礦井熱動力災(zāi)害救援安全性評價與動態(tài)預(yù)測.pdf

1、礦井熱動力災(zāi)害是煤礦的重大災(zāi)害類型，具有突發(fā)性強(qiáng)、災(zāi)情發(fā)展迅速、傷亡人數(shù)大、容易引發(fā)繼發(fā)災(zāi)害、救援困難等特點(diǎn)。在災(zāi)害救援過程中，由于災(zāi)區(qū)存在的熱力作用，往往會造成災(zāi)區(qū)通風(fēng)紊亂，使災(zāi)情更加模糊化和復(fù)雜化，隨時都有可能發(fā)生瓦斯爆炸。加之，救援決策往往會遇到進(jìn)退取舍“兩難”的問題，一旦決策失誤，就有可能造成救援人員傷亡，擴(kuò)大事故嚴(yán)重程度。因此，研究礦井熱動力災(zāi)害救援安全性評價和動態(tài)預(yù)測方法，將對救援決策具有重要的理論指導(dǎo)意義。
　　論文

2、首先總結(jié)了礦井熱動力災(zāi)害的成因、影響因素、災(zāi)害類型和傳播蔓延特性，分析了礦井熱動力繼發(fā)災(zāi)害的類型和致災(zāi)形式，得到了礦井熱動力災(zāi)害致災(zāi)特點(diǎn)和規(guī)律；從救援人員的角度分析了各種繼發(fā)災(zāi)害的危險性，得到熱力作用下的熱動力繼發(fā)災(zāi)害具有極強(qiáng)的模糊性和難預(yù)測性等特點(diǎn)，尤其是繼發(fā)性瓦斯爆炸更加難以準(zhǔn)確判定，嚴(yán)重威脅救援人員的生命安全。
　　根據(jù)瓦斯爆炸的形成條件和影響因素，結(jié)合煤礦發(fā)生瓦斯爆炸的特點(diǎn)和規(guī)律，提出了瓦斯爆炸判定方法，可用來判定瓦斯爆炸

3、時間、概率和位置三個關(guān)鍵指標(biāo)；根據(jù)熱動力災(zāi)變發(fā)生后，災(zāi)區(qū)瓦斯和氧氣濃度升高速度等特點(diǎn)，將瓦斯爆炸分為高濃度瓦斯爆炸和低濃度瓦斯爆炸，并劃分了相應(yīng)的瓦斯爆炸時間范圍；根據(jù)瓦斯積聚特點(diǎn)，將井下區(qū)域分為封閉區(qū)域和巷道區(qū)域兩大類，結(jié)合提出的判定方法對這兩類區(qū)域瓦斯爆炸的特點(diǎn)和危險性進(jìn)行了分析，同時也驗證了該方法的科學(xué)性和合理性。
　　基于現(xiàn)代事故致因理論，采用“人-機(jī)-環(huán)-管理”系統(tǒng)分析法，將影響災(zāi)害救援安全性的因素分為14個大類、50個

4、小類，初步建立了礦井熱動力災(zāi)害救援安全性評價指標(biāo)；在分析和總結(jié)評價指標(biāo)的篩選、優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合評價目標(biāo)的特點(diǎn)和評價指標(biāo)的建立原則，采用Delphi法和AHP法對評價指標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化，得到了優(yōu)選的礦井熱動力災(zāi)害救援安全評價指標(biāo)；針對礦井熱動力災(zāi)害救援安全性評價指標(biāo)的特點(diǎn)，提出了指標(biāo)的處理、量化和權(quán)重賦值方法。
　　基于提出的評價模型的建模思路和優(yōu)選的評價指標(biāo)，采用AHP分析法和模糊理論，建立了AHP-FCE評價模型；利用3個具體

5、的煤礦熱動力災(zāi)害救援案例對該模型進(jìn)行了檢驗；結(jié)合煤礦與非煤礦山的異同，首先將該模型應(yīng)用于非煤礦山事故救援中，對評價指標(biāo)中“人-機(jī)-管理”部分和模型的合理性進(jìn)行了驗證；然后，將該模型應(yīng)用于搜集到的20個礦井熱動力災(zāi)害救援案例中的60組災(zāi)情，進(jìn)行了安全等級評價，為基于人工智能算法的動態(tài)預(yù)測模型提供了科學(xué)準(zhǔn)確的樣本數(shù)據(jù)。
　　結(jié)合礦井熱動力災(zāi)害救援安全性評價的特點(diǎn)，引進(jìn)了極限學(xué)習(xí)機(jī)理論和算法；分析和總結(jié)了常見極限學(xué)習(xí)機(jī)的算法步驟和特點(diǎn)，