煤礦安全隱患治理知識庫建立與應用
時間:2022-01-14 10:23:33
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摘要:在社會不斷前進的過程中,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),進一步提升礦井的風險隱患治理能力。面對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庫的概念,闡述了對煤礦風險管控的理解。
關(guān)鍵詞:隱患治理;知識庫;模糊分組;隱患排查
隨著社會現(xiàn)代化、信息化的發(fā)展,對傳統(tǒng)認知中較低技術(shù)含量的煤炭行業(yè),也提出了新的要求。我國大中型煤炭企業(yè)也緊跟時代,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,所以建立煤礦安全隱患治理知識庫十分必要。基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),為企業(yè)的安全風險管理創(chuàng)建知識庫,有助提高煤企的風險管控能力,實現(xiàn)安全高效的生產(chǎn)目標。
1隱患治理知識庫的建立
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庫,可根據(jù)相關(guān)法律法規(guī),提取現(xiàn)有的企業(yè)風險累積數(shù)據(jù),同時整合工業(yè)事故調(diào)查信息,完善礦井風險管理體系。一套完整的知識庫系統(tǒng),應該包含風險管理的綜合知識,包括事故編號、事故描述,事故危害等級、事故形成原因以及治理方案,這些信息的建立能夠為隱患治理提供有效的實踐經(jīng)驗,加強了不同地域、不同類型礦井的溝通交流,提升了政府各級監(jiān)管監(jiān)察部門對整個煤炭行業(yè)的風險管控能力。
1.1知識表示
煤礦隱患治理知識庫的建立,安全隱患的信息來源通常是相關(guān)的協(xié)議、標準和經(jīng)驗,數(shù)據(jù)主要來自礦井累積的歷史風險數(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Q滿足P條件時,執(zhí)行輸出或操作;CNF是考慮不確定因素的可靠性指標,按照一定比例進行匹配后,能夠使結(jié)論與初步條件達到一致。隱患治理知識表達的規(guī)則如下:一、根據(jù)煤礦安全風險的分類,建立了潛在危險的風險管控知識庫,進入碳生產(chǎn)線的規(guī)則。二、荷載灰分大于或等于2mm,連續(xù)揚塵時間不小于5s。三、當厚度大于2mm、連續(xù)長度大于5mm的煤粉,被收集到地下時,隱患具有特殊意義。如果實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重。
1.2基于模糊分組的知識庫建立
2010~2015年,山西某大型集團對旗下二級煤礦的風險數(shù)據(jù)分析顯示:一半以上的煤礦的月確定報告危險事件在400件以上,其中常見隱患,如瓦斯、煤塵、頂板風險的描述一般在100~300字之間,在對龐大的風險收集信息進行隱患分類時,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)庫的集成服務可提供解決方案,其整個流程是:首先從隱患信息數(shù)據(jù)庫里提取有效信息、然后對其進行轉(zhuǎn)換,再加載成數(shù)據(jù)包。模糊聚類可用于提高目標信息數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)質(zhì)量,它可以通過識別數(shù)據(jù)之間的相似性來實現(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)的不斷進步,煤層的開采深度逐年增大,導致井下風險管控所面臨的挑戰(zhàn)也越來越大,針對煤礦如今多樣化的信息需求,系統(tǒng)的設(shè)計不再是一個靜態(tài)頁面,而是一個動態(tài)交互界面,能及時更新礦井安全隱患數(shù)據(jù)。信息數(shù)據(jù)庫用于存儲系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù),包括用戶和服務器的數(shù)據(jù),用戶可以通過瀏覽器或遠程數(shù)據(jù)庫直接訪問系統(tǒng)[1]。1.2.1數(shù)據(jù)預處理基于歷史漏洞數(shù)據(jù)的請求,模糊聚類包括但不限于報告提交年份、事件位置和源代碼,這些都能用來進行數(shù)據(jù)劃分,能夠大大地提升數(shù)據(jù)預處理的效率和準確度。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行。1.2.3模糊聚類模糊聚類的重點是關(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、比較符號等。數(shù)值屬性和比較符號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,并反饋對子分組的數(shù)量,這意味著只能對超過特定閾值的潛在危險數(shù)據(jù)進行分組,不同的閾值被認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
