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[摘 要]煤矿井下良好的通风是保证为矿井安全生产的必要条件。因此，矿井通风的系统稳定性和可靠性的分析和持续优化是必须的。通风系统评价是确保矿井通风系统的合理性和稳定性，预防灾害的重要保证。为了从通风系统合理性的角度预防事故的发生，本文研究并优选规范性的通风系统评价方法，建立了评价指标体系，使用层次分析法（AHP）进行指标权重计算，确定了指标定量方法，并对评价等级进行量化。
[关键词]AHP；矿井；通风网络；系统优化
中图分类号：TG333.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0084-01
各个煤矿的自然条件差异较大，矿井的通风系统影响因素较多，通过应用计算机信息技术，实现矿井安全通风系统分析和优化的信息化，对于煤矿的安全生产意义重大。同时，随着近年来模糊理论、可靠性数学理论和系统优化理论等交叉学科理论不断的发展和完善，计算机技术和人工神经网络技术的提高和普及，煤矿通风系统可靠性的研究进入了全新的阶段。
1 矿井通风系统评价存在问题
矿井通风系统的评价在矿井通风管理工作中是必不可少的，唯有对矿井通风系统的状况作出准确的评价，才能对系统的调节作出正确的决策。
纵观国内外学者提出的诸多通风系统评价方法和评价指标体系，可以看出：有些评价方法有的过于简单，难以全面地反映矿井通风系统的品质好坏；有的过于繁琐，无可比性，不能形成综合的、明确的概念；有的方法是计算过程复杂，数据处理量大，不利于推广使用。
在矿井通风系统评价中，有限的时空监测数据所能提供的信息是不完全的和非确知的，且受多方面因素的影响。因此，评价矿井通风系统是个复杂的非结构性问题。直至目前，在通风界没有达成共识，仍没有一套通用的评价指标体系。
2 矿井通风系统优化方案
矿井通风系统优化以构建稳定、可靠、独立的分区通风系统为总目标。针对矿井通风系统存在问题，结合采掘布局及生产计划，按照从工程设计和采掘布局上优先考虑通风系统的合理性的原则，特制定矿井通风系统优化改造方案。
2.1 建立评价指标体系
首先，利用层次分析法确定权重，针对不同层次的指标分别构建判断矩阵，通过计算求得权重。 另外，选取两位专家分别构建各自的指标体系判断矩阵，分别求取权重。再采用群组判断方法拟合出指标的权重系数。 其次，采用专家咨询法确定权重。由七位不同的专家在采用咨询法选取指标过程中，采用加权平均后形成的指标重要度值，分别计算出同层次的各个指标在总重要度中所占比例数值。再按照各指标在相同层次指标中所占重要度比例分别确定相对于上层次指标的权重。最后，采用主成分分析法最后确定权重。七位专家形成的对于矿井通风系统评价指标重要度的值也反映了各评价指标间的相互重要程度，并可由此确定各指标间的权重。
基于AHP建立以技术、经济、抗灾和管理四个方面为主的矿井通风系统指标体系，其中技术体系下分为通风方式选样合理性、通风网络布局合理性、通风巷道阻力合理性、巷道串并角联合理性、压风回风调配合理性；经济型指标分为通风机维护费、通风机总效率、吨煤通风电费、通风设备购置费、通风巷井工程费、巷道维护费；抗灾性指标包括防灾设施质量合格度 、反风系统反风合格度、安全监控系统可靠性、风网调节能力合格度；管理型指标包括通风系统图完善度、通风安全制度完善度、管理措施落实程度、矿工遵章守纪合格度、特殊工种人员合格度。
2.2 建立数据集
结合矿井瓦斯的涌出情况和煤尘爆炸事故危险性实际情况，根据《煤矿安全规程》、《煤矿“一通三防”实施细则》等安全规范，结合实际经验、矿井通风安全专家和现场通风安全技术人员对各指标的评价，对矿井通风安全评价指标体系进行了等级划分。
确定权重的数据来源主要是各个评分专家对各项指标的重要度进行评判，利用专家问询方式，采集指标重要度数据。数据一共七组，分别由七位专家填写，使得各组样本具有独立性，避免样本之间的相互干扰。
