矿井通风系统安全评价方法及发展趋势

发表时间:2020/7/1   来源:《工程管理前沿》2020年9期   作者:王啟国
[导读] 随着经济的而发展和社会的进步,
        摘要:随着经济的而发展和社会的进步,矿山对国家经济发展而言至关重要,当下国内矿山作业中存在较为严重的危险问题,事故发生率较高,伤亡问题突出,严重限制了国民经济的稳定发展。新形势下,加强矿山通风系统的安全预防分析具有较高重要性,对保证日常工作的有序进行起到了保障价值。矿井通风系统的安全评价方法对维持内部结构稳定性、安全性等起到了重大影响。结合矿井通风系统安全评价方法的建立、评价方法的分析和未来发展趋势等进行全面分析,旨在为实践操作提供一定的借鉴价值。
        关键词:矿井通风;系统安全;评价方法;发展趋势
        引言
        为确保矿井下通风系统始终安全稳定运行,则需针对通风系统性质采取合适评价方法,该评价能有效发现矿井通风系统运行过程中存在的安全隐患,提出针对性整改策略,制定有效应对方法,提高矿井下通风系统运行安全性,确保矿井企业生产过程中的安全性。而如今通风系统安全评价方法主要包括安全检查及专家评价两种类型,前一种方法是全面分析整体空间通风系统结果,后者指的是人为对于分析结果进行评价,该方法会由于个人因素影响,导致该安全评价方法不具备较高可行性。此时,业内研究人员深入探究矿井下通风管理方法,提出相关评价方法,详情如下。
        1矿井通风系统安全评价的必要性
        矿井通风系统的必要性可以从近几年我国矿井事故的发生率来说明。按照有关部门的统计,在每年,我国由矿井事故引发的经济损失高达二十多亿元,约等于我国国有重点矿井5%的年收入。而这些矿井事故中,发生在深井中,甚至直接由矿井通风系统故障引起的占很大一部分,矿难的发生不止是带来了难以估算的经济损失,最重要的是会造成人员的伤亡,在社会上造成极其恶劣的影响,因此,展开对矿井通风系统安全评价方法的研究是十分必要的,我们目标是要做到把安全放在首位,对事故以预防为主,通过对各种危险因素的排查确定矿井生产中的不利因素,进而预测可能产生的危险及影响程度,及时采取相应的应对措施,防范于未然,阻止事故的发生,确保矿井的安全生产。
        2矿井通风系统安全评价方法及发展趋势
        2.1模糊综合法
        模糊综合法进行评价中,主要是针对影响因素多且模糊的事物进行评价的方法,该法可快速解决生产运作和生活难题,借助模糊概念来进行定量分析,对定性评价的客观结果做出了适当补充。矿井通风系统的评价中模糊综合法是最为常见的方法,该方法克服了传统方法的弊端,具有适应性强、方法便捷的优势。缺点是无法进行评价指标间的资料重复问题,影响要素较多,主观性强。
        2.2层次分析法
        在评价矿井下通风系统安全时,应用层次分析法,能够有效分析一部分复杂问题,并且在问题内在关系及影响因素的作用下,而形成富有较强烈层次感的模型,之后借助于整体过程结构特点,而深入分析一部分资料。该层次分析法主要特点指的是能够定性及定量的分析所遇到的问题,基本操作过程较为系统化,比较简便,也因此,层次分析法广泛适用于如今矿井通风系统安全评价,具备更高应用价值。但是在矿井通风系统安全评价时,该层次分析方法也存在一定弊端,因为如果矿井通风系统正常运行过程中,同时出现若干个评价对象,会使得计算分析仪器具备更高工作量,导致最终评价结果值出现较大偏差,使评价结果不具备更高可靠性。也因此,层次分析法往往适用于简单通风系统中。
        2.3统计模拟算法
        当前,在统计模拟算法中,常用的则是蒙特卡罗模拟法,主要的特点就是首先将系统分为若干个子单元,再分别对各个子系统的概率进行评估,进而得到最终的结果。模拟法属于一种统计实验的计算方法,其计算方法和结果都较为直观,尤其是在处理一些随机性较强的负荷计算时,也能够得到准确的评价结果。但是,其也存在着一定的缺点,主要是由于模拟实验需要花费的时间较长,而且具有很强的统计性质,所以如果想要得到更为准确的计算结果,就需要花费更多的时间。


