煤礦安全隱患治理知識庫建立與應用

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摘要：在社會不斷前進的過程中，能源礦產資源發揮了重要的作用，保證煤礦持續穩定安全生產，逐步治理煤層開采過程中的安全隱患，變得越發重要。隨著智能化、信息化時代的到來，煤炭企業也需利用信息化技術，整合已積累的大量歷史隱患數據，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中遇到的挑戰，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。

關鍵詞：隱患治理；知識庫；模糊分組；隱患排查

隨著社會現代化、信息化的發展，對傳統認知中較低技術含量的煤炭行業，也提出了新的要求。我國大中型煤炭企業也緊跟時代，開始在全礦井逐步建立安全生產綜合化體系，該體系中龐大的信息來源，本質上是基于礦井各類隱患的數據統計，所以建立煤礦安全隱患治理知識庫十分必要?；跀祿诰蚣夹g，為企業的安全風險管理創建知識庫，有助提高煤企的風險管控能力，實現安全高效的生產目標。

1隱患治理知識庫的建立

在煤炭行業日益重視隱患治理的環境下，建立煤礦隱患治理知識庫，可根據相關法律法規，提取現有的企業風險累積數據，同時整合工業事故調查信息，完善礦井風險管理體系。一套完整的知識庫系統，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，提升了政府各級監管監察部門對整個煤炭行業的風險管控能力。

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的協議、標準和經驗，數據主要來自礦井累積的歷史風險數據。數據庫產生信息的基本形式：rule＝（ifPthenQCNF）in，其中P是創建電路所需的一組邏輯組合，當Q滿足P條件時，執行輸出或操作；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，能夠使結論與初步條件達到一致。隱患治理知識表達的規則如下：一、根據煤礦安全風險的分類，建立了潛在危險的風險管控知識庫，進入碳生產線的規則。二、荷載灰分大于或等于2mm，連續揚塵時間不小于5s。三、當厚度大于2mm、連續長度大于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據分析顯示：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，數據庫的集成服務可提供解決方案，其整個流程是：首先從隱患信息數據庫里提取有效信息、然后對其進行轉換，再加載成數據包。模糊聚類可用于提高目標信息數據庫的數據質量，它可以通過識別數據之間的相似性來實現，不需要借助特定的域規則和腳本編寫，具有一定的客觀性。近來年，隨著礦井生產技術的不斷進步，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也越來越大，針對煤礦如今多樣化的信息需求，系統的設計不再是一個靜態頁面，而是一個動態交互界面，能及時更新礦井安全隱患數據。信息數據庫用于存儲系統的相關數據，包括用戶和服務器的數據，用戶可以通過瀏覽器或遠程數據庫直接訪問系統［1］。1．2．1數據預處理基于歷史漏洞數據的請求，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據劃分，能夠大大地提升數據預處理的效率和準確度。1．2．2數據轉換數據轉換是分組的先決條件，它的功能主要是將數據類型轉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于屬性的定義，如匹配類型、相似度、輸入輸出列之間的數量、比較符號等。數值屬性和比較符號屬性被用作模糊聚類的優化條件，相似性閾值是聚類模糊值的關鍵，它表明潛在危險數據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量，這意味著只能對超過特定閾值的潛在危險數據進行分組，不同的閾值被認為直接影響子分組大小，并且與子分組的數量大小有關。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功能結構設計

設計煤礦安全隱患系統，為各級管理者發現隱患提供了方便，通過網絡和信息庫，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、工人的作業條件、設備的運行狀況，這樣一來，提高了安全隱患排查的工作效率，也為事故發生時的及時決策提供可靠的數據。1．3．1安全事故管理安全事故管理主要用于煤礦事故發生前后的各類信息管理，包括風險管控、事故預防、方案設計等功能，便于快速處理突發狀況。1．3．2安全隱患知識庫管理該系統建立了煤礦員工安全知識庫，為煤礦從業人員提供安全教育，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，了解災害的發生發展機理，增強了從業者的安全意識［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，并監督安監處、企管科等部門人員規范管理，該系統包括了績效考核結果及其結果審批功能，對管理人員起到從嚴監督的效果，推進煤炭企業高效運行。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安全系數，為井下一線作業人員營造良好工作條件，其中包括安全評估、搜索結果、壓力評估結果、風險警告等各種功能。1．3．5系統防護系統保護是系統安全的重要保障，保證整個系統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、數據維護、關鍵詞搜索等，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。國內研究表明，采用此終端在氣體濃度、溫度濕度等方面能夠發揮重要作用，能進行音頻信號的實時錄制和整個圖像的錄制，已經在我國山西、內蒙古地區的多數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，技術還需要進一步的創新，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、關鍵字或圖像等信息，數據庫通過選擇與網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知識的管理建議。根據管理措施中的方案設計，風險管控主要負責部門應及時通知整改單位，依據數據庫中的風險管控建議來考慮風險發生地的實際情況，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知識庫，涵蓋礦井在實際生產過程中，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。相關監控部門可以專注于識別常態化的短期風險，提出預設方案，從而提高識別和管理安全風險的效率，節省隱患處理時間。

2．4更有效的宣傳培訓作用

在對煤礦從業人員的培訓中，繁瑣的規章制度有時會使工人疲勞，精神狀態不佳，在進行井下作業時引發安全事故，科教系統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，充分發揮學習者的主觀能動性，更好地關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結束語

本文通過分析如何對礦井隱患數據進行統計和處理，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、結構功能及其常規使用。經過研究，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利用。

參考文獻：

［1］趙作鵬，尹志民，陳金翠，等．煤礦隱患數據挖掘模型及適用挖掘算法［J］．煤炭科學技術，2010，38（03）：67－69＋27．

［2］沈璨，陽劍輝，曹華．安全隱患“閉環式”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的煤礦安全監控系統虛擬實訓平臺的設計與實現［J］．數字技術與應用，2014（09）：173．

作者：劉翔宇 單位：長治職業技術學院