矿井通风系统合理性的灰色综合评判

针对煤矿通风系统评判中存在的不足 ,应用灰色系统理论 ,提出了进行合理性评判的 10项指标 ,建立了其评价模型 ,结合实际并进行了灰色关联分析与评判 ,较客观地确定了矿井通风系统合理性的优劣程度 ,为类似系统分析与评判提供了新的方法与途径     

矿井通风系统评价的可拓方法

首先提出通风系统评价的指标体系,该指标体系主要涵盖了技术可行性、经济合理性和安全可靠性等3个方面的13个评价指标;然后应用可拓学的理论与方法,建立多层次可拓综合评价模型。该模型以综合关联度作为评价准则,避免了评价中的主观性。通过将该方法对河南神火煤电股份有限责任公司新庄矿通风系统进行评价,指出该矿通风系统整体状况的优劣,通风系统中存在的问题并提出了相应的改进对策。结果表明,该方法较其他评价方法更加客观,结论更符合生产实际。     

灰色聚类法在矿井通风系统评价中的应用

把矿井通风系统看作一个灰色系统,应用灰色聚类法对矿井通风系统进行评价,并通过实例计算,以及与其它方法的比较,说明灰色聚类法是矿井通风系统评价方法中一种更接近实际的方法。     

基于灰色关联分析的高层建筑火灾风险评估

为了研究高层建筑火灾风险,在综合考虑高层建筑空间火灾特点及发展过程的基础上,建立了包括安全疏散系统、建筑自身防火能力、灭火能力、消防救援设施以及安全管理五大因素的火灾风险评估指标体系,并利用灰色关联度分析法构建了高层建筑火灾系统的灰色关联评价模型。通过计算各评价指标序列和实际样本序列直接的灰色关联度,建立了系统的灰色关联矩阵,得到了各影响因素及系统整体的风险等级。利用该模型对上海市静安区胶州路728号教师公寓大楼的火灾风险进行了综合评估,结果与实际情况相符。评估结果表明,在高层建筑火灾风险评估中引入灰色关联分析方法可以得到高层建筑火灾危险性的科学数据,并进一步指出薄弱环节,对高层建筑的防火设计及日常安全管理等都具有指导意义。     

校园安全灰色关联评价模型及应用

通过对影响校园安全的因素分析和灰色关联理论在校园安全评价中的适用性分析,得出校园安全存在与灰色系统理论相耦合的特征。应用灰色关联理论建立校园安全灰色关联评价模型,合理确定标准数据序列,对非线性、离散以及动态的校园安全数据进行量化分析和评价,根据关联度大小来判断校园的相对安全性程度,并结合湘潭市5所学校的校园安全状况进行实例验证。其评价结果与实际情况相一致,该模型能有效地解决校园安全影响因素中的非线性关系和不确定性问题,可作为校园安全相对安全等级划分的重要理论依据,具有可操作性和可行性。     

煤矿运输安全性的灰熵综合评价

基于灰熵理论,提出一种新的安全性评价方法即灰熵综合评价。灰熵是离散序列均衡程度的测度,灰色关联度是参考序列和比较序列之间接近程度的测度。该法将灰色关联度和均衡度合成为均衡接近度,并以此作为评价准则,从而避免了低层次多因素权重确定的主观性,使评价模型更加合理,评价结果更加客观。通过利用多层次灰熵综合评价模型,对平顶山煤业(集团)有限责任公司六矿运输系统的安全性进行综合评价,其结果表明,该方法较其他评价方法更加客观,结论更符合实际,同时指出了今后运输安全管理工作的重点。     

基于改进灰色系统的深基坑变形预测方法研究

为了对深基坑工程施工期间地质灾害进行先期预警,使用了改进的灰色系统作为预测工具,对基坑周围建筑物的沉降进行了预测。对于灰色预测系统的改进包括对数据序列初始值的改进和对灰色系统模型背景值的改进,以及实测数据转换为单调增序列的方法。使用相对误差检验、关联度检验和后验差检验对模型的精度进行了评价。最后将改进后的灰色系统与原系统的预测结果进行了对比,结果表明:在短期预测方面,灰色系统模型和改进的灰色系统模型都有很高的精度。对于长期预测,改进的灰色系统模型对中长期预测有很好的精度。     

