基于灰色关联分析的矿井火灾影响因素危险值判定.pdf

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1、154能源技术与管理2012年第3期doi：10．39696．issn．1672—9943．2012．03．064基于灰色关联分析的矿井火灾影响因素危险值判定于之江，冯新刚(开滦钱家营矿业分公司，河北唐山063301)[摘要]火灾是煤矿严重的灾害事故，严重威胁着矿工的生命安全，阻碍着矿井的可持续发展。目前矿井火灾评价结果带有很强的主观性，评价指标体系也不完善。运用灰色理论中的灰色关联评价模型对影响煤矿火灾事故的诸多非线性、动态因素进行量化分析，确定各灾害因素的危险值，以便制定防范措施，保证矿井安全生产。[关键词]灰色系统；关联度；火灾事故；危

2、险值[中图分类号]TD75[文献标识码]B[文章编号]则第i个基本因素在t时刻与主因素的关联0引言系数为：煤矿火灾事故的诱发因素非常复杂，有自然1)因素、地质条件、安全装备、人员素质以及安全管理技术水平等，各因素之间相互关联，本构关系不△()=IX0()一()I(2)完全清晰，具有典型的灰色系统特性。而国内外针A．~=minminIXo(t)一()l(3)对不确定性因素理论有三种，模糊理论(FuzzyA．~=maxmaxIX0(t)一(￡)I(4)Theory)、概率论(Probability)和灰色理论(Grey式中(f)一时间两序列的绝对

3、差值；Theory)。灰关联分析主要针对运转过程和本构关△一△各时间绝对差中的最小值系不清晰或缺乏原始物理模型的灰关联序列化、与最大值；模式化，进而建立灰关联模型，进而显化各因素之JD一分辨系数，取值为【O，1]，一般情况间的灰关系，量化各个指标。诱发煤矿火灾事故的危险因素很多，其危险程度也各不相同。各因素只取0．5。公式(1)计算出的数据序列较多，反映出的信能表征影响火灾事故一部分特征，但是各因素对诱发火灾的作用程度大小，即危险值目前还没有息过于分散，很难做出准确判断，因此，应用关联统一的定论。通过综合分析山西地区部分煤矿安度r0／来比较各

4、因素对主因素的关联程度。全现状，探究矿井火灾事故的诱发因素，并运用灰=1EL()(5)色关联分析法确定各因素的危险值，为煤矿安全、可持续生产提供理论依据。关联度r0／值越大，基本因素对主因素的影响程度就越大，其在结构中的重要性也越大。1灰色关联分析2现状分析灰色关联分析的特征是依据因素之间的几何相似程度来判定因素间的相互结构关系和基本因以近几年山西地区8个典型火灾煤矿作为研素对主因素的作用程度。因此，所建立的灰色关联究样本，并结合目前国内煤矿安全管理现状，把这模型是因素相互关系的序列模型，不是简单的函些危险因素归类总结，确定了影响火灾事故发生

5、数关系式。灰色关联分析重点研究各因素间的数指标及各矿井安全指标值如表1所示。为充分反值差异及其序列关系，以此获得序列间的差异信映山西矿区的基本情况和构建指标的合理性，表息，建立差异信息空间和计算差异信息比较测度1中赋值是在基础资料分析和专家打分的基础上(灰关联度)；确定各因素间的序关系。确定的合理算术平均值。其中，煤层自燃等级、工设：主因素序列：{X。(t)}；基本因素序列：{人培训状况、通风状况、安全管理现状、可燃物和(t)}；其中：i=1，2，3，⋯，N；f=1，2。3，⋯，电器失爆率等因素均为定量化的指标。2012年第3期于之江，等基于

6、灰色关联分析的矿井火灾影响因素危险值判定155表1煤矿火灾事故诱发因素通过公式(2)确定求绝对差()，然后由公式(3)和公式(4)确定△～与△～，根据公式(1)确定关联系数)。最后计算，￡)=，如表4所示。表4各因素与危险值的关联系数2．1数据序列选取为分析各指标间的相关联程度，这里选取危公式(5)计算出各因素与危险值的关联度如险值作为基本因素，然后对其它因素进行灰关联表5所示。分析，原始数据如表2所示。表5各指标与危险值的关联度表2原始数据序列3结果分析基于上述数据统计分析，计算了各危险因素的危险值大小：煤层自燃等级、通风状况、电器失2．2

7、无量纲化处理爆率、安全管理状况、可燃物、工人培训状况。分析由于表2中各数列的单位不同，必须对原始表明山西地区部分煤炭企业掌握煤层自燃等级、数据作无量纲化处理，使其具有可比性。无量纲处完善矿井通风管理、提高矿井安全管理水平，是预理的方法有数据初值化、数据均值化以及数据的防火灾事故的主要技术措施。极差化等，目前常用的一般是数据的均值化。即：4结论：(f)：型(6)煤矿火灾的影响因素众多，通过对典型煤矿一1火灾事故案例分析，确定煤矿火灾事故评价指标X】_=X(t)／M(7)=1体系由煤层自燃等级、工人培训状况、通风状况、均值化处理后的数据如表3所示

8、。安全管理现状、可燃物和电器失爆率等构成。并通表3无量纲处理后的各数据序列过灰色关联评价模型对影响煤矿火灾事故的诸多非线性、动态因素进行量化分析，确定各灾害因素的危