下峪口煤矿的灰色评价研究

彭珊珊 PENG Shan-shan；张辛亥 ZHANG Xin-hai

（①西安科技大学能源学院，西安 710054；②西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室，西安 710054）

（①School of Energy Engineering，Xi'an University of Science and Technology，Xi'an 710054，China；②Key Laboratory of Mining and Disaster Prevention of Western Coal Mine Ministry of Education，Xi'an 710054，China）

0 引言

煤矿瓦斯爆炸事故具有很强的破坏性、突发性，是煤矿重大灾害事故之一。预防、控制瓦斯爆炸事故，是实现煤矿安全生产的关键。随着安全系统工程的不断发展和广泛应用，人们对煤矿安全评价的研究越来越重视，并取得很多重要的研究成果。采煤的危害大多来源于瓦斯爆炸，所以就需要运用系统工程的原理进行识别和分析潜在的危险因素。这样能够及时指导瓦斯爆炸的管理工作等，能够针对现场实际问题进行合理措施，对保护工作面的安全具有重要的意义[1]。

1 矿井概况

下峪口煤矿于1970年建矿，1975年投产，年生产能力120万吨，并建有年入洗原煤120万吨的选煤厂，依矿井设计能力尚可服务80余年。原煤产量最高达133万吨/年，洗精煤产量最高达80.6万吨/年。先开采的2＃煤层平均厚度为1.0m，属低中灰、低硫、低磷、高发热量的国内稀缺煤种；首先工作面为2－3采区的23201的采煤工作面，埋藏深度为200m，工作面走向长度为160m，倾向长600m，煤层平均倾角7°，最大倾角20°，回采方法为单一走向（倾斜）长壁式采煤方法；矿井总排风量为13781m3/min，矿井有效风量为12109m3/min，有效风量率为87.87%；矿井通风方式为分区混合抽出式通风，矿井主要通风机为KZS－NO30；矿井瓦斯相对涌出量31.72m3/t，属于煤与瓦斯突出矿井；2号煤层煤尘爆炸指数为17.5%，煤尘有爆炸危险；经测定，属于不易自燃煤层。

2 采煤工作面瓦斯爆炸综合评价

2.1 构建安全评价指标体系 通过对下峪口煤矿采煤工作面可能出现的瓦斯爆炸的因素进行分析，构建合理的瓦斯爆炸危险性安全评价指标体系，见表1。

2.2 确定指标权重 针对本层次中一些有关指标因素之间相对重要度进行比较，然后选择重要性较高的数值表示出来，并且写出矩阵形式即判断矩阵[2]。判断矩阵中各元素的取值和含义见表2。

表1 煤矿安全评价指标体系

表2 1～9标度的含义

通过计算，确定各指标因素的权重系数后，再进行一致性检验，直到满足一致性的程度CR<0.1要求为止，若CR≥0.1，应对判断矩阵做适当的调整[3]。因此得到指标权重，见表3。

表3 评价模型指标的权重

2.3 综合评价 由各种评价指标然后打分的基本标准的各灰数及白化权函数[4]的特点，进而确定相应的区间，从而得到根据综合评价结果建立等级评价标准，见表4。

表4 风险等级评价标准

对Bi的综合评价结果记为Yi，则Yi=Wi·Ri

以F中对B1作综合评价为例：

同理求得F中Y2=(0.374,0.391,0.228,0)；Y3=(0.340,0.403,0.245,0.009)；Y4=(0.369,0.410,0.220,0)。

因此对目标层进行综合评价，有

Y=WR=(0.367,0.386,0.241,0.005)

通过计算，得到相应的综合评价值为

S=YCT=(0.367,0.386,0.241,0.005)(4,3,2,1)T=3.115

通过对比表中的数据，整个采煤面的综合评价结果为三级，表明煤矿安全状况良好，即也存在一定的安全隐患，要继续加以防范。

另外，根据最大取值原则来判断灰色评价权向量，也可以发现处于较高的各因素指标占有较大的比重，说明该矿采煤面安全情况良好，与上述方法得到的结果相同。由此可见，灰色层析分析法对于煤矿安全评价是可行的，所给出的评价模型既能用于描述不同层面的安全状态，也能对同一层面不同因素的风险程度进行评价。

3 结论

①本文应用层次分析法对下峪口煤矿的安全形势进行了灰色综合评价，建立了4个评价准则、21个评价指标的煤矿安全指标层次结构,通过实例验证表明所建立的评价模型操作性较好、结果直观准确,通过它可以准确地预测煤矿安全状况，并且可以根据不同因素指标的权重，进而有针对性地加以预防和监控，以采取规避相应风险因素的措施，对煤矿的安全建设与安全管理具有重要意义。

②瓦斯爆炸事故是可以预防的。归纳起来有以下几个方面：防止瓦斯积聚；防止点火源的出现；加强瓦斯的检查和检测；防止瓦斯爆炸事故的扩大。

总之，利用灰色理论综合评价模型进行煤矿安全评价，提高了其影响因素分析和综合评价结论的科学性、可靠性，能够更好地指导安全生产，更有效地贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”主导思想。

[1]王魁军,曹林.我国煤矿瓦斯灾害事故频发的原因分析[J].中国煤炭,2003,29(7):9－11.

[2]袁梅,李希建，吴桂义.AHP在煤矿安全现状评价中的应用[J].煤矿安全，2009，35(1)：72-74.

[3]赵珊珊.煤矿安全评价指标体系的层次分析法研究[J].煤炭科技,2008(4)：28-29.

[4]谢乃明,刘思峰.灰色层次分析法及其定位求解[J].江南大学学报:自然科学版,2004,3(1):87－89.