矿井通风系统现状评价指标体系及方法的研究与应用

发布时间：2017-03-18 14:06

  本文关键词：矿井通风系统现状评价指标体系及方法的研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：建立和建全矿井通风系统是煤矿安全生产的关键环节,而通风系统的安全现状评价能够为煤矿安全生产提供技术保障。不断对安全评价技术进行改进、创新是使煤矿企业安全发展的根本。为实现安全评价技术的改进,本文对评价指标体系及方法进行了深入研究,完善了《煤矿安全质量标准化基本要求及评分方法》中影响通风系统安全的指标体系,择优选择安全评价方法并进行改进。采用改进后的评价方法,评价了赵庄二号矿井的通风系统安全可靠性,提出了以优化矿井通风系统的合理化建议。 首先,从评价指标体系及评价方法两方面分析了国内外安全评价现状。单指标评价只能反映通风系统的部分情况,不能反映系统全局整体情况；多指标评价主要根据评价者的专业知识和实践经验,存在主观性,指标选取及指标值的计算差别大,可比性差,有时使评价结果与实际状况不符。综合集成评价已成为流行趋势,常用于通风系统安全评价的集成方法有：层次分析法、模糊理论和灰理论集成,粗糙集理论、模糊理论和人工神经网络理论集成,灰色方法和人工神经网络的集成这三类。比较发现灰色与人工神经网络的集成与其他方法比较处理功能更强大且应用简单、方便。 其次,在重点研习了与通风系统评价相关的国家、地方标准及企业的规章制度基础上,并依据通风学原理和安全评价单元相对独立的科学原则,确定以《煤矿安全质量标准化基本要求及评分方法》为基础,将矿井通风系统的评价分为六个单元,即主要通风统、局部通风、通风设施、安全监控、管理制度和通风网络。在主要通风单元加入突出矿井及测风的要求,并对矿井有效风量率修正。局部通风单元加入对突出矿井要求。通风设施单元加入防爆门要求并将密闭,风门、风窗的检查分为永久和临时两类。安全监控单元加入对瓦斯抽采矿井要求。管理制度单元在机构设置检查部分和制度资料检查部分加入了两项内容。加入了通风网络的考核要求,用通风网络的复杂程度、串联通风发生率、通风阻力的合理性和风压合理性表征通风网络对通风系统的影响特性。研究过程中,应用层次分析法建立有递阶层次结构的指标体系,并对其进行量化。 指标体系确定后,研究灰色分析法与神经网络方法的原理及特点。由于BP神经网络对训练样本的选取标准要求极高,所以本文采用灰色聚类法对相关指标的现场调研数据进行灰处理,对BP神经网络的训练样本进行改进,从而使BP神经网络能对小样本进行学习训练,并在Matlba7.0程序软件环境下实现对BP网络样本的训练。 最后,在阻力测定、现场调研和资料收集的基础上,用训练好的模型对赵庄二号井的通风系统安全现状进行了评价,结果显示该矿通风系统基本合格,但回采工作面通风系统安装调节风门的巷道多,容易造成短路,应加强工作面内部风量调节管理,防止短路风；南翼1302工作面通风系统处于角联分支上,但对其监测管理力度不足,应加强对该工作面的监测监控。实例表明建立的标准化指标体系可以反映矿井通风系统的基本状况,采用改进的灰色神经网络模型可用于通风系统安全现状评价,且实用性强,有一定的推广应用价值,为通风系统安全评价标准化的实现奠定了基础。
【关键词】：通风系统 指标标准化 灰色聚类 BP神经网络 安全评价
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD724
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-21
• 1.1 引言9-10
• 1.2 通风系统安全评价现状研究10-17
• 1.2.1 通风系统安全评价指标体系国内外研究现状10-12
• 1.2.2 通风系统安全评价方法国内外研究现状12-17
• 1.3 本文研究目的及意义17-18
• 1.3.1 通风系统安全现状评价的意义17
• 1.3.2 建立标准化指标体系的意义17-18
• 1.3.3 通风系统安全现状评价的目的18
• 1.4 本文研究内容及技术路线18-21
• 第二章 矿井通风系统安全现状评价指标体系的构建21-45
• 2.1 矿井通风系统概述21-22
• 2.2 评价指标选取原则22-23
• 2.3 指标选取分析23-26
• 2.4 优化的评价指标体系26-28
• 2.5 安全评价指标的量化28-43
• 2.5.1 建立递阶层次结构28-29
• 2.5.2 构造判断矩阵并赋值29-40
• 2.5.3 层次排序及一致性检验40-43
• 2.6 本章小结43-45
• 第三章 灰聚类对神经网络的改进及评价模型研究45-65
• 3.1 概述45
• 3.2 BP神经网络评价模型45-50
• 3.2.1 BP网络学习算法计算46-48
• 3.2.2 BP网络参数设定48-49
• 3.2.3 BP网络的训练49-50
• 3.3 基于灰色聚类对BP神经网络输入层的改进50-55
• 3.3.1 灰色聚类样本的构成51-52
• 3.3.2 白化函数的构成52-54
• 3.3.3 灰色聚类权的确定54-55
• 3.3.4 灰色聚类分析55
• 3.4 改进的灰色神经网络的仿真实验55-62
• 3.4.1 评价指标分级标准55-56
• 3.4.2 灰色聚类过程56-60
• 3.4.3 BP神经网络分析过程60-62
• 3.5 本章小结62-65
• 第四章 改进的评价方法在赵庄二号井的应用65-76
• 4.1 矿井概况65-67
• 4.2 矿井通风阻力测定67-74
• 4.3 赵庄二号井通风系统安全现状评价74-75
• 4.4 本章小结75-76
• 第五章 主要结论及建议76-80
• 5.1 本文所作工作和结论76-78
• 5.2 主要创新点78
• 5.3 展望78-80
• 参考文献80-84
• 附录184-96
• 附录296-98
• 致谢98-99
• 攻读学位期间发表的学术论文99

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 黄莹;胡昌华;;三阶灰色神经网络模型的建立及其在导弹故障预报中的应用[J];电光与控制;2006年05期

2 李凡修;梅平;;煤矿安全评价的等效数值模型及应用[J];矿业安全与环保;2009年01期

3 薛河，，龚晓燕;矿井局部通风系统可靠性定额的确定[J];煤炭工程师;1996年05期

4 董奋义;肖美丹;刘斌;韩颖;;灰色系统教学中白化权函数的构造方法分析[J];华北水利水电学院学报;2010年03期

5 刘辉,王海宁,吕志飞;模糊神经网络技术在矿山安全评价中的适应性研究[J];中国安全生产科学技术;2005年03期

6 黄元平,赵以惠;矿井通风系统的评价方法[J];煤矿安全;1983年09期

7 魏星;王汝琳;巫金庭;;基于HJM模型和蒙特卡罗方法的瓦斯浓度预测研究[J];工矿自动化;2010年05期

8 张甫仁,景国勋,顾志凡;矿井通风系统安全可靠性的灰色多层次综合评判[J];煤炭技术;2001年06期

9 白庆升;敬彦宁;张博;;基于灰色-神经网络组合模型的瓦斯涌出量预测[J];煤炭技术;2009年08期

10 徐林生;王执铨;戴跃伟;;评审专家可信度评价模型及应用[J];南京理工大学学报(自然科学版);2010年01期

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本文编号：254548