煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估与预警研究.pdf

国家自然科学基金资助项目 5 1 2 7 4 1 0 0 P r o j e c t5 12 7 410 0S u p p o r t e db yN m i o n a lN a t u r a lS c i e n c eF o u n d m ．i o no fC h i n a 中图分类号X 窆三鱼 U D C6 1 4 ．8 博士学位论文 学校代码 Q 三三三 密级公珏 煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估与预警研究 R e s e a r c ho nS i t u a t i o nA s s e s s m e n ta n d E a r l y w a r n i n go f G a sE x p l o s i o nD i s a s t e ri nC o a lM i n e 作者姓名 学科专业 研究方向 学院 系、所 指导教师 念其锋 安全技术及工程 安全评价与预警 资源与安全上程学院 施式亮教授 论文答辩日期趁 丝 彰 答辩委员会主席 中南大学 2 0 14 年5 月 万方数据 学位论文原创性声明 I Y l U l I J 2 l I l 6 I I l l 8 J l I I I J 5 I I I I I W 9 1 1 2 I I I I J I 本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研 究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也 不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确 的说明。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 作者签名 日期业年羔月乒日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学 位论文的规定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以 将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。 保密论文待解密后适应本声明。 作者签名导师签名 诞。乏 日期到业年上月乒日 日期迫盟年上月立日 万方数据 博士论文 摘要 煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估与预警研究 摘要长期以来，瓦斯灾害一直威胁着我国煤炭工业的健康发展，并 造成了重大的财产损失和人员伤亡。瓦斯爆炸灾害是煤矿瓦斯灾害的 最主要形式，具有破坏性强、经济损失大、人员伤亡多等显著特点， 是煤矿安全生产中最严重的事故类型。论文针对煤矿瓦斯爆炸灾害防 控和预警体系中存在的薄弱环节，运用安全科学、系统科学、信息与 计算科学以及矿山安全等相关理论，采用理论研究、现场调查、数值 分析、计算机模拟和系统开发等相结合的方法，研究煤矿瓦斯爆炸灾 害态势评估和预警方法体系，实现瓦斯爆炸灾害预警信息化系统，对 实现煤矿安全生产系统中的瓦斯爆炸灾害风险“早期识别“ 和事故的 “事先预防”，提高煤矿本质安全化水平，促进煤炭工业的安全可持 续发展等具有重要意义。 1 系统分析了煤矿瓦斯爆炸灾害机理与预控技术，提出了现 有煤矿瓦斯爆炸灾害预控管理理论与方法体系尚存在的问题；针对煤 矿安全生产系统具有的非线性动力学特性和瓦斯爆炸灾害风险源的 复杂性，将风险管理和事故致因理论引入到煤矿瓦斯爆炸灾害预控 中，提出了基于多源信息融合机制的煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估与预 警模型，以解决现有瓦斯爆炸灾害预防所需的信息量少、信息及时性 差等问题。 2 针对煤矿瓦斯爆炸灾害危险源的多样性与复杂性，以及它 们之间存在相互影响、相互作用且带有反馈等特点，从“人．机．环境． 管理“ 4 个层面来系统分析瓦斯爆炸灾害系统的危险源，采用灰色关 联分析法来计算危险源对瓦斯爆炸灾害影响程度的大小，根据灰色关 联计算结果来构建煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估指标体系；运用网络分 析法A N P 来刻画评估指标之间非线性和非彼此独立的网络关系，并 计算评估指标的权重分布。 3 提出了煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估的G R A A 肿C E 模型。 该模型采用灰色关联分析方法计算影响因素的灰色关联度并进行排 序，以获得煤矿瓦斯爆炸灾害的主控因素，采用网络分析法建立了多 准则、多层次的评估指标体系网络模型并计算各评估指标权重，结合 评估指标的权重分布，采用多级模糊综合评判法对煤矿瓦斯爆炸灾害 万方数据 博士论文 摘要 的态势进行评估；针对煤矿瓦斯爆炸灾害系统中存在大量确定性和不 确定性影响因素，运用集对分析理论中的联系熵特性，提出了煤矿瓦 斯爆炸灾害态势的A N P S P A 评估模型，并应用该模型对煤矿进行瓦 斯爆炸灾害态势评估。 4 根据煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估与预警框架，在风险分级 体系和风险预测研究基础上，系统阐述了瓦斯爆炸灾害态势评估与预 警的程序与内容和风险预警等级与预警阀值设置；分析了G R N N 神经 网络预测基本原理，并提出了对G R N N 神经网络的光滑因子进行优化 算法，建立了基于改进的G R N N 的瓦斯浓度预警模型并进行了模型性 能检验和效果评估，预测结果可靠，对瓦斯浓度预测超限预警达到了 很好的效果；分析了概率神经网络 P N N 和信息融合中决策层融合 的基本原理，建立了瓦斯爆炸灾害的决策层融合P N N 预警模型，通 过实例验证，P N N 预警模型在瓦斯爆炸灾害预警中的预警能力强、效 率高。 5 在系统分析煤矿安全生产中其它业务管理信息系统的体系 和数据结构基础上，设计煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估与预警系统的结 构及其数据流程，构建了煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估与预警系统的体 系结构，并建立基于多源信息融合的灾害预警共享数据中心。为提高 信息系统的可扩展性、可靠性、健壮性和鲁棒性，采用多语言多平台 的设计理念来开发煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估与预警信息系统，包括 M a t l a b 、P o w e r B u i l d e r 和V i s u a lC 等。 论文针对煤矿瓦斯爆炸灾害风险预控中存在的薄弱环节，在国家 自然科学基金资助项目 5 1 2 7 4 1 0 0 等资助下，运用多学科交叉理论 进行了瓦斯爆炸灾害态势评估与预警系统的构建与应用研究，有较高 的学术研究价值和推广应用前景。 图8 3 幅，表2 8 个，参考文献1 9 5 篇 关键词煤矿瓦斯爆炸；态势评估；灾害预警；信息融合；共享数据 中心；网络分析法集对分析法；神经网络 分类号X 9 3 6 ；T D 7 1 2 万方数据 博士论文 A B S T R A C T R e s e a r c ho nS i t u a t i o nA s s e s s m e n ta n dE a r l y - w a r n i n go fG a s E x p l o s i o nD i s a s t e ri nC o a lM i n e A b s t r a c t F o ral o n gt i m e ，t h eg a sd i s a s t e rh a sb e e nt h r e a t e n i n gt h e h e a l t h yd e v e l o p m e n to fC h i n a ’Sc o a li n d u s t r y , a n dc a u s e dg r e a tc a s u a l t i e s a n dp r o p e r t yl o s s ．