中国安全科学学报 ›› 2022, Vol. 32 ›› Issue (8): 146-153.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2022.08.1633
收稿日期:
2022-01-09
修回日期:
2022-05-10
出版日期:
2022-09-05
发布日期:
2023-02-28
通讯作者:
杨玉中
作者简介:
李金蓉 (1998—),女,宁夏中卫人,硕士研究生,主要研究方向为煤矿安全风险评价。E-mail: sky_ljrong@163.com。 |
杨玉中,教授。
基金资助:
LI Jinrong(), YANG Yuzhong**()
Received:
2022-01-09
Revised:
2022-05-10
Online:
2022-09-05
Published:
2023-02-28
Contact:
YANG Yuzhong
摘要:
为了评估煤矿通风系统风险等级并确定敏感指标,首先基于通风系统的特点及相关文献标准,从"人、机、环、管"4个角度,选取16个主要指标,并建立评价指标体系;然后引入可有效融合信息的DS理论-贝叶斯网络模型,以构建煤矿通风系统风险评估模型;最后以河南某煤矿的实际调研数据为例,计算指标权重和风险概率,进行风险推理和敏感性分析,得到该矿通风系统风险等级和敏感指标。研究结果表明:该煤矿通风系统的风险等级为一般,敏感指标为通风巷道失修率、回风段阻力占比、人员平均工龄和主要通风机效率。
李金蓉, 杨玉中. DS理论-贝叶斯网络下的煤矿通风系统风险评估*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(8): 146-153.
LI Jinrong, YANG Yuzhong. Risk assessment of ventilation system in coal mines based on DS theory and Bayesian network[J]. China Safety Science Journal, 2022, 32(8): 146-153.
表1
煤矿通风系统风险评估指标等级划分
2级指标 | 风险等级 | ||||
---|---|---|---|---|---|
1级 | 2级 | 3级 | 4级 | 5级 | |
作业人员平均工龄/a | [0,2) | [2,4) | [4,6) | [6,10) | [10,∞) |
平均每年培训时长/d | [0,2) | [2,4) | [4,6) | [6,8) | [8,∞) |
作业人员"三违"率/% | [16,∞) | [12,16) | [8,12) | [4,8) | [0,4) |
风量供需比/% | [1.5,∞) [0,1) | [1.4,1.5) | [1.3,1.4) | [1.2,1.3) | [1,1.2) |
有效风量率/% | [0,60) | [60,70) | [70,80) | [80,90) | [90,100] |
矿井外部漏风率/% | [15,∞) | [10,15) | [6,10) | [2,6) | [0,2) |
主通风机效率/% | [0,50) | [50,65) | [65,80) | [80,95) | [95,100] |
通风构筑物质量合格率/% | [0,80) | [80,85) | [85,90) | [90,95) | [95,100] |
等积孔/m2 | [0,0.5) | [0.5,1) | [1,1.5) | [1.5,2) | [2,∞) |
回风段阻力占比/% | [60,100) | [50,60) | [40,50) | [30,40) | [0,30) |
通风巷道失修率/% | [7,100) | [5,7) | [3,5) | [1,3) | [0,1) |
矿井气候(合格量化分值) | [0,60) | [60,70) | [70,80) | [80,90) | [90,100] |
持证上岗率/% | [0,60) | [60,70) | [70,80) | [80,90) | [90,100] |
安全投入占比/% | [0,60) | [60,70) | [70,80) | [80,90) | [90,100] |
应急措施完备率/% | [0,60) | [60,70) | [70,80) | [80,90) | [90,100] |
管理制度完备率/% | [0,60) | [60,70) | [70,80) | [80,90) | [90,100] |
表3
4位专家对2级指标的评估结果
指标 | 专家1 | 专家2 | 专家3 | 专家4 |
---|---|---|---|---|
C11 | ({V3},0.8; {V4},0.2) | ({V3},1.0) | ({V3},0.5; {V4},0.5) | ({V4},0.1; {V3},0.9) |
