【文章內(nèi)容簡介】 表4：前十天相對(duì)瓦斯涌出量數(shù)值12345678910表5：中間十天相對(duì)瓦斯涌出量數(shù)值11121314151617181920 表6：后十天相對(duì)瓦斯涌出量數(shù)值21222324252627282930由每一天對(duì)應(yīng)瓦斯涌出量和鑒別模型①，我們可以判斷該礦井屬于，即：高瓦斯礦井。煤礦的安全程度分兩個(gè)方面：一個(gè)方面是瓦斯爆炸的不安全程度；另一個(gè)方面是煤塵爆炸的不安全程度。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第一百三十三條的分類標(biāo)準(zhǔn)，我們知道，當(dāng)?shù)淄咚购透叩V井的采煤工作面、回風(fēng)巷的瓦斯?jié)舛冗_(dá)到報(bào)警濃度或時(shí)，則認(rèn)為煤礦不安全。從煤塵的濃度考慮，當(dāng)煤塵濃度底于下限濃度或高于上限濃度的煤塵都不會(huì)發(fā)生爆炸，否則會(huì)發(fā)生爆炸、不安全。一般來說，煤塵爆炸的下限濃度為，上限濃度為。其中爆炸力最強(qiáng)的濃度范圍為。但是，瓦斯參與使煤塵下限降低。我們從附件1可知，當(dāng)瓦斯?jié)舛鹊陀?%時(shí)，煤塵的爆炸下限可用下式計(jì)算：……………………………④瓦斯?jié)舛葘?duì)煤塵爆炸下限的影響系數(shù)如下表（表7）所示。表7:瓦斯?jié)舛葘?duì)煤塵爆炸下限的影響系數(shù)空氣中的瓦斯?jié)舛? 0 1 瓦斯?jié)舛扰c煤塵爆炸下限濃度關(guān)系的具體的對(duì)應(yīng)結(jié)果如下表（表8）所示。表8:瓦斯?jié)舛扰c煤塵爆炸下限濃度關(guān)系空氣中瓦斯?jié)舛?%)04煤塵爆炸下限濃度(g/m3)30~50~15~25~~~3~5~~ 分析表8的數(shù)據(jù)根據(jù)表7的數(shù)據(jù)得到散點(diǎn)圖，如圖2所示。從圖2中，觀察到空氣中的瓦斯?jié)舛扰c降低系數(shù)之間具有二次函數(shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，假設(shè)降低系數(shù)與空氣中的瓦斯?jié)舛葹榕c的關(guān)系，它們有下列關(guān)系：…………………………式中，是常數(shù)。通過模型擬合得到最終模型：……………………⑤此模型可以求出各種瓦斯?jié)舛葘?duì)煤塵爆炸下限的影響系數(shù)，從而得到瓦斯?jié)舛扰c煤塵爆炸下限濃度關(guān)系，如附表2所示。圖2：瓦斯?jié)舛葘?duì)煤塵爆炸下限的影響系數(shù)的散點(diǎn)圖根據(jù)所求出空氣中有瓦斯時(shí)煤塵爆炸下限濃度，發(fā)現(xiàn)各監(jiān)測點(diǎn)的煤塵濃度都低于相對(duì)應(yīng)的下限濃度。為此，得出結(jié)論，該煤礦只存在瓦斯爆炸的不安全程度。煤礦存在瓦斯爆炸不安全的程度可以用概率表示。為了能更準(zhǔn)確的判斷該煤礦不安全程度的大小，從以下兩個(gè)角度去討論。（1）按天討論該煤礦的不安全程度結(jié)合附表2的監(jiān)測數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)出在一個(gè)月內(nèi)，每天存在的不安全的概率，如表10所示。按天討論來判斷煤礦不安全的程度可用下式計(jì)算：…………………………………⑥根據(jù)公式，判斷出該月煤礦不安全的程度：=。表10：每天煤礦出現(xiàn)不安全程度日期123456789101112131415不安全的概率0000000日期161718192021222324252627282930不安全的概率00000000（2）按各監(jiān)測點(diǎn)討論該煤礦的不安全程度結(jié)合附表2的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以知道一個(gè)月內(nèi)監(jiān)測瓦斯?jié)舛鹊臄?shù)據(jù)一共有個(gè)（如附錄（附表2））所示，其中發(fā)現(xiàn)有25個(gè)數(shù)據(jù)，即有25個(gè)數(shù)據(jù)存在不安全性。為此，我們認(rèn)為存在煤礦爆炸不安全的數(shù)據(jù)的總數(shù)占一個(gè)月內(nèi)瓦斯?jié)舛瓤倲?shù)中的概率為該煤礦不安全的程度的大小，其結(jié)果，=。比較以上兩種討論方法，分析發(fā)現(xiàn)它們所得出的結(jié)果是一樣。所以，可以確定該煤礦不安全程度：=。(總)通風(fēng)量，以及兩個(gè)采煤工作面所需要的風(fēng)量和局部通風(fēng)機(jī)的額定風(fēng)量 由于礦井中總通風(fēng)量來自于進(jìn)風(fēng)口的總進(jìn)風(fēng)巷風(fēng)量，那么根據(jù)物理能量守衡原理，總進(jìn)風(fēng)巷的風(fēng)量等于總回風(fēng)巷的總出風(fēng)量，回風(fēng)巷的瓦斯與煤塵主要來源于工作面，則最佳通風(fēng)量問題可以考慮為總回風(fēng)巷最佳（總）出風(fēng)量問題。在問題分析中我們知道最佳通風(fēng)量問題是由安全風(fēng)速的最大量來決定的。又因?yàn)榈V井的瓦斯與煤塵與風(fēng)速存在著反比與正比的關(guān)系（風(fēng)速越大瓦斯?jié)舛仍降停簤m量越大），根據(jù)比例傳遞性，我們可以推測出：對(duì)于一個(gè)特定的礦井，它們的瓦斯?jié)舛扰c煤塵存在著一定的比例關(guān)系。