解明聰

（四川大學(xué)匹茲堡學(xué)院,四川 成都 610065）

20世紀(jì)30年代，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（又稱安全評(píng)價(jià)）出現(xiàn)在美國(guó)保險(xiǎn)行業(yè)，20世紀(jì)60年代發(fā)展迅速，逐漸在美國(guó)的軍工行業(yè)應(yīng)用。吳電軍等研究出利用層次分析法和MATLAB對(duì)影響煤礦安全的評(píng)價(jià)指標(biāo)特征根求解的方法[1]。趙國(guó)彥等在傳統(tǒng)的模糊綜合評(píng)價(jià)法基礎(chǔ)上結(jié)合了層次分析法，提出新的綜合性評(píng)價(jià)模型[2]。張麗等將層次分析法和模糊數(shù)學(xué)模應(yīng)用于企業(yè)的應(yīng)急救援評(píng)估[3]。針對(duì)黑岱溝露天礦爆破現(xiàn)狀，建立爆破風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，對(duì)評(píng)價(jià)中影響較大的安全風(fēng)險(xiǎn)和不足之處提出改進(jìn)措施。

1 模糊層次分析法

1.1 劃分評(píng)價(jià)單元

在爆破作業(yè)環(huán)節(jié)中，危害造成的影響不同且復(fù)雜，將其劃分為不同的評(píng)價(jià)單元，可以針對(duì)不同的單元進(jìn)行評(píng)價(jià)，再將各單元評(píng)價(jià)結(jié)果綜合成為最終的評(píng)價(jià)結(jié)果[4]。

1.2 層次分析法

層次分析法是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家Thomas L. Saaty在20世紀(jì)70年代初提出。這是一種融合了定性和定量方法的決策手段，用于解決多層次、多目標(biāo)、多屬性的問題[5]。

1.2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型

將亟待解決的問題中主要影響因素，自上而下進(jìn)行遞階層次劃分，最高層為目標(biāo)層，中間層為準(zhǔn)則層，最底層是方案。

1.2.2 構(gòu)造判斷矩陣

判斷矩陣是指同一層的評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)上一層的影響程度，將兩兩評(píng)價(jià)指標(biāo)之間進(jìn)行對(duì)照，利用1-9標(biāo)度法，建立重要程度判斷矩陣。

1.2.3 計(jì)算權(quán)重向量

確定方案層的權(quán)重，是將同一層的指標(biāo)對(duì)上一層的影響關(guān)聯(lián)度以權(quán)重向量的方式展現(xiàn)，計(jì)算判斷矩陣的特征向量，常用的方法有三種[6]，算術(shù)平均法[7]、幾何平均法、MATLAB法。

1.2.4 一致性檢驗(yàn)

層次分析法最后一步，是對(duì)最大特征值和特征向量進(jìn)行一致性檢驗(yàn)[8]，得到一致性比例CR<0.1，表示通過了一致性檢驗(yàn)，可以確定指標(biāo)權(quán)重的合理性。若CR<0.1則說明判斷矩陣通過一次性檢驗(yàn)，反之則需要修改判斷矩陣。

1.3 模糊綜合評(píng)價(jià)法

模糊綜合評(píng)價(jià)法[9]是模糊數(shù)學(xué)的一種方法，適用于評(píng)價(jià)的對(duì)象沒有精準(zhǔn)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，引用模糊數(shù)學(xué)的定義，將評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)定量化，確定各影響因素的隸屬度，從而劃分評(píng)價(jià)的等級(jí)。

1.4 模糊層次分析法

模糊層次分析法將層次分析法得到的權(quán)重向量直接引用，融合模糊評(píng)價(jià)法得到評(píng)價(jià)模型.通過綜合評(píng)價(jià)模型，可以得到評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，根據(jù)模型的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)確定評(píng)價(jià)對(duì)象的等級(jí)，對(duì)比實(shí)際情況與評(píng)價(jià)結(jié)果是否符合，可以科學(xué)的方法驗(yàn)證評(píng)價(jià)模型建立的可行性，同時(shí)提高了評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性。

2 工程概況

黑岱溝煤礦采區(qū)的內(nèi)巖石主要為砂巖及泥巖，普氏硬度系數(shù)f=6～7，屬于半堅(jiān)硬-堅(jiān)硬巖石，主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下：

