沈偉

摘 要：煤炭是我國(guó)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，歷史上為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了巨大的貢獻(xiàn)，即使是在核能、水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等新型能源已經(jīng)興起的今天，煤炭在我國(guó)能源領(lǐng)域的主力地位仍然是無法替代的，仍然在發(fā)揮著促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要作用。然而令人遺憾的是，我國(guó)煤礦礦井長(zhǎng)久以來在生產(chǎn)中卻一直受到瓦斯、水害、火災(zāi)、煤粉塵、冒頂?shù)雀鞣N災(zāi)害的威脅，給礦工生命財(cái)產(chǎn)和國(guó)家財(cái)產(chǎn)都造成過無法挽回的損失。雖然國(guó)家有關(guān)部門組織專家、學(xué)者等研究了多種措施來防止事故的發(fā)生，但是對(duì)于諸如瓦斯、水害、火災(zāi)、煤粉塵、冒頂?shù)却嬖诘臐撛谕{卻無法徹底根除。就目前情況來看，良好的礦井通風(fēng)系統(tǒng)仍然是稀釋和排除煤礦井下瓦斯、粉塵等的最有效的方法。

關(guān)鍵詞：礦井；通風(fēng)安全；評(píng)價(jià)方法

保持良好的通風(fēng)性能是礦井進(jìn)行安全生產(chǎn)的必要基礎(chǔ)。我國(guó)幅員遼闊，煤炭資源不僅分布廣泛，而且儲(chǔ)量也豐富，但是煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)條件卻非常復(fù)雜，通風(fēng)性能更差，稍有不慎還有可能引發(fā)各種災(zāi)難性事故的發(fā)生，所以說，礦山建設(shè)者們一直在致力于科學(xué)有效的礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)方法的研究工作。

一、礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)方法概述

在礦井生產(chǎn)作業(yè)過程中，通過對(duì)其通風(fēng)系統(tǒng)安全性能的評(píng)價(jià)，可以幫助礦山管理者找到通風(fēng)系統(tǒng)中存在的各種問題，發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患威脅，有利于礦山管理者提前對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的工作情況進(jìn)行檢查、檢測(cè)，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題和隱患對(duì)現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化、升級(jí)改造，并提前制定出應(yīng)對(duì)事故發(fā)生的應(yīng)急預(yù)案，把事故造成的損失降到最低。鑒于礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全性能的重要性，因而也對(duì)礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)方法的準(zhǔn)確、科學(xué)、合理性等提出了嚴(yán)格的要求。

建國(guó)初期，我國(guó)礦井通風(fēng)在理論、技術(shù)及其系統(tǒng)安全性能等方面的研究就了一定的發(fā)展，此后，在礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)方面的發(fā)展進(jìn)步較快。但是在過去的很長(zhǎng)時(shí)間里，我國(guó)對(duì)礦井通風(fēng)的安全評(píng)價(jià)大多采用的是安全檢查表法和專家打分法。其中安全檢查表法主要是指“依據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，對(duì)工程、系統(tǒng)中已知的危險(xiǎn)類別、設(shè)計(jì)缺陷以及與一般工藝設(shè)備、操作、管理有關(guān)的潛在危險(xiǎn)性和有害性進(jìn)行判別檢查?！卑踩珯z查表法使用起來比較簡(jiǎn)便，擁有很高的適用范圍，但是安全檢查表屬于定性評(píng)價(jià)，不能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全性給出確定的結(jié)果。專家打分法則是指“通過匿名方式征詢有關(guān)專家的意見，對(duì)專家意見進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、處理、分析和歸納，客觀地綜合多數(shù)專家經(jīng)驗(yàn)與主觀判斷，對(duì)大量難以采用技術(shù)方法進(jìn)行定量分析的因素做出合理估算，經(jīng)過多輪意見征詢、反饋和調(diào)整后，對(duì)債權(quán)價(jià)值和價(jià)值可實(shí)現(xiàn)程度進(jìn)行分析的方法?！睂＜掖蚍址ㄖ饕m用于存在諸多不確定因素，而采用其他方法又難以進(jìn)行定量分析的債權(quán)。盡管專家打分法是一種定量評(píng)價(jià)，然而每個(gè)專家的權(quán)重卻不好確定，因此在實(shí)際執(zhí)行中也存在一些問題。不論是安全檢查表法還是專家打分法，都可以作為煤礦井下通風(fēng)安全管理的有效手段在通風(fēng)安全管理工作中運(yùn)用，但是如果將其作為對(duì)系統(tǒng)危險(xiǎn)程度的評(píng)價(jià)，以各指標(biāo)的得分值作為評(píng)價(jià)依據(jù)，顯然還缺乏堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。

