煤矿提升水害应急救援能力的技术途径研究

针对茂华万通源煤业9101工作面水灾害特征,从水害后的应急紧急处理、现场作业人员的自救与互救、现场应急演练三方面提出了矿井水害应急救援方案。煤矿水害应急体系和水害应急救援方案的建设能有效提升煤矿水害应急救援能力。     

神华集团公司煤矿重大灾害防治关键技术与管理

基于神华集团公司的煤矿重大灾害治理原则,分析了神华集团公司所属煤矿重大灾害现状,建立了煤矿重大灾害评估、预警、防治、评价技术及管控体系,研究了水害、火灾、瓦斯、冲击地压等煤矿重大灾害防治的关键技术,保障了矿井安全高效生产,提升了煤矿安全生产水平和事故防范及应急处置能力,有效遏制水、火、瓦斯、冲击地压较大以上事故发生。     

基于折衷权重-模糊综合评价法FCE的煤矿水害安全评价

针对煤矿水害影响因素的多指标性和复杂性,建立了具有层次结构的水害安全评价指标体系,使用层次分析法(AHP)和模糊层次分析法(FAHP)对评价各指标组合赋权,线性组合二者的权重并进行折衷处理,充分体现出指标重要程度的主观评价和客观反映。结合模糊综合评价法(FCE)建立了基于折衷权重的模糊综合评价模型,并应用评价的结果进行煤矿水害危险性数据的深度挖掘,以此为据提出水害的防治建议。应用结果表明:该评价模型能够定量的反映出煤矿生产系统水害潜在的安全隐患。     

煤矿水害智能化防控平台架构及关键技术

推动煤矿水害防治由信息化向智能化转变是保障煤炭工业高质量发展的关键环节。立足煤矿水害智能化防控的多重需求,引入云计算、大数据、人工智能技术,针对煤矿水害基础数据综合管理效率不高、水害超前防控精细程度不足、水灾应急决策时效性不强以及水灾事故发生后难以快速准确鉴定等技术难题,系统剖析了实现煤矿水害智能化防控的主要技术方法;开展了煤矿水害大数据管理、采掘三维地质体模型动态精细构建、水害超前数字化评价与防治、水灾过程应急决策远程辅助及灾后事故计算机辅助诊断技术研发;形成了基于多源信息融合的煤矿水害大数据管理系统、煤矿采掘三维地质体动态精细建模系统、煤矿水害分析评价与超前防治数字化系统、水灾事故应急响应远程辅助系统以及水灾事故远程诊断分析系统;构建了煤矿水害智能化防控平台,并在煤矿现场进行了推广应用,有效提高了煤矿水害超前防控、灾中治理与灾后诊断各阶段的数字化、智能化技术水平。研究成果将有力推动我国煤矿水害防治技术的进步,可为煤炭企业开展基础数据管理与水害评价与防治,行业专家及国家安监部门开展水灾应急决策和事故诊断提供支持,是传统水害防治技术数字化、智能化转型发展的重要支撑。     

基于AHP与DEA的煤矿突发事故应急物资运输评价

在阐述突发事故应急物资调配相关理论的基础上,针对单救援点单灾害点的煤矿突发事故应急物资运输问题进行研究。考虑到时间紧迫和救援点有限,通过AHP和DEA法建立煤矿突发事故应急物资的运输模型,AHP法确定各运输路径的综合重要度,DEA法得出这些路径的最优效率评价指数,计算出综合权重选择最优路径。然后通过实例进行分析,为煤矿应急物资的运输问题提供了参考依据,有利于更好地指导煤矿企业应对突发事件。     

煤矿环境突发事件应急能力评价探析

阐明开展煤矿环境突发事件应急能力评价的重要性及现实可能性,理论上,丰富、完善煤矿行业环境应急理论内容,实践上指导煤矿环境管理工作规范性;在对国内外环境应急能力研究分析基础上,采用常规层次分析法及模糊评判法对煤矿环境突发事件应急能力进行评价,其中以层次分析法设定评价指标权重,以模糊评判法构建评价模型;在此基础上,结合河南省某煤矿突发环境事件进行实证模拟验证,研究表明,煤矿环境突发应急能力评价体系模型能较好的检验该煤矿环境突发事件的应急能力,由此验证了评价模型的实际应用性及普适性。     

