基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的非煤礦山安全研究

　　摘要：貝葉斯模型作為概率系統(tǒng)分析的經(jīng)典模型，將貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型運(yùn)用于非煤礦山安全因素分析有很大的優(yōu)勢。本文提出了十個影響非煤礦山安全的因素指標(biāo)，并對這十個指標(biāo)進(jìn)行了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建，此模型便對非煤礦山安全研究分析具有一定的借鑒意義。
　　關(guān)鍵詞：非煤礦山安全；貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型；Netica軟件
　　一、緒論
　　目前我國非煤礦山安全生產(chǎn)整體水平較以前有了很大的提高，不論是從安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)還是采礦作業(yè)設(shè)施方面等都有不同程度的發(fā)展，但是全國非煤礦山事故總量仍然過大，較大事故多發(fā)，安全生產(chǎn)形勢依然嚴(yán)峻。尤其是2008年連續(xù)發(fā)生了山西“8.1”尖山鐵礦排土場垮塌和“9.8”新塔公司尾礦庫潰壩兩起特別重大事故，給國家和人民造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。非煤礦山安全事故的發(fā)生有多方面的原因，比如非煤礦山領(lǐng)域的“亂、散、小、差”的作業(yè)環(huán)境，安全保障能力低，企業(yè)及監(jiān)管機(jī)構(gòu)執(zhí)法不嚴(yán)。正是在此背景下，根據(jù)非煤礦事故表現(xiàn)形式多樣，安全評價中有許多未確知的因素，文章采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對影響非煤礦安全的因素進(jìn)行分析，根據(jù)模型分析結(jié)果找出影響非煤礦安全的關(guān)鍵指標(biāo)，提前做好安全保障措施。
　　二、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型
　　貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型是利用收集的樣本數(shù)據(jù)或者是根據(jù)專家系統(tǒng)的經(jīng)驗打分評估來獲得先驗信息，對數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行預(yù)處理后，便可以進(jìn)行定量與定性分析，如此便減少了多度擬合數(shù)據(jù)的情況，而且也避免了一些因主觀臆斷而盲目采取對應(yīng)措施帶來的非科學(xué)性。
　　使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)算法對變量進(jìn)行分析時，大致的過程如圖2-1所示。
　　文章的主要是完成非煤礦山安全的貝葉斯模型構(gòu)建，主要工作在需求分析、確定方案及用軟件建立可視化模型三部分。確定方案需要完成指標(biāo)質(zhì)量元的選取，從而才能確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型架構(gòu)。
　　三、非煤礦山安全的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建
　　（一）非煤礦山安全指標(biāo)及質(zhì)量元的選取
　　影響非煤礦安全的因素比較多，比如非煤礦領(lǐng)域的自然條件，是否通風(fēng)，防水防火防爆設(shè)施是否完備等，通過查閱相關(guān)資料綜合分析，本文對非煤礦山安全指標(biāo)因素選擇了10個評估指標(biāo)，分別是自然條件、通風(fēng)水平、防水設(shè)施、防火設(shè)施、強(qiáng)電安全、采掘設(shè)施、運(yùn)輸安全、爆破安全、作業(yè)人員水平、非煤礦山安全等級等，具體見表3-1所示。
　　比如自然條件主要是指礦山周圍的地勢情況，充分考慮巖層的影響，礦山周圍是否有可能發(fā)生泥石流，礦山周圍是否建有水庫、大壩等建筑。在一般的研究中，通風(fēng)水平、防水設(shè)施、防火設(shè)施、強(qiáng)電安全都做了詳細(xì)分析，這幾項是影響非煤礦山安全的基本因素，但采掘設(shè)施常常被忽略，因為大部分研究只關(guān)心礦山內(nèi)的設(shè)施水平是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，而對采掘設(shè)施的質(zhì)量及老化程度的關(guān)注度不夠，采掘設(shè)施的不達(dá)標(biāo)同樣會造成安全事故，運(yùn)輸安全與爆破安全也是影響非煤礦山安全的重要因素，此外作業(yè)人員培訓(xùn)因素也逐漸被納入影響非煤礦山安全系統(tǒng)中來，其實(shí)作業(yè)人員的安全培訓(xùn)對礦山安全的維護(hù)及事故發(fā)生后經(jīng)濟(jì)損失的減少都有重要意義。為了方便貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建，上面的表格中，提出了非煤礦山安全等級的指標(biāo)，作為衡量非煤礦山安全的總體指標(biāo)。
　　為了保證非煤礦山安全影響因素模型較為實(shí)用，需利用合理的因素作為模型的度量元，同時也要選取周到，不能漏掉安全影響因素。既要去除冗余也要保留必需因素，在此，本文將自然條件、通風(fēng)水平、防水設(shè)施、防火設(shè)施、強(qiáng)電安全、采掘設(shè)施、運(yùn)輸安全、爆破安全、作業(yè)人員培訓(xùn)、非煤礦山安全等級等10個因素作為質(zhì)量元，即貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的節(jié)點(diǎn)。
　　（二）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞拇_定
　　在非煤礦山安全影響因素分析模型中，其中將非煤礦山安全等級作為衡量非煤礦山安全的總體指標(biāo)，其中非煤礦山安全等級用優(yōu)、良、中、差四個等級來界定。根據(jù)因果關(guān)系判斷方式，非煤礦山的自然條件、防火及防水設(shè)施水平、通風(fēng)水平的高低等直接影響非煤礦山的安全，同時自然條件也會影響通風(fēng)水平、防水設(shè)施與采掘設(shè)施的建設(shè)水平、運(yùn)輸安全及爆破安全，而作業(yè)人員的水平又會對強(qiáng)電安全、運(yùn)輸安全及爆破安全有直接的影響，而強(qiáng)電設(shè)施又會對防火設(shè)施的建設(shè)提出更進(jìn)一步的要求，根據(jù)這一系列的因果影響，可以采用BNPC軟件或者Netica軟件來進(jìn)行非煤礦山的安全因素建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的建立，文章采用Netica軟件來建立拓?fù)鋱D，如圖3-2所示，其中箭頭來表示因果聯(lián)系。
　　四、結(jié)語
　　文章對非煤礦山安全影響因素建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，它能將眾多因素之間的關(guān)聯(lián)分析處理起來變得簡單清晰，只要有了樣本模型，便可以根據(jù)模型，利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)算法得到各因素之間的影響概率程度，利用網(wǎng)絡(luò)模型推理便可知各項指標(biāo)對非煤礦山安全的影響，從而根據(jù)影響權(quán)重而采取相應(yīng)措施來保障非煤礦山開采的安全性。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]尹君.基于GIS的非煤礦山安全評價、預(yù)測及應(yīng)急決策系統(tǒng)[D].武漢理