摘要：針對礦井通風系統安全狀況難以評價問題，建立了基于信息熵的礦井通風系統安全性評價模型，采用Visual Basic語言，運用面向對象的程序設計方法，并編制了礦井通風系統評價軟件，該評價模型可作為煤礦企業安全管理信息系統的子模塊單獨使用。
關鍵詞：通風系統；指標體系；信息熵；軟件開發
0 引 言
煤炭自燃、瓦斯、粉塵、有害氣體等是引起煤礦事故頻發的主要原因，這些災害事故所占煤礦事故比例較高，危害較大，究其原因可能是礦井通風系統不完善，通風管理制度不健全，通風設施安設不合理等多方面原因造成的，因此，在事故發生前及時準確地對礦井通風系統做出科學合理的評價，發現存在的事故隱患并解決它，以抑制事故的發生就成為防范的關鍵。以往對礦井通風系統的評價大多采用安全檢查表和專家打分法，安全檢查表屬于定性評價，不能對整個系統的安全性給出確定的結果，專家打分法雖然屬于定量評價，但專家各自的權重很難確定，操作起來也較為困難。本文提出的基于信息熵的評價法，指標權重由系統的熵值確定，非常適用于評價類似于礦井通風系統這種動態的、模糊的、隨機的、復雜的龐大系統。礦井通風系統是由通風動力及其裝置、通風井巷網絡、風流監測與控制設施等組成。其任務是利用通風動力，以最經濟的方式，向井下各用風地點提供優質量足的新鮮空氣，以保證井下作業人員的生存、安全和改善勞動環境的需要；在發生災變時，能
有效、及時地控制風向及風量，并配合其它措施，防止災害的擴大。評價礦井通風系統安全性的目的在于及時發現礦井通風系統中存在的問題和安全隱患，調整和改造系統；優化通風設計，準確編制事故預防與處理方案，同時，指導現場通風安全管理。
1礦井通風系統評價指標體系
1.1 指標體系的建立
根據礦井通風系統的內涵與所涉及的范圍，可以從許多不同的側面提出反映該系統安全可靠性的指標。本文在大量調研、文獻檢索、統計分析和經驗總結的基礎上，提出了影響礦井通風系統安全性的主要因素指標集，共5大類，22個小項，。上述指標均為定量指標，可通過具體的公式獲得。
1.2指標隸屬度的確定
上述22項評價指標中，風質合格率、溫度合格率、通風機反風靈活性& 項指標具有一票否決權，即只要不滿足就判定為通風系統不合格礦井，其余19項指標根據《煤礦安全規程》和煤礦生產實踐確定其隸屬度，如外部漏風率、通風機效率和通風機運轉穩定性隸屬度分別如表1、表2所示。
2 評價模型的建立及求解
信息熵是系統紊亂程度的測度。如果一個系統處于隨機、混亂、無秩序狀態，則此系統的信息熵就很大。反之，一個系統的信息熵就很小。因此，可以把信息熵引申為描述事物集合中一些相互關系的量度，即無序與有序、隨機性與確定性、散漫性與組織性、雜亂無章性與規則性以及多樣性與簡明性等相互對立關系的度量。為此，我們可以把信息熵的概
念應用于安全領域的研究。
在礦井通風系統正常運作過程中，系統的各個部分都以一定的組織性、多樣性處于一定的穩定狀態，并通過各部分相互作用、相互調節，保持系統的穩定。因此，對于通風系統相應地有一個描述它穩定的多樣性和組織性的信息熵值。當系統發生變化或其它異常現象時，系統的狀態將發生變化，信息熵將增加或減少。由此，我們可以判斷系統的安全性能是趨向惡化，還是趨向好轉。該模型的具體建立過程如下：
（1）將上述22項指標中除風質合格率、溫度合格率、通風機反風靈活性$ 項指標外的其它指標按隸屬度構造數列aij，即：
另外根據待評價礦井各個指標的計算結果建立一組參評數據序列，記為：
3. 評價軟件系統研究
本軟件采用上面提出的評價模型，利用Visual Basic6.0 強大的數據管理分析功能，并結合MAT-LAB靈活的矩陣計算和圖形生成功能，使軟件能自動完成危險辨識、危險評價計算、危險后果預測及提出安全對策措施的全過程。
本系統設計以《煤礦安全規程》所規定的數據以及煤礦安全管理人員的有關統計數據為基礎，建立礦井通風基礎數據信息庫，以該信息庫為數據提取源，以數據計算和結果顯示為目的，設計數據錄入和結果輸出界面，使系統成為一個以實現安全評價功能為核心，輔以決策建議、信息查詢、結果統計等一系列附加功能的應用軟件。
4. 結論
本文采用的礦井通風系統評價方法和開發的安全評價軟件，通過實際應用，收到了較好的效果，從而有利于提高煤礦安全技術水平，值得普遍推廣應用。