設(shè)計煤礦安全隱患系統(tǒng),為各級管理者發(fā)現(xiàn)隱患提供了方便,通過網(wǎng)絡(luò)和信息庫,能對各個部門進行詳細地了解和掌握。在煤礦安全隱患信息庫中,管理者能夠直接了解整個礦井的情況,如:巷道的位置、工人的作業(yè)條件、設(shè)備的運行狀況,這樣一來,提高了安全隱患排查的工作效率,也為事故發(fā)生時的及時決策提供可靠的數(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,包括風險管控、事故預防、方案設(shè)計等功能,便于快速處理突發(fā)狀況。1.3.2安全隱患知識庫管理該系統(tǒng)建立了煤礦員工安全知識庫,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,其中包括安全教育、災害自救等內(nèi)容,還包括了問題搜索、知識導出、知識更新等功能,保證煤礦工作人員可及時學習,了解災害的發(fā)生發(fā)展機理,增強了從業(yè)者的安全意識[3]。1.3.3干部績效考核管理績效評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,提醒未完成任務人員及時完工,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)包括了績效考核結(jié)果及其結(jié)果審批功能,對管理人員起到從嚴監(jiān)督的效果,推進煤炭企業(yè)高效運行。1.3.4安全評價安全評估模塊是煤礦隱患治理中相對重要的內(nèi)容,該模塊主要是利用安全評價模型來預測煤礦開采過程中的各類風險,并提前制定應急處理方案,采取相應的防護措施來提高作業(yè)安全系數(shù),為井下一線作業(yè)人員營造良好工作條件,其中包括安全評估、搜索結(jié)果、壓力評估結(jié)果、風險警告等各種功能。1.3.5系統(tǒng)防護系統(tǒng)保護是系統(tǒng)安全的重要保障,保證整個系統(tǒng)在代碼級層次能夠正常運行,其主要功能包括身份驗證、密碼驗證、數(shù)據(jù)維護、關(guān)鍵詞搜索等,除此之外,還包括煤礦安全評價用戶注冊管理系統(tǒng)的運行。
2隱患治理知識庫的應用
煤礦風險因素的識別和處理是一個以預警、風險檢查和風險管理為重點的封閉過程。國內(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,能進行音頻信號的實時錄制和整個圖像的錄制,已經(jīng)在我國山西、內(nèi)蒙古地區(qū)的多數(shù)大中型煤礦中逐步得到應用。由于采掘、支護時工作面的噪聲和無照明巷道的黑暗影響較大,技術(shù)還需要進一步的創(chuàng)新,在手持終端收集信息時,目前主要是手動輸入和攝影。
2.1隱患上報快速錄入
考慮到工作人員在收集隱患時需捕獲知識編號、關(guān)鍵字或圖像等信息,數(shù)據(jù)庫通過選擇與網(wǎng)站實際情況相對應的點,對知識庫中的安全隱患進行分類,可以讓檢錄人員快速獲取信息,及時錄入最新安全隱患。
2.2提供隱患治理解決方案
《風險管理知識綜合清單》中包含了風險因素信息的詳細描述,還包含各級風險因素的詳細管理計劃或基于專業(yè)知識的管理建議。根據(jù)管理措施中的方案設(shè)計,風險管控主要負責部門應及時通知整改單位,依據(jù)數(shù)據(jù)庫中的風險管控建議來考慮風險發(fā)生地的實際情況,這樣能夠縮短從風險評審階段到管理階段的時間,增加管理的合理性,大大提升風險評估的效率。
2.3突出重點隱患排查作用
風險治理知識庫是一個動態(tài)知識庫,涵蓋礦井在實際生產(chǎn)過程中,每個風險因素的月度、季度和年度變化。通過深化潛在風險識別過程,這些風險也將動態(tài)變化,這個變化頻率取決于時間的長短,它涵蓋了高、低、中頻風險管理的知識庫。相關(guān)監(jiān)控部門可以專注于識別常態(tài)化的短期風險,提出預設(shè)方案,從而提高識別和管理安全風險的效率,節(jié)省隱患處理時間。
2.4更有效的宣傳培訓作用
在對煤礦從業(yè)人員的培訓中,繁瑣的規(guī)章制度有時會使工人疲勞,精神狀態(tài)不佳,在進行井下作業(yè)時引發(fā)安全事故,科教系統(tǒng)負責人可以通過電腦演示和照片視頻的形式來進行宣傳和培訓,從而使員工較輕松的掌握風險管理知識,充分發(fā)揮學習者的主觀能動性,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,這樣他們的學習才更有趣味性,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礦井隱患數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和處理,提出煤礦安全隱患治理知識庫的概念,并討論了知識庫的建立、結(jié)構(gòu)功能及其常規(guī)使用。經(jīng)過研究,安全隱患治理知識庫的建立能夠使煤礦風險修正率提升10%左右,對我國煤炭企業(yè)的風險管控具有較高的激勵價值,可助力我國煤炭資源更加高效的開發(fā)利用。
參考文獻:
[1]趙作鵬,尹志民,陳金翠,等.煤礦隱患數(shù)據(jù)挖掘模型及適用挖掘算法[J].煤炭科學技術(shù),2010,38(03):67-69+27.
[2]沈璨,陽劍輝,曹華.安全隱患“閉環(huán)式”排查方法在安源礦的運用[J].江西煤炭科技,2013(01):21-22.
[3]劉方濤,任亮.基于Web的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)虛擬實訓平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[J].數(shù)字技術(shù)與應用,2014(09):173.
作者:劉翔宇 單位:長治職業(yè)技術(shù)學院
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