C12 | ({V5},0.6; {V4},0.4) | ({V5},0.2; {V4},0.8) | ({V4},1.0) | ({V5},1.0) |
C13 | ({V3},1.0) | ({V3},0.5; {V4},0.5) | ({V3},0.7; {V4},0.3) | ({V4},0.6; {V3},0.4) |
C21 | ({V3},0.7; {V2},0.3) | ({V3},0.6; {V2},0.4) | ({V3},1.0) | ({V3},0.8; {V2},0.2) |
C22 | ({V3},0.8; {V2},0.2) | ({V3},1.0) | ({V3},0.7; {V4},0.3) | ({V3},1.0) |
C23 | ({V4},1.0) | ({V5},0.2; {V4},0.8) | ({V3},0.1; {V4},0.9) | ({V3},0.8; {V4},0.2) |
C24 | ({V3},0.5; {V2},0.5) | ({V2},1.0) | ({V1},0.3; {V2},0.7) | ({V1},0.1; {V2},0.9) |
C25 | ({V3},1.0) | ({V3},0.7; {V4},0.3) | ({V3},1.0) | ({V3},0.5; {V4},0.5) |
C31 | ({V3},0.8; {V4},0.2) | ({V4},1.0) | ({V3},0.1; {V4},0.9) | ({V3},0.5; {V4},0.5) |
C32 | ({V3},0.9; {V4},0.1) | ({V3},1.0) | ({V3},0.8; {V4},0.2) | ({V3},0.5; {V4},0.5) |
C33 | ({V2},1.0) | ({V3},0.8; {V2},0.2) | ({V3},0.5; {V2},0.5) | ({V1},0.1; {V2},0.9) |
C34 | ({V4},0.8; {V5},0.2) | ({V4},1.0) | ({V5},0.1; {V4},0.9) | ({V4},0.6; {V5},0.4) |
C41 | ({V5},0.5; {V4},0.5) | ({V5},0.4; {V4},0.6) | ({V4},1.0) | ({V5},0.7; {V4},0.3) |
C42 | ({V3},1.0) | ({V3},0.5; {V4},0.5) | ({V3},0.5; {V4},0.5) | ({V3},0.3; {V4},0.7) |
C43 | ({V3},0.4; {V4},0.6) | ({V4},1.0) | ({V5},0.2; {V4},0.8) | ({V3},0.5; {V4},0.5) |
C44 | ({V5},1.0) | ({V5},0.7; {V4},0.3) | ({V5},0.8; {V4},0.2) | ({V5},1.0) |
表4
信任结构的权重因子
指标 | 专家1 | 专家2 | 专家3 | 专家4 | 指标 | 专家1 | 专家2 | 专家3 | 专家4 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
C11 | 0.309 8 | 0.235 5 | 0.178 9 | 0.275 8 | C31 | 0.157 9 | 0.219 3 | 0.280 7 | 0.342 1 |
C12 | 0.367 9 | 0.301 8 | 0.226 5 | 0.103 7 | C32 | 0.272 4 | 0.227 6 | 0.317 3 | 0.182 7 |
C13 | 0.176 0 | 0.274 7 | 0.324 0 | 0.225 3 | C33 | 0.235 2 | 0.155 6 | 0.346 3 | 0.262 9 |
C21 | 0.271 5 | 0.228 5 | 0.207 1 | 0.292 6 | C34 | 0.292 9 | 0.228 5 | 0.271 5 | 0.207 1 |
C22 | 0.253 6 | 0.262 8 | 0.220 8 | 0.262 8 | C41 | 0.299 3 | 0.348 6 | 0.151 4 | 0.200 7 |
C23 | 0.271 7 | 0.304 9 | 0.330 2 | 0.093 2 | C42 | 0.142 6 | 0.319 5 | 0.319 5 | 0.218 4 |
C24 | 0.185 7 | 0.256 3 | 0.266 5 | 0.291 5 | C43 | 0.280 2 | 0.230 6 | 0.258 7 | 0.230 6 |
C25 | 0.250 0 | 0.299 3 | 0.250 0 | 0.200 7 | C44 | 0.250 0 | 0.228 5 | 0.271 5 | 0.250 0 |
表5
2级指标评价融合结果及其权重
