褚夫浩

摘 要 礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)的重要組成部分，是礦井安全生產(chǎn)的保障系統(tǒng)。建立礦井通風(fēng)系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)體系是一項(xiàng)具有重要現(xiàn)實(shí)意義的工作，礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)的中心工作就在于對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)各指標(biāo)分別評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上輔以礦井通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性分析，實(shí)現(xiàn)定性與定量相結(jié)合。

關(guān)鍵詞 礦井通風(fēng)系統(tǒng);安全可靠性;預(yù)警機(jī)制;動(dòng)力學(xué)

引言

礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性是滿(mǎn)足礦井通風(fēng)目的的可靠程度，即系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)功能，使礦井生產(chǎn)得以正常進(jìn)行;礦井災(zāi)變時(shí)，有足夠的抗災(zāi)能力。但隨著礦井開(kāi)采深度的不斷延伸，通風(fēng)系統(tǒng)服務(wù)年限延長(zhǎng)，設(shè)備設(shè)施老化，使通風(fēng)系統(tǒng)及其單元發(fā)生故障的可能性增大，導(dǎo)致安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響和巨大經(jīng)濟(jì)損失。為保障礦井生產(chǎn)安全有序進(jìn)行，降低各類(lèi)事故的發(fā)生，減少生命財(cái)產(chǎn)的損失，迫切需要完善通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性評(píng)價(jià)。

1礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性評(píng)級(jí)體系建立的原則

①建立原則。為了保證系統(tǒng)的安全，第一步先要構(gòu)建一個(gè)完整的、科學(xué)的、合理的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，這是實(shí)行評(píng)價(jià)方法的一個(gè)重要的基礎(chǔ)，可以直接影響到最終評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)的建立是對(duì)它穩(wěn)定性的可靠衡量，具有很高的科學(xué)基礎(chǔ)[1]。②科學(xué)性原則。在建立該安全評(píng)價(jià)體系的過(guò)程中，首先要遵循原則為科學(xué)性原則。要建立在國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)方式基礎(chǔ)之上，結(jié)合自身的礦井環(huán)境特點(diǎn)，建立好符合自身的安全評(píng)價(jià)方式，以便全力保障該系統(tǒng)能夠可靠實(shí)施。③可行性原則?？尚行允墙踩u(píng)價(jià)體系的重要部分。無(wú)論從理論上講，評(píng)價(jià)體系建設(shè)的安全性是多么的完善，如果在運(yùn)用中特別麻煩或可行性不樂(lè)觀，那么建立這個(gè)系統(tǒng)都是毫無(wú)意義的。所以，在建立系統(tǒng)的過(guò)程中，對(duì)最大程度上把相關(guān)程序進(jìn)行簡(jiǎn)化，注意工作的效率，減少不必要的工作流程，不僅要讓評(píng)價(jià)過(guò)程變得簡(jiǎn)單、方便、高效，更要有資格進(jìn)行最終評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。④普遍性原則。在評(píng)價(jià)指標(biāo)的制定過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)相同的原因進(jìn)行探討。對(duì)待問(wèn)題，要細(xì)致入微，這樣可以把礦井內(nèi)部的情況挖掘并分析出來(lái)，結(jié)合實(shí)際情況解決問(wèn)題。

2礦井常用通風(fēng)技術(shù)

礦井常用的通風(fēng)技術(shù)有局扇通風(fēng)技術(shù)、均壓通風(fēng)技術(shù)、B型通風(fēng)模式等幾種常用通風(fēng)技術(shù)。局扇通風(fēng)技術(shù)是采用礦用軸流式局部通風(fēng)設(shè)備（簡(jiǎn)稱(chēng)“局扇”）進(jìn)行礦井通風(fēng)，采用該技術(shù)要求必須采用功率大、效率高、風(fēng)壓高、堅(jiān)固性好、防爆級(jí)別高的局扇，保證礦井具有良好的風(fēng)壓和風(fēng)量，達(dá)到迅速稀釋有害氣體和粉塵的目的。均壓通風(fēng)技術(shù)指合理控制通風(fēng)區(qū)兩端壓差，利用壓強(qiáng)，確保風(fēng)機(jī)與風(fēng)窗之間處于均壓、穩(wěn)定狀態(tài)，控制井下礦井的通風(fēng)，將作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)瓦斯氣體和粉塵排出或者稀釋到安全濃度以下。B型通風(fēng)模式指在井下采掘作業(yè)面的進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置一條通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷，使通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷和采掘作業(yè)面形成一條并聯(lián)的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)在回風(fēng)巷增大阻力、在聯(lián)絡(luò)巷調(diào)壓的方法，阻止瓦斯溢出，可有效防瓦斯、防火和防塵。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，礦井通風(fēng)技術(shù)向多種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用方向發(fā)展，如采取分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)、多風(fēng)機(jī)多級(jí)機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)、多風(fēng)機(jī)多級(jí)機(jī)站通風(fēng)系統(tǒng)、統(tǒng)一主扇通風(fēng)系統(tǒng)等[2]。