G a se x p l o s i o na c c i d e n ti st h em a i nf o r mo fg a sd i s a s t e r i n c o a l ．m i n e ，h a v i n gt h er e m a r k a b l ec h a r a c t e r i s t i c ss u c h a sd e v a s t a t i n g s V o n g ，l a r g ee c o n o m i cl o s s ，s e r i o u sc a s u a l t i ea n dS Oo n ，a n di st h em o s t s e r i o u st y p eo fa c c i d e n ti nt h ec o a lm i n es a f e t yp r o d u c t i o n ．A i m i n ga tt h e w e a kl i n ko ft h ep r e v e n t i o na n de a r l y - w a r n i n gs y s t e mo fg a se x p l o s i o n d i s a s t e ri nc o a lm i n e ，t h em e t h o ds y s t e mo fs i t u a t i o na s s e s s m e n ta n d e a r l y w a r n i n gf o rg a se x p l o s i o nd i s a s t e ri nc o a lm i n ew a ss t u d i e db yu s i n g t h er e l e v a n tt h e o r i e ss u c ha ss a f e t ys c i e n c e ，s y s t e ms c i e n c e ，i n f o r m a t i o n ＆ c o m p u t e rs c i e n c ea n dS Oo n ．T h es t u d yh a v ea c h i e v e dt h ee a r l y w a r n i n g m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mo fg a se x p l o s i o nd i s a s t e rb yt h em o t h o d c o m b i n i n gw i t ht h e o r e t i c a lr e s e a r c h ，f i e l do b s e r v a t i o n ，n u m e r i c a la n a l y s i s ， c o m p u t e rs i m u l a t i o na n ds o f t w a r ed e v e l o p m e n t ．T h er e s e a r c hr e s u l t sa r e g r e a ti m p o r t a n c et ot h ei m p l e m e n t a t i o no fe a r l yr i s kr e c o g n i t i o na n d a c c i d e n tp r e v e n t i o ni na d v a n c ei nt h ec o a lm i n es a f e t yp r o d u c t i o ns y s t e m ， t h e i m p r o v e m e n t o ft h ec o a lm i n e i n t r i n s i c a l l y s a f e l e v e l ，a n dt h e p r o m o t i o no fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti nc o a lm i n es a f e t y ． 1 A n a l y s i so ft h e c o a lm i n e g a se x p l o s i o n m e c h a n i s ma n d p r e v e n t i o na n d c o n t r o lt e c h n o l o g y s y s t e m a t i c a l l y , p u t sf o r w a r d t h e p r o b l e m so fm a n a g e m e n tt h e o r y a n dm e t h o d s y s t e me x s i s t i n g i ni t ． A c c o r d i gt o t h ec o m p l e x i t yo fr i s ks o u r c eo fg a se x p l o s i o na n dt h e n o n l i n e a rd y n a m i c sc h a r a c t e r i s t i c so ft h ec o a lm i n ep r o d u c t i o ns a f e t y s y s t e m ，t h es i t u a t i na s s e s s m e n ta n de a r l y w a r n i n gm o d e lo fg a se x p l o s i o n d i s a s t e ri nc o a lm i n eb a s e do nt h em u l t i s o u r c ei n f o r m a t i o nc o u p l i n g m e c h a n i s mw a sp u tf o r w a r db yu s i n gt h er i s km a n a g e m e n ta n da c c i d e n t c a u s i n gt h e o r y ．I th a ds o l v e dt h ee x i s t i n gp r o b l e m so fi n f o r m a t i o nw a sl e s s a n dt i m e l i n e s s ，w h i c hw a sf o rg a se x p l o s i o nh a z a r dp r e v e n t i o n ． 1 I I 万方数据 博士论文 A B S T R A C T 2 A i m i n ga tt h ed i v e r s i t ya n dc o m p l e x i t yo fr i s ks o u r c e so fg a s e x p l o s i o n ， a n dt h em u t u a l i n f l u e n c e ， i n t e r a c t i o na n df e e d b a c k c h a r a c t e r i s t i ca m o n go ft h e m ，t h er i s ks o u r c e so f g a se x p l o s i o nf r o mt h e4 a s p e c t so f m a n ，m a c h i n e ，e n v i r o n m e n t ，m a n a g e m e n t w e r ea n a l y s i s e d ． T h ei n c i d e n c eo fr i s ks o u r c e st og a se x p l o s i o nd i s a s t e rw a sc a l u l a s t e db y u s i n gG r a yR e l a i o n a lA n a l y s i s ，a n dt h es i t u a t i o na s s e s s m e n ti n d e xs y s t e m o fg a se x p l o s i o nd i s a s t e rw a sb u i l tb yu s i n gt h ec a l c u l a t i o nr e s u l t s ．