煤礦安全隱患治理知識(shí)庫建立與應(yīng)用

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摘要：在社會(huì)不斷前進(jìn)的過程中，能源礦產(chǎn)資源發(fā)揮了重要的作用，保證煤礦持續(xù)穩(wěn)定安全生產(chǎn)，逐步治理煤層開采過程中的安全隱患，變得越發(fā)重要。隨著智能化、信息化時(shí)代的到來，煤炭企業(yè)也需利用信息化技術(shù)，整合已積累的大量歷史隱患數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提升礦井的風(fēng)險(xiǎn)隱患治理能力。面對(duì)煤企安全信息化建設(shè)中遇到的挑戰(zhàn)，本文提出安全隱患治理知識(shí)庫的概念，闡述了對(duì)煤礦風(fēng)險(xiǎn)管控的理解。

關(guān)鍵詞：隱患治理；知識(shí)庫；模糊分組；隱患排查

隨著社會(huì)現(xiàn)代化、信息化的發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)認(rèn)知中較低技術(shù)含量的煤炭行業(yè)，也提出了新的要求。我國(guó)大中型煤炭企業(yè)也緊跟時(shí)代，開始在全礦井逐步建立安全生產(chǎn)綜合化體系，該體系中龐大的信息來源，本質(zhì)上是基于礦井各類隱患的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，所以建立煤礦安全隱患治理知識(shí)庫十分必要。基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，為企業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)管理創(chuàng)建知識(shí)庫，有助提高煤企的風(fēng)險(xiǎn)管控能力，實(shí)現(xiàn)安全高效的生產(chǎn)目標(biāo)。

1隱患治理知識(shí)庫的建立

在煤炭行業(yè)日益重視隱患治理的環(huán)境下，建立煤礦隱患治理知識(shí)庫，可根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)，提取現(xiàn)有的企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)累積數(shù)據(jù)，同時(shí)整合工業(yè)事故調(diào)查信息，完善礦井風(fēng)險(xiǎn)管理體系。一套完整的知識(shí)庫系統(tǒng)，應(yīng)該包含風(fēng)險(xiǎn)管理的綜合知識(shí)，包括事故編號(hào)、事故描述，事故危害等級(jí)、事故形成原因以及治理方案，這些信息的建立能夠?yàn)殡[患治理提供有效的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)了不同地域、不同類型礦井的溝通交流，提升了政府各級(jí)監(jiān)管監(jiān)察部門對(duì)整個(gè)煤炭行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)管控能力。

1．1知識(shí)表示

煤礦隱患治理知識(shí)庫的建立，安全隱患的信息來源通常是相關(guān)的協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)，數(shù)據(jù)主要來自礦井累積的歷史風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生信息的基本形式：rule＝（ifPthenQCNF）in，其中P是創(chuàng)建電路所需的一組邏輯組合，當(dāng)Q滿足P條件時(shí)，執(zhí)行輸出或操作；CNF是考慮不確定因素的可靠性指標(biāo)，按照一定比例進(jìn)行匹配后，能夠使結(jié)論與初步條件達(dá)到一致。隱患治理知識(shí)表達(dá)的規(guī)則如下：一、根據(jù)煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)的分類，建立了潛在危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)管控知識(shí)庫，進(jìn)入碳生產(chǎn)線的規(guī)則。二、荷載灰分大于或等于2mm，連續(xù)揚(yáng)塵時(shí)間不小于5s。三、當(dāng)厚度大于2mm、連續(xù)長(zhǎng)度大于5mm的煤粉，被收集到地下時(shí)，隱患具有特殊意義。如果實(shí)際礦井的安全隱患超過每月8次、每季度20次、每年70次以上，表示此礦井的安全隱患非常嚴(yán)重。