3煤礦通風(fēng)體系預(yù)警的機(jī)制研究

煤礦通風(fēng)體系的安全受到非自然的因素和自然的因素影響。煤礦通風(fēng)體系具有實(shí)時(shí)變化的特點(diǎn)，也就是隨時(shí)間變化而出現(xiàn)一定波動(dòng)，這是小幅波動(dòng)，其波動(dòng)大小可反映出煤礦通風(fēng)體系安全性能。所以，本文研制了高效煤礦通風(fēng)體系預(yù)警的機(jī)制，這個(gè)機(jī)制推出以后，能夠發(fā)揮的作用也是巨大的，對(duì)企業(yè)本身來(lái)說(shuō)，有著很強(qiáng)的推動(dòng)作用，能夠有效促使企業(yè)進(jìn)行自我改革，意義重大。另外，一套有效、合理、科學(xué)預(yù)警的機(jī)制，能夠減輕災(zāi)害造成的損失及破壞。煤礦通風(fēng)體系預(yù)警的體系使用了支持粗集的集成，理論上的粗集包含著重要內(nèi)容就是對(duì)現(xiàn)有知識(shí)進(jìn)行有效簡(jiǎn)化，它能夠?qū)λ兄R(shí)進(jìn)行有效分類(lèi)和分析，對(duì)于其中無(wú)關(guān)的知識(shí)能夠自動(dòng)過(guò)濾。它對(duì)選取指標(biāo)具有重要意義。要想達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)結(jié)構(gòu)最小化的目的，向量機(jī)技術(shù)就具有非常大的優(yōu)勢(shì)：很強(qiáng)非線性的建模能力;夠達(dá)到設(shè)計(jì)的全盤(pán)最優(yōu);可操作最強(qiáng)，具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu);具有巨大的普適性。通過(guò)前文闡述，對(duì)其中的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)闡述，而且通過(guò)一定幾十年的發(fā)展，對(duì)于模型構(gòu)建有著重要意義，其中的核心：使用簡(jiǎn)約知識(shí)算法作為前端的處理，使用本算法進(jìn)行優(yōu)化通風(fēng)體系的指標(biāo);因?yàn)橄蛄繖C(jī)具有很強(qiáng)非線性的建模能力，因此，使用向量機(jī)進(jìn)行處理問(wèn)題，構(gòu)建模型預(yù)警。本文研制的模型預(yù)警原理為：前端的處理器是粗糙集設(shè)置，它對(duì)系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)采取耦合性的處理，以及進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的交換，并將模塊向量機(jī)與模塊粗糙集進(jìn)行結(jié)合，最終達(dá)到了提取特征、處理信息目的[3]。

4煤礦通風(fēng)體系動(dòng)力學(xué)的研究

（1）通風(fēng)體系動(dòng)力學(xué)的建?？傇瓌t。使用動(dòng)力學(xué)建模，主要是由于通風(fēng)體系相對(duì)復(fù)雜，致使建模的過(guò)程也相對(duì)復(fù)雜，所以建模的過(guò)程中要堅(jiān)持的原則：堅(jiān)持穩(wěn)定性、相對(duì)性、連續(xù)性的原則;堅(jiān)持結(jié)構(gòu)體系確定行為的原則;堅(jiān)持結(jié)合、分解、綜合的原則。

（2）動(dòng)力學(xué)進(jìn)行建模的步驟。動(dòng)力學(xué)進(jìn)行建?？傮w步驟必須遵循從部分逐步到整體、從淺到深、從簡(jiǎn)單的到復(fù)雜的原則。其具體的步驟為：①確立建模的目的。主要研究體系內(nèi)部之間的影響、相互的作用與制約、相互的矛盾等諸多問(wèn)題，從而尋找出解決途徑。②確立體系邊界。體系邊界要制定出那部分可以入模，那部分不可以入模。③采用因果分析。采用回路的分析法進(jìn)行局部、整體因果分析。④組建模型流圖。通風(fēng)體系動(dòng)力學(xué)引入信息流、變量流率、變量、流位各因素，組建描述體系的流圖。⑤方程建立。建立體系各變量關(guān)系函數(shù)。⑥改進(jìn)、調(diào)試、仿真模型。建模工作不是一次能夠完成的，它需要不斷進(jìn)行修改、調(diào)試，直到達(dá)到建模的要求。⑦模型的有效性驗(yàn)證。組建的模型不可能和實(shí)際一樣，所以，必須對(duì)模型進(jìn)行有效性的驗(yàn)證。

5結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性評(píng)估進(jìn)展，在工程學(xué)，統(tǒng)計(jì)和應(yīng)用數(shù)學(xué)等學(xué)科的結(jié)合也會(huì)對(duì)可靠性評(píng)估理論的展起著重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓婷婷.礦井通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及方法的研究與應(yīng)用[D].太原：太原理工大學(xué)，2018.

[2] 張海亮.基于模糊層次分析法的煤礦通風(fēng)系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古科技大學(xué)，2019.

[3] 張甫仁，景國(guó)勛，顧志凡.礦井通風(fēng)系統(tǒng)安全可靠性的灰色多層次綜合評(píng)判[J].煤炭技術(shù)，2019，20（6）：41-45.