基于可拓層次分析法的工作面粉塵危險性評價研究

摘要：為了確定工作面粉塵的危險性等級，基于粉塵的爆炸條件與物理特性探討提出了7項評價指標，并采用層次分析法確定了指標權重，以可拓理論為基礎建立了礦井粉塵危險性可拓綜合評價模型，研究了礦井粉塵的危險性等級。并以同煤浙能麻家梁煤礦為例對工作面粉塵危險性進行了評價，得出了粉塵的危險性等級為Ⅱ級安全性較高，應當加強采取相應的防塵措施，研究結果準確反映出礦井粉塵危險性，為礦井粉塵的危險性評價提出一種新思路、新方法。

關鍵詞：可拓理論 層次分析法 礦井粉塵 綜合評價

0 引言

工作面是礦井粉塵防治的重點，研究工作面的粉塵危險性大小，劃分工作面的粉塵危險性等級，可以有效的指導礦井在粉塵防治方面的工作。可拓學在研究粉塵評價中可以將定性評價轉化為比較直觀的定量評價，由于相關函數可以取所有實數，因此可拓綜合評價法可以更加全面的分析出各元素屬于集合的程度，是一種評價礦井工作面粉塵的新方法[1]。

1 可拓綜合評價方法的簡介

可拓綜合評價法以物元理論和可拓集合為基礎，采用層次分析法來確定各評價指標的權重，將事物的特征量值通過關聯函數計算確定事物屬于某一集合的程度，再結合事物的權重來確定物元的評價等級[2]。

1.1 確定待評價物元與經典域

2 可拓評價的應用

2.1 礦井地質條件

麻家梁礦區位于山西省朔州市的南部，隸屬朔州市朔城區管轄。本礦目前開采煤層為4#層，平均厚度為6.32米，煤層平均傾角3°。現有14101和14201綜采工作面，14102輔運巷、14202輔運巷和14203膠帶巷等掘進工作面。煤層自燃發火期為79天，煤塵具有爆炸性。麻家梁煤礦4號煤層一、二采區時產量達到1200萬噸/年時的最大絕對瓦斯涌出量為20.66m3/min，相對瓦斯涌出量0.82m3/t，屬瓦斯礦井。

2.2 建立評價指標及劃分粉塵安全性等級

通過分析礦井粉塵的特點，結合國內外礦井粉塵的評價指標體系[6]，以山西省麻家梁煤礦的實際情況， 即：C={粉塵爆炸性C1，工作面通風狀況C2，粉塵的分散度C3，SiO2的質量分數C4，粉塵的超標倍數C5，接觸粉塵的時間C6，防塵、除塵措施C7}。根據礦井粉塵的防治經驗與各個影響因素將礦井的粉塵危險性分為5個等級Ⅰ級安全性高、Ⅱ級安全性較高、Ⅲ級安全性一般、Ⅳ級安全性較低，Ⅴ級安全性低如表1所示。

2.3 確定各個評價指標的取值

3 結語

影響礦井粉塵危害性大小的因素比較多，基于可拓理論的評價方法可以將影響粉塵危害的各個評價因素進行比較切合實際的定量化處理，定量化處理后再進行關聯度計算可以更直觀的顯現出各因素在各等級集合的隸屬程度，為礦井工作面的粉塵危險性評價提供一個新的方法。以同煤浙能麻家梁礦的數據為案例，運用可拓綜合評價方法最終確定該礦工作面的粉塵危險性等級為Ⅱ級安全性較高，該礦在粉塵防治方面取得一定的成果，但是在以后的礦井生產中仍要加強防塵、除塵的工作，制定更加全面、有效的措施，提高工作面粉塵危險性的意識。

參考文獻：

[1]蔡文，楊春燕，林偉初.可拓工程方法[M].北京：科學出版社，2000：207-209.

[2]楊春燕，蔡文.可拓工程[M].北京：科學出版社，2007.

[3]劉厚成，谷秀芝.基于可拓層次分析法的泥石流危險性評價研究[J].中國地質災害與防治學報，2010，21（3）：61-66.

[4]賀繼紅，陶化冶，張鑫等.基于可拓的煤礦安全評價研究[J].煤礦安全，2010，41（1）：115-118.

[5]劉俊娥，楊曉帆，劉丙午.基于優度評價法的煤與瓦斯突出危險性評價[J].煤礦安全，2013，44（3）：166-169.

[6]李艷強，王福生，柳曉莉等.礦井粉塵危害綜合評價指標體系與應用研究[J].中國礦業，2010，19（5）：100-103.

作者簡介：王芳（1987-），女，浙江湖州人，碩士研究生，主要從事城市軌道交通安全，噪聲防治，礦井通風等方面的研究。