T o d e s c r i b et h en o n l i n e a ra n dn o n ．i n d e p e n d e n tn e t w o r kr e l a t i o n s h i p sa m o n g o fi n d e x e s ，A n a l y t i cN e t w o r kP r o c e s sb u i l tt h en e t w o r k c o m p u t a t i o n m o d e la n dc a l c u l a t e dt h ew e i g h td i s t i l b u t i o no fa s s e s s m e n ti n d e x e s ． 3 T h eG R A - A N P - F C Ea s s e s s m e n tm o d e lt oe v a l u a t et h es i t u a t i o n o fg a se x p l o s i o nd i s a s t e ri nc o a lm i n ew a sp r o p o s e d ．T h em o d e lu s e dt h e G r e yR e l a t i o n a lA n a l y s i st oc a l c u l a t et h eg r e yr e l a t i o n a ld e g r e e so fr i s k f a c t o r so fa n dr a n k e dt h e m ，a n dt h em a s t e rf a c t o r so fg a se x p l o s i o n d i s a s t e rw e r eg o t ．T h em u l t i ．c r i t e r ia n dm u l t i ．1 e v e l sn e t w o r kc o m p u t a t i o n m o d e lf o rt h ea s s e s s m e n ti n d e xs y s t e mo fg a se x p l o s i o nd i s a s t e rw a sb u i l t b yu s i n gA N P , a n dt h ew e i g h t so fi tw o u l db ec a l c u l a t e d ．T h em u l t i l e v e l f u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nw a su s e dt oa s s e s st h es i t u a t i o no fg a s e x p l o s i o nd i s a s t e ri nc o a lm i n e ．B e c a u s eo fe x i s t i n gt h el a r g ea m o u n to f c e r t a i n t ya n du n c e r t a i n t ye f f e c tf a c t o r so fg a se x p l o s i o nd i s a s t e rs y s t e m ， t h i sa r t i c l ep r o p o s e dt h eA N P ．S P Aa s s e s s m e n tm o d e lf o rg a se x p l o s i o n d i s a s t e rb yu s i n gt h ec h a r a c t e r i s t i c so fc o n n e c t i o ne n t r o p yo fS e tP a i r A n a l y s i s ． 4 A c c o r d i n gt ot h ef r a m eo ft h es i t u a t i o na s s e s s m e n ta n de a r l y w a r n i n gs y s t e mo fc o a lm i n eg a se x p l o s i o nd i s a s t e r , t h ep r o c e d u r ea n d c o n t e n t so ft h ef r a m ea n dt h es e t t i n go fr i s kw a r n i n g1 e v e la n dw a r n i n g t h r e s h o l do nt h eb a s i so ft h er e s e a r c ho ft h er i s kc l a s s i f i c a t i o ns y s t e ma n d r i s kp r e d i c t i o nw a si n t r o d u c e d ．T h eb a s i cp r i n c i p l eo fG R N Nn e u r a l n e t w o r kw a ss t u d i e ds y s t e m a t i c a l l y ．T h eo p t i m i z a t i o na l g o r i t h mf o rt h e s m o o t hf a c t o ro fG R N Nw a s p u tf o r w a r d ．T h eg a sc o n c e n t r a t i o n p r e d i c t i o nm o d e lw a se s t a b l i s h e db a s e do nt h ei m p r o v e dG R N Na n dt h e a s s e s s m e n tm o d e lp e r f o r m a n c ea n di t se f f e c t i o nw e r et e s t e d ．a n di t sr e s u l t s w e r er e l i a b l e ．T h ep r o b a b i l i s t i cn e u r a ln e t w o r k ，P N N 、 t h e o r ya n dt h e I V 万方数据 d e c i s i o n f u s i o nt h e o r yo fi n f o r m a t i o nf u s i o nw a sa n a l y s i s e d ，a n dt h e d e c i s i o nf u s i o nP N Nm o d e lo ft h ec o m p r e h e n s i v ee a r l yw a r n i n go fg a s e x p l o s i o nd i s a s t e r ．T h r o u g ht h ee x a m p l e ，t h er e s u l t so fi t s h o wt h a tt h e P N Nm o d e lh a ds t r o n ge a r l y w a r n i n gc a p a b i l i t ya n dh i g he f f i c i e n c y ． 