煤矿建设项目施工安全风险作用机理及系统动力学仿真研究

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:brxdq
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我国是个多煤国家,煤炭在我国能源结构中长期占据重要地位,即使目前受到国家能源结构调整的影响,但其所拥有的能源主导地位依旧未变。煤矿建设是煤炭生产的基础,项目复杂建设难度大,施工过程存在众多安全风险因素,这些因素一旦显现将严重制约工程项目进展甚至导致各类安全事故。与此同时,安全风险因素之间作用关系复杂,煤矿建设项目安全风险状态随着工程进展动态变化,无疑增加了项目安全风险管控的难度。基于此,本研究立足于煤矿建设项目,以安全风险为出发点,通过文本挖掘和文献分析识别构建安全风险因素体系,综合运用关联规则、决策与评价实验室(DEMATEL)和解释结构模型(ISM)方法对因素的作用机理进行分析,应用系统动力学方法(SD)构建煤矿建设项目施工安全风险系统动力学模型,结合实际工程项目进行案例分析。具体的研究内容如下:首先,采用文本挖掘技术和文献分析对煤矿建设项目施工安全风险因素进行识别。借助网络爬虫收集事故报告,基于Python语言编程进行文本挖掘技术的实现,提取到初始安全风险因素,运用LDA主题分析结合文献研究对风险因素进行归类,从事故报告和前人文献两个方面对安全风险因素进行分析融合,据此构建出“人-物-环-管”四大类共18个因素的安全风险因素体系。其次,充分利用和挖掘事故报告潜在价值,基于事故报告建立布尔型关联规则数据集并进行关联规则分析,得到风险因素关联关系,为进一步探究风险因素间的影响作用机理,综合运用DEMATEL-ISM方法,分析了因素的因果属性和因素间综合影响程度,并得到了安全风险因素传递路径和6个层级归属的多层递阶解释结构模型,为后续系统动力学分析提供理论依据。再次,应用定性定量相结合的系统动力学理论方法,在安全风险因素作用关系和传递路径明确的基础上,从系统动态角度分析了安全风险因素特点,绘制出系统因果图、系统流图,确定系统变量和系统方程,构建了煤矿建设项目施工安全风险系统动力学模型以用于安全风险水平仿真分析。最后,依托于M项目开展案例分析,对安全风险水平进行仿真模拟,得到总系统和四类子系统安全风险水平变化趋势及特点,并通过子系统与单因素敏感性分析对比得到不同子系统和因素在降低总系统风险水平的差异性。研究表明,总系统安全风险水平呈现上升趋势,环境子系统风险水平变化最快,管理子系统降低总系统风险水平最明显。根据分析结果提出安全风险防控相关建议,以期为企业安全风险管理提供参考。该论文共有图38幅,表36个,参考文献128篇。
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