深部煤层瓦斯含量的差值GM-RBF预测模型及其应用

基于灰熵理论和RBF神经网络理论,提出了一种改进的灰色神经网络深部煤层瓦斯含量预测模型。该模型首先利用灰熵关联度确定影响深部煤层瓦斯含量的主控因素,构建多个GM预测模型进行精度分析,寻求最优的灰色预测模块对分析系统进行一次预测,再利用灰色模型白化微分方程解序列相邻两元素分别与相应期望值作差,构建一个差值序列作为RBF神经网络输出对分析系统进行二次预测,得到的差序列预测结果的差值即为深部煤层瓦斯含量的预测值,从而构建了基于差值GM-RBF神经网络组合模型的深部煤层瓦斯含量预测体系。实际应用表明:差值GM-RBF神经网络组合模型的精度评价指标MAE、MAPE、RMSE、RRMSE分别为0.233 1、3.25%、0.2778、4.04%,远优于单一灰色、RBF模型;与传统GM-RBF组合模型相比,MAE和MAPE分别减小了23.8%和22.1%,RMSE和RRMSE分别减小了20.5%和17%。由此可见,以差值结合法将最优灰色模块与RBF神经网络有效结合起来的瓦斯含量预测体系增强了模型的泛化能力和数据利用率,精度更高,稳定性更好,能够满足深部煤层瓦斯含量准确预测的要求,为深部煤与瓦斯安全高效开采提供依据。     

基于故障树与灰色模糊理论的城市CNG加气站安全评价

城市CNG加气站安全状况好坏,直接影响到整个城市天然气汽车的安全运行,为此提出运用故障树分析法与灰色模糊理论对城市CNG加气站进行安全状况分析。通过对站内危险因素的分析,建立了加气站主要系统的故障树,得到引起加气站主要系统失效的70个基本事件,建立加气站安全评价指标体系,利用专家评分法对指标进行评分,利用层次分析法计算各指标层次相对权重。运用灰色关联分析法,计算参评数据序列与标准数据序列的关联系数矩阵,即得出模糊评判矩阵。再由模糊理论得出加气站安全等级,并给出相应的日常安全工作重点。用该方法对常州市CNG加气站进行安全评价,得出安全等级为Ⅱ级,这与加气站实际运行状况相符,说明用该方法对加气站进行安全评价是有效的、可靠的,能够为城市CNG加气站安全管理提供依据。     

基于人工神经网络的矿井通风系统评价研究

以矿井通风系统的“安全可靠、经济合理”和其定义所包含的各项内容为依据,从矿井通风动力、通风网络、通风设施、通风质量、通风监测、防灾抗灾能力、通风电耗、通风能力8个方面,确立了16项矿井通风系统评价指标,建立了一个新的矿井通风系统评价指标体系。采用人工神经网络中的BP网络算法,在VisualC++6.0平台上研制开发了矿井通风系统评价BP网络模型的计算机程序。并经过实际生产矿井检验,预测结果与实际完全吻合,说明了笔者所确定的矿井通风系统评价指标体系可以反映矿井通风系统的状况,所采用的BP网络算法正确,可以用来指导实际工作。该计算程序简单,易于操作,有一定的推广应用价值。     

基于层次分析法—模糊综合评价(AHP-FCE)模型优化矿井通风系统的研究

矿井通风系统是一个复杂的非线性系统,具有随机性、模糊性和不确定性特征。应用层次分析法(AHP)和模糊综合评价(FCE)的基本理论建立的AHPFCE模型,可以全面考虑矿井通风系统的各种因素,既能体现评价过程的模糊性,又能尽量减少个人主观臆断带来的弊端,使优选的方案更符合实际,评价结果更可靠。应用加速遗传算法检验和修正判断矩阵的一致性,具有搜索效率高、计算时间短、求解精度高、计算结果稳定、适用性强等特点,是一种全局优化方法。采用AHPFCE方法确定权重,具有较强的逻辑性、实用性和系统性,并能准确地得出各评价指标的权系数,使计算结果更客观和稳定。实例计算结果表明:AHPFCE方法简便和通用,不仅能指导生产实际,而且为类似的方案优化工作提供了一种新的思路和方法。     

矿井通风优化评价指标体系权重确定

针对矿井通风优化评价指标体系,在专家评分的基础上,采用拉开档次法确定指标体系权重。综合矿井通风优化评价模型理论,建立以技术、经济、抗灾和管理等4个方面为准则层,以通风方式合理性、通风网络布局合理性和通风巷道阻力合理性等20项为指标层的指标体系,通过各指标大小及其排序明确矿井通风优化工作重点,为决策者进行优化工作提供的参考依据。计算结果表明,在指标层方面,权重值最大的指标是通风网络布局合理性,其次是通风巷井工程费;在准则层方面,技术可靠性指标共有4项指标排名前十,比重为31.7%,管理性指标总体比重为16.8%。综上所述,经济性与技术性指标是矿井通风优化及控制的研究重点。其中,通风网络布局合理性、通风巷井工程费、通风巷道阻力合理性和吨煤通风电费等4项指标是研究重点的主要方面。     