二、礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)方法存在的問題

在礦井的生產(chǎn)建設(shè)中，按照礦井進(jìn)風(fēng)井與回風(fēng)井布置形式的不同，通?？梢詫⑺耐L(fēng)方式分為三種類型，首先是中央式通風(fēng)，即進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井位于井田走向的中央，在此基礎(chǔ)上，還可以將其再次分為中央并列式和中央邊界式兩種通風(fēng)方式；其次對(duì)角式通風(fēng)，即進(jìn)風(fēng)井位于井田中央，回風(fēng)井分別位于井田淺部走向兩翼邊界采區(qū)的中央，對(duì)角式通風(fēng)也可以再次分為兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式兩種通風(fēng)方式；第三是混合式通風(fēng)，這種通風(fēng)方式在對(duì)大礦、老礦的深部進(jìn)行開采時(shí)比較常用，其進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井通常是由三個(gè)或三個(gè)以上的井筒或斜井按照上述的中央式通風(fēng)方式和對(duì)角式通風(fēng)方式進(jìn)行組合而成的，混合式通風(fēng)同樣也可以再次分為中央分列與對(duì)角混合式、中央并列與對(duì)角混合式、中央并列與中央分列混合式三種形式。就當(dāng)前礦井通風(fēng)評(píng)價(jià)方法存在的問題而言，主要有四個(gè)方面：

首先是評(píng)價(jià)因素中各指標(biāo)在評(píng)價(jià)過程中的權(quán)重確定問題，這是對(duì)礦井通風(fēng)安全性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的核心，對(duì)于權(quán)重的確定是否正確，是確定安全評(píng)價(jià)結(jié)果可靠度的依據(jù)。其次是對(duì)一個(gè)復(fù)雜對(duì)象的評(píng)價(jià)問題，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)工作中，存在著各種評(píng)價(jià)方法機(jī)制不同、方法屬性層次相異等現(xiàn)象，并且在評(píng)價(jià)中還容易受到參與評(píng)價(jià)的專家群和描述被評(píng)價(jià)對(duì)象特征的指標(biāo)體系的影響，因此，這就有可能導(dǎo)致在同一資料的評(píng)價(jià)結(jié)果、排序結(jié)果之間存在差異。第三個(gè)問題是，很多專家在評(píng)價(jià)方法上通常都遵循著一種思路，比如“對(duì)某類問題構(gòu)造出一種新的方法，然后用一個(gè)例子來說明其方法的有效性，”，這種評(píng)價(jià)方法與實(shí)際應(yīng)用之間尚有一些距離。第四個(gè)問題是，缺少礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)的專業(yè)人才，這個(gè)問題的存在一方面是緣于近年來煤炭行業(yè)業(yè)績(jī)的下滑導(dǎo)致的專業(yè)人才的流失和人才引進(jìn)的乏力，另一方面是緣于近些年來高等院校相關(guān)專業(yè)招生力度的下降導(dǎo)致的生源的不足和專業(yè)學(xué)生的短缺。這些問題的存在，影響了礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)方法的發(fā)展。

三、幾種常見的礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)方法介紹

礦井是由多個(gè)系統(tǒng)共同作用、相互制約而形成的統(tǒng)一體，通風(fēng)系統(tǒng)只是其中的一個(gè)分支，其組成部分包括有風(fēng)機(jī)控制、CO傳感器、交通狀態(tài)檢測(cè)、火災(zāi)報(bào)警控制和TC控制等。礦井通過通風(fēng)系統(tǒng)可以將新鮮空氣輸入井下，增加氧氣濃度，滿足井下作業(yè)人員對(duì)氧氣的需要，并稀釋、排除井下的有毒有害氣體、粉塵等，改善井下生產(chǎn)作業(yè)的環(huán)境。下文筆者就簡(jiǎn)要介紹幾種常用的礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)方法。

一是模糊綜合評(píng)價(jià)法，模糊綜合評(píng)價(jià)法是以模糊數(shù)學(xué)為理論基礎(chǔ)的分析方法，利用這種方法可以對(duì)多個(gè)涉及模糊相關(guān)因素影響的事物或方案進(jìn)行總評(píng)決策，以解決在生產(chǎn)和生活中存在的內(nèi)涵和外延都不明確的模糊概念，提高定性評(píng)價(jià)的客觀性。在礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)中，這是常用的一種方法。

二是層次分析法，層次分析法是將與決策總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法，是建立在系統(tǒng)工程理論基礎(chǔ)上的分析方法，該方法可以利用較少的定量信息把決策的思維過程數(shù)學(xué)化，從而求解多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問題。層次分析法具有實(shí)用性、系統(tǒng)性、簡(jiǎn)潔性等優(yōu)點(diǎn)，在礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)中經(jīng)常用到。

三是灰色關(guān)聯(lián)度分析法，灰色關(guān)聯(lián)度分析法是一種多因素統(tǒng)計(jì)分析方法，它是以各因素的樣本數(shù)據(jù)為依據(jù)用灰色關(guān)聯(lián)度來描述因素間關(guān)系的強(qiáng)弱、大小和次序，若樣本數(shù)據(jù)反映出的兩因素變化的態(tài)勢(shì)（方向、大小和速度等）基本一致，則它們之間的關(guān)聯(lián)度較大；反之，關(guān)聯(lián)度較小。這種方法具有物理概念清晰、直觀，計(jì)算簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在礦山通風(fēng)安全評(píng)價(jià)中常用。

四是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)方法，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)起源于上個(gè)世紀(jì)的四十年代，在礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)中，該方法運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性、容錯(cuò)性、自學(xué)習(xí)性及實(shí)時(shí)處理性等特點(diǎn)解決了礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)的非結(jié)構(gòu)性問題，由于這種評(píng)價(jià)方法具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)和聯(lián)想功效，且精度較高，人工干擾也少，因而在礦井通風(fēng)安全評(píng)價(jià)中也經(jīng)常使用。

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