• 論文
主辦單位:煤炭科學研究總院有限公司、中國煤炭學會學術期刊工作委員會
基于博弈論-貝葉斯網絡的煤礦瓦斯爆炸風險評估
  • 75
  • 作者

    林志軍李敏賀珊施式亮田孝娜王丹

  • 單位

    湖南科技大學資源環境與安全工程學院

  • 摘要
    為解決煤礦瓦斯爆炸風險分析中不確定性處理的不足和指標權重模糊性的難題,基于貝葉斯網絡及博弈論提出了一種瓦斯爆炸風險評估方法。首先,基于專家經驗和事故致因理論構建瓦斯爆炸風險拓撲結構模型,同時通過博弈論方法優化利用層次析分析法和三角模糊數法分別的確定主客觀權重,然后基于模糊集理論計算風險因素的先驗概率和條件概率;其次利用貝葉斯推理技術計算瓦斯爆炸發生的概率和風險因素的后驗概率分布;最后通過敏感性分析和關鍵致因鏈分析,找出影響瓦斯爆炸關鍵性風險因素和關鍵風險路徑。案例研究表明:山東省某煤礦工作面瓦斯爆炸發生的概率為6.5%,而導致瓦斯爆炸主要點火源為電氣故障、巖石間摩擦、放炮火花以及煤自燃;導致瓦斯超限最主要的原因為通風系統缺陷和通風系統設計。通過敏感性分析可知,通風系統缺陷和電氣故障這兩因素最為敏感。通過關鍵致因鏈分析可知,路徑為電氣故障→通風系統缺陷→通風措施→瓦斯控制措施→瓦斯超限和路徑為電氣故障→電火花→點火源的組合導致瓦斯爆炸發生可能性最大,相比于正常情況下,瓦斯爆炸發生的概率增加了301.5%。同時基于博弈論組合賦權法在提升指標權重的客觀性和準確性上具有綜合優點,評估結果符合煤礦實際情況。評估方法可為決策者有效管理煤礦瓦斯爆炸風險提供技術指導。
  • 關鍵詞

    瓦斯爆炸貝葉斯網絡博弈論組合賦權風險評估

  • 文章目錄
    1理論基礎
    1.1貝葉斯理論
    1.2博弈論
    2風險評估方法
    2.1致災機理分析
    2.2貝葉斯網絡模型構建
    2.3基于博弈論的模糊概率評估
    2.3.1層次分析法確定主觀權重
    2.3.2三角模糊數法確定客觀權重
    2.3.3博弈論組合賦權計算綜合權重
    2.3.4評估變量的先驗概率和條件概率
    2.4結果分析
    3實例分析
    3.1 案例背景
    3.2瓦斯爆炸貝葉斯網絡模型構建
    3.3基于博弈論的模糊概率評估
    3.4貝葉斯推理
    3.4.1因果推理
    3.4.2診斷推理
    3.4.3敏感性分析
    3.4.4關鍵致因鏈分析
    3.5模型準確性和穩定性分析
    4結論
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