基于模糊贝叶斯网络的煤矿瓦斯爆炸风险评估

TD712; 为了量化煤矿瓦斯爆炸风险并解决风险分析中不确定性处理的不足,基于贝叶斯网络及模糊集理论提出了一种瓦斯爆炸风险评估方法.首先,基于专家经验确定影响瓦斯爆炸的主要风险因素,并分别构建了瓦斯爆炸、瓦斯超限、点火源的风险拓扑结构模型,同时基于模糊集理论,利用三角模糊数评估风险因素的先验和条件概率.然后利用贝叶斯正向因果推理计算瓦斯爆炸发生概率,并结合反向诊断推理分析瓦斯爆炸的成因机理,快速查明最可能的风险因素.最后基于贝叶斯重要度分析完成敏感性分析,找出影响瓦斯爆炸关键风险因素.案例研究表明:吉林某矿工作面瓦斯爆炸风险概率为5.5%,为小概率事件,但当井下生产条件发生变化,尤其是多个风险...

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Published in煤炭学报 Vol. 48; no. z2; pp. 626 - 637
Main Authors 李敏, 林志军, 鲁义, 施式亮, 王德明, 王丹
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201 01.12.2023
中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116%湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201%中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116
Subjects
risk assessment
贝叶斯网络
瓦斯爆炸
后验概率
fuzzy number
模糊数
gas explosion
posterior probability
风险评估
Bayesian network
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ISSN0253-9993
DOI10.13225/j.cnki.jccs.2022.1485

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Summary:TD712; 为了量化煤矿瓦斯爆炸风险并解决风险分析中不确定性处理的不足,基于贝叶斯网络及模糊集理论提出了一种瓦斯爆炸风险评估方法.首先,基于专家经验确定影响瓦斯爆炸的主要风险因素,并分别构建了瓦斯爆炸、瓦斯超限、点火源的风险拓扑结构模型,同时基于模糊集理论,利用三角模糊数评估风险因素的先验和条件概率.然后利用贝叶斯正向因果推理计算瓦斯爆炸发生概率,并结合反向诊断推理分析瓦斯爆炸的成因机理,快速查明最可能的风险因素.最后基于贝叶斯重要度分析完成敏感性分析,找出影响瓦斯爆炸关键风险因素.案例研究表明:吉林某矿工作面瓦斯爆炸风险概率为5.5%,为小概率事件,但当井下生产条件发生变化,尤其是多个风险因素同时发生时,瓦斯爆炸风险水平上升幅度较大.通过因果推理,可以判别瓦斯爆炸风险水平是否在可接受范围内.通过逆向诊断推理可知,通风阻力和通风故障2 者的后验概率均在15%以上,瓦斯爆炸对这2 个风险因素较敏感,应该重视矿井通风系统在矿井生产单元中的重要作用.同时通过敏感性分析可知,点火源中电火花和煤自燃是瓦斯爆炸的关键风险因素.评估方法可为决策者有效管理煤矿瓦斯爆炸风险提供技术指导.
ISSN:0253-9993
DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2022.1485