1．2基于模糊分組的知識(shí)庫建立

2010～2015年，山西某大型集團(tuán)對(duì)旗下二級(jí)煤礦的風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)分析顯示：一半以上的煤礦的月確定報(bào)告危險(xiǎn)事件在400件以上，其中常見隱患，如瓦斯、煤塵、頂板風(fēng)險(xiǎn)的描述一般在100～300字之間，在對(duì)龐大的風(fēng)險(xiǎn)收集信息進(jìn)行隱患分類時(shí)，常因詞條模糊而較為困難。處理詞條模糊的大量隱患信息，數(shù)據(jù)庫的集成服務(wù)可提供解決方案，其整個(gè)流程是：首先從隱患信息數(shù)據(jù)庫里提取有效信息、然后對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再加載成數(shù)據(jù)包。模糊聚類可用于提高目標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)質(zhì)量，它可以通過識(shí)別數(shù)據(jù)之間的相似性來實(shí)現(xiàn)，不需要借助特定的域規(guī)則和腳本編寫，具有一定的客觀性。近來年，隨著礦井生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，煤層的開采深度逐年增大，導(dǎo)致井下風(fēng)險(xiǎn)管控所面臨的挑戰(zhàn)也越來越大，針對(duì)煤礦如今多樣化的信息需求，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不再是一個(gè)靜態(tài)頁面，而是一個(gè)動(dòng)態(tài)交互界面，能及時(shí)更新礦井安全隱患數(shù)據(jù)。信息數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括用戶和服務(wù)器的數(shù)據(jù)，用戶可以通過瀏覽器或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫直接訪問系統(tǒng)［1］。1．2．1數(shù)據(jù)預(yù)處理基于歷史漏洞數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，模糊聚類包括但不限于報(bào)告提交年份、事件位置和源代碼，這些都能用來進(jìn)行數(shù)據(jù)劃分，能夠大大地提升數(shù)據(jù)預(yù)處理的效率和準(zhǔn)確度。1．2．2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是分組的先決條件，它的功能主要是將數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為用于處理的字符串，包括列長(zhǎng)度、精度、比例和代碼頁，并根據(jù)具體情況輸入字符串描述，它決定了模糊聚類能否順利進(jìn)行。1．2．3模糊聚類模糊聚類的重點(diǎn)是關(guān)于屬性的定義，如匹配類型、相似度、輸入輸出列之間的數(shù)量、比較符號(hào)等。數(shù)值屬性和比較符號(hào)屬性被用作模糊聚類的優(yōu)化條件，相似性閾值是聚類模糊值的關(guān)鍵，它表明潛在危險(xiǎn)數(shù)據(jù)之間的相似性是否直接影響聚類值的大小，并反饋對(duì)子分組的數(shù)量，這意味著只能對(duì)超過特定閾值的潛在危險(xiǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，不同的閾值被認(rèn)為直接影響子分組大小，并且與子分組的數(shù)量大小有關(guān)。最后通過建立不同的相似度閾值0．7和0．8，確定相似度閾值0．8，這樣聚類后效果較好［2］。

1．3功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)煤礦安全隱患系統(tǒng)，為各級(jí)管理者發(fā)現(xiàn)隱患提供了方便，通過網(wǎng)絡(luò)和信息庫，能對(duì)各個(gè)部門進(jìn)行詳細(xì)地了解和掌握。在煤礦安全隱患信息庫中，管理者能夠直接了解整個(gè)礦井的情況，如：巷道的位置、工人的作業(yè)條件、設(shè)備的運(yùn)行狀況，這樣一來，提高了安全隱患排查的工作效率，也為事故發(fā)生時(shí)的及時(shí)決策提供可靠的數(shù)據(jù)。1．3．1安全事故管理安全事故管理主要用于煤礦事故發(fā)生前后的各類信息管理，包括風(fēng)險(xiǎn)管控、事故預(yù)防、方案設(shè)計(jì)等功能，便于快速處理突發(fā)狀況。1．3．2安全隱患知識(shí)庫管理該系統(tǒng)建立了煤礦員工安全知識(shí)庫，為煤礦從業(yè)人員提供安全教育，有助于提高各部門員工的安全意識(shí)，其中包括安全教育、災(zāi)害自救等內(nèi)容，還包括了問題搜索、知識(shí)導(dǎo)出、知識(shí)更新等功能，保證煤礦工作人員可及時(shí)學(xué)習(xí)，了解災(zāi)害的發(fā)生發(fā)展機(jī)理，增強(qiáng)了從業(yè)者的安全意識(shí)［3］。1．3．3干部績(jī)效考核管理績(jī)效評(píng)估可了解各部門的具體工作情況，確定能否滿足日常工作要求，提醒未完成任務(wù)人員及時(shí)完工，并監(jiān)督安監(jiān)處、企管科等部門人員規(guī)范管理，該系統(tǒng)包括了績(jī)效考核結(jié)果及其結(jié)果審批功能，對(duì)管理人員起到從嚴(yán)監(jiān)督的效果，推進(jìn)煤炭企業(yè)高效運(yùn)行。1．3．4安全評(píng)價(jià)安全評(píng)估模塊是煤礦隱患治理中相對(duì)重要的內(nèi)容，該模塊主要是利用安全評(píng)價(jià)模型來預(yù)測(cè)煤礦開采過程中的各類風(fēng)險(xiǎn)，并提前制定應(yīng)急處理方案，采取相應(yīng)的防護(hù)措施來提高作業(yè)安全系數(shù)，為井下一線作業(yè)人員營(yíng)造良好工作條件，其中包括安全評(píng)估、搜索結(jié)果、壓力評(píng)估結(jié)果、風(fēng)險(xiǎn)警告等各種功能。1．3．5系統(tǒng)防護(hù)系統(tǒng)保護(hù)是系統(tǒng)安全的重要保障，保證整個(gè)系統(tǒng)在代碼級(jí)層次能夠正常運(yùn)行，其主要功能包括身份驗(yàn)證、密碼驗(yàn)證、數(shù)據(jù)維護(hù)、關(guān)鍵詞搜索等，除此之外，還包括煤礦安全評(píng)價(jià)用戶注冊(cè)管理系統(tǒng)的運(yùn)行。

