地震诱发井工煤矿次生灾害系统研究

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1699

中国安全科学学报 ›› 2023, Vol. 33 ›› Issue (7): 196-202.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2023.07.1699

地震诱发井工煤矿次生灾害系统研究

王伟¹^,²(), 张思远³, 齐庆杰²^,⁴, 刘文岗⁴, 孙祚⁴, 李媛媛³

¹ 辽宁工程技术大学基础教学部,辽宁葫芦岛 125105
² 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院,辽宁葫芦岛 125105
³ 辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,辽宁葫芦岛 125105
⁴ 煤炭科学研究总院应急科学研究院北京 100013

收稿日期:2023-02-13 修回日期:2023-05-06 出版日期:2023-07-28

作者简介:

王伟 ( 1981—),男,安徽砀山人,博士,副教授,主要从事人工智能与模式识别、应急救援理论与技术、次生灾害信息处理技术等方面的研究。E-mail: 39846661@qq.com。

齐庆杰,教授

刘文岗,研究员

孙祚,助理研究

基金资助:
国家自然科学基金(52174188); 中国煤炭科工集团重点项目(2019-ZD-003); 辽宁省教育厅基本科研项目(面上项目)(LJKZ0362)

Study on system of secondary disasters induced by earthquakes in underground coal mine

WANG Wei¹^,²(), ZHANG Siyuan³, QI Qingjie²^,⁴, LIU Wengang⁴, SUN Zuo⁴, LI Yuanyuan³

¹ Foundation Department, Liaoning Technical University, Huludao Liaoning 125105,China
² College of Safety Science and Engineering, Liaoning Technical University, Huludao Liaoning 125105, China
³ School of Electronics and Information Engineering, Liaoning Technical University, Huludao Liaoning 125105, China
⁴ Research Institute Central Research Institute of Coal Science,Beijing 100013,China

Received:2023-02-13 Revised:2023-05-06 Published:2023-07-28

摘要/Abstract

摘要：

为研究地震灾害诱发的井工煤矿次生灾害中承灾体与次生灾害的关联性,首先基于系统科学、区域灾害系统理论,构建地震诱发井工煤矿次生灾害系统,定义系统结构、特征、功能及子系统间关系;其次在地震灾害、孕灾环境、井工煤矿承灾体等3个子系统中确定次生灾害的调查对象;然后基于语义网络对系统内的承灾体、关联关系进行知识表示,得出承灾体、次生灾害的知识表示方法。研究结果表明:地震灾害、原生灾害、次生灾害三者间具有链式关系,均会与环境共同作用于井工煤矿的承灾体。

关键词: 地震灾害, 井工煤矿, 次生灾害系统, 知识表示, 承灾体

Abstract:

In order to study the relationship between the disaster-bearing body and the secondary disaster in the second disaster of the underground coal mine induced by earthquake disaster, based on system science and regional disaster system theory, the secondary disaster system of the earthquake-induced underground coal mine was constructed, and the structure, characteristics, functions and subsystems of the system were defined. The investigation objects of secondary disasters were determined in the earthquake disaster subsystem, the pregnancy environment subsystem, and the underground coal mine disaster-bearing body subsystem. Based on the semantic network, the knowledge representation of the disaster-bearing entities and related relationships in the system was obtained, and the knowledge representation method of the disaster-bearing entities and secondary disasters was obtained. The results show that there is a chain relationship between earthquake disasters, primary disasters and secondary disasters, which will work together with the environment on the disaster-bearing body of the mining coal mine.

Key words: earthquake disaster, underground coal mine, secondary disaster system, knowledge representation, disaster bearing bodies

王伟, 张思远, 齐庆杰, 刘文岗, 孙祚, 李媛媛. 地震诱发井工煤矿次生灾害系统研究[J]. 中国安全科学学报, 2023, 33(7): 196-202.

WANG Wei, ZHANG Siyuan, QI Qingjie, LIU Wengang, SUN Zuo, LI Yuanyuan. Study on system of secondary disasters induced by earthquakes in underground coal mine[J]. China Safety Science Journal, 2023, 33(7): 196-202.

