基于AHP与模糊数学的煤矿瓦斯爆炸危险性评价及应用.doc

基于AHP和模糊数学的煤矿瓦斯爆炸危险性评价及应用宋士学1曹庆贵2林乐顺3（1.2山东科技大学资源与环境工程学院泰安271019；3山东省滕州监狱滕州277521）【摘要】最近，煤矿瓦斯爆炸事故的频繁发生，使我们不得不思考如何有效防止瓦斯爆炸。为有效防止瓦斯爆炸事故，我们必须先对煤矿瓦斯爆炸危险性进行评价。本文用层次分析法确定评价指标的权重，建立模糊评价模型对某矿瓦斯爆炸危险性进行评价，评价结果表明该方法具有较强的实用性。【关键字】瓦斯爆炸层次分析法模糊数学评价CriticalEvaluationofGasExplosioninCollieryBasedonAHPandFuzzyMathandItsApplicationSongShixue1,CaoQinggui2&LinLeshun3(1.2CollegeofResourceandEnvironmentengineering,SUST,266510TaianChina;3ShandongTengzhouPrison,277521TengzhouChina)Abstract:Recently,thefrequentlyhappeningofgasexplosionaccidentincolliery,whatmakeushavetothinkhowtopreventthegasexplosioneffectively.Inordertopreventthegasexplosionaccidenteffectively,wemustevaluatethegasexplosiondangerofthecollieryfirst.Thispaperdeterminetheweightoftheevaluationindexwithanalytichierarchyprocessandestablishthefuzzyevaluationmodelandevaluategasexplosiondangerofonecoalmine.Evaluationresultindicatesthismethodhasfinepracticability.Keywords:gasexplosion；analyticalhierarchyprocess；fuzzymath；evaluation2004至2005年，煤矿特大瓦斯事故频繁发生，死亡人数和经济损失巨大，2005年2月14日，阜新矿业集团孙家湾煤矿发生特大瓦斯事故，214人遇难。2004年10月20日,河南省郑州煤炭工业集团大平煤矿发生特大瓦斯事故，148人遇难，32人受伤。2004年11月28日,陕西省铜川矿务局陈家山煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，166人遇难。死亡几十人的还有几起，在此不一一列举。为了有效的控制瓦斯事故的发生，我们必须对煤矿瓦斯爆炸的危险性进行评价，现在用于评价的方法有很多[3]：模糊综合评价、灰色综合评价、多元统计法、层次分析法和神经网络评价法等。由于安全或危险只是一个相对的概念，没有绝对的安全，只是危险的程度是否在可接受的水平以下，因此，我们采用模糊综合评价的方法对煤矿瓦斯爆炸危险性进行评价，能更好的反应危险的程度。评价的最关键问题是评价指标的确定以及评价指标权重的确定，为了增加评价的准确性，我们采用层次分析法确定评价指标的权重。1煤矿瓦斯爆炸危险性评价指标的建立煤矿瓦斯爆炸危险性A瓦斯浓度B1瓦斯监测检查B2瓦斯排放与管理B3局部风机及其风筒B4主要通风机及通风系统B5明火管理B6电器设备B7放炮管理B8胶带机防火B9指标体系的选择是安全评价研究内容的基础和关键，指标体系应能够反映评价内容的主要特征和基本状况。在对新汶矿业集团某矿的瓦斯爆炸危险性调查、分析的基础上，我们确定了瓦斯爆炸危险性的评价指标，如图1所示。图1瓦斯爆炸危险性评价指标结构图（层次结构模型）2用层次分析法确定评价指标权重2.1层次分析法的原理[1]1973年美国运筹学家T.L.Saaty针对现代管理中存在的许多复杂、模糊不清的相关关系如何转化为定量分析的问题，提出了一种层次权重决策分析法（AnalyticalHirerarchyProcess,即AHP）。简称层次分析法。AHP的基本思想是先按问题的要求建立起一个描述系统功能或特征的内部独立的递阶层次结构，通过两两比较因素的相对重要性，给出相应的比例标度，构造上层某要素对下层相关元素的判断矩阵，以给出相关元素对上层某要素的相对重要序列。层次分析法的一般步骤为：2.1.1建立递阶层次结构模型递阶层次是关于系统结构的抽象概念，是为研究系统各组成部分的功能的相互作用，以及他们对整个系统的影响而构造的。通常模型结构分为3层，如图2。措施层目标层准则层目标1准则1措施2措施n措施1准则n准则2…………图2递阶