摘 要：通過分析現(xiàn)有煤礦安全評價方法，比較了絕對風險評價方法和相對風險評價方法的特點，提出適用于煤礦井下多種災害綜合評價的多層次結構模型建立方法，以及采用模糊綜合評價方法時指標隸屬度、權系數(shù)確定和評價結果合成的方法，便于在煤礦安全專家系統(tǒng)中對安全評價實現(xiàn)程序化。

　　關鍵詞：煤礦；風險；安全評價；多層次結構；量化；專家系統(tǒng)

　　煤礦井下生產(chǎn)系統(tǒng)是一個由人、機、環(huán)境組成的復雜系統(tǒng)，作業(yè)單元和空間分布都極其復雜，存在瓦斯煤塵爆炸、突水、井下火災、頂板事故、瓦斯突出、機電事故等災害和危險。井下生產(chǎn)系統(tǒng)空間上立體分布，時間上動態(tài)發(fā)展，井下事故具有動態(tài)性、隨機性和模糊性，不同災害之間在時間和空間上具有相關性。

　　近年來，安全評價技術的研究在世界范圍內(nèi)受到廣泛重視。我國研究人員采用諸如安全指數(shù)法、概率風險法、指數(shù)法、分值法等不同的方法，將概率統(tǒng)計方法、模糊數(shù)學、神經(jīng)網(wǎng)絡和灰理論等運用到安全評價中，建立了一系列的煤礦安全評價方法。煤炭科學研究總院重慶分院采用安全檢查表和安全指數(shù)法等評價方法在安全評價領域作了大量的工作。在煤礦安全評價中，針對不同的災害類型，有必要采用不同的安全評價方法。運用數(shù)學方法時其計算過程一般都比較復雜，需要編程實現(xiàn)安全評價過程中的計算。此外，建立煤礦安全專家系統(tǒng)的任務之一就是集中專家知識，建立安全評價數(shù)學模型，實現(xiàn)安全評價程序化運算。因此，研究煤礦安全評價方法及其量化計算方法對推進我國煤礦安全評價的發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。

　　1.煤礦井下災害危險程度評價

　　將面向對象技術的思想和方法運用于煤礦安全評價中，可利用面向對象技術的模塊性、繼承性、封裝性和易維護性等優(yōu)點，實現(xiàn)不同安全評價方法的綜合運用。建立安全評價模型時，可根據(jù)煤礦井下不同評價單元存在的各種災害類型的具體特點，選用相應的方法進行分析和評價。

　　1.1 基于絕對風險值的安全評價方法

　　通過精確的、科學的分析和計算，得出某一時間段內(nèi)事故發(fā)生的概率值和損失值，這個概率值和損失值的乘積就是風險的絕對值。人們進行安全評價的時候，都希望能得到事故風險的絕對值，準確地反映評價對象發(fā)生事故的危險程度。但事故的概率很難得出，事故的影響因素一般都屬于隨機事件，其安全風險指標需要重復進行大量的隨機實驗、非常復雜的可靠性分析或者對大量的事故進行分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計才能得出。事故樹分析方法就是典型的絕對風險值評價方法。

　　1.2 基于相對風險值的安全評價方法

　　對事故的危險程度評價一般采用間接的方法，通過對影響事故發(fā)生可能性和后果嚴重程度的各內(nèi)因和外因的分析與綜合，可以得到風險的相對值。目前一般的安全評價結果，都是相對風險，而非絕對風險。對于煤礦井下生產(chǎn)系統(tǒng)這樣一個復雜的大型系統(tǒng)，其災變機理、途徑等基本因素難以確定，因素狀態(tài)模糊性強，事件失效為小概率事件且難以人為重復實驗。模糊可能性的優(yōu)點就在于它和獨立實驗無關，一般用其可能性最大的狀態(tài)。常用的專家打分法、模糊綜合評判、灰理論和神經(jīng)網(wǎng)絡等評價方法都是基于相對風險值的安全評價方法。

　　1.2.1煤礦安全評價單元劃分

　　煤礦井下不同位置的自然環(huán)境、危險因素，以及設備和人員等因素各異，因此必須將井下系統(tǒng)劃分為不同的評價單元分別進行評價。評價單元可采用以下方法進行劃分：

　　1）采掘工作面及其附屬巷道作為獨立評價單元；

　　2）主要巷道可根據(jù)其所在位置、特點或功能劃分為獨立評價單元；

　　3）主要硐室可根據(jù)其所在位置、特點或功能劃分為獨立評價單元；

　　4）其它地點視其具體情況劃分為單獨評價單元或歸人其它獨立評價單元。

　　對不同的評價單元，分別評價不同類型災害的危險程度。

　　1.2.2 建立安全評價指標體系

　　災害影響指標可分為易發(fā)性和后果嚴重程度兩類，根據(jù)評價的要求，對煤礦評價單元的各種災害的影響因素進行分析，根據(jù)專家意見對評價指標進行重要度排序，對安全評價指標進行重要性篩選。根據(jù)引發(fā)事故的各種影響因素之間的作用關系，基于事故樹的思想，建立災害評價多層次指標體系。災害評價多層次指標體系按災害類型對評價指標進行劃分，每一種災害按易發(fā)性和后果嚴重程度劃分下一層次指標。易發(fā)性和后果嚴重程度的下層指標可根據(jù)不同災害的特點和安全評價的目的和需要劃分。

　　1.2.3 評價指標隸屬度確定

　　度量評價系統(tǒng)狀態(tài)及其因素狀態(tài)程度的尺度確定，一般為：基于客觀評價系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)展變化規(guī)律；專家群體理論知識、實踐經(jīng)驗的集中歸納提��；數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結果。實際評價通常是這3種技術途徑的綜合。

　　1.2.4 評價結果合成

　　安全評價系統(tǒng)狀態(tài)構成要素具有復雜性及層次結構性特點，上層因素的合成方法按照構成要素的合成法則，可分為：①加法模型；②乘法模型；③函數(shù)模型；④模式識別最大隸屬原則方法模型；⑤加權和模型；⑥模糊積分模型。事故發(fā)生可能性和事故后果嚴重程度的評價結果合成為相對風險的方法有加法合成和乘法合成兩種，一般采用加法合成方法。

　　多種災害危險性評價結果的合成可采用加權和或者模糊綜合評判等方法。權系數(shù)確定可采用專家意見法確定，也可采用對事故數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計的方法。安全評價的最終結果是管理和決策的依據(jù)，但對于安全專家系統(tǒng)而言，評價的中間結果更為重要，多層次評價模型可以得到一系列的中間評價結果，都可作為專家系統(tǒng)制定安全對策的依據(jù)岡。