浅谈煤矿安全生产评价与动态控制模型研究

胡安鹏

摘 要：通过建立基于模糊层次分析法的煤矿安全生产能力评价与动态控制模型。模型归纳了影响煤矿安全生产的人员、技术、环境、管理等 16 项因素，构建了评价指标体系，同时赋予各个因素之间相互作用的权重计算评价。并根据评价结果结合现代控制思想设计了煤炭生产过程中的动态安全控制方法。

关键词：安全生产能力；评价；动态控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.070

在本文中，主要以《煤矿瓦斯、火灾与顶板重大灾害防治关键技术研究》项目为依托，通过对大量资料的整理分析基础上，来针对于目前煤矿安全评价存在的问题，来进行了煤矿安全动态评价模型的建立，并进行了煤矿安全动态评价软件的编制工作，以此来实现对煤矿采煤工作面的安全评价。通过对煤矿的特点进行分析之后可以看出，如果只是运用每年一次的安全评价工作，是难以对生产过程中的安全问题进行准确的确定的。因此，在本文中，所运用的评价模型，主要是通过使用模糊综合评价的形式，并运用正态隶属函数，来对指标的隶属度进行计算。与此同时，需要对指标分级的首末两级，做出相应的宽域处理工作，以此来获得最终的安全等级。

1 建立基于模糊层次分析法的煤炭安全生产能力评价模型

1.1 煤炭安全生产及其保障能力评价指标体系

通过对煤炭生产安全保障能力的分解之后得出，我们可以从4个方面，来对其做具有的安全保障能力进行评价分析，在分析的过程中，主要包含了技术、管理与环境等16 项因素指标体系。与此同时，可以从准则层、目标层以及措施层等方面，来进行评价指标体系的构建。

1.2 煤矿生产过程中安全评价的程序与方法

首先，要求我们明确参评的对象，并将评价的对象集确定为 x={xk}，然后，以此为基础，来明确评价指标体系因素集，并將其确定为 B={Bij……}， 在这当中， （i=1，2…n；j=1，2…m）。并且，因素集 B 所表示的，是能够对安全生产造成影响的各类因素。从某种意义上来说，在这些因素当中，都存在着不同的模糊性也正。此外，在煤矿的生产过程中，由于其自身具有明显的复杂性特征，因此，上面所说的各项影响因素，并不是确定的，而是有着一定的模糊性特征。因此，当我们在进行评价模型的建立过程中，首先，应当依据评价的实际等级与标准，来对评语集进行明确规定，并将其确定为 V={vj}，其中 （j=1，2…m）。之后，再根据实际情况，来给予其明确的权数分配集 W={wi}。在这个过程中，因为其各个因素的重要程度存在明显的差异性，因袭，我们应当赋予个因素相关的权数，这样一来，才能将其在评价系统当中所具有重要程度，充分的展现出来，并得出：

在这当中， n 所代表的为矩阵阶数。

并且，通过运用算式，来对矩阵指标进行科学的衡量工作，若 CR<0.1 ，则表示矩阵具有较好的一致性。（见表1）。

通过对各个因素的影响作用进行综合分析，并进行对象和评语集中第 j 个元素的隶属度的匹配评定，来实现对各个隶属度值的累加，就能够形成综合指标bj。然后，在这个基础上，通过对那4 个因素指标的有效转化，使之形成一个具体的数值 P，之后，来针对评价的对象，进行逐个的排序工作。实际的综合评价过程当中，一般情况下，针对于各个评语Vj，都需要进行一个 Dj值的设定，在这当中，Dj值所代表的，是煤矿的安全生产能力。并且，在本文的研究过程中，我们将其设为 D=（d1，d2…dn）=（优，良，中，差）=（4，3，2，1），则得出：

wiγij（i=1，2…n；j=1，2…m），

之后，再按照由大到小的顺序，来对 P 值进行排序，若P 值越大，则表示其指标情况越好，反之，则表示需要采取有效措施，来加以完善。

2 煤矿生产过程中动态安全控制方法

通过相应的分析，并将其设置为输入变量状态，然后通过运用模糊层次分析法，来获得综合评价指标 P 之后，将其作为输出来进行系统的构件。之后，在通过运用这一系统，对各个调整状态下的P值进行预测与调整工作，并且，通过相应的预测结构，来对其进行相应的控制工作。

若我们将系统的方程设置为P=F[Xt，Ut，t] Xt0=x0，那么，在这当中，Xt0∈Rn，所代表的是n维状态空间状态向量。而Ut∈Rr则代表 r 维空间集中的控制向量。也就是说，如果我们想要获得一个最佳状态，就必须要施加一个控制 Ut c，并以此来实现状态的转换。

3 结语

综上所述，在上文中，主要是以煤矿生产安全管理的特点为基础，并以基于层次分析法为依据，来建立起一个煤矿安全生产保障能力评价模型。通过该模型，能够将煤矿安全生产当中的16 项指标体系综合反映出来，并获得其在生产过程中的实际情况，看来对安全生产进行科学的控制与调整工作。

参考文献：

[1]王金凤，胡利娜，冯立杰，翟雪琪.煤矿生产物流系统安全与效率动态协调发展度模型研究[J].中国安全科学学报，2014（04）：15-21.

[2]孙云霞.煤矿安全动态评价及组合预测模型[D].安徽理工大学，2011.