基于本体的煤矿灾害事故案例推理研究
发布时间：2021-06-07 23:43
国家煤矿监察局统计数据显示近年来瓦斯爆炸事故频发,因其损害伤亡大,相较于其他煤矿安全事故,影响范围更广。因此迫切要求建立煤矿瓦斯安全防控预警机制,用于规范煤矿安全生产。另外,学术界对瓦爆事故描述欠缺统一的标准,且现有知识库在知识攫取、表示、互享、复用上还存在缺陷。所以还需设计一套严格标准的知识结构以解决知识库冗余、语义异构等问题。而事故树本体就能弥补这些缺陷,它能理清概念间的逻辑关系,描述事故因果,改善知识表达困境,使知识更体系化。CBR（基于案例推理）随着知识图谱的兴起越发成为智能化领域的研究焦点。传统安全决策系统以当下案例及应急备案为主,一旦遇到事故,决策系统将推荐应急备案给用户。这种单一的预案系统无法满足煤矿复杂生产环境对安全系统提出的更高要求,而本文构建的基于本体的案例推理算法决策支持系统类似人类思维模式,该系统结合现实案例进行检索系统“大脑”内与之最似曾相识的已有案例,从而为当前案例提供决策支持。本文在井下瓦斯爆炸事故背景下,以本体知识为基础,在本体编辑工具Protege上构建了高表达能力的事故本体,将本体与案例推理融合,深入研究了基于本体的案例推理,分析了最小割集与最小径集...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
012-2015年矿井安全事件致亡人数比例Figure1-1Proportionofdeathsfromcoalminesafetyaccidentsin2012-2015统计数据表明，2012-2015年瓦爆占所有种类事故致亡人数比例依次为35%、
占比2004 492 13.5 1900 31.5 3.92005 414 12.5 2171 36.6 5.22006 327 11.1 1319 27.8 4.02007 272 11.2 1084 28.6 4.02008 182 9.3 778 24.2 4.32009 157 9.7 755 28.7 4.82010 145 10.3 623 25.6 4.32011 119 9.9 533 27 4.52012 72 9.2 350 25.3 4.92013 59 9.8 348 32.6 5.92014 47 9.2 266 28.6 5.72015 45 12.8 171 28.6 3.8上表纵向统计数据表明，瓦爆事件次数在此十年间具有逐年稳步下降趋势 1-2 直观体现这一规律：从 2004 年 492 起降至 2015 年 45 起，约降至原十一，死亡人数也从 2004 年 1900 人稳步降至 2015 年 171 人，同样约降至原之一，这反映了我国在矿井安全管控上已有显著成效。
统计数据来源于《中国煤矿事故暨专家点评集》，样本选取自 1950-2000 年间的 467 起瓦爆事件，统计结果如图1-3 所示[3-5]。图 1-3 基于事故等级的次数和死亡人数比例Figure 1-3 The proportion of accidents and deaths based on the accident grade1.1.2 事故机理随着科技进步及煤矿生产方式变革，瓦斯爆炸的神秘面纱逐渐被人们揭开，下面简要分析瓦斯爆炸事故致因机理。随着煤炭被开采及工作面的推进，煤层蕴含的瓦斯也随之溢出，一旦涌出的瓦斯遇到合适反应条件，如氧气浓度合适，井下有电气火花，瓦斯浓度值处于最易爆炸区间，瓦斯爆炸将在瞬间一触即发。所以在瓦爆人为可操控时，建立一套完善的瓦斯爆炸事前预防及事后完善处理机制，对矿井安全生产具有重要现实意义。具体来说，一个完整的瓦爆灾害至少满足 3 个基本因素：瓦斯体积分数在5%到 16%之间，氧气体积分数达到 12%，火花达到 650-750℃。除密闭区域外，井下氧气的体积分数一般在 12%以上，而井下系统各复杂因素在动态变化下的随机性给事故提供了可能性[6]。瓦斯事故可看成是甲烷在合适氧气浓度下遇到火花发生的剧烈化学过程，其
本文编号：3217534
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
012-2015年矿井安全事件致亡人数比例Figure1-1Proportionofdeathsfromcoalminesafetyaccidentsin2012-2015统计数据表明，2012-2015年瓦爆占所有种类事故致亡人数比例依次为35%、
占比2004 492 13.5 1900 31.5 3.92005 414 12.5 2171 36.6 5.22006 327 11.1 1319 27.8 4.02007 272 11.2 1084 28.6 4.02008 182 9.3 778 24.2 4.32009 157 9.7 755 28.7 4.82010 145 10.3 623 25.6 4.32011 119 9.9 533 27 4.52012 72 9.2 350 25.3 4.92013 59 9.8 348 32.6 5.92014 47 9.2 266 28.6 5.72015 45 12.8 171 28.6 3.8上表纵向统计数据表明，瓦爆事件次数在此十年间具有逐年稳步下降趋势 1-2 直观体现这一规律：从 2004 年 492 起降至 2015 年 45 起，约降至原十一，死亡人数也从 2004 年 1900 人稳步降至 2015 年 171 人，同样约降至原之一，这反映了我国在矿井安全管控上已有显著成效。
统计数据来源于《中国煤矿事故暨专家点评集》，样本选取自 1950-2000 年间的 467 起瓦爆事件，统计结果如图1-3 所示[3-5]。图 1-3 基于事故等级的次数和死亡人数比例Figure 1-3 The proportion of accidents and deaths based on the accident grade1.1.2 事故机理随着科技进步及煤矿生产方式变革，瓦斯爆炸的神秘面纱逐渐被人们揭开，下面简要分析瓦斯爆炸事故致因机理。随着煤炭被开采及工作面的推进，煤层蕴含的瓦斯也随之溢出，一旦涌出的瓦斯遇到合适反应条件，如氧气浓度合适，井下有电气火花，瓦斯浓度值处于最易爆炸区间，瓦斯爆炸将在瞬间一触即发。所以在瓦爆人为可操控时，建立一套完善的瓦斯爆炸事前预防及事后完善处理机制，对矿井安全生产具有重要现实意义。具体来说，一个完整的瓦爆灾害至少满足 3 个基本因素：瓦斯体积分数在5%到 16%之间，氧气体积分数达到 12%，火花达到 650-750℃。除密闭区域外，井下氧气的体积分数一般在 12%以上，而井下系统各复杂因素在动态变化下的随机性给事故提供了可能性[6]。瓦斯事故可看成是甲烷在合适氧气浓度下遇到火花发生的剧烈化学过程，其
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