摘 要：通過分析現(xiàn)有煤礦安全評價(jià)方法，比較了絕對風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法和相對風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法的特點(diǎn)，提出適用于煤礦井下多種災(zāi)害綜合評價(jià)的多層次結(jié)構(gòu)模型建立方法，以及采用模糊綜合評價(jià)方法時(shí)指標(biāo)隸屬度、權(quán)系數(shù)確定和評價(jià)結(jié)果合成的方法，便于在煤礦安全專家系統(tǒng)中對安全評價(jià)實(shí)現(xiàn)程序化。

　　關(guān)鍵詞：煤礦；風(fēng)險(xiǎn)；安全評價(jià)；多層次結(jié)構(gòu)；量化；專家系統(tǒng)

　　煤礦井下生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)由人、機(jī)、環(huán)境組成的復(fù)雜系統(tǒng)，作業(yè)單元和空間分布都極其復(fù)雜，存在瓦斯煤塵爆炸、突水、井下火災(zāi)、頂板事故、瓦斯突出、機(jī)電事故等災(zāi)害和危險(xiǎn)。井下生產(chǎn)系統(tǒng)空間上立體分布，時(shí)間上動(dòng)態(tài)發(fā)展，井下事故具有動(dòng)態(tài)性、隨機(jī)性和模糊性，不同災(zāi)害之間在時(shí)間和空間上具有相關(guān)性。

　　近年來，安全評價(jià)技術(shù)的研究在世界范圍內(nèi)受到廣泛重視。我國研究人員采用諸如安全指數(shù)法、概率風(fēng)險(xiǎn)法、指數(shù)法、分值法等不同的方法，將概率統(tǒng)計(jì)方法、模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和灰理論等運(yùn)用到安全評價(jià)中，建立了一系列的煤礦安全評價(jià)方法。煤炭科學(xué)研究總院重慶分院采用安全檢查表和安全指數(shù)法等評價(jià)方法在安全評價(jià)領(lǐng)域作了大量的工作。在煤礦安全評價(jià)中，針對不同的災(zāi)害類型，有必要采用不同的安全評價(jià)方法。運(yùn)用數(shù)學(xué)方法時(shí)其計(jì)算過程一般都比較復(fù)雜，需要編程實(shí)現(xiàn)安全評價(jià)過程中的計(jì)算。此外，建立煤礦安全專家系統(tǒng)的任務(wù)之一就是集中專家知識(shí)，建立安全評價(jià)數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)安全評價(jià)程序化運(yùn)算。因此，研究煤礦安全評價(jià)方法及其量化計(jì)算方法對推進(jìn)我國煤礦安全評價(jià)的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　1.煤礦井下災(zāi)害危險(xiǎn)程度評價(jià)

　　將面向?qū)ο蠹夹g(shù)的思想和方法運(yùn)用于煤礦安全評價(jià)中，可利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)的模塊性、繼承性、封裝性和易維護(hù)性等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)不同安全評價(jià)方法的綜合運(yùn)用。建立安全評價(jià)模型時(shí)，可根據(jù)煤礦井下不同評價(jià)單元存在的各種災(zāi)害類型的具體特點(diǎn)，選用相應(yīng)的方法進(jìn)行分析和評價(jià)。

　　1.1 基于絕對風(fēng)險(xiǎn)值的安全評價(jià)方法

　　通過精確的、科學(xué)的分析和計(jì)算，得出某一時(shí)間段內(nèi)事故發(fā)生的概率值和損失值，這個(gè)概率值和損失值的乘積就是風(fēng)險(xiǎn)的絕對值。人們進(jìn)行安全評價(jià)的時(shí)候，都希望能得到事故風(fēng)險(xiǎn)的絕對值，準(zhǔn)確地反映評價(jià)對象發(fā)生事故的危險(xiǎn)程度。但事故的概率很難得出，事故的影響因素一般都屬于隨機(jī)事件，其安全風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)需要重復(fù)進(jìn)行大量的隨機(jī)實(shí)驗(yàn)、非常復(fù)雜的可靠性分析或者對大量的事故進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)才能得出。事故樹分析方法就是典型的絕對風(fēng)險(xiǎn)值評價(jià)方法。

