摘　要：對(duì)山西省臨汾地區(qū)4 個(gè)縣的地方煤礦安全現(xiàn)狀進(jìn)行研究，收集了200 多份地方煤礦安全現(xiàn)狀綜合評(píng)價(jià)資料。利用層次分析法，建立了地方煤礦安全現(xiàn)狀綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法，對(duì)臨汾地區(qū)4 個(gè)縣的地方煤礦以縣級(jí)為單位分別進(jìn)行了模糊綜合評(píng)價(jià)及分析比較研究，論述了模糊綜合評(píng)價(jià)方法的有效性及其在地方煤礦系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用前景，為模糊綜合評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)；層次分析法；模糊綜合評(píng)價(jià)

　　煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)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(diǎn)多變、生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，使整個(gè)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(fēng)、排水、機(jī)電、運(yùn)輸提升等子系統(tǒng)中，只要某個(gè)子系統(tǒng)的某一方面發(fā)生故障，都將對(duì)整個(gè)大系統(tǒng)產(chǎn)生影響。

　　煤礦全礦井的安全綜合評(píng)價(jià)是指對(duì)礦井生產(chǎn)的五大系統(tǒng)(開采、通風(fēng)、安全供電、提升運(yùn)輸和爆破)與日常安全管理綜合評(píng)價(jià)。臨汾市重泰安全質(zhì)量評(píng)價(jià)中心采用安全檢查表法對(duì)臨汾地區(qū)500 多個(gè)地方煤礦安全現(xiàn)狀進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。筆者收集了其中4 個(gè)縣安全檢查表法已達(dá)標(biāo)的近200 個(gè)地方煤礦的數(shù)據(jù)資料，對(duì)評(píng)價(jià)項(xiàng)目進(jìn)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(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)這4 個(gè)縣的地方煤礦以縣級(jí)為單位進(jìn)行了模糊綜合評(píng)價(jià)，取得了較好的效果。

　　1 　用層次分析法建立評(píng)價(jià)指標(biāo)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(dá)到的總目標(biāo)，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(gè)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(duì)于最高層(總目標(biāo)) 的相對(duì)重要性權(quán)值的確定或相對(duì)優(yōu)劣次序的排序問題[2 - 3 ] 。

　　通過(guò)研究臨汾市安全質(zhì)量評(píng)價(jià)中心對(duì)地方煤礦安全現(xiàn)狀綜合評(píng)價(jià)的大量數(shù)據(jù)資料，借鑒安全檢查表法的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)煤礦歷年所發(fā)生的事故材料進(jìn)行了大量調(diào)查研究，并通過(guò)事故樹分析，結(jié)合有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，采用層次分析法建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1 所示。

　　2 　地方煤礦安全現(xiàn)狀的模糊綜合評(píng)價(jià)

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

 

　　模糊綜合評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)方法，主要用于對(duì)AHP 中定性評(píng)價(jià)指標(biāo)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(biāo)體系及權(quán)重系數(shù)，可作為模糊綜合評(píng)價(jià)中評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)

　　建立地方煤礦安全現(xiàn)狀的模糊綜合指標(biāo)體系：

 

　　2. 1. 1 　建立評(píng)價(jià)因素集

　　U = [ U1，U2，U3，U4，U5，U6 ]

　　評(píng)價(jià)指標(biāo)U1，...，U6 分別為安全綜合管理、礦井開采安全、礦井通風(fēng)安全、供電系統(tǒng)安全、提升運(yùn)輸和主要設(shè)備、爆破安全。

　　2. 1. 2 　確定評(píng)價(jià)因素權(quán)重

　　權(quán)系數(shù)向量是一個(gè)模糊向量，它是評(píng)價(jià)因素ui對(duì)被評(píng)價(jià)事物的隸屬關(guān)系，即單因素ui 在綜合評(píng)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(píng)價(jià)結(jié)論集(評(píng)語(yǔ)集)

　　在模糊綜合評(píng)判中，設(shè)評(píng)語(yǔ)等級(jí)論域?yàn)?/P>

　　V = [ V1，V2，V3，V4，V5 ]

　　評(píng)語(yǔ)等級(jí)與得分率分布區(qū)間對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