计算结果表明，在指标层方面，权重值最大的指标是通风网络布局合理性，其次是通风巷井工程费；在准则层方面，技术可靠性指标共有4项指标排名前十，比重为31.7%，管理性指标总体比重为16.8%。综上所述，经济性与技术性指标是矿井通风优化及控制的研究重点。其中，通风网络布局合理性、通风巷井工程费、通风巷道阻力合理性和吨煤通风电费等四项指标是研究重点的主要方面。
通风系统的安全性与矿井“三防”系统安全状态密切关联，所以应该在一些评价过程中得分比较低的方面加大整改力度。如以下几个方面需要加强： 矿井通风机、通风构筑物的可靠程度，构筑密闭的地方要密闭进而防止通风系统漏风危害的发生；工作区域浮尘质量浓度超标，通风风流量要适当增大，及时排出瓦斯及有毒有害气体；加强对瓦斯的监测监控，安全防护要到位；要加强人员的培训和管理，学会使用安全措施，建立健全安全管理制度并要严格执行。
3 结束语
本文通过构建评价模型，对矿井的通风系统进行综合评价。针对通风系统评价指标体系的复杂性，使用层次分析法进行指标权重计算，确定了指标定量方法，并对评价等级进行了量化。由于矿井通风系统是一个复杂的多因素系统，这些因素既有模糊性，又有灰色性，评价矿井通风系统的参数又具有非线性和时变性，而在处理专家评分数据的过程中采用改进的权函数，对其进行修正归类统计，使得评价结果更符合实际情况，具有一定的应用价值。
参考文献
[1] 胡汉华，刘征，张民波.矿井通风系统优化的熵模糊可拓物元决策模型[J].科技导报.2011（04）
[2] 吴中立.矿井通风安全[M].徐州：中国矿业大学出版社，2011（03）：21-23.
[3] 王静；刘奎业.矿井通风系统整合时期评判与优化[J].科技与企业， 2014（06）.
[4] 张国枢.矿井通风实用技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2011.
[5] 王明华；赵文彬；朱光丽；徐蒙；张守勇.资源整合时期矿井通风系统优化与设计[J].煤矿安全，2014（02）.
作者简介
王忠俊（1966—），男，贵州兴义人，工程师，主要从事煤矿通风、安全生产及技术服务管理工作。
[关键词]AHP；矿井；通风网络；系统优化
中图分类号：TG333.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0084-01
各个煤矿的自然条件差异较大，矿井的通风系统影响因素较多，通过应用计算机信息技术，实现矿井安全通风系统分析和优化的信息化，对于煤矿的安全生产意义重大。同时，随着近年来模糊理论、可靠性数学理论和系统优化理论等交叉学科理论不断的发展和完善，计算机技术和人工神经网络技术的提高和普及，煤矿通风系统可靠性的研究进入了全新的阶段。
1 矿井通风系统评价存在问题
矿井通风系统的评价在矿井通风管理工作中是必不可少的，唯有对矿井通风系统的状况作出准确的评价，才能对系统的调节作出正确的决策。
纵观国内外学者提出的诸多通风系统评价方法和评价指标体系，可以看出：有些评价方法有的过于简单，难以全面地反映矿井通风系统的品质好坏；有的过于繁琐，无可比性，不能形成综合的、明确的概念；有的方法是计算过程复杂，数据处理量大，不利于推广使用。
在矿井通风系统评价中，有限的时空监测数据所能提供的信息是不完全的和非确知的，且受多方面因素的影响。因此，评价矿井通风系统是个复杂的非结构性问题。直至目前，在通风界没有达成共识，仍没有一套通用的评价指标体系。
2 矿井通风系统优化方案
矿井通风系统优化以构建稳定、可靠、独立的分区通风系统为总目标。针对矿井通风系统存在问题，结合采掘布局及生产计划，按照从工程设计和采掘布局上优先考虑通风系统的合理性的原则，特制定矿井通风系统优化改造方案。
2.1 建立评价指标体系
