AHP在煤礦通風系統(tǒng)安全評價中的應用

1、ahp在煤礦通風系統(tǒng)安全評價中的應用劉洋摘要：在煤炭牛產過程中，通風系統(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鍵環(huán)節(jié)。但是礦井通風系統(tǒng)是一個非常復雜的系統(tǒng), 受到多種因素的影響，想要評價其好與壞，必須以科學、客觀的方法為基礎。本 文研究了 ahp在煤礦通風系統(tǒng)安全評價中的應用。建立了評價體系，對每個因素 進行了定性、定量分析，并根據權重分析結果，針對影響較大的因素提出了針對 性的改進措施。研究結果表明，ahp分析法能夠運用于煤礦通風系統(tǒng)的安全評價， 其評價結果較為客觀、科學。具有一定的研究價值與實踐意義。關鍵詞：層次分析法;通風系統(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 大學采礦工程專業(yè)，現任技術員，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在經濟全球化的過程中，能源是最重要的物質基礎。在我國能源體系中，煤炭占 一次能源生產和消費結構的70%左右，根據預測，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濟發(fā)展具有十分重要的意義。在煤炭生產過程中，通風系統(tǒng)的作用是確保井下具有足夠的可供呼吸的新鮮風 流，同時可以稀釋和驅散井下有毒有害氣體，降低工作地點的溫度。合理的通風 能夠減少礦井瓦斯事故、煤炭自燃、火災事故的發(fā)生，因此，通風對

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

8、選擇、用 風地點的分布與風量的供應情況。有效供風率則是礦井供風效率，應該不低于 80%o礦井漏風率則是評價礦井通風系統(tǒng)安全性的重要指標。用風地點溫度反映 的是通風的降溫和調節(jié)能力。通風設施的情況則是指通風設備可靠性（如風機的 穩(wěn)定性等）、巷道穩(wěn)定性以及輔助通風設施（如風門、風窗、風橋等）的可靠性。 通風管理情況則是體現管理因素對煤礦通風安全的影響，包括管理制度、人員素 質、安全監(jiān)察等內容。2煤礦通風系統(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相互比較而得到量化標度。 其原理如下，如果x因素與其下層因素£、丫2人有關聯，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。度量標準如表2所示，其中度量標準為2, 4, 6, 8時，說明度量標準介于表2屮2個相鄰度量等級z間。表2度量標準下載原表度量標準值度量標準度量標準值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比較重要根據式(1)對圖1的評價體系構造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的特征向量。由此求得:n n入 max=丄y xjljj(3)n fl m根據式（2）和式（3）求得判斷矩陣a所對應的特征向量（即權重值）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所對應的特征向量（即單層排序

11、）和特征值。計算結果見表3。表3煤礦通風系統(tǒng)安全性分析數據計算下載原表類別因素單層排通風網絡合理性0.522通風系統(tǒng)環(huán)境（0.5936）有效供風率0.199x maxbl_2礦井漏風率0.199用風點溫度0.078通風設施安全（0.2493）通風設備可靠性0.694入 maxb22通風巷道穩(wěn)定性0.14£輔助通風設施狀態(tài)0.157通風管理情況（0.1571）管理制度0.477入 maxb3=4.0435人員素質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層影響的權重向量;&為c層因素對a層影響的 權重值;ck為層因素對b層影響的權重值;b為b層因素對a層影響的權重值。所以，由式（4）和式（5）式求得c層各因素對a層的權重向量（即層次總排 序），將權重值填入表2。（2）一致性檢驗。cr=ci/rici=（x maxn）/（ht）式中:cr為判斷矩陣的隨機一致性比率，如果cr<0. 10,層次單排序結果就有滿 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;ri為平均隨機一 致性指標，取值見表4。表4平均隨機一致性標準下載原表參數取值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,說明結果均具有滿意 的一致性?？偱判虻碾S機一致性比率為: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,層次總排序結果通過一致性檢驗。2. 3綜合評價根據前文所述的評價標準，以某礦井為例，進行評價，評分結果計入表3。其屮 評價分數取值說明如下: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的現場打分結果矩陣;pk為現場打分結 果。根據（9）式可得評價得分285.6,因此該礦井的通風系統(tǒng)安全性為優(yōu)秀。2. 4提高通風系統(tǒng)安全性建議（1）加強通風系統(tǒng)優(yōu)化。通過對煤礦通風系統(tǒng)安全影響因素的分析可知，通風系 統(tǒng)的環(huán)境情況是非常重要的一個因素。因此，根據礦井的實際開采情況和技術水 平，盡可能的優(yōu)化通風系統(tǒng)，協(xié)調好通風系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)。另外，要對通風設 備、輔助設施等做到認真檢查，排查隱患，避免出現安全事故。（2）加強通風管理人員水平。在煤礦通風系統(tǒng)安全管理中，人因導致的安全隱患 也不容忽視。因此，要加強制度建設，建立并宣傳

15、煤礦安全生產理念、通風相關 知識，對員工進行安全教育;其次，要提高通風管理人員的技術水平，可以通過培訓等手段增加相關人員的理論水平和技術能力，既滿足煤礦生產需求，乂可 以避免了安全隱患;第三，要嚴格執(zhí)行監(jiān)督、監(jiān)察，確保各項制度、規(guī)范的落實。3結論(1) 通過理論分析和現場調研，建立了以層次分析法為基礎的煤礦通風系統(tǒng)安 全評價體系。從通風系統(tǒng)環(huán)境、通風設施安全和通風管理情況3個大的方面以及 通風網絡合理性、有效供風率、礦井漏風率、用風點溫度、通風設備可靠性、通 風巷道穩(wěn)定性、輔助通風設施狀態(tài)、管理制度、人員素質和安全監(jiān)察10個具體 指標對體系進行了定量計算。(2) 研究結果表明，利用層次分析法可以對煤礦通風系統(tǒng)安全性進行科學、客觀 的評價。通過打分的手段，可以對整個系統(tǒng)的安全評價結果進行準確定位。(3) 本文是層次分析法對煤礦通風系統(tǒng)安全評價的初步研究，在此基礎上，仍 有很多內容值得深入研究。但研究己經表明該方法具有一定的科學性和實踐性。參考文獻1 張磊煤礦通風存