井工金礦采選過程安全預警系統(tǒng)構建及應用研究

周書鋒

摘 要：在大幅度提高我國金礦黃金產(chǎn)量的同時，金礦安全事故發(fā)生率逐漸升高，甚至頻繁的發(fā)生重大傷亡事故，安全形式十分嚴峻，為扭轉此種局面，將金礦開采過程中的安全性提升，必須要構建完善的安全預警系統(tǒng)。金礦行業(yè)中，井工金礦屬于危險性最高的，本文以此類金礦為例，探討采選過程安全預警系統(tǒng)構建的方法，并分析實際應用效果。

關鍵詞：井工金礦；采選過程；安全預警系統(tǒng)

中圖分類號：TD76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）15-0111-01

近年來，居民消費及金融儲備對黃金的需求均不斷增加，國家將黃金產(chǎn)量大幅度的提高。不過，金礦開采時，因礦井下具有非常惡劣的自然環(huán)境條件，導致安全事故經(jīng)常發(fā)生，使黃金生產(chǎn)受到直接的影響，而且人員及財產(chǎn)損失也較為嚴重，井工金礦中此種現(xiàn)象更甚。為解決此種問題，提升金礦開采安全性，本文構建了安全預警系統(tǒng)，旨在為實踐提供參考。

1 安全預警指標篩選及權重確定

1.1 初選

井工金礦采選過程十分復雜，包含多個組成部分，確定初選途徑后，應以全面性為基礎，有機的結合定性方法與定量方法、內(nèi)部指標與外部指標、縱向指標與橫向指標、個性指標與共性指標，選出最終的安全預警指標。根據(jù)上述途徑及方法，初選的一級安全預警指標包含6項：第一項為外部經(jīng)濟安全預警指標，其中包含黃金價格指數(shù)、稅負變動指數(shù)等；第二項為外部監(jiān)管安全預警指標，二級指標為黃金采選業(yè)安全技術標準完善度、外部監(jiān)管有效度兩個；第三項為環(huán)境安全預警指標，該指標包含礦井環(huán)境中固有的和工作場所兩個方面；第四項為設備安全預警指標，共性指標有設備質(zhì)量達標率、機械化水平指數(shù)等，同時，各個分區(qū)中的設備安全指標也包含在此項中；第五項為管理安全預警指標，包含管理工作的各個方面，如安全制度完善率、安全投入比率等；第六項為人員安全預警指標[1]。

1.2 篩選

初選之后所構建的安全預警系統(tǒng)十分龐大，精確篩選指標時，單純數(shù)學方法無法有效的實現(xiàn)，需采用專家調(diào)研結合評價小組的方式，經(jīng)研究后匯總結果，形成最終的安全預警指標體系。經(jīng)篩選后，一級指標中去除外部經(jīng)濟安全預警指標，剩余5個保留，而各一級指標下，二級指標也做出相應的精簡。

1.3 權重確定

在安全預警系統(tǒng)中，安全預警指標并不具備相同的作用，應在科學確定權重后，方能發(fā)揮出指標預警作用，進而發(fā)揮系統(tǒng)價值。本文在確定權重時，采用主觀賦權與客觀賦權結合的方式，保證權重確定的準確性。計算權重過程中，利用層次分析法確定一級指標的權重，利用熵權法確定二級指標的權重。

2 安全預警模型的構建

2.1 理論闡述

建立安全預警系統(tǒng)，目的在于提升井工金礦開采過程中的安全性。安全預警系統(tǒng)的構建智能設定的冗余度為20%時可保證相對安全。構建安全預警模型過程中，應堅持實用性、可操作性的原則，并能夠整合采選系統(tǒng)。同時，安全預警模型除預警功能外，還應具備分析與評價功能。

2.2 安全預警的層級

井工金礦采選過程中，生產(chǎn)過程、生產(chǎn)環(huán)境的復雜性均非常高，交織著多種風險因子，以往的安全預警系統(tǒng)多在整個系統(tǒng)基礎上建立，可將系統(tǒng)安全狀況綜合反映出來，但由于此種預警方式存在過寬的面，導致預警的及時性比較差，因此，本文在構建安全預警系統(tǒng)時，除宏觀上的整個系統(tǒng)外，還在微觀上構建單指標或子系統(tǒng)的模型，保證安全風險及時被發(fā)現(xiàn)[2]。

2.3 單指標預警與系統(tǒng)預警

單指標預警中，即時性與直觀性均比較強，預警指標的預警警度可直接獲得，從而及時的糾偏危險狀況。單指標預警信息主要從兩個渠道獲取，一個為日常檢查，一個為安全監(jiān)控，通過預警指標數(shù)值的具體變化，將相應警度發(fā)出，評判預警等級，最終確定危險的嚴重程度。設定單指標預警規(guī)則時，除行業(yè)標準與國家規(guī)定外，還需要結合企業(yè)的相關資料、專家建議等[3]。

2.4 應用實例

某井工金礦于2016年3月起應用本文設計的安全預警系統(tǒng)，選取同年的8月、9月及10月的安全數(shù)據(jù)。從二級指標來看，外部監(jiān)管有效度三個月的數(shù)據(jù)均為90%；礦體性狀評價9月為0.6，其他兩個月為0.4；平均涌水量8月時為1162m3/h，9月與8月相比降低58m3/h，而10月則比8月增加277m3/h；支護工程合格率8月時83%，9月升高至85%，10月升高至87%。獲得二級指標的安全數(shù)據(jù)后，將上述數(shù)據(jù)輸入到模型中，經(jīng)算法計算及網(wǎng)絡訓練后，輸出結果，結果顯示，某井工金礦11月時外部監(jiān)管安全預警指標數(shù)值為0.8747、環(huán)境安全預警指標數(shù)值為0.2329、設備安全預警指標數(shù)值為0.8894、管理安全預警指標數(shù)值為0.4341、人員安全預警指標數(shù)值為0.9012、系統(tǒng)安全預警數(shù)值為0.6507。整體上看，具有良好的安全狀態(tài)，但還需加強環(huán)境安全與人員安全。

3 結語

綜上，安全預警系統(tǒng)構建后，可有效的反映出井工金礦采選過程可能發(fā)生的危險事件，促使企業(yè)提前做好預防、控制工作，降低安全事故的發(fā)生，保證金礦開采安全。

參考文獻

[1]薛錦春，李夕兵，劉志祥.基于混沌理論的礦山邊坡巖體變形規(guī)律與安全預警系統(tǒng)[N].中南大學學報（自然科學版），2013，（06）：2476-2481.

[2]劉素杰，張金權，萬江飛，等.基于光纖振動安全預警系統(tǒng)的振源識別算法研究[J].光學技術，2016，（01）：89-96.

[3]郭健，葉繼紅，張華文.金礦地下開采生產(chǎn)過程安全預警系統(tǒng)研究[J].黃金，2017，（01）：73-75+79.endprint