑单位对于工程变更的管理太过于忽视,随意就会出现人员变动现象,导致工程预算很难与实际施工情况相符合,如果再加上施工前设计表不合理的,就会影响施工单位资金预算调整严重拖长预算。

 

表5 拟采工作面环境因素基本数据

  

类 别三水平采面工作面温度/℃23工作面风速/(m·s-1)2.3粉尘量/(mg·m-3)4瓦斯浓度/%0.1煤层倾角/(°)9煤层夹矸/m0.45断层落差/m1.19顶板稳定性稳定煤层稳定性稳定水文地质条件砂岩裂隙中含水层

1)按照“均分原则”,将综采工作面环境好坏划分为4个等级,可靠性等级由高到低分别为:Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级[17]。使用四元联系度分析:

 

表6 三水平工作面环境因素三级指标联系度

  

三级指标权重联系度温度C10.047μ=0.67+0.33i1风速C20.441μ=1粉尘量C30.512μ=i1瓦斯浓度C40.098μ=1煤层倾角C50.059μ=i2煤层夹矸C60.526μ=0.2+0.8i1断层落差C70.037μ=0.25i1+0.975i2顶板稳定性C80.191μ=1煤层稳定性C90.053μ=1水文地质条件C100.036μ=i1

再根据式(8)、(9)计算出4个工作面环境因素二级指标的联系度,结果见表7。

坚持做好场区内外环境消毒工作,这是消灭病原微生物最有效的办法。因此应制定切实可行的消毒程序,选择广谱、高效、低毒、无残留且不同种类的药物,配制好浓度,控制好用量,定期交替使用,对猪舍及周围环境进行有效消毒。在疫病威胁区,适当增加消毒频率。严格禁止饲养人员及工具窜舍流动,特别要禁止场外肉制品及牲畜流入场内。对出入场区的人员和车辆随即彻底消毒。一般情况下,应保持每隔5~7 d带猪环境消毒一次。

 

表7 三水平工作面环境因素二级指标联系度

  

二级指标权重联系度作业条件B10.3μ=0.472+0.528i1地质条件B20.7μ=0.447+0.458i1+0.095i2

由式(10)、(11)计算煤矿综采工作面环境因素评价总指标。三水平拟采工作面的环境因素指标影响的联系度计算公式如下:

据了解,开展这项活动主要是让结亲干部与结亲户同学习、同娱乐,达到相互配合、相互扶持、相互融合的效果。活动中设置的节目由机关各科室工作人员各自负责,大家都拉着自己的“亲戚”积极参加各项活动,大家相互配合、优劣互补、劲往一处使,玩中学,学中玩,现场气氛异常活跃。

μ三水平面=0.455+0.479i1+0.066i2

1)对i采用极值法,取i1=1,i2=0时,μ=0.934。表明加强综采工作面安全管理,会使处于“良好”状态的环境因素转变为“优秀”状态,这样综采工作面安全等级处于“优秀”状态的指标项就超过93%,在综采工作面存在的安全隐患较少,工作面的安全状况比较好。取i1=0,i2=-1时,μ=0.389。表明如果对综采工作面疏于管理,对于安全工作不足够重视,就会有38.9%的指标处于“良好”状态,综采工作面的安全性一般。i的这两种取值,反映了该综采工作面的安全性由极好到极差的一个范围。

3)计算煤矿综采工作面环境因素评价一级指标的n元联系度:

2)若i1i2采用极值法取值,即i1=1,i2=0时,μ=0.934;i1=0,i2=-1时,μ=0.389,则μ的取值范围是[0.389,0.934],表明平煤四矿三水平拟采工作面安全等级在Ⅰ级和Ⅱ级之间变化,最差时安全等级在合格范围内。

因此,败血型大肠杆菌病的出现,主要是对羊的血液与组织系统造成破坏,要抓紧时间进行治疗,并通过注射药物提高药物的扩散速度,如此治疗该病的见效速度才能加快。保障羔羊的健康成长。

参考文献

峨眉掌门灭绝师太的大名,相信没有读者会陌生。而青翼蝠王韦一笑也并非无名小辈,作为明教四法王之一,实力不可小觑,其前期动辄便要吸人血的邪性行为也让江湖中人闻风丧胆。

3 结论

基于理论分析和集对分析相关理论,对平煤四矿三水平拟采工作面进行安全隐患评价。利用集对分析理论建立了煤矿安全隐患预评价模型,在该模型中放弃了传统的专家权重法进行联系度计算,而是采用熵权法计算联系度,进一步提高了评价的准确性。最终得到平煤四矿三水平拟采工作面的环境条件为优秀,与已开采的丁九工作面安全隐患级别相同,存在的安全隐患较小,该拟采工作面可以进行开采。

实例分析研究表明,利用集对分析理论建立的煤矿安全隐患预评价模型评价过程简单、易操作,通过与已开采煤矿的对比可以看到评价的结果可靠。因此,该安全隐患评价模型具有一定的推广和实用价值,可以为煤矿开采条件安全水平的综合评定和相互比较提供新的途径和方向,可为煤矿制订安全防范措施提供理论依据。

3)根据集对联系度的性质,集对联系度由差异度系数取值来确定,同时会使综采工作面安全等级也随之改变。根据模型实际需要采用均值法,当i1=1,i2=-1,j=-1时,计算得到综合评价联系度主值为0.868,根据表3等级分类可知,三水平拟采工作面的环境条件属于Ⅰ级,即三水平拟采工作的安全等级为优秀。

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第二期(1637-1639):崇祯十年秋冬至十一年秋基本完工。检阅其《山居拙录》《自鉴录》《弃录》等日记,期间为两个系列的营造,以溪山草阁为起点,在十月兴工,年底建成,然后由寓山山麓之袖海、瓶隐,延伸向南池水岸的处理,而有孤峰女玉台、芙蓉渡、回波屿、妙赏亭等。另一系列则是在让鸥池东北岸的建筑群,依陈国光《寓山园景图》所展示的规划图,在读易居往北通过海翁梁,衔接试莺馆,与四负堂相背有即花舍,经归云寄可达八求楼,步宛转环则可与寓山山坡相接。还有未入《寓山园景图》与《寓山注》的可与语石、筠巢、浴花台、瑟疄等均已落成。那两年,祁彪佳投入寓园,“则以其暇,偶一为之,不可以时日计”[1]151。

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现阶段存在枯水期秦淮新河抽水站装机容量不够的问题,电机及机组长期超负荷运转。因此进行引江换水方案的优化研究就显得尤为必要,建议考虑在秦淮新河站南侧或节制闸北侧新建秦淮新河二站,以满足秦淮河流域灌溉、排涝、水环境改善用水的需要。

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张慧敏,卢明银,王苗
《矿业安全与环保》 2018年第02期
《矿业安全与环保》2018年第02期文献

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