煤矿安全预评价的未确知测度模型及应用

矿井自然灾害的安全预评价涉及不确定因素众多.本文根据未确知数学理论,建立了预评价指标体系、置信度识别准则及评分准则,构造了矿井安全预评价未确知测度模型,并对矿井的各个安全指标进行了定量分析.用上述方法对黄陵二号井自然灾害的评定结果与实际耦合较好,从而为煤矿建设项目的安全预评价开辟了一条新途径.     

煤层自燃危险性的模糊——可拓理论判别模型

首先确定了影响煤层自燃的因素指标,并对它隶属于不同自燃等级的取值进行了无量纲化处理,采用模糊层次分析法确定了各个因素权重,利用可拓学理论建立了煤层自燃危险性判别模型。其次,以山东新汶矿业孙村煤矿十三层煤为例,采用模型方法对其自燃危险性进行了评价,所得结果与煤科院的自燃鉴定结论一致。上述研究不仅丰富了煤层自燃危险性评价方法,而且也为预防此类灾害起到了一定的参考和借鉴作用。     

基于RES-云模型的采空区稳定性评价研究

针对采空区稳定性评价中评价指标间交互作用机制分析不足的问题,提出了基于RES(Rock Engineering System)-云模型的采空区稳定性二维评价方法。选取了15个采空区稳定性评价指标,基于RES理论,通过建立评价指标交互作用矩阵,分析评价指标间的相互作用,确定了各个评价指标的权重;应用云模型理论计算隶属于不同等级的各指标云模型参数,以指标等级云图的方式进行直观表现,计算样本综合等级隶属度;根据最大综合隶属度原则确定采空区的稳定性等级,引入模糊熵作为第二维评判参量,表征采空区稳定性的复杂程度。最后,将该模型应用于云南某锡矿8个采空区稳定性评价中,验证了该评价模型的可行性。     

基于属性数学理论的排土场滑坡风险预测及分级

基于属性数学理论,研究了排土场滑坡风险评价问题,建立了排土场滑坡危险性预测及分级的属性识别法。将排土场滑坡危险性等级分为极高、较高、一般和较低4个级别;综合考虑排土场的地质条件、工程条件、气象条件和环境条件等4方面的因素,选择排土场地基坡度、边坡高度、边坡角、防排水设施、爆破质点振动速度、日降雨量、月累计雨量、最大地震烈度、下游人数、下游财产和乱采乱挖等11个参数作为评价指标,并确定了评价指标的分级标准;构建了单指标属性测度函数,以计算单指标的属性测度函数值和样本的综合属性测度值;应用置信度准则对样本进行了属性识别,以确定其状态级别属性。将建立的属性识别法对某露天矿山排土场进行滑坡风险识别,结果表明,属性识别法的识别结果与实际情况吻合,且评价结果与未确知测度法、物元可拓法的一致。     

基于采空区漏风量的遗煤温度预测模拟分析

为了能够依据采空区漏风量判定遗煤温度,利用理论分析和数值模拟方法,对采空区漏风量与遗煤温度场的关联性进行了分析。以五龙矿某工作面为例,对其遗煤自燃过程进行了数值模拟,分析了工作面供风量和遗煤温度与采空区漏风量的关系,得到了相关函数关系式。结果表明:随着遗煤温度的升高,采空区漏风量逐渐增加,并且漏回风量增加的幅度逐渐大于漏入风量增加的幅度,漏风量与遗煤温度之间近似存在二次抛物线函数关系;提出了采空区相对漏风变化率的概念,其与遗煤温度间存在近似对数函数关系;给出了影响采空区漏风量的其它因素,判定遗煤温度时要注意这些因素的影响。     

区域洪涝灾害风险的模糊综合评价与预测

以广西1992~2006年洪涝灾情数据为基础,选取适当的评价指标,用基于遗传算法、特征值法和优化算法的投影寻踪法和层次分析法确定各评价指标的分类权重和排序权重,用优化算法进行综合得到组合权重,经过加权求和得出洪涝灾害的模糊综合评价,进而对15个评价对象进行了分类排序,其分类结果很好地反映了洪涝灾情的实际情况。在以上模糊综合评价结果的基础上,利用距离贴近度进一步计算和分析各个评价指标之间的贴近度,并由择近原则确定各个评价指标之间在洪涝灾害评价中的相关程度。同时,建立了基于改进的灰色GM(1,1)的时间响应式的灾变年份预测模型。     