　　V1 ———Ⅰ- 級(jí)安全可靠級(jí)　　　95 %～ 100 %

　　V2 ———Ⅱ - A 級(jí)基本安全可靠級(jí)85 %～ 95 %

　　V3 ———Ⅱ - B 級(jí)基本安全可靠級(jí)80 %～ 85 %

　　V4 ———Ⅲ - 級(jí)臨界級(jí)50 %～ 80 %

　　V5 ———Ⅳ - 級(jí)危險(xiǎn)級(jí)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(píng)價(jià)中心對(duì)古縣地區(qū)地方煤礦的評(píng)價(jià)結(jié)果達(dá)到Ⅱ- 級(jí)基本安全可靠級(jí)以上的煤礦共有30 個(gè)，對(duì)該縣30 個(gè)地方煤礦的6 項(xiàng)總體指標(biāo)進(jìn)行分析整理，6 項(xiàng)指標(biāo)分別隸屬于V1，V2，V3，V4，V55 個(gè)等級(jí)的指標(biāo)個(gè)數(shù)見表2，用表中數(shù)據(jù)除以總個(gè)數(shù)30 即為頻數(shù)，這個(gè)頻數(shù)可作為各項(xiàng)指標(biāo)的隸屬度，得到隸屬度關(guān)系矩陣[5 ] R1 。其他各縣綜合評(píng)價(jià)時(shí)也采用此法確定隸屬度關(guān)系矩陣。

 

　　模糊綜合評(píng)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(duì)評(píng)判結(jié)果歸一化處理：

 

　　歸一化評(píng)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(duì)應(yīng)評(píng)語(yǔ)集V2 ———Ⅱ- A級(jí)基本安全可靠級(jí)，綜合評(píng)判結(jié)果見表3。

 

　　用結(jié)構(gòu)相對(duì)數(shù)計(jì)算隸屬度對(duì)比系數(shù)：

 

　　用比例相對(duì)數(shù)計(jì)算隸屬度對(duì)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(píng)價(jià)

　　2. 2. 1 　洪洞縣地方煤礦安全現(xiàn)狀的模糊綜合評(píng)價(jià)洪洞縣地方煤礦經(jīng)安全檢查表法評(píng)價(jià)達(dá)Ⅱ- 級(jí)基本安全可靠級(jí)以上的煤礦有37 個(gè)，對(duì)其6 項(xiàng)總體指標(biāo)分析整理，求得隸屬度關(guān)系矩陣R2 、模糊綜合評(píng)判結(jié)果A2 ：

 

　　取最大隸屬度0. 439，對(duì)應(yīng)評(píng)語(yǔ)集V3 ———Ⅱ- B級(jí)基本安全可靠級(jí)，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(píng)價(jià)翼城縣地方煤礦經(jīng)安全檢查表法評(píng)價(jià)達(dá)Ⅱ- 級(jí)基本安全可靠級(jí)以上的煤礦有34 個(gè)，對(duì)其6 項(xiàng)總體指標(biāo)分析整理，求得隸屬度關(guān)系矩陣R3 、模糊綜合評(píng)判結(jié)果A3 ：

 

　　取最大隸屬度0. 543，對(duì)應(yīng)評(píng)語(yǔ)集V2 ———Ⅱ- A級(jí)基本安全可靠級(jí)，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(píng)價(jià)鄉(xiāng)寧縣地方煤礦經(jīng)安全檢查表法評(píng)價(jià)達(dá)Ⅱ- 級(jí)基本安全可靠級(jí)以上的煤礦有66 個(gè)，對(duì)其6 項(xiàng)總體指標(biāo)分析整理，求得隸屬度關(guān)系矩陣R4 、模糊綜合評(píng)判結(jié)果A4 ：

  

　　取最大隸屬度0. 505，對(duì)應(yīng)評(píng)語(yǔ)集V2 ———Ⅱ- A級(jí)基本安全可靠級(jí)，結(jié)構(gòu)安全度為0. 54，比例安全度為2. 638。

　　3 　結(jié)束語(yǔ)

　　以上4 個(gè)縣167 個(gè)地方煤礦的評(píng)價(jià)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(jí)基本安全可靠級(jí)，其他3 個(gè)縣整體水平較高，古縣、翼城縣、鄉(xiāng)寧縣都隸屬于Ⅱ- A 級(jí)基本安全可靠級(jí)，其中翼城各項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)果優(yōu)于其他2 縣，翼城隸屬于Ⅱ - A 級(jí)基本安全可靠級(jí)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(píng)價(jià)結(jié)果可見，翼城各方面的模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果都較好，在達(dá)標(biāo)的這4 個(gè)縣中整體水平是最高的。

　　臨汾市質(zhì)量評(píng)價(jià)中心的安全檢查表法評(píng)價(jià)結(jié)果只是對(duì)每個(gè)礦的個(gè)體進(jìn)行了評(píng)價(jià)，沒有對(duì)每個(gè)縣的地方煤礦的總體安全狀況做出評(píng)價(jià)。為了掌握每個(gè)縣的整體安全狀況，曾用計(jì)算平均值和均方差等常規(guī)方法來(lái)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(píng)價(jià)的方法，可以很好地區(qū)分出各縣的整體安全現(xiàn)狀，對(duì)于改進(jìn)各縣的安全管理工作可起到促進(jìn)作用。

　　采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)地方煤礦進(jìn)行縣級(jí)安全綜合評(píng)價(jià)，為模糊理論更廣泛地引入礦業(yè)工程領(lǐng)域拓展了思路。