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摘要为保证矿井作业人员的生命安全,确保矿藏开采作业得以有序进行,必须采取相关措施,最大限度提升矿井通风系统安全性,并达到最优化的目标。文章主要分析了矿井通风系统安全性最优化的基本原理与评判指标,并详细介绍了确定矿井通风系统安全性的评价指标权值的主要方法,以期能为相关人士提供参考。
关键词矿井;通风系统;安全性;最优化
中图分类号:TD72 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)11-0158-01
1矿井通风系统安全性最优化的基本原理
在对矿井通风系统安全性最优化进行分析的过程中,应将重点关注对象定位为通风系统基本可靠性与稳定性。通风系统整体质量的优劣,对于矿井的经济效益和安全生产都起着直接的影响作用,而且是矿井抗灾能力、生产能力的直接体现[1]。而通风系统基本可靠性与稳定性主要体现在三个方面:①基于一定条件之下,可确保各矿井与各矿区的基本通风安全,并创造出最佳劳动环境。②主扇的运行情况偏于稳定,不仅无喘振和无故障,而且在多风井系统间不存在严重的干扰,其工矿十分合理。③通风系统整体结构简单,却串联的风路少,其基本设施的布局必须合理。针对已报废巷道和已采区,必须控制其严密性,而且能较好的防止灰尘与自然起火等情况的出现。可靠性主要指风流的质量和数量处于规定范围之内的基本程度,而稳定性则为风流的波动程度。由此可见,两者间的关系偏于特殊,稳定并非就能达到可靠的标准,而可靠也并非能达到稳定的标准,但缺乏稳定性则必然缺乏可靠性。鉴于此,只有两者之间相互配合密切,才能达到矿井通风系统安全性最优化的目标。
2矿井通风系统安全性最优化评判指标确立原则
在定制评判指标时,必须遵循以下几个原则。
1)统性原则。即指标体系必须能够对被评价对象实际情况进行综合反映,并找准主要因素,在反映直接、间接效果的基础上,还能确保其评价的可信度与全面性。
2)可测性原则。即指标的含义必须明确,确保相关数据资源的收集、整理工作更加便捷,不仅计算方便和简单,而且还易于掌握。
3)定性指标和定量指标结合应用原则。即评价必须具备客观性,在能够有效建立或处理数学模型的基础上,还能够对数据缺陷和定量评价表现出的不足进行弥补[2]。
4)绝对广量指标结合相对量指标使用的原则。绝对广量指标主要是对总量和实际规模水平的直接反映,而相对量指标则是对密度或者强度的直接反映。
5)独立性原则。即矿井通风系统各影响因素间存在着相关性,且信息存在着重复现象,因此如果在求和环节直接将对象设定为指标赋权,但指标之间还存在着没有排除的部分重复信息,就可能会导致评价得出的结果出现偏离。鉴于此,所选择的指标必须具备独立性。
3确定矿井通风系统安全性的评价指标权值
1)权值的具体类型。就目前而言,在对评价指标进行确定时,可以利用到多种权值,包括层次分析法、专家评价法以及相对比较法等。其中,层次分析法主要根据一定关系,将指标体系分为具体层次,再对比分析该层次和上层次的价值,从而确定评价指标权值。这个方法需要以专家的实际评分结果作为基础,因此如果专家的评分结果出现任何偏差,会对权值产生严重影响[3]。而在评判矩阵的建立环节,若矩阵元素相对较小,采取任何的方法都可能造成极大误差,对于权值的整体准确性也会造成影响。专家评价法主要指邀请经验丰富的专家,让其对所有指标权值进行严格的打分,再取所有分数的平均值,以其作为指标权值。具体操作如下:以调查表的方式,由专家根据其实际经验填写调查表,并由工作人员回收与整理调查表,并对其数据进行分析和处理,最后算出平均值。而相对比较法主要指根据相对重要的序列矩阵,以其作为基础,再通过比较和分析之后,即可确定评价指标权值。
2)确定评价指标权值的基本要求。矿井通风系统在本质上具有一定的复杂性,不仅具有动态特征,而且还具备非线性以及多层次等特性,因此若要对其安全性进行客观评价,就必须建立起相对应的指标体系。安全性的评价即通过对各种科学的、系统的方法与程序进行合理利用,达到综合分析系统内潜存危险因素的目标,从而对系统本身危险程度进行准确判断,再采取对应措施,最大限度降低系统危险性,提升其安全标准。一般情况下,评价指标存在差异的情况下,其评价结果也会出现差异,究其原因,主要是由于评价指标权值相异。在对矿井通风系统安全性进行评价时,评价指标是其中最为关键的组成要素,对其安全性的具体评价结果起着直接影响。因此,在确立指标体系时,应将其目标定位为对通风系统实际状况及其质量特性进行准确反映。一般说来,若干评价指标数量较多,不仅会加大指标体系实际复杂程度,还会加大评价难度,且部分关键性因素也会因此被掩盖。而如果指标数量偏差,尽管评价过程相对简洁,但却无法对通风系统实际状况进行全面评价,其应用效果十分有限,因此必须把握指标确立环节。
