基于AHP-SPA的煤礦安全管理研究

張伍勝(貴州省水城礦業(yè)股份有限公司米籮煤礦，貴州 六盤水 553000)

0 引言

目前，我國煤礦安全管理方法存在一定局限性，管理章程混亂，煤礦風險等級劃分不明確，煤礦安全預警模型不完善，而且在煤礦安全管理模式上人員分工不明確，這就導致了煤礦安全管理水平無法提高，使煤礦發(fā)生事故的幾率增加。AHP-SPA法就是將層次分析法與集對分析法相結(jié)合，以層次的方法劃分多種影響因素，并對影響因素集成組合，劃分為較容易分析的組合[1]。因此，研究基于AHP-SPA的煤礦安全管理方法十分必要。

1 基于AHP-SPA的煤礦安全管理方法

1.1 基于APH-SPA法劃分煤礦風險等級

本文基于APH-SPA法，將煤礦風險等級劃分為Ⅰ～Ⅵ6個等級，分別對應6種事故類型，同時對應了由低到高的風險程度，事故嚴重程度由輕到重。還對每一風險等級設(shè)立了風險值，發(fā)生煤礦事故風險等級相同的情況下用風險值的大小來表示煤礦事故的嚴重程度。以上就是基于APH-SPA法劃分的煤礦風險等級。

1.2 構(gòu)建煤礦安全預警模型

煤礦安全管理人員的安全防范意識、安全管理人員配備比例和技術(shù)人員比例，需要有很高的要求。從設(shè)備因素來看，煤礦的運輸、排水、防塵、通風、支護以及消防設(shè)備等完好率、機械運輸水平、煤礦挖掘機械水平都將影響煤礦安全管理[2]。從環(huán)境因素來看，礦井的涌水量、瓦斯出涌量、煤塵爆炸指數(shù)、礦道危險性等都將影響煤礦安全。從管理因素來看，煤礦安全管理制度是否完善，煤礦隱患是否整改、煤礦安全檢查次數(shù)以及預警響應機制是否完善，都將影響煤礦安全管理。根據(jù)上述分析，建立煤礦安全預警模型，如下列公式所示。

式中：Y為系統(tǒng)預警；aj為事故發(fā)生因子；bi為人員因素；xr為設(shè)備因素；cl為環(huán)境因素；dk為安全管理因素；i、r、l、k分別為四種影響因素中不同影響因子。

1.3 設(shè)計煤礦安全管理模式

在管理煤礦設(shè)備上，需要對設(shè)備的運輸、防塵和維護進行管理，對設(shè)備進行定期檢查，保證及時發(fā)現(xiàn)煤礦設(shè)備存在的問題及隱患，并對其解決[3]。

在管理煤礦的環(huán)境上，需要注意的是礦井涌水量、瓦斯出涌量以及煤塵，這就需要單獨安全管理人員對這些指標進行實時監(jiān)測和反應。在后勤管理上，需要對煤礦的緊急事故制定解決方案，可以有效防止煤礦人員混亂，從而造成更嚴重的傷害。同時對煤礦人員的職業(yè)健康也要進行管理，可以定期組織體檢，保障煤礦內(nèi)各類人員的生命安全。

2 對比實驗

根據(jù)上述構(gòu)建的煤礦安全預警模型，提出對比實驗。選擇兩種傳統(tǒng)預警方法作為對照組A和對照組B，本文設(shè)計作為實驗組。在其他條件相同的情況下，測試當?shù)V井的涌水量超標和瓦斯出涌量超標的情況下，3種預警方法的響應時間。礦井涌水量超標時，3種安全預警系統(tǒng)響應時間測試表如表1所示。

表1 礦井涌水量超標安全預警響應時間測試表 單位：s

根據(jù)對上述表1的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)對照組A的預警響應時間在12.045～18.850 s之間，經(jīng)計算得知，其安全預警平均響應時間為15.236 s；對照組B的預警響應時間在4.587～10.057 s之間，其預警平均響應時間為6.819 s；本次設(shè)計模型的實驗組預警響應時間在0.952～2.354 s之間，預警平均響應時間為1.593 s。對比3組實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)對照組A和對照組B分別比實驗組預警響應時間多了13.643 s和5.226 s。

瓦斯出涌量超標時，3種安全預警系統(tǒng)的響應時間表如表2所示。

表2 瓦斯出涌量超標安全預警響應時間測試表 單位：s

發(fā)現(xiàn)對照組A在進行第19次和第20次測試時出現(xiàn)了無響應的情況，經(jīng)反復檢測，發(fā)現(xiàn)對照組A在第19次測試時出現(xiàn)了無法識別的故障，導致系統(tǒng)無響應。因此，本次瓦斯出涌量超標安全預警響應時間測試取前18組數(shù)據(jù)進行對比分析。在瓦斯出涌量超標的情況下，對照組A的預警響應時間在11.085～18.075 s，平均預警響應時間為14.239 s；對照組B的響應時間在5.084～9.332 s之間，平均預警響應時間為7.596 s；實驗組的預警響應時間在0.992～2.514 s之間，平均為1.703 s。對比3組實驗平均數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)對照組A和對照組B分別比本文方法所代表的實驗組所用時間多出了12.536 s和5.893 s。由此可見，采用本文預警模型的系統(tǒng)響應時間最快，可以應用于煤礦安全管理，并提高安全預警響應速度。

3 結(jié)語

文章基于APH-SPA法，對煤礦安全管理進行了研究。根據(jù)劃分的煤礦風險等級，構(gòu)建了煤礦安全預警模型，得到了比較良好的模型功能。但由于本文在設(shè)計煤礦安全管理模式上，在環(huán)境管理中所選取因素較少，研究還存在一定的不足之處。今后應選取更多因素進一步研究，為礦工作業(yè)提供更加安全可靠的環(huán)境。