指标 | 融合评价 | 最终评估结果 | 权重 |
---|---|---|---|
C11 | m({V3})=0.994 0;m({V4}) =0.006 0 | 0.498 8 | 0.409 4 |
C12 | m({V5})=0.128 1;m({V4}) =0.871 9 | 0.274 4 | 0.225 2 |
m({V3})=0.725 9;m({V4}) =0.274 1 | 0.445 2 | 0.365 4 | |
C21 | m({V3})=0.978 8;m({V2}) =0.021 2 | 0.504 2 | 0.201 6 |
C22 | m({V2}) =0.000 1;m({V3})=0.999 7;m({V4}) =0.000 2 | 0.500 0 | 0.199 9 |
C23 | m({V3}) =0.007 5;m({V4})=0.992 1;m({V5}) =0.000 4 | 0.301 4 | 0.120 5 |
C24 | m({V1}) =0.001 6;m({V2})=0.996 8;m({V3}) =0.001 6 | 0.700 0 | 0.279 9 |
C25 | m({V3})=0.977;m({V4}) =0.023 | 0.495 4 | 0.198 1 |
C31 | m({V3})=0.176 4;m({V4}) =0.8236 | 0.335 3 | 0.190 5 |
C32 | m({V3}) =0.993 9;m({V4})=0.0061 | 0.498 6 | 0.283 4 |
C33 | m({V1}) =0.000 2;m({V2})=0.631 9;m({V3}) =0.367 9 | 0.626 5 | 0.356 0 |
C34 | m({V5})=0.003 6;m({V4}) =0.996 4 | 0.299 3 | 0.170 1 |
C41 | m({V5})=0.539 5;m({V4}) =0.460 5 | 0.192 1 | 0.198 2 |
C42 | m({V3})=0.323 7;m({V4}) =0.676 3 | 0.364 7 | 0.376 4 |
C43 | m({V3}) =0.056 1;m({V4})=0.943 7;m({V5}) =0.000 2 | 0.311 8 | 0.321 8 |
C44 | m({V5})=0.997 9;m({V4}) =0.002 1 | 0.100 4 | 0.103 6 |
表6
1级指标评价融合结果及其权重
指标 | 融合评价 | 评估结果 | 权重 |
---|---|---|---|
B1 | m({V3})=0.996 9;m({V4})=0.002 9;m({V5}) =0.000 2 | 0.499 3 | 0.262 0 |
B2 | m({V2})=0.016 9;m({V3})=0.974 6;m({V4}) =0.008 5 | 0.5017 | 0.263 3 |
B3 | m({V2})=0.191 5;m({V3})=0.766;m({V4})=0.042 5 | 0.529 8 | 0.278 1 |
B4 | m({V3})=0.392 2;m({V4})=0.588 2;m({V5}) =0.019 6 | 0.374 5 | 0.196 6 |
[1] |
doi: 10.1016/j.psep.2017.02.023 |
[2] |
doi: 10.1016/j.psep.2020.01.003 |
[3] |
鲁锦涛, 任利成, 戎丹, 等. 基于灰色-物元模型的煤矿瓦斯爆炸风险评估[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(2):99-105.
doi: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2021.02.014 |
doi: 10.16265/j.cnki.issn 1003-3033.2021.02.014 |
|
[4] |
皮子坤, 贾宝山, 贾廷贵, 等. 基于前景理论和区间数的煤矿瓦斯爆炸风险评价[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(6):91-96.
doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.06.016 |
doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.06.016 |
|
[5] |
苏盈盈, 刘兴华, 李景哲, 等. 矿井通风系统指标体系的约简及其安全评价[J]. 中国安全科学学报, 2013, 23(9):83-89.
|
|
|
[6] |
丁厚成, 黄新杰. 基于 AHP-FCE 的煤矿通风系统可靠性评价研究[J]. 自然灾害学报, 2013, 22(3):153-159.