基于多层次可拓评价法的城市燃气管线风险评价研究

以改进的肯特危险指数评分法对城市燃气管道的危险因素进行识分析,确立了城市燃气管线风险评价指标体系。将传统的可拓学方法改进为多层次可拓评价法,对其中的节域物元、关联度和等级评定程序进行了调整,并建立了相应的准则,对评价对象进行多级综合评价。通过多层次评价,可以获得不同子指标各自的风险等级以及评价对象总体的风险等级。以邯郸市某段燃气管线为例,运用城市燃气管线风险评价模型进行风险评价,得出其多层次风险等级值。通过对比及数据分析,证实了本文方法的可靠性。     

硫化矿石自燃倾向性分级的云模型及其应用

为了科学判定高硫矿床开采中硫化矿石的自燃倾向性等级,选取了吸氧速度常数、自热点、着火点3个测定指标,建立了基于熵权法和云模型的硫化矿石自燃倾向性分级模型。将硫化矿石自燃倾向性测定指标及分级标准转化为正态云分级标准,采用熵权法对各个指标的实际测试值进行指标赋权;以模糊子集B的最大隶属度原则为依据,判定各个矿样的自燃倾向性等级。利用国内某典型矿山的10组代表性矿样对该模型的可行性进行检验,所得分类结果与多因素综合比较法的判定结果相一致。该模型能够提高矿样自燃倾向性等级划分的准确性,并且为有效指导高硫矿山自燃火灾的防治工作提供了一种新方法。     

基于最小二乘法的高抽巷CO浓度变化规律分析

我国许多煤矿的煤层同时具有高瓦斯和严重自燃倾向,在抽放瓦斯的同时,容易造成采空区遗煤自燃。因此,监测采空区指标气体的浓度变化对预防采空区自燃非常重要。本文采用最小二乘法对山西阳煤五矿8403工作面高抽巷CO浓度进行分析,拟合得出了高抽巷CO浓度变化曲线,并对拟合方法、拟合效果进行了分析。结果表明,用最小二乘法进行拟合是可行、有效的。结合现场实际条件,分析了高抽巷CO浓度偏高的原因和之所以选取分析高抽巷CO浓度来预测采空区自燃的原因。结果显示,分析高抽巷CO浓度变化可以较早地发现采空区自燃。最后,分析了CO浓度与CO2、O2浓度的相关性,验证了用CO浓度预测采空区自燃的准确性。     

基于联系数和马尔可夫链耦合的山东省旱情动态预测评价

为增强区域旱情预测评价模型的合理性、可解释性和预测评价结果的准确性,以山东省1972-2001年旱情历史序列作为评价样本,选取水库蓄水量距平百分率、地下水埋深、土壤含水量和降水量距平百分率4个旱情评价指标,采用基于加速遗传算法的模糊层次分析法确定评价指标权重,通过计算评价样本的指标数联系数、指标值联系数并利用最小相对熵原理得到样本的平均联系数,由属性识别法确定了各年份的旱情等级,建立了基于集对分析五元联系数和马尔可夫链耦合的区域旱情动态预测评价模型(简称CNMC模型),将CNMC模型应用于山东省2000、2001年旱情等级动态预测评价中,判定山东省旱情等级,将该模型确定的旱情等级与属性识别法评价结果进行对比分析。结果表明:采用CNMC模型得到的旱情等级计算值与属性识别法的评价结果一致,可发现CNMC模型中由集对分析法确定的权重值较自相关系数法确定的权重值分布均匀,克服了自相关系数法的计算不稳定性;以联系数分量为基础的属性识别法克服了直接将指标数值与评价标准匹配得到的马尔可夫链状态等级空间的粗糙性;以前5 a各年份的联系数分量为基础,充分利用了1~5步长状态转移概率矩阵,克服了普通马尔可夫链法中仅采用状态转移概率矩阵中某一行信息所带来的局限性。CNMC模型有助于深入刻画和解析预测对象与预测因子之间的复杂关系,以联系数分量为基础,不同步长的马尔可夫链状态转移概率矩阵为驱动所建立的模型能更精准地刻画系统的不确定性趋势且计算简单、操作方便,为区域旱情动态预测评价提供了一种新途径。     

