1.2.2 建立安全评价指标体系
灾害影响指标可分为易发性和后果严重程度两类,根据评价的要求,对煤矿评价单元的各种灾害的影响因素进行分析,根据专家意见对评价指标进行重要度排序,对安全评价指标进行重要性筛选。根据引发事故的各种影响因素之间的作用关系,基于事故树的思想,建立灾害评价多层次指标体系。灾害评价多层次指标体系按灾害类型对评价指标进行划分,每一种灾害按易发性和后果严重程度划分下一层次指标。易发性和后果严重程度的下层指标可根据不同灾害的特点和安全评价的目的和需要划分。
1.2.3 评价指标隶属度确定
度量评价系统状态及其因素状态程度的尺度确定,一般为:基于客观评价系统状态发展变化规律;专家群体理论知识、实践经验的集中归纳提取;数据统计分析结果。实际评价通常是这3种技术途径的综合。
1.2.4 评价结果合成
安全评价系统状态构成要素具有复杂性及层次结构性特点,上层因素的合成方法按照构成要素的合成法则,可分为:①加法模型;②乘法模型;③函数模型;④模式识别最大隶属原则方法模型;⑤加权和模型;⑥模糊积分模型。事故发生可能性和事故后果严重程度的评价结果合成为相对风险的方法有加法合成和乘法合成两种,一般采用加法合成方法。
多种灾害危险性评价结果的合成可采用加权和或者模糊综合评判等方法。权系数确定可采用专家意见法确定,也可采用对事故数据进行统计的方法。安全评价的最终结果是管理和决策的依据,但对于安全专家系统而言,评价的中间结果更为重要,多层次评价模型可以得到一系列的中间评价结果,都可作为专家系统制定安全对策的依据冈。
1.2.5 灾害影响因素相关性处理
煤矿井下环境复杂,不同灾害之间存在相关性,因此计算灾害后果严重程度的时候,必须考虑引发二次灾害造成的可能性和后果严重程度,将两次事故的后果严重程度合并。二次灾害发生可能性和后果严重程度可作为灾害的后果严重程度的下层影响因素,一般采用加权和方法合并。
2.安全评价量化计算方法
2.1 MATLAB简介
MATLAB 是MathWorks公司开发的科学计算软件,拥有强大的矩阵运算功能,还有Fuzzy模糊数学专用工具箱。MATLAB可以被C/Fortran程序调用,也可以调用C/Fortran编制的程序,还可以与Java,Visual,Basic等语言编制的程序进行交互,是理想的安全评价计算软件开发环境。
2.2 隶属度函数
对常用隶属度函数分布的确定,只需要明确函数类型和确定决定函数类型的参数即可。编程实现时可模块化编程实现调用。
2.3 指标权值确定方法
在加权综合评价方法中,有许多种权系数的确定方法,比较常用的是层次分析法。层次分析法是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法。采用MATLAB进行编程实现矩阵运算,求层次分析法判断矩阵最大特征值几,及其所对应的特征向量。并进行一致性检验和特征向量归一化,得到权系数向量,可极大地简化计算过程。
2.4 合成运算
模糊综合评判评价结果合成采用加权和方法,合成计算方法:指标隶属度评价结果由程序得出,可得其上层指标的所有评价指标的隶属度,为行向量;权向量为列向量;诱导算子是该上层指标的评价中间结果。该中间结果也是行向量,求更上一层评价指标的评价结果时,代入该向量进行运算。
2.5 评价结果分级
各指标和合成的上层指标的隶属度定量结果后,根据最大隶属度原则,可以得到各级评价指标的定性分级结果,即在得到采煤工作面自燃危险性等级的同时,也可得到各指标的安全分级中间结果。量化方法的优缺点,针对煤矿安全预警系统和安全专家系统对安全评价的需要,研究得到的采煤工作面自燃危险性评价方法。通过对煤矿井下采煤工作面自燃危险性影响因素的分析,建立了以采煤工作面作为自燃基本评价单元、面向对象的多层次自燃危险性评价模型,可用于煤矿安全专家系统中的采煤工作面安全预评价和安全生产现状评价。