人工智能技术在煤矿水害防治智能化发展中的应用

煤矿智能化开发背景下，煤矿水害防治也随着煤炭开采逐步向智能化转变，而人工智能方法是煤矿水害防治智能化升级变革的重要手段。目前人工智能技术在煤矿水害防治中有了初步应用，已经开展了多方面智能化水害防治初步探索。重点综述人工智能在煤矿水害防治智能化发展过程中的应用现状,主要包括：煤炭开采前地质信息获取、水害致灾因素探测，开采过程中水情监测、判别及水害危险性评价，以及水灾发生后的应急响应；进一步总结并论述了人工智能技术在水害防治应用中的发展趋势与困境，为人工智能技术与水害防治智能化的深度融合提供了研究思路。     

基于可拓优度的煤矿应急能力评估

应急能力评价是煤矿应急管理的重要内容。通过应急能力评价,煤炭企业能够定位自身的应急水平,发现自身应急管理中存在的问题。回顾了以往对煤矿应急管理和应急能力评价的研究,在借鉴应急能力评价指标体系构建思路的基础上,确定适当的指标体系并运用层次分析法进行指标权重的计算;运用可拓优度理论,构建应急能力物元的经典域和节域,以山西省某煤矿为例通过对评价物元优度的运算,给出煤矿的应急能力等级,对煤矿提升自身应急能力有一定的指导意义。     

基于ANP-BP方法的煤矿应急能力评价研究

合理选用评价方法对企业认清应急能力现状及提升应急能力水平具有重要意义。为开展煤矿应急能力评价,强化煤矿应急能力建设,通过对ANP网络层次分析法和BP神经网络各自优势进行分析并组合,以ANP计算出的结果作为BP神经网络的训练样本数据,提出了ANP-BP评价方法。对该方法在煤矿应急能力评价过程中的实现进行了研究,证明了该方法的可适用性和可操作性。     

基于改进AHP的井下运输环节安全模糊综合评价与应用

为进一步提高煤矿井下运输安全,运用层次分析法对井下运输系统进行了评价,以此确定井下运输环节中的安全隐患,以采取有效措施,实现井下运输的安全生产。对传统的AHP方法进行了改进,主要体现在总目标层对子目标层赋予的权重不同,准则层对子准则层保持原有的AHP评价方法,对不同煤矿的矿内运输安全性进行了评价。     

基于熵权理论的煤矿突发水灾害救援系统可靠性评激

通过引入熵权理论,运用属性相关分析方法剔除与选择期望不相关或弱相关的特征属性,建立一套煤矿突发水灾害救援系统评价指标体系。然后根据各评价指标的差异性运用熵权值法对各层指标权重进行客观赋值,综合专家评价意见进行修正得到综合权重,提出了煤矿突发水灾害救援系统可靠性熵权综合评价模型。最后结合案例进行了实证研究,并结合评价结果提出了对策及建议。     

基于视频技术的煤矿在线应急预警系统研究

研究基于视频技术的煤矿在线应急预警系统,提升煤矿在线应急反应能力和预警能力。该系统由矿井内控制层、地面网络层和在线应急预警层组成,矿井内控制层利用传感器、USB摄像头等设备,通过V4L2视频图像采集技术采集视频图像;地面网络层通过视频监控设备控制视频监控、地面控制等设备,并利用视频处理服务器采集矿井现场视频数据和完成报警,同时这些矿井现场视频数据传输至在线应急预警层;在线应急预警层使用模糊积分法构建在线应急预警模型,实现煤矿在线应急预警,并向客户端发出预警通知信息。实验表明,当视频图像数据量为8 000 h,系统传输耗时仅为0.8 s,在线应急反应能力好;预警的矿井应急程度与实际矿井应急程度一致,在线应急预警性能卓越。     

基于可拓理论的矿井灾害应急保障能力评价研究

在对矿山应急救援体系进行深入研究的基础上,从预测预警、应急响应、现场救援、总结恢复4个方面对矿井灾害应急保障能力进行了详细分析,并构建了矿井灾害应急保障能力评价指标体系;利用层次分析法和多层次可拓评价法,建立矿井灾害应急保障能力评价物元模型,并进行了应用验证.结果表明,该方法不仅可以有效地结合定性和定量评价,消除因忽视指标权重而产生的误差,还可以细化风险等级,使评价结果更加客观,适用性更强.该方法可以在不同的区域内推广使用.     