层次分析法在典型滑坡危险度评价中的应用

利用层次分析法,建立成对比较矩阵,将成对比较矩阵的特征向量作为典型滑坡评价因子的权重,确定了评价因子的影响力排序.建立了滑坡危险度评价指标,并确定了滑坡危险度等级,为滑坡预警和滑坡的治理提供了依据.     

基于模糊层次分析的公路隧道结构安全评估技术

针对公路隧道运营时的结构安全问题,通过对隧道结构典型风险事件进行专项分析,结合结构设计、结构现状及病害、养护维修等方面的综合考虑,提出了长大公路隧道结构安全的评价指标,并根据评价指标建立隧道评价指标的分级标准。运用层次分析法和模糊原理,采用了乘积标度法与熵权法结合的组合权重法,再结合变权重方法,确定了指标体系中的各个指标的权重,并以此为基础,最终建立了公路隧道结构安全等级状态的评估体系和分级标准。     

基于熵权的属性识别模型在陕西土质滑坡危险度评价中的应用

根据陕西省三大区域土质滑坡的特点,选取9个影响因素,建立滑坡危险度评价分级标准,利用熵权理论客观地确定出各影响因素的权重,计算多指标综合属性测度,结合属性识别理论和置信度判别准则,对10个典型滑坡进行危险度评价。通过实地调查,评价结果与实际情况基本一致。     

重大冰雪灾害应急管理能力的评价——以湖南省为例

针对重大冰雪灾害应急管理的复杂性,基于湖南冰雪灾害案例以及国内外自然灾害及其应急管理的相关文献,提出了重大冰雪灾害应急管理能力评价指标结构。运用熵权法和群决策方法确定指标综合权重,采用群决策方法获得专家群体对一级评价指标的综合偏好,形成评价城市的综合评价矩阵,运用灰色综合评价模型求出各个评价城市应急管理能力的排序向量。最后以湖南省冰雪灾害为案例进行了应用。     

基于博弈论组合赋权的泥石流危险度评价

多目标模糊优选模型是地质灾害评价中的常用模型,多采用层次分析法等传统主观权重计算方法确定指标权重,存在判断矩阵偏主观、一致性检验过程较繁琐的问题。鉴于此,结合灰色系统理论与二元比较法,提出了一种自然满足一致性要求的关联度-二元比较分析法,同时基于博弈论集结模型对主、客观权重进行组合赋权,充分挖掘、利用关联度-二元比较分析法的主观权重信息与熵值法的客观权重信息,从而克服单一权重的片面性。将该组合赋权法在泥石流灾害危险度评价中进行了实例应用及验证,分析表明:该方法评价结果准确、在泥石流危险度评价中切实可行,可为类似项目提供参考和借鉴。     

基于未确知测度模型的秦岭华阳古镇景区暴雨防灾减灾能力评价

旅游景区灾害的防治关系着景区收入和游客的生命财产安全。如何建立评价指标体系,有效评估景区的防灾备灾、应急处置和救援救助等灾害综合管理能力,是目前我国灾害管理中迫切需要解决的问题。以秦岭华阳古镇景区为研究对象,以暴雨灾害为切入点,以防灾减灾能力科学评价为研究内容,构建了景区暴雨灾害防灾减灾评价三级指标体系;采用相似权法,确定了各级指标权重;通过建立未确知测度模型,定量化评价了景区暴雨灾害防灾减灾能力。得到如下结论:华阳古镇景区2011,2013,2014年的防灾减灾能力分别为较低、中等、较高,其暴雨防灾减灾能力逐年增强,计算结果与实际基本吻合,说明该评价指标体系能较客观地反映景区暴雨灾害防灾减灾能力,具有一定的可行性;监测预警能力对景区防灾减灾能力的影响程度最大,景区在未来的防灾减灾管理中,应以监测预警作为重点工作。     

