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煤矿安全影响因子的系统分析及其系统动力学仿真研究

何刚  
【摘要】: 煤炭行业是我国的支柱产业,我国能源消耗的三分之二都来自煤炭。伴随着煤炭开采量的不断增加,安全问题变得越来越突出,重大特大事故时有发生。安全,是当今世界人们普遍关心的一个重大课题。安全历来就是煤矿生产的头等大事,煤矿事故频繁发生是我国煤矿生产安全管理工作面临的一个重大难题。本文研究旨在探求煤矿事故发生的深层原因,分析煤矿安全系统的复杂层级关系,运用数学模型方法预测煤矿安全水平,以指导我国煤矿安全生产工作,预防煤矿事故的发生,从而改善我国煤矿安全生产状况,保障广大煤矿职工的人身安全。 本文剖析了大量煤矿典型事故,通过专家问卷和网络问卷调查的信息补充,以事故分析理论和系统思考为基础,结合我国煤矿事故发生的规律,构建了煤矿安全影响因子的复杂因果关系体系,并采用解释结构模型理论和方法,建立了符合我国实际的煤矿安全影响因素的层级递阶关系图,进一步揭示我国煤矿事故的深层原因。 在系统分析我国煤矿安全影响因子体系的基础上,应用系统动力学(SD)的理论和建模方法,建立了相应的煤矿安全系统仿真模型,运行系统动力学仿真软件Venshn_PLE,通过仿真子系统的安全水平,求出复杂系统中不同影响因子的实际作用率。从经济学的视角,以安全投入为例,调整安全投入额度及影响因子投入比例,仿真观测安全投入与系统安全水平的相关度,并提出了多种决策方案,应用具体案例加以对比分析,预测煤矿安全水平的未来发展趋势,有助于煤矿事故防范长效机制的建立。


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