基于Unity 3D的煤矿突发事件协同应急演练系统设计

为了减少煤矿突发事件中的人员伤亡、降低损失,需要研究煤矿突发事件协同应急演练系统设计方法。提出基于Unity 3D的煤矿突发事件协同应急演练系统设计方法,该方法采用B/S结构设计煤矿突发事件协同应急演练系统的整体框架,将系统分为数据层、GIS服务层、Web服务层和客户端表现层,由系统管理模块、GIS图形分析模块、救援信息管理模块、预案管理模块、应急演练培训模块和隐患管理模块构成应急演练系统的硬件结构。将Unity 3D平台引入系统的软件设计中,以ARPG（Action Role Playing Game）的游戏形式对煤矿人员展开应急演练。实验结果表明,所提方法的响应时间短、错误率低、吞吐量高。     

基于熵-测度量化的煤矿应急救援能力评价

应急救援系统是保证煤矿安全生产的重要基石,为了系统分析和评价煤矿应急救援能力,结合未确知测度理论,从危险源检测能力、应急准备能力、应急救援执行能力和事后恢复能力4个方面选取19个因素构建了煤矿应急救援能力评价指标模型。并运用信息熵理论确定了各评价指标的权重,依据置信度识别准则进行了结果判定。最后以陕北魏墙煤矿为实例,用所构建的动态量化测度评价模型对矿井应急救援能力进行了评价,结果与煤矿实际情况吻合。本评价模型为煤矿应急能力评估提供了一种科学可行的方法,对煤矿事故防范有着一定的现实意义和指导意义。     

矿井应急排水系统的设计

为了应对复杂地质条件下的突水事故,在分析新峪矿井现有排水条件的基础上,设计了井下应急排水系统。介绍了排水设备的选型及泵房硐室布置。该系统解决了井下突水事故给矿井带来的危害,保障了矿井安全生产。     

Application of the Analytic Hierarchy Process to Assessment of Water Inrush: A Case Study for the No. 17 Coal Seam in the Sanhejian Coal Mine, China

Disasters caused by water inrush affect many coal mines in China. In order to predict and prevent water inrushes during mining of the no. 17 coal seam in the Sanhejian coal mine, the factors that affect water inrush from the underlying Ordovician limestone were studied using the analytic hierarchy process (AHP). The AHP method is based on the geographic information system, through which the sub-thematic layer and the overlying layers of each dominating factor were constructed. An expert system was used to calculate weighting for each factor. Integration of the controlling factors through the AHP allowed us to develop a vulnerability index map in which the mining area was divided into different zones according to the risk level for water inrush during mining. Furthermore, water control measures were recommended in response to each risk level.     

煤矿充填开采生态保护绩效测度研究

充填开采是从源头防治地表沉陷,实现以最小的生态扰动获取煤炭资源的开采方法,但目前尚缺乏对充填开采环境保护效果进行系统评价的方法。为系统评价煤矿充填开采生态环境保护及治理效果,量化环保绩效,以河北省邢东矿充填开采效果为研究对象,以AHP和FCE方法为基础,构建出符合地区特色的煤矿充填开采环境保护绩效测度,并采用“需求压力效果响应”思路,设立了含目标层、准则层、评价因素层和指标层4个级别的相关测度指标体系。通过分析结果表明,邢东矿充填开采后的生态环境保护评价结果为优,同时根据评价结果提出了相关的建议。     

基于未确知测度的煤矿瓦斯爆炸应急救援能力综合评估

为解决我国煤矿瓦斯爆炸应急救援能力评估中主观性与模糊性的问题，首先选取煤矿通风系统管理、煤矿防瓦斯积聚能力、应急救援技术保障、应急救援组织保障、应急救援装备保障、煤矿救援恢复能力等6方面共29项判别指标构建煤矿瓦斯爆炸应急救援能力评估指标体系|其次，引入未确知测度与博弈论集对理论构建煤矿瓦斯爆炸应急救援能力等级评估与排序模型，采用直线法构造单指标未确知测度函数，基于博弈论组合赋权技术确定指标权重，依据置信度识别准则对评价等级进行判定与排序|最后，将该模型应用于高瓦斯煤矿的应急救援能力的综合评价中。研究结果表明，该煤矿的瓦斯爆炸应急救援能力评估等级为良好，但仍需要进一步采取有效的管控措施，该模型具有较高的适用性与可操作性，能够较为客观、准确地评价煤矿瓦斯爆炸应急救援能力。