首先，利用层次分析法确定权重，针对不同层次的指标分别构建判断矩阵，通过计算求得权重。 另外，选取两位专家分别构建各自的指标体系判断矩阵，分别求取权重。再采用群组判断方法拟合出指标的权重系数。 其次，采用专家咨询法确定权重。由七位不同的专家在采用咨询法选取指标过程中，采用加权平均后形成的指标重要度值，分别计算出同层次的各个指标在总重要度中所占比例数值。再按照各指标在相同层次指标中所占重要度比例分别确定相对于上层次指标的权重。最后，采用主成分分析法最后确定权重。七位专家形成的对于矿井通风系统评价指标重要度的值也反映了各评价指标间的相互重要程度，并可由此确定各指标间的权重。
基于AHP建立以技术、经济、抗灾和管理四个方面为主的矿井通风系统指标体系，其中技术体系下分为通风方式选样合理性、通风网络布局合理性、通风巷道阻力合理性、巷道串并角联合理性、压风回风调配合理性；经济型指标分为通风机维护费、通风机总效率、吨煤通风电费、通风设备购置费、通风巷井工程费、巷道维护费；抗灾性指标包括防灾设施质量合格度 、反风系统反风合格度、安全监控系统可靠性、风网调节能力合格度；管理型指标包括通风系统图完善度、通风安全制度完善度、管理措施落实程度、矿工遵章守纪合格度、特殊工种人员合格度。
2.2 建立数据集
结合矿井瓦斯的涌出情况和煤尘爆炸事故危险性实际情况，根据《煤矿安全规程》、《煤矿“一通三防”实施细则》等安全规范，结合实际经验、矿井通风安全专家和现场通风安全技术人员对各指标的评价，对矿井通风安全评价指标体系进行了等级划分。
确定权重的数据来源主要是各个评分专家对各项指标的重要度进行评判，利用专家问询方式，采集指标重要度数据。数据一共七组，分别由七位专家填写，使得各组样本具有独立性，避免样本之间的相互干扰。
计算结果表明，在指标层方面，权重值最大的指标是通风网络布局合理性，其次是通风巷井工程费；在准则层方面，技术可靠性指标共有4项指标排名前十，比重为31.7%，管理性指标总体比重为16.8%。综上所述，经济性与技术性指标是矿井通风优化及控制的研究重点。其中，通风网络布局合理性、通风巷井工程费、通风巷道阻力合理性和吨煤通风电费等四项指标是研究重点的主要方面。
通风系统的安全性与矿井“三防”系统安全状态密切关联，所以应该在一些评价过程中得分比较低的方面加大整改力度。如以下几个方面需要加强： 矿井通风机、通风构筑物的可靠程度，构筑密闭的地方要密闭进而防止通风系统漏风危害的发生；工作区域浮尘质量浓度超标，通风风流量要适当增大，及时排出瓦斯及有毒有害气体；加强对瓦斯的监测监控，安全防护要到位；要加强人员的培训和管理，学会使用安全措施，建立健全安全管理制度并要严格执行。
3 结束语
本文通过构建评价模型，对矿井的通风系统进行综合评价。针对通风系统评价指标体系的复杂性，使用层次分析法进行指标权重计算，确定了指标定量方法，并对评价等级进行了量化。由于矿井通风系统是一个复杂的多因素系统，这些因素既有模糊性，又有灰色性，评价矿井通风系统的参数又具有非线性和时变性，而在处理专家评分数据的过程中采用改进的权函数，对其进行修正归类统计，使得评价结果更符合实际情况，具有一定的应用价值。
参考文献
[1] 胡汉华，刘征，张民波.矿井通风系统优化的熵模糊可拓物元决策模型[J].科技导报.2011（04）
[2] 吴中立.矿井通风安全[M].徐州：中国矿业大学出版社，2011（03）：21-23.
[3] 王静；刘奎业.矿井通风系统整合时期评判与优化[J].科技与企业， 2014（06）.
[4] 张国枢.矿井通风实用技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2011.
[5] 王明华；赵文彬；朱光丽；徐蒙；张守勇.资源整合时期矿井通风系统优化与设计[J].煤矿安全，2014（02）.
作者简介
王忠俊（1966—），男，贵州兴义人，工程师，主要从事煤矿通风、安全生产及技术服务管理工作。