　　1.2 基于相對風(fēng)險(xiǎn)值的安全評價(jià)方法

　　對事故的危險(xiǎn)程度評價(jià)一般采用間接的方法，通過對影響事故發(fā)生可能性和后果嚴(yán)重程度的各內(nèi)因和外因的分析與綜合，可以得到風(fēng)險(xiǎn)的相對值。目前一般的安全評價(jià)結(jié)果，都是相對風(fēng)險(xiǎn)，而非絕對風(fēng)險(xiǎn)。對于煤礦井下生產(chǎn)系統(tǒng)這樣一個(gè)復(fù)雜的大型系統(tǒng)，其災(zāi)變機(jī)理、途徑等基本因素難以確定，因素狀態(tài)模糊性強(qiáng)，事件失效為小概率事件且難以人為重復(fù)實(shí)驗(yàn)。模糊可能性的優(yōu)點(diǎn)就在于它和獨(dú)立實(shí)驗(yàn)無關(guān)，一般用其可能性最大的狀態(tài)。常用的專家打分法、模糊綜合評判、灰理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等評價(jià)方法都是基于相對風(fēng)險(xiǎn)值的安全評價(jià)方法。

　　1.2.1煤礦安全評價(jià)單元?jiǎng)澐?/p>

　　煤礦井下不同位置的自然環(huán)境、危險(xiǎn)因素，以及設(shè)備和人員等因素各異，因此必須將井下系統(tǒng)劃分為不同的評價(jià)單元分別進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)單元可采用以下方法進(jìn)行劃分：

　　1）采掘工作面及其附屬巷道作為獨(dú)立評價(jià)單元；

　　2）主要巷道可根據(jù)其所在位置、特點(diǎn)或功能劃分為獨(dú)立評價(jià)單元；

　　3）主要硐室可根據(jù)其所在位置、特點(diǎn)或功能劃分為獨(dú)立評價(jià)單元；

　　4）其它地點(diǎn)視其具體情況劃分為單獨(dú)評價(jià)單元或歸人其它獨(dú)立評價(jià)單元。

　　對不同的評價(jià)單元，分別評價(jià)不同類型災(zāi)害的危險(xiǎn)程度。

　　1.2.2 建立安全評價(jià)指標(biāo)體系

　　災(zāi)害影響指標(biāo)可分為易發(fā)性和后果嚴(yán)重程度兩類，根據(jù)評價(jià)的要求，對煤礦評價(jià)單元的各種災(zāi)害的影響因素進(jìn)行分析，根據(jù)專家意見對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行重要度排序，對安全評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行重要性篩選。根據(jù)引發(fā)事故的各種影響因素之間的作用關(guān)系，基于事故樹的思想，建立災(zāi)害評價(jià)多層次指標(biāo)體系。災(zāi)害評價(jià)多層次指標(biāo)體系按災(zāi)害類型對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行劃分，每一種災(zāi)害按易發(fā)性和后果嚴(yán)重程度劃分下一層次指標(biāo)。易發(fā)性和后果嚴(yán)重程度的下層指標(biāo)可根據(jù)不同災(zāi)害的特點(diǎn)和安全評價(jià)的目的和需要?jiǎng)澐帧?/p>

　　1.2.3 評價(jià)指標(biāo)隸屬度確定

　　度量評價(jià)系統(tǒng)狀態(tài)及其因素狀態(tài)程度的尺度確定，一般為：基于客觀評價(jià)系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)展變化規(guī)律；專家群體理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的集中歸納提��；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。實(shí)際評價(jià)通常是這3種技術(shù)途徑的綜合。

　　1.2.4 評價(jià)結(jié)果合成

　　安全評價(jià)系統(tǒng)狀態(tài)構(gòu)成要素具有復(fù)雜性及層次結(jié)構(gòu)性特點(diǎn)，上層因素的合成方法按照構(gòu)成要素的合成法則，可分為：①加法模型；②乘法模型；③函數(shù)模型；④模式識(shí)別最大隸屬原則方法模型；⑤加權(quán)和模型；⑥模糊積分模型。事故發(fā)生可能性和事故后果嚴(yán)重程度的評價(jià)結(jié)果合成為相對風(fēng)險(xiǎn)的方法有加法合成和乘法合成兩種，一般采用加法合成方法。

　　多種災(zāi)害危險(xiǎn)性評價(jià)結(jié)果的合成可采用加權(quán)和或者模糊綜合評判等方法。權(quán)系數(shù)確定可采用專家意見法確定，也可采用對事故數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的方法。安全評價(jià)的最終結(jié)果是管理和決策的依據(jù)，但對于安全專家系統(tǒng)而言，評價(jià)的中間結(jié)果更為重要，多層次評價(jià)模型可以得到一系列的中間評價(jià)結(jié)果，都可作為專家系統(tǒng)制定安全對策的依據(jù)岡。