2隱患治理知識(shí)庫的應(yīng)用

煤礦風(fēng)險(xiǎn)因素的識(shí)別和處理是一個(gè)以預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)檢查和風(fēng)險(xiǎn)管理為重點(diǎn)的封閉過程。國(guó)內(nèi)研究表明，采用此終端在氣體濃度、溫度濕度等方面能夠發(fā)揮重要作用，能進(jìn)行音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)錄制和整個(gè)圖像的錄制，已經(jīng)在我國(guó)山西、內(nèi)蒙古地區(qū)的多數(shù)大中型煤礦中逐步得到應(yīng)用。由于采掘、支護(hù)時(shí)工作面的噪聲和無照明巷道的黑暗影響較大，技術(shù)還需要進(jìn)一步的創(chuàng)新，在手持終端收集信息時(shí)，目前主要是手動(dòng)輸入和攝影。

2．1隱患上報(bào)快速錄入

考慮到工作人員在收集隱患時(shí)需捕獲知識(shí)編號(hào)、關(guān)鍵字或圖像等信息，數(shù)據(jù)庫通過選擇與網(wǎng)站實(shí)際情況相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，對(duì)知識(shí)庫中的安全隱患進(jìn)行分類，可以讓檢錄人員快速獲取信息，及時(shí)錄入最新安全隱患。

2．2提供隱患治理解決方案

《風(fēng)險(xiǎn)管理知識(shí)綜合清單》中包含了風(fēng)險(xiǎn)因素信息的詳細(xì)描述，還包含各級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因素的詳細(xì)管理計(jì)劃或基于專業(yè)知識(shí)的管理建議。根據(jù)管理措施中的方案設(shè)計(jì)，風(fēng)險(xiǎn)管控主要負(fù)責(zé)部門應(yīng)及時(shí)通知整改單位，依據(jù)數(shù)據(jù)庫中的風(fēng)險(xiǎn)管控建議來考慮風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生地的實(shí)際情況，這樣能夠縮短從風(fēng)險(xiǎn)評(píng)審階段到管理階段的時(shí)間，增加管理的合理性，大大提升風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的效率。

2．3突出重點(diǎn)隱患排查作用

風(fēng)險(xiǎn)治理知識(shí)庫是一個(gè)動(dòng)態(tài)知識(shí)庫，涵蓋礦井在實(shí)際生產(chǎn)過程中，每個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的月度、季度和年度變化。通過深化潛在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別過程，這些風(fēng)險(xiǎn)也將動(dòng)態(tài)變化，這個(gè)變化頻率取決于時(shí)間的長(zhǎng)短，它涵蓋了高、低、中頻風(fēng)險(xiǎn)管理的知識(shí)庫。相關(guān)監(jiān)控部門可以專注于識(shí)別常態(tài)化的短期風(fēng)險(xiǎn)，提出預(yù)設(shè)方案，從而提高識(shí)別和管理安全風(fēng)險(xiǎn)的效率，節(jié)省隱患處理時(shí)間。

2．4更有效的宣傳培訓(xùn)作用

在對(duì)煤礦從業(yè)人員的培訓(xùn)中，繁瑣的規(guī)章制度有時(shí)會(huì)使工人疲勞，精神狀態(tài)不佳，在進(jìn)行井下作業(yè)時(shí)引發(fā)安全事故，科教系統(tǒng)負(fù)責(zé)人可以通過電腦演示和照片視頻的形式來進(jìn)行宣傳和培訓(xùn)，從而使員工較輕松的掌握風(fēng)險(xiǎn)管理知識(shí)，充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主觀能動(dòng)性，更好地關(guān)注煤層開采中常見的瓦斯涌出、頂板垮落等危險(xiǎn)，這樣他們的學(xué)習(xí)才更有趣味性，吸收接受能力也得到提高。

3結(jié)束語

本文通過分析如何對(duì)礦井隱患數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理，提出煤礦安全隱患治理知識(shí)庫的概念，并討論了知識(shí)庫的建立、結(jié)構(gòu)功能及其常規(guī)使用。經(jīng)過研究，安全隱患治理知識(shí)庫的建立能夠使煤礦風(fēng)險(xiǎn)修正率提升10％左右，對(duì)我國(guó)煤炭企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)管控具有較高的激勵(lì)價(jià)值，可助力我國(guó)煤炭資源更加高效的開發(fā)利用。

參考文獻(xiàn)：

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［3］劉方濤，任亮．基于Web的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］．?dāng)?shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014（09）：173．

作者：劉翔宇 單位：長(zhǎng)治職業(yè)技術(shù)學(xué)院