摘　要：對山西省臨汾地區(qū)4 個縣的地方煤礦安全現(xiàn)狀進行研究，收集了200 多份地方煤礦安全現(xiàn)狀綜合評價資料。利用層次分析法，建立了地方煤礦安全現(xiàn)狀綜合評價指標體系；采用模糊綜合評價方法，對臨汾地區(qū)4 個縣的地方煤礦以縣級為單位分別進行了模糊綜合評價及分析比較研究，論述了模糊綜合評價方法的有效性及其在地方煤礦系統(tǒng)安全評價中的應(yīng)用前景，為模糊綜合評價方法在礦業(yè)系統(tǒng)工程的推廣應(yīng)用拓展了思路。

　　關(guān)鍵詞：煤礦；安全評價；層次分析法；模糊綜合評價

　　煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)是一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)中自然環(huán)境惡劣、工作地點多變、生產(chǎn)過程復(fù)雜，使整個系統(tǒng)的不安全因素和事故發(fā)生概率增大。在開拓、開采、通風、排水、機電、運輸提升等子系統(tǒng)中，只要某個子系統(tǒng)的某一方面發(fā)生故障，都將對整個大系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

　　煤礦全礦井的安全綜合評價是指對礦井生產(chǎn)的五大系統(tǒng)(開采、通風、安全供電、提升運輸和爆破)與日常安全管理綜合評價。臨汾市重泰安全質(zhì)量評價中心采用安全檢查表法對臨汾地區(qū)500 多個地方煤礦安全現(xiàn)狀進行了綜合評價。筆者收集了其中4 個縣安全檢查表法已達標的近200 個地方煤礦的數(shù)據(jù)資料，對評價項目進行了歸納整理，利用層次分析法建立了地方煤礦模糊綜合評價的指標體系，采用模糊綜合評價方法對這4 個縣的地方煤礦以縣級為單位進行了模糊綜合評價，取得了較好的效果。

　　1 　用層次分析法建立評價指標體系

　　層次分析法[1 ] (AHP) 是一種定性與定量相結(jié)合的多因素決策分析方法。首先把問題層次化，根據(jù)問題的性質(zhì)和要達到的總目標，將問題分解為不同的組成因素，按照因素間的相互關(guān)聯(lián)和隸屬關(guān)系分成不同的層次組合，構(gòu)成一個多層次的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析模型，最終將系統(tǒng)分析歸結(jié)為最低層(供決策的方案、措施等) 相對于最高層(總目標) 的相對重要性權(quán)值的確定或相對優(yōu)劣次序的排序問題[2 - 3 ] 。

　　通過研究臨汾市安全質(zhì)量評價中心對地方煤礦安全現(xiàn)狀綜合評價的大量數(shù)據(jù)資料，借鑒安全檢查表法的評價指標體系，對煤礦歷年所發(fā)生的事故材料進行了大量調(diào)查研究，并通過事故樹分析，結(jié)合有關(guān)規(guī)定和標準，采用層次分析法建立的評價指標體系如表1 所示。

　　2 　地方煤礦安全現(xiàn)狀的模糊綜合評價

　　模糊綜合評判方法，是應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理，從多個因素對評判事務(wù)隸屬等級狀況進行綜合性評判的一種方法。模糊綜合評判包含6 個基本要素： ①評判因素論域U，代表綜合評判中各評判因素所組成的集合。②評語等級論域V，代表綜合評判中評語所組成的集合。③模糊關(guān)系矩陣R，是單因素評判的結(jié)果，模糊綜合評判所綜合的對象正是R。④評判因素權(quán)向量W，代表評價因素在被評事物中的相對重要程度，它在綜合評判中用來對R 作加權(quán)處理。⑤合成算子，指合成W 與R 所用的計算方法，也就是合成方法。⑥評判結(jié)果向量A，是對每個被評判對象綜合狀況分等級的程度描述，模糊綜合評判結(jié)果對被評對象通常具有唯一性。模糊綜合評判可以多層次處理，滿足對較復(fù)雜事物的評價要求。在模糊綜合評判中，評判過程是可以循環(huán)的。前一過程綜合評判結(jié)果，可以作為后一過程綜合評判的投入數(shù)據(jù)。對于—個較為復(fù)雜的事物，可以進行多層次的模糊綜合評判。

 

　　模糊綜合評價是模糊理論與層次分析法相結(jié)合而產(chǎn)生的一種綜合評價方法，主要用于對AHP 中定性評價指標的模糊處理，使定性問題定量化。利用層次分析法建立的指標體系及權(quán)重系數(shù)，可作為模糊綜合評價中評價因素權(quán)重[4 ] 。

　　2. 1 　古縣地方煤礦安全現(xiàn)狀的模糊綜合評價

　　建立地方煤礦安全現(xiàn)狀的模糊綜合指標體系：

 

　　2. 1. 1 　建立評價因素集

　　U = [ U1，U2，U3，U4，U5，U6 ]

　　評價指標U1，...，U6 分別為安全綜合管理、礦井開采安全、礦井通風安全、供電系統(tǒng)安全、提升運輸和主要設(shè)備、爆破安全。

　　2. 1. 2 　確定評價因素權(quán)重

　　權(quán)系數(shù)向量是一個模糊向量，它是評價因素ui對被評價事物的隸屬關(guān)系，即單因素ui 在綜合評判中所起作用大小的度量：

　　W = [ W1，W2，W3，W4，W5，W6 ]

　　= [0. 2 0. 6 0. 066 0. 043 0. 05 0. 041 ]

　　2. 1. 3 　建立評價結(jié)論集(評語集)

　　在模糊綜合評判中，設(shè)評語等級論域為

　　V = [ V1，V2，V3，V4，V5 ]