图/表 10

图1

表1

图2

图3

表2

图4

表3

地震诱发井工煤矿次生灾害系统实体表示

子系统分类及编码		实体及表示
地震灾害子系统(D)		震源中心位置(D_P);震源深度(D_H);地震烈度(D_I)
孕灾环境子系统(E)		水文(E_H);地质(E_G);地貌( $E I)$ ;植被(E_V)等
井工煤矿承灾体子系统(B)	地面工程类承灾体	工业场地(B₁);选煤厂(B₂);地面瓦斯利用工程(B₃)
	应急救援类承灾体	应急救援工作人员/医疗救护人员/安全管理人员(B₄)等
	矿井工程类承灾体	立井筒支护(B₅);斜井井筒与平硐支护(B₆);矿井安全出口(B₇);矿井通风系统(B₈);矿井瓦斯抽采及储存系统(B₉);矿井提升系统(B₁₀);矿井防排水系统(B₁₁);给水系统(B₁₂);供配电系统(B₁₃);施工作业人员(B₁₄)等

表3

表4

次生灾害系统内灾害实体表示

灾害类型
及编码

包含内容及编码

原生灾
害(F_D)

工业场地损坏(

F D B 1

)、选煤厂损坏(

F D B 2

)、瓦斯利用工程损坏(

F D B 3

)、人员受损(

F D B 4

)、立井井筒坍塌(

F D B 5

)、立井井筒坍塌(

F D B 6

)、安全出口损毁(

F D B 7

)、通风系统损毁(

F D B 8

)、瓦斯抽采系统损毁(

F D B 9

)、矿井提升系统损毁(

F D B 10

)、防排水系统损毁(

F D B 11

)、给水系统损毁(

F D B 12

)、供配电系统损毁(

F D B 13

)等

次生灾
害(S_D)

瓦斯灾害(

S D 1

);水害(

S D 2

);冲击地压灾害(

S D 3

);电气灾害(

S D 4

);其他次生灾害(

S D 5

)

表4

表5

表6

部分次生灾害知识表示实例

知识表示	含义
(D,Tra,B_i)	次生灾害系统内地震灾害D对承灾体的B_i影响
(B_i,Tra,B_j)	承灾体B_i的次生灾害链式传递给B_j
(D,Co,D_P)	地震震源中心位置信息包含于地震D信息内
(B₁,Ins, $F D B 1$ )	工业场地B₁发生工业场地损毁灾害
( $F D B 8$ ,Sec, $S D 1$ )	通风系统损毁 $F D 8$ 次生瓦斯灾害 $S D 1$
(D,RtS,B_i)	承灾体B_i针对地震灾害D设防达标

表6

参考文献 16

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承灾体名称	指标名称
供配电系统(B₁₃)	抗震设防烈度(B_13,1)
	电源线路敷是否选择不同设路径(B_13,2)
	是否采用阻燃电缆(B_13,3)
	是否避开崩塌、滑坡、泥石流、地裂、地层错位地段(B_13,4)

地震诱发井工煤矿次生灾害系统研究

Study on system of secondary disasters induced by earthquakes in underground coal mine

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子系统分类		影响因素
地震灾害子系统		震源中心位置
		震源深度
		地震烈度
孕灾环境子系统		水文情况
孕灾环境子系统		地质情况
井工煤矿承灾体子系统	地面工程类承灾体	工业场地
		选煤厂
		地面瓦斯利用工程
		生产生活配套设施
		交通系统
	应急救援类承灾体	安全管理、应急救援人员
	应急救援类承灾体	医疗救护人员
	矿井工程类承灾体	立井筒支护
		斜井井筒与平硐支护
		矿井安全出口
		矿井通风系统
		矿井瓦斯抽采及储存系统
		矿井提升系统
		矿井防排水系统
		给水系统
		供配电系统

关联关系	含义	备注
Transfer	传递	Tra
Reach the Standard	达标	RtS
Secondary	次生	Sec
Instance	实例	Ins
Contain	包含	Co
Member	成员	Me

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