中俄原油管道漠河至大庆线典型区域热融灾害评价研究

根据高温、高含冰量、高油温等冻土区埋地管道热融灾害易发性条件,选取自然环境、冻土特征、管道扰动3个方面10个指标,建立了冻土区输油管线热融灾害评价指标体系。基于漠大线364km处研究区域水文、冻土工程地质的复杂性和指标评价等级界线的模糊性,采用模糊互补判断矩阵排序原理确定指标权重,应用模糊综合评判法建立模型,并对该研究区域管线热融灾害进行了评价。结果表明,研究区域内管线诱发热融病害的主导因素为:年平均油温、冻土含冰量、年平均地温,且其潜在风险处于较差等级,其中,自然环境因子、冻土特征因子、管道扰动因子潜在风险皆处于较差等级,这与管道全年正温运行、地表扰动、热融沟积水下渗等引起管-土融化圈逐年扩大的病害问题相符。依不同病害区显著特征修正部分评价指标后,该模型可以推广应用到漠大线管线病害综合评价中。     

大型公共场所火灾风险评价指标体系(Ⅱ)--指标及其权重确定

前文“大型公共场所火灾风险评价指标体系（Ⅰ）”得出了大型公共场所火灾事故因果分析图。现在以大型公共场所火灾事故因果分析图为基础，考虑大型公共场所自身的建筑特点和使用特点，依自上而下和自下而上相结合的原则组合得出大型公共场所火灾风险评价指标，并根据因果分析图中各基本事件与顶事件的关系以及各基本事件的统计频率值，确定指标权重，得出大型公共场所火灾风险评价指标体系。     

地面沉降对蓄滞洪区洪灾风险的影响

严重的地面沉降可能导致洪灾风险评价结果发生改变。为完善双重灾害作用下的蓄滞洪区风险分析,基于灾害系统理论构建了天津大黄堡蓄滞洪区洪灾风险评价指标体系。为降低指标权重的人为干扰,建立了基于熵权法的洪灾风险模糊综合评价模型,模型中通过评价指标值构成的判断矩阵来确定指标权重,使评价结果更接近实际情况。将模型运用于地面沉降前、后大黄堡蓄滞洪区洪灾风险的对比研究。计算结果显示:不考虑分区滞洪的影响因素,地面沉降使得蓄滞洪区的洪灾风险呈现整体增大的趋势,尤其是启用顺序优先的滞洪分区,遭遇50年一遇洪水时各评价单元的平均洪灾风险等级由Ⅲ级增加到Ⅳ级。实例研究表明:模型合理可信,可供解决地面沉降影响下的洪灾风险问题参考。     

沉管隧道施工前期风险综合评估模型及应用

沉管隧道施工过程面临众多不确定风险因素,在施工前期需采取合理方法评估施工安全风险等级和确定风险事件控制优先级。目前,已有隧道施工风险评估方法主要用来确定整体风险等级,缺少对风险事件重要性进行排序,不利于施工风险精准控制。基于此,该文采用模糊失效模式与效益分析(FMEA)、故障树分析(FTA)、层次分析法-数据包络分析(AHP-DEA)方法,构建了一种沉管隧道施工风险综合评估模型,该模型利用梯形隶属函数解决了专家认知中的主观和模糊不确定性量化问题,并结合模糊故障树计算了风险概率;然后,采用AHP-DEA方法计算风险的影响权重;最后,引入模糊数对传统FMEA方法进行了改进。将该模型应用于广东金光东隧道沉管段施工风险评估中,结果表明:沉管预制风险、管段沉放与连接风险、管节浮运风险和最终接头风险的RPN值均0.4,且7,风险等级为高级,须采取风险控制措施降低风险;护岸施工风险、基槽开挖风险和基础处理与回填风险事件的风险等级为中级;该模型可为沉管隧道静态风险评估提供一种合理途径。