当指标体系已经成功确立之后,需明确该指标对于矿井通风系统而言的重要度。首先,由于通风机承担着输送新鲜空气到井下的任务,所以需确定通风机在运转环节的稳定性。其次,明确分区通风方面是否被采用,并对用风点的实际风量进行调查,确保各个工作点的实际风流既能满足需求,同时还具备可靠性与稳定性。再次,对矿井实际抗灾能力进行调查,以通风构筑物作为基本研究对象。最后,还需对矿井风量的实际供需情况,以及反风系统实际灵活程度进行检测。
3)确定矿井通风系统安全性的评价指标权值。在全面且充分了分析了矿井通风系统之后,根据相关规定,结合专家、工作人员等方面的综合性意见,在对该矿井进行深入调查之后,即可确定评价指标的总数。但是,由于评价指标会对通风系统实际安全性产生不同影响,所以为明确其重要程度,还需计算出所有评价指标实际权值[4]。此外,在矿井通风系统安全性基本评价环节,强调对通风系统实际可靠度进行客观评价,因此指标还可反映出系统内所有构成要素的具体安全质量。再以安全角度作为出发点,并结合相关规定与实践经验,在遵循回归关系、方向性与主从相关等原则的基础上,再对评价指标数量进行调整。
4结束语
矿井通风系统安全性整体质量的优劣,直接影响着矿井开采作业的经济效益,因此追求矿井通风系统安全性最优化显得极其重要。鉴于此,相关部门及各企业应加大力度对中坚技术进行研究和引进,再结合各矿井的实际通风现状,对其通风技术进行改革。确保矿井通风系统得以正常运行,从而最大限度提升其安全性。
参考文献
[1]宋红军.三进三回复杂通风系统矿井主要通风机停止运转时通风系统分析及试验[J].科技信息,2012,16(16):388-389.
[2]秦文露,张加国,曹务学.中央并列式通风矿井大单翼开采局面下的通风系统优化研究[J].山东煤炭科技,2012,04(04):121-123.
[3]李宗翔,于景晓,林树坤,贾进章.火灾时期矿井通风系统风阻飘移仿真模拟研究[J].安全与环境学报,2011,11(04):172-175.
关键词矿井;通风系统;安全性;最优化
中图分类号:TD72 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)11-0158-01
1矿井通风系统安全性最优化的基本原理
在对矿井通风系统安全性最优化进行分析的过程中,应将重点关注对象定位为通风系统基本可靠性与稳定性。通风系统整体质量的优劣,对于矿井的经济效益和安全生产都起着直接的影响作用,而且是矿井抗灾能力、生产能力的直接体现[1]。而通风系统基本可靠性与稳定性主要体现在三个方面:①基于一定条件之下,可确保各矿井与各矿区的基本通风安全,并创造出最佳劳动环境。②主扇的运行情况偏于稳定,不仅无喘振和无故障,而且在多风井系统间不存在严重的干扰,其工矿十分合理。③通风系统整体结构简单,却串联的风路少,其基本设施的布局必须合理。针对已报废巷道和已采区,必须控制其严密性,而且能较好的防止灰尘与自然起火等情况的出现。可靠性主要指风流的质量和数量处于规定范围之内的基本程度,而稳定性则为风流的波动程度。由此可见,两者间的关系偏于特殊,稳定并非就能达到可靠的标准,而可靠也并非能达到稳定的标准,但缺乏稳定性则必然缺乏可靠性。鉴于此,只有两者之间相互配合密切,才能达到矿井通风系统安全性最优化的目标。
2矿井通风系统安全性最优化评判指标确立原则
在定制评判指标时,必须遵循以下几个原则。
1)统性原则。即指标体系必须能够对被评价对象实际情况进行综合反映,并找准主要因素,在反映直接、间接效果的基础上,还能确保其评价的可信度与全面性。
2)可测性原则。即指标的含义必须明确,确保相关数据资源的收集、整理工作更加便捷,不仅计算方便和简单,而且还易于掌握。
3)定性指标和定量指标结合应用原则。即评价必须具备客观性,在能够有效建立或处理数学模型的基础上,还能够对数据缺陷和定量评价表现出的不足进行弥补[2]。
4)绝对广量指标结合相对量指标使用的原则。绝对广量指标主要是对总量和实际规模水平的直接反映,而相对量指标则是对密度或者强度的直接反映。