爆破參數(shù)。如表1所示。

表1 爆破設(shè)計(jì)參數(shù)

2.1 構(gòu)建指標(biāo)體系

根據(jù)黑岱溝煤礦爆破現(xiàn)狀，可以將評(píng)價(jià)一級(jí)指標(biāo)劃分為經(jīng)濟(jì)效益U1、爆破質(zhì)量U2、安全管理U3,評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

2.1.1 一級(jí)權(quán)重

首先，5位專家根據(jù)1-9標(biāo)度表，對(duì)一級(jí)權(quán)重指標(biāo)經(jīng)濟(jì)效益（U1）、爆破質(zhì)量（U2）、安全管理（U3）進(jìn)行打分，專家1對(duì)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的判斷矩陣A為：

最大特征值λmax=3.0649，CI=0.0324，CR=0.0624<0.1，符合一致性檢驗(yàn)。使用平均值法確定這三者的權(quán)重向量，得到一級(jí)權(quán)重向量WU。

2.1.2 二級(jí)權(quán)重

（1）經(jīng)濟(jì)效益下二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量WU1。

安全管理是一個(gè)系統(tǒng)性的模式，每一個(gè)作業(yè)都需要加強(qiáng)安全管理，才能使整個(gè)系統(tǒng)的安全性提高，經(jīng)濟(jì)效益和爆破質(zhì)量對(duì)整個(gè)礦山的安全系統(tǒng)來說是一個(gè)單獨(dú)的部分，將安全管理提高到一定的水平，經(jīng)濟(jì)和爆破質(zhì)量的安全也會(huì)得到改善。大塊率和炸藥單耗對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的影響較大，大塊率的產(chǎn)生會(huì)增加二次破碎的次數(shù)，增加了工作量、炸藥量，會(huì)使爆破成本增加，有效控制大塊率，可以減少不必要的經(jīng)濟(jì)支出。早爆、拒爆在爆破時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的危害，早爆、拒爆在專家的判斷中占比也是非常大，露天礦山的事故多半是由于早爆或者盲炮造成，及時(shí)正確的處理非正常炮孔可以降低事故發(fā)生率。

2.2 模糊綜合評(píng)價(jià)模型

2.2.1 量化評(píng)級(jí)指標(biāo)

確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的分值，建立評(píng)價(jià)集 V= { V1, V2,V3,V4,V5}，如表2所示。

表2 評(píng)價(jià)等級(jí)

經(jīng)濟(jì)效益和爆破質(zhì)量下的二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)礦山的爆破參數(shù)以及實(shí)際的爆破效果進(jìn)行量化，安全管理下的二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，是以目標(biāo)的完成率來標(biāo)度[10]，對(duì)其進(jìn)行量化分級(jí)。如表5所示。

表3 評(píng)價(jià)指標(biāo)量化評(píng)分表

最終模糊綜合評(píng)價(jià)模型B見公式（1）

2.2.2 隸屬度確定

各評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度由5位專家打分獲得，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際爆破情況，對(duì)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)給出評(píng)分，打分結(jié)果如表6所示。

綜上所述，由專家打分和模糊評(píng)價(jià)模型都可以驗(yàn)證黑岱溝露天煤礦爆破的安全評(píng)價(jià)等級(jí)為V1，整體的作業(yè)是比較安全的，但是在飛石、大塊率以及防護(hù)措施方面的安全性還是需要進(jìn)一步提高，管理方面需要更加的完善和落實(shí)。

3 結(jié)論

（1）露天礦爆破中的爆破參數(shù)、爆破施工評(píng)價(jià)單元下的影響因素會(huì)造成大塊率、根底、飛石等危害，安全管理會(huì)對(duì)早爆拒爆現(xiàn)象、邊坡防護(hù)和周圍建筑的減震措施等造成一定的影響。

（2）黑岱溝煤礦的爆破評(píng)分為91.88，評(píng)價(jià)等級(jí)是V1（安全），大塊率、早爆、拒爆、規(guī)章制度的權(quán)重較高，針對(duì)降低大塊率、防護(hù)措施、安全責(zé)任方面提出合理建議，降低潛在事故發(fā)生率，提高安全生產(chǎn)水平。