　　評語等級與得分率分布區(qū)間對應(yīng)關(guān)系如下：

　　V1 ———Ⅰ- 級安全可靠級　　　95 %～ 100 %

　　V2 ———Ⅱ - A 級基本安全可靠級85 %～ 95 %

　　V3 ———Ⅱ - B 級基本安全可靠級80 %～ 85 %

　　V4 ———Ⅲ - 級臨界級50 %～ 80 %

　　V5 ———Ⅳ - 級危險級0 %～ 50 %

　　2. 1. 4 　模糊隸屬函數(shù)的選擇

　　臨汾市重泰安全技術(shù)質(zhì)量評價中心對古縣地區(qū)地方煤礦的評價結(jié)果達到Ⅱ- 級基本安全可靠級以上的煤礦共有30 個，對該縣30 個地方煤礦的6 項總體指標進行分析整理，6 項指標分別隸屬于V1，V2，V3，V4，V55 個等級的指標個數(shù)見表2，用表中數(shù)據(jù)除以總個數(shù)30 即為頻數(shù)，這個頻數(shù)可作為各項指標的隸屬度，得到隸屬度關(guān)系矩陣[5 ] R1 。其他各縣綜合評價時也采用此法確定隸屬度關(guān)系矩陣。

 

　　模糊綜合評判結(jié)果向量：

　　A1 = W •R1

　　A1 = [ a1 a2 a3 a4 a5 ]

　　= [0. 042 0. 567 0. 433 0. 2 0. 066 ]

　　對評判結(jié)果歸一化處理：

 

　　歸一化評判向量：

　　A1 = [0. 032 0. 433 0. 331 0. 153 0. 05 ]

　　歸一化處理后，按最大隸屬度原則去模糊化，取最大隸屬度0. 433，對應(yīng)評語集V2 ———Ⅱ- A級基本安全可靠級，綜合評判結(jié)果見表3。

 

　　用結(jié)構(gòu)相對數(shù)計算隸屬度對比系數(shù)：

 

　　用比例相對數(shù)計算隸屬度對比系數(shù)：

 

　　2. 2 　洪洞、翼城、鄉(xiāng)寧縣地方煤礦安全現(xiàn)狀的模糊綜合評價

　　2. 2. 1 　洪洞縣地方煤礦安全現(xiàn)狀的模糊綜合評價洪洞縣地方煤礦經(jīng)安全檢查表法評價達Ⅱ- 級基本安全可靠級以上的煤礦有37 個，對其6 項總體指標分析整理，求得隸屬度關(guān)系矩陣R2 、模糊綜合評判結(jié)果A2 ：

 

　　取最大隸屬度0. 439，對應(yīng)評語集V3 ———Ⅱ- B級基本安全可靠級，結(jié)構(gòu)安全度為0. 363，比例安全度為1. 835。

　　2. 2. 2 　翼城縣地方煤礦安全現(xiàn)狀的模糊綜合評價翼城縣地方煤礦經(jīng)安全檢查表法評價達Ⅱ- 級基本安全可靠級以上的煤礦有34 個，對其6 項總體指標分析整理，求得隸屬度關(guān)系矩陣R3 、模糊綜合評判結(jié)果A3 ：

 

　　取最大隸屬度0. 543，對應(yīng)評語集V2 ———Ⅱ- A級基本安全可靠級，結(jié)構(gòu)安全度為0. 58，比例安全度為2. 799。

　　2. 2. 3 　鄉(xiāng)寧縣地方煤礦安全現(xiàn)狀的模糊綜合評價鄉(xiāng)寧縣地方煤礦經(jīng)安全檢查表法評價達Ⅱ- 級基本安全可靠級以上的煤礦有66 個，對其6 項總體指標分析整理，求得隸屬度關(guān)系矩陣R4 、模糊綜合評判結(jié)果A4 ：

  

　　取最大隸屬度0. 505，對應(yīng)評語集V2 ———Ⅱ- A級基本安全可靠級，結(jié)構(gòu)安全度為0. 54，比例安全度為2. 638。

　　3 　結(jié)束語

　　以上4 個縣167 個地方煤礦的評價結(jié)果見表4。

 

　　由表4 可以看出，洪洞縣整體水平較差，隸屬于Ⅱ- B 級基本安全可靠級，其他3 個縣整體水平較高，古縣、翼城縣、鄉(xiāng)寧縣都隸屬于Ⅱ- A 級基本安全可靠級，其中翼城各項評價結(jié)果優(yōu)于其他2 縣，翼城隸屬于Ⅱ - A 級基本安全可靠級的百分比為54. 3 %，其他2 縣分別為43. 3 %，50. 5 %；翼城總體結(jié)構(gòu)安全度、比例安全度分別為：0. 58，2. 799 ；其他2 縣分別為0. 466，2. 29 ；0. 54，2. 638。由模糊綜合評價結(jié)果可見，翼城各方面的模糊綜合評價結(jié)果都較好，在達標的這4 個縣中整體水平是最高的。

　　臨汾市質(zhì)量評價中心的安全檢查表法評價結(jié)果只是對每個礦的個體進行了評價，沒有對每個縣的地方煤礦的總體安全狀況做出評價。為了掌握每個縣的整體安全狀況，曾用計算平均值和均方差等常規(guī)方法來區(qū)別各縣的整體安全狀況，但是數(shù)據(jù)較為集中，區(qū)分很困難。采用模糊綜合評價的方法，可以很好地區(qū)分出各縣的整體安全現(xiàn)狀，對于改進各縣的安全管理工作可起到促進作用。

　　采用模糊綜合評價方法對地方煤礦進行縣級安全綜合評價，為模糊理論更廣泛地引入礦業(yè)工程領(lǐng)域拓展了思路。