5 、 I nt h ea n a l y s i so ft h es y s t e ma n dt h e i rd a t as t r u c t u r eo fo t h e r b u s i n e s sm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mi nc o a lm i n es a f e t yp r o d u c t i o n ， t h es y s t e ma r c h i t e c t u r eo fs i t u a t i o na s s e s s m e n ta n de a r l yw a r n i n go fg a s e x p l o s i o nd i s a s t e rw a sc o n s t r u c t e d ，a n das h a r e dd a t ac e n t e rf o rd i s a s t e r e a r l yw a r n i n gi n f o r m a t i o nb a s e do nt h em u l t i r e s o u r c ei n f o r m a t i o r if u s i o n w a se s t a b l i s h e d ．I no r d e rt oi m p r o v et h es o f t w a r ei n f o r m a t i o ns y s t e m s c a l a b i l i t y , r e l i a b i l i t y , r o b u s t n e s sa n dt h er o b u s t n e s s ，t h ed e s i g nc o n c e p t w i t ht h em u l t il a n g u a g ea n dm u l t ip l a t f o r mw a sa d o p t e d ，a n di tw a su s e d t od e v e l o pt h es i t u a t i o na s s e s s m e n ta n de a r l yw a r n i n gi n f o r m a t i o ns y s t e m f o rg a se x p l o s i o nd i s a s t e r , i n c l u d i n gM a t l a b ，P o w e r B u i l d e r , V i s u a lC ， a n dS Oo n ． I nv i e wo fw e a kl i n k so fr i s kp r e ．c o n t r o lo fg a se x p l o s i o nd is a s t e ri n t h ec o a lm i n e ．w i t hf u n d i n gf r o mt h ep r o j e c t512 7 410o fN a t i o n a lN a t u r a l S c i e n c eF o u n d a t i o no fC h i n a ，t h es i t u a t i o na s s e s s m e n ta n dt h ea p p l i c a t i o n o fe a r l yw a r n i n gs y s t e mo fg a se x p l o s i o ni nc o a lm i n e sa r es t u d i e db y u s i n gm u l t i d i s c i p l i n a r y t h e o r i e si nt h i sr e s e a r c h ，w h i c hw i l lb ev e r y v a l u a b l eb o t hi na c a d e m i cd e v e l o p m e n ta n dp o t e n t i a la p p l i c a t i o n ． K e y w o r d s g a se x p l o s i o ni nc o a lm i n e ；s i t u a t i o na s s e s s m e n t ；d i s a s t e r e a r l yw a r n i n g ；i n f o r m a t i o nf u s i o n ；s h a r ed a t ac e n t e r ；A n a l y t i c n e t w o r kp r o c e s s ；s e tp a i ra n a l y s i s ；f u z z yc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o n ；n e u r a ln e t w o r k C l a s s i f i c a t i o n X 9 36 ；T D 712 V 万方数据 博士论文目录 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I A B S T R A C T ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I I I 第1 章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l 1 ．1 选题背景与研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．1 ．1 选题背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．1 ．2 研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．2 瓦斯爆炸灾害特征分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 1 ．2 ．1 瓦斯爆炸简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 ．2 ．2 瓦斯爆炸灾害的特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 ．3 国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 1 ．3 ．1 瓦斯爆炸机理研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 1 ．3 ．2 瓦斯爆炸特性及传播机理研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 2 1 ．3 ．3 煤矿瓦斯监控系统开发与应用现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 1 ．3 ．4 瓦斯爆炸灾害态势评估⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 4 1 ．3 ．5 瓦斯爆炸灾害预警⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 4 1 ．4 瓦斯爆炸灾害预控所存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15 1 ．5 研究内容和方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16 1 ．5 ．1 研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．】6 1 ．5 ．2 研究目标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．17 1 ．5 ．3 研究方法与技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．