矿井瓦斯涌出量预测的灰色建模法

简要介绍了瓦斯涌出量的常用预测方法 ,指出了各种预测方法的弊端 ,从矿山实际出发 ,把非等间距数列变为等间距数列 ,根据灰色理论提出的预测方法 ,利用不同采深瓦斯涌出量的原始数据建立矿井瓦斯涌出量的动态GM(1,1)模型 ,进行瓦斯涌出量预测 ,选择了合理的误差检验模型 ,并通过实例说明了GM(1,1)模型在预测瓦斯涌出量中的应用 ,结果表明预测程度较高。对矿井延深做好瓦斯涌出量预测并进行矿井安全生产具有很好的指导意义。     

矿井通风系统稳定性SD预测仿真分析

为了建立矿井通风系统稳定性水平评价体系,以常村煤矿为研究背景,结合常村煤矿多风井、大风量、高瓦斯等特点,从技术、安全、经济角度建立一系列完整的评价指标体系,利用层次分析法确立指标权重,并结合属性数学理论形成通风系统稳定性综合评价模型,通过构建的模型对其进行综合评价。以通风系统综合评价为基础,从系统动力学角度,对常村煤矿未来2 a的通风系统稳定性水平进行仿真预测,总结其动态变化规律。研究结果表明:通风系统总体稳定性评价结果为良好,属于较稳定水平。常村煤矿通风系统稳定性水平在未来2 a内随着安全投入的增加呈总体增加趋势,但随着矿山通风系统稳定性水平的逐渐增加,稳定性增长速率将会减小。     

基于新型综合集成法的矿井通风系统安全评价

矿井通风系统是一个复杂的多因素非线性系统,具有多变、随机和模糊的特点。应用传统的单一评价方法,缺乏系统性和科学性,很难全面地进行安全评价,为了更好地对矿井通风系统安全进行较为客观的定量评价,需要将一种新的综合集成评价方法运用到评价中。通过深入研究德尔斐法、层次分析法、灰色关聚类法以及模糊综合评判法的基本理论,将它们有机地结合起来建立了新型综合集成评价法。在此方法中,应用德尔斐法建立矿井通风系统安全的评价指标体系,采用层次分析法确定各评价指标间的权重,灰色聚类法则用来处理专家评分,对于结果的分析采用模糊综合评判法进行。将不同的理论用于不同的阶段,可以更加全面的考虑矿井通风系统的各种因素,使结果更加准确直观,符合实际。工程实例表明该方法具有较强的逻辑性、实用性和可靠性,为矿井通风系统的安全性提供科学依据。     

基于ARDUINO的铀矿井下环境监测及智能通风系统设计

针对铀矿井下受限空间内氡及氡子体浓度分布特征,分析受限空间含氡作业环境对人体的危害机制,提出基于“人—机—环”互联自适应的铀矿智能通风降氡方案,架构基于ARDUINO的氡气监测及智能调控系统,设计系统的“硬件”和“软件”方案。该系统的核心硬件为ARDUINO开发板和ESP8266-WiFi模块,铀矿粉尘浓度、氡及其子体浓度、风速动态数据由相应传感器获取,通过各传感数据采集器以相应的通信协议传输至ARDUINO主控,ARDUINO主控输出指令至通风设备及报警装置。系统同时搭建网络云平台,实现环境监测的远程监控和智能通风系统的远程控制。该系统能够基于物联感知获取环境数据,进行智能控制逻辑运算并实现通风设备自适应调控响应,从而安全、高效、稳定、低耗地调控铀矿井下空气质量指数。     

多风机多级机站通风系统优化的模糊群体决策法

矿井通风系统是一个复杂的非线性系统,具有随机性、模糊性和不确定性特征。为了实现矿井通风的系统安全,对系统的安全性进行了定性、定量的预测分析和安全评价。按目标分层,用分层模糊优选理论对矿井通风系统设计方案进行优选,分层时允许评价因素重叠,从而便于确定目标与评价因素的权重。对矿井通风系统建立了多个设计方案的评判指标体系,并应用模糊群体决策确定矿井通风系统方案评判指标的权值,研究成果已应用于中条山有色金属公司胡家峪铜矿通风系统优化研究中,获得了满意的结果。