5)独立性原则。即矿井通风系统各影响因素间存在着相关性,且信息存在着重复现象,因此如果在求和环节直接将对象设定为指标赋权,但指标之间还存在着没有排除的部分重复信息,就可能会导致评价得出的结果出现偏离。鉴于此,所选择的指标必须具备独立性。
3确定矿井通风系统安全性的评价指标权值
1)权值的具体类型。就目前而言,在对评价指标进行确定时,可以利用到多种权值,包括层次分析法、专家评价法以及相对比较法等。其中,层次分析法主要根据一定关系,将指标体系分为具体层次,再对比分析该层次和上层次的价值,从而确定评价指标权值。这个方法需要以专家的实际评分结果作为基础,因此如果专家的评分结果出现任何偏差,会对权值产生严重影响[3]。而在评判矩阵的建立环节,若矩阵元素相对较小,采取任何的方法都可能造成极大误差,对于权值的整体准确性也会造成影响。专家评价法主要指邀请经验丰富的专家,让其对所有指标权值进行严格的打分,再取所有分数的平均值,以其作为指标权值。具体操作如下:以调查表的方式,由专家根据其实际经验填写调查表,并由工作人员回收与整理调查表,并对其数据进行分析和处理,最后算出平均值。而相对比较法主要指根据相对重要的序列矩阵,以其作为基础,再通过比较和分析之后,即可确定评价指标权值。
2)确定评价指标权值的基本要求。矿井通风系统在本质上具有一定的复杂性,不仅具有动态特征,而且还具备非线性以及多层次等特性,因此若要对其安全性进行客观评价,就必须建立起相对应的指标体系。安全性的评价即通过对各种科学的、系统的方法与程序进行合理利用,达到综合分析系统内潜存危险因素的目标,从而对系统本身危险程度进行准确判断,再采取对应措施,最大限度降低系统危险性,提升其安全标准。一般情况下,评价指标存在差异的情况下,其评价结果也会出现差异,究其原因,主要是由于评价指标权值相异。在对矿井通风系统安全性进行评价时,评价指标是其中最为关键的组成要素,对其安全性的具体评价结果起着直接影响。因此,在确立指标体系时,应将其目标定位为对通风系统实际状况及其质量特性进行准确反映。一般说来,若干评价指标数量较多,不仅会加大指标体系实际复杂程度,还会加大评价难度,且部分关键性因素也会因此被掩盖。而如果指标数量偏差,尽管评价过程相对简洁,但却无法对通风系统实际状况进行全面评价,其应用效果十分有限,因此必须把握指标确立环节。
当指标体系已经成功确立之后,需明确该指标对于矿井通风系统而言的重要度。首先,由于通风机承担着输送新鲜空气到井下的任务,所以需确定通风机在运转环节的稳定性。其次,明确分区通风方面是否被采用,并对用风点的实际风量进行调查,确保各个工作点的实际风流既能满足需求,同时还具备可靠性与稳定性。再次,对矿井实际抗灾能力进行调查,以通风构筑物作为基本研究对象。最后,还需对矿井风量的实际供需情况,以及反风系统实际灵活程度进行检测。
3)确定矿井通风系统安全性的评价指标权值。在全面且充分了分析了矿井通风系统之后,根据相关规定,结合专家、工作人员等方面的综合性意见,在对该矿井进行深入调查之后,即可确定评价指标的总数。但是,由于评价指标会对通风系统实际安全性产生不同影响,所以为明确其重要程度,还需计算出所有评价指标实际权值[4]。此外,在矿井通风系统安全性基本评价环节,强调对通风系统实际可靠度进行客观评价,因此指标还可反映出系统内所有构成要素的具体安全质量。再以安全角度作为出发点,并结合相关规定与实践经验,在遵循回归关系、方向性与主从相关等原则的基础上,再对评价指标数量进行调整。
4结束语
矿井通风系统安全性整体质量的优劣,直接影响着矿井开采作业的经济效益,因此追求矿井通风系统安全性最优化显得极其重要。鉴于此,相关部门及各企业应加大力度对中坚技术进行研究和引进,再结合各矿井的实际通风现状,对其通风技术进行改革。确保矿井通风系统得以正常运行,从而最大限度提升其安全性。
参考文献
[1]宋红军.三进三回复杂通风系统矿井主要通风机停止运转时通风系统分析及试验[J].科技信息,2012,16(16):388-389.
[2]秦文露,张加国,曹务学.中央并列式通风矿井大单翼开采局面下的通风系统优化研究[J].山东煤炭科技,2012,04(04):121-123.
[3]李宗翔,于景晓,林树坤,贾进章.火灾时期矿井通风系统风阻飘移仿真模拟研究[J].安全与环境学报,2011,11(04):172-175.