17 第2 章瓦斯爆炸灾害态势评估与预警基础理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．19 2 ．1 瓦斯爆炸灾害的系统科学理论分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 9 2 ．1 ．1 瓦斯爆炸灾害的系统论分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 9 2 ．1 ．2 瓦斯爆炸灾害的控制论分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 0 2 ．1 ．3 瓦斯爆炸灾害的信息论分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 1 2 ．1 ．4 瓦斯爆炸灾害的突变论分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21 2 ．2 安全科学与风险管理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 2 。2 ．1 安全科学理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 2 ．2 ．2 风险管理理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 4 万方数据 博士论文 目录 2 ．2 ．3 事故致因理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 6 2 ．3 灾害态势评估理论研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 2 ．3 ．1 广义态势评估⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 8 2 ．3 ．2 瓦斯爆炸灾害态势评估⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 9 2 ．4 灾害预警理论研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 0 2 ．4 ．1 灾害预警理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 0 2 ．4 ．2 信息融合在灾害预警中的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 2 2 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 6 第3 章煤矿瓦斯爆炸灾害态势评估与预警体系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 7 3 ．1 灾害态势评估与预警的目标、内涵与特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 7 3 ．1 ．1 态势评估与预警的目标体系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 7 3 ．1 ．2 态势评估与预警的内涵与特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 8 3 ．2 瓦斯爆炸灾害预警的程序、机制与功能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 3 ．2 ．1 瓦斯爆炸灾害预警的程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 9 3 ．2 ．2 瓦斯爆炸灾害预警的机制与功能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 0 3 ．3 瓦斯爆炸灾害致因模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 3 ．3 ．1 瓦斯爆炸危险因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 1 3 ．3 ．2 瓦斯爆炸萌芽阶段⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 2 3 ．3 。3 瓦斯爆炸发生阶段⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 2 3 ．3 ．4 瓦斯爆炸灾害发展与扩大阶段⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 2 3 ．3 ．5 瓦斯爆炸灾害结束⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 2 3 ．4 基于信息融合的瓦斯爆炸灾害态势评估与预警体系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 3 3 ．4 ．1 瓦斯爆炸灾害态势评估的信息融合机制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 3 3 ．4 ．2 基于信息融合的共享数据中心框架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 5 3 ．4 ．3 瓦斯爆炸灾害态势评估与预警体系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 6 3 ．5 瓦斯爆炸灾害预警等级与阀值⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 3 ．6 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 9 第4 章瓦斯爆炸灾害态势评估指标体系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5l 4 ．1 态势评估指标体系的构建原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 1 4 ．2 瓦斯爆炸系统的危险因素分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 3 4 ．2 ．1 人员素质危险因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 3 4 ．2 ．2 生产设备危险因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 3 4 ．2 ．3 生产环境危险因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 4 万方数据 博士论文目录 4 ．2 ．4 安全管理危险因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 7 4 ．3 危险因素的无量纲化方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 7 4 ．3 ．1 定性化因素的定量化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 7 4 ．3 ．2 危险因素的无量纲化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 7 4 ．4 危险因素的风险等级确定与划分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 8 4 ．4 ．1 瓦斯爆炸风险等级划分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