        3矿井通风系统安全的发展趋势
        3.1加强优化评价指标体系的研究工作
        矿井通风系统是一个相对复杂的大系统,具有动态性、随机性和模糊性的特征,要想实现对矿井通风系统的准确评价,就需要首先明确能够真实反映矿井通风系统的参数指标,并构建有针对性的评价指标体系。若是评价指标过多,则会增加评价过程的复杂性和难度,并且很难突出关键因素的作用;若是评价指标过少,虽然评价过程较为容易推进,但是却无法真实反应系统的真实情况。指标体系应能够全面准确的表征评价对象的真实情况,对直接效果和间接效果都能进行反应,提升系统评价的综合性和可靠性;通过定量指标与定性指标相结合的方式,不仅可以通过数学模型进行数值模拟,而且还能够弥补定量评价存在的不稳定性;指标体系还应该具有可操作性、技术可达性以及经济合理性。
        3.2深入研究交叉学科理论
        井下作业往往位于地下,由于施工地点的特殊性,矿井下工作人员在作业过程中随时会由于客观因素而发生危险事故,且危险程度无法估算,而矿井下所配备通风系统是矿井安全系统中重要组成部分矿井系通风系统,主要特点在于其所具备的模糊性、动态性以及非线性,为有效发挥矿井通风系统通风作用,提高井下作业安全性,必须将新型的技术工艺及设计理念引入到矿井通风系统中,不断推进交叉学科理论的研究,对于技术及工艺进行完善,同时将矿井通风系统与未来的发展,结合如今发展迅速的计算机科技领域,并借鉴人工神经网络和科学等多种学科理论知识,以实现多学科之间的交叉融合。
        3.3多层次评判方法
        指的是将上述的层次分析法、模糊理论以及人工神经网络方法综合起来,将对矿井通风系统安全评价分为多个层次,然后进行安全评价的方法。此评判方法的优势在于不需要进行数据的无量纲化处理,使用模糊理论的方式,完全借助于对第二层次的数据的整理来完成第一层次的数据,这就避免了前期数据的搜集和整理,加快了评价步伐。其次,该方法的运算借用了灰色多层次评判方法,可以对具有模糊性、灰色性和层次性的矿井通风系统的影响因素进行对应计算评价,其评价结果的可靠性和准确性对比当前的评价方法均有提高。
        3.4推进交叉学科理论的相关研究
        在井下生产活动不断深入的背景下,井下的作业活动的危险性处于不断的变化中,而且危险及危害程度也是不定的,矿井通风系统作为一个多环节的庞大系统,具有非线性、动态性和模糊性的特征,需要引进交叉学科和各种新理论、技术开展充分的研究工作,矿井通风系统的评价的重要发展趋势就是计算机科学、人工神经网络以及复杂性科学等。
        结语
        作面的通风也是至关重要的一个环节,如果煤矿开采工作面的通风设计不合理,就能导致瓦斯的聚积现象。为此,要改善矿井的通风系统,利用现代计算机技术来应对和优化矿井的通风难题。必要时采用堵漏、降堵改造通风机的性能等措施,消除老塘风、不治理串联风、微风、无风等,最大限度的减少角连风并降低通风的阻力,从而提高矿井的通风能力。同时,根据《煤矿安全工程》等安全规程标准认真严格的执行管理制度,从而真正的让安全检测系统发挥作用。总之,随着现代科学技术的不断发展,矿井通风系统可靠性评价工作也将不但的进步,将会与现代应用数学、统计学、可靠性工程等多个学科的有效整合,促进矿井通风系统可靠性评价工作的持续的发展。
        参考文献
        [1]张庆禹,曹梦婷,钱智彬,等.基于层次模糊法的矿井通风系统安全评价软件设计研究[J].煤炭技术,2018,37(1):167-169.
        [2]杨鹏.矿井通风系统安全评价方法及发展分析[J].科技展望,2017,27(8).
        [3]梁志强,卿黎,杨永盛.矿井通风系统安全可靠性综合评价研究[J].煤矿机械,2017(2):33-36.
       
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