|
|
|
[7] |
张聪聪, 吴世跃, 安省伟, 等. 煤矿通风系统可靠性评价[J]. 工矿自动化, 2015, 41(1):114-118.
|
|
|
[8] |
马恒, 苗倩斐, 韩宝华, 等. 矿井通风系统稳定性SD预测仿真分析[J]. 中国安全生产科学技术, 2019, 15(12):108-114.
|
|
|
[9] |
韩艳杰, 张志军, 李亚俊. 基于新型综合集成法的矿井通风系统安全评价[J]. 中国安全生产科学技术, 2014, 10(2):75-80.
|
|
|
[10] |
张加国, 张庆财. 运用风险事故树分析矿井通风系统安全性[J]. 煤炭科学技术, 2020, 48(增2):169-173.
|
|
|
[11] |
王文辉, 杨玉中, 孔静, 等. 基于熵权的矿井通风系统灰色综合评价[J]. 工业安全与环保, 2011, 37(12):39-41.
|
|
|
[12] |
doi: 10.1016/j.amc.2014.07.065 |
[13] |
doi: 10.1016/j.dss.2004.04.015 |
[14] |
张军, 涂国平. 加权平均法解决证据理论中的失效问题[J]. 微计算机信息, 2007, 23(11-3):202-203,225.
|
|
|
[15] |
|
[16] |
李贤功, 宋学锋, 张明慧, 等. 矿山安全态势预测预警研究[J]. 工矿自动化, 2021, 47(5):35-39,111.
|
|
[1] | 赵建伟, 谢磊, 杨洋, 胡昕源, 欧昌奎, 曾荣. 基于ISM-BN的内河船舶航行风险因素研究*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(8): 37-44. |
[2] | 法慧妍, 帅斌, 吕敏, 黄文成. 基于WBS-RBS和IFWA算子的中欧班列多式联运安全风险评估[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(6): 200-206. |
[3] | 刘嘉豪, 余杨, 张振兴, 余建星, 王巍巍, 傅一钦. 二维云模型和贝叶斯网络的立管风险评估方法[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(5): 147-154. |
[4] | 辛保泉, 喻健良, 党文义, 白永忠, 于安峰. 定量风险评估视域下的多组分混合物危险特性[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(4): 80-85. |
[5] | 卢颖, 赵志攀, 姜学鹏, 吴锦东, 范小鹏. 大数据视域下体育场馆动态火灾风险指标研究[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(4): 155-162. |
[6] | 鲁义, 伍江乐, 邵淑珍, 施式亮, 周荣义, 王伟. 基于贝叶斯网络的危化品道路运输事故推理模型[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(3): 174-182. |
[7] | 黄杰, 张显峰. 以南疆为例的区域暴恐袭击风险评估[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(2): 192-199. |
[8] | 张鸽. 基于累积接尘量的尘肺病风险评估方法[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(2): 200-206. |
[9] | 石娟, 常丁懿, 郑鹏. 基于BP神经网络的建筑工人不安全行为预警模型[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(1): 27-33. |
[10] | 韩鹏, 王军, 王启, 赵嶷飞. 基于飞行剖面的航空器试飞活动空管风险研究[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(1): 149-156. |
[11] | 刘继川, 桂蕾. 城市公共安全风险评估与控制对策研究:以武汉市为例[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(1): 164-171. |
[12] | 王鹏. 论铁路企业风险评估与隐患排查的相互应用[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(S1): 80-85. |
[13] | 吴声声, 王祥尧. 基于多级可拓的风电场运营脆弱性评价[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(S1): 170-175. |
[14] | 阎红巧, 陈怡玥, 田琨, 胡瑾秋, 冒亚明, 周靖桐. 企业安全生产关键指标体系与风险评价模型*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(9): 21-28. |
[15] | 辛保泉, 党文义, 喻健良, 王溪舸, 闫兴清, 卢卫. 石化过程蒸气云爆炸抗爆设防荷载定量评估方法*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(9): 113-118. |
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