則三者的關(guān)系如下所示： 那么一個(gè)月內(nèi)各區(qū)域內(nèi)的風(fēng)速與瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速與煤塵、瓦斯?jié)舛扰c煤塵的比例關(guān)系如下所示： ； ； 其中y為6分別代表工作面I、工作面II、掘進(jìn)工作面、回風(fēng)巷I、回風(fēng)巷II、總回風(fēng)巷運(yùn)用Excel求解出每個(gè)區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的比例系數(shù)如下表（表12）所示：表12每個(gè)區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的比例系數(shù)值（風(fēng)速與瓦斯比例數(shù)）（風(fēng)速與煤塵比例數(shù)）（煤塵與瓦斯比例數(shù)）工作面I工作面II掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷I回風(fēng)巷II總回風(fēng)巷由假設(shè)（1）監(jiān)測數(shù)據(jù)具有代表性，那么這三者一個(gè)月內(nèi)的平均量之間的比例關(guān)系可代表這個(gè)礦井的風(fēng)速與瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速與煤塵、瓦斯?jié)舛扰c煤塵的比例關(guān)系。至此，我們可以根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第一百零一條中各區(qū)域內(nèi)的風(fēng)速的限制條件以及上面三者之間的關(guān)系，可以建立它們的最大安全風(fēng)速的線性規(guī)劃模型： 其中是《煤礦安全規(guī)程》第一百零一條的區(qū)域風(fēng)速限制范圍，瓦斯?jié)舛葘?duì)煤塵爆炸下限的影響系數(shù)。代入數(shù)據(jù)得到最大安全風(fēng)速，如下表（表13）所示。表13：風(fēng)速值總回風(fēng)巷最大安全風(fēng)速為8m/s回風(fēng)巷I回風(fēng)巷II工作面I最大安全風(fēng)速為4m/s工作面II掘進(jìn)工作面最大安全風(fēng)速為4m/s局部通風(fēng)機(jī)根據(jù)風(fēng)量的計(jì)算公式：，又由表13中已求出的風(fēng)速就可以分別確定該煤礦所需要的最佳(總)通風(fēng)量為，采煤工作面I所需要的風(fēng)量為，采煤工作面II所需要的風(fēng)量為，局部通風(fēng)機(jī)的最大額定風(fēng)量為。6 模型分析與評(píng)價(jià)在模型的假設(shè)中，我們所作的假設(shè)都非常符合于現(xiàn)實(shí)情況和實(shí)事的需求的，如假設(shè)2礦井中瓦斯的四大主要來源是符合現(xiàn)實(shí)的科學(xué)情況的、是合乎每一個(gè)礦井瓦斯來源的。模型是在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)條件下，總結(jié)出的合理的規(guī)律建立起來的模型，而根據(jù)模型求解出來的又如實(shí)的反映現(xiàn)實(shí)中的情況。如在運(yùn)用線性規(guī)劃求解最佳通風(fēng)量的問題上，根據(jù)能量守衡的原理，最佳（總）通風(fēng)量應(yīng)該等于最佳（總）出風(fēng)量，但在模型所求解的最佳（總）出風(fēng)量大約比最佳通風(fēng)量小。而這恰恰與題設(shè)的事實(shí)條件（實(shí)際中，井巷可能會(huì)出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象）。根據(jù)實(shí)際問題，分別對(duì)問題進(jìn)行分類取量分析、數(shù)據(jù)擬合分析、線性規(guī)劃分析等多種方法來進(jìn)行建模求解，使模型更接近于真實(shí)性綜上分析：該模型的具有合理性，真實(shí)性等優(yōu)點(diǎn)，但它只是針對(duì)于該礦井的具體實(shí)例，缺乏模型的擴(kuò)展性，對(duì)其中一些細(xì)節(jié)問題考慮得過于粗糙，也有其不足之處。7 模型推廣問題1中所建立的鑒別模型可以用來鑒別礦井瓦斯的等級(jí)，只要知道瓦斯的相對(duì)涌出量和絕對(duì)涌出量就可以鑒別任何一個(gè)礦井屬于那類礦井瓦斯等級(jí)，從而依照礦井瓦斯等級(jí)進(jìn)行管理，減少不安全程度。問題2中用到了模型擬合的方法，建立瓦斯?jié)舛葘?duì)煤塵爆炸下限的影響系數(shù)模型，該模型中已知煤礦瓦斯?jié)舛染涂梢郧蟪雒簤m下限的影響系數(shù)，同時(shí)根據(jù)煤塵爆炸下限的公式就可以計(jì)算出煤塵爆炸下限，從而可以方便的判斷煤礦的安全程度。該模型可以運(yùn)用到任何一個(gè)煤礦中。問題3中所建立的模型能用來確定最佳通風(fēng)量，該模型運(yùn)用不受限制。8 對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的建議在今天“以人為本”、可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)環(huán)境中，安全與生產(chǎn)效益密不可分，只有生產(chǎn)安全,才能保證企業(yè)更好的運(yùn)營，從而實(shí)現(xiàn)其理想的經(jīng)濟(jì)效益。所以我們沒個(gè)人都應(yīng)該在思想上與時(shí)俱進(jìn)，增強(qiáng)對(duì)安全生產(chǎn)工作的主動(dòng)性和預(yù)見性，做到未雨綢繆。綜合我國發(fā)展情況，我們煤礦的安全生產(chǎn)提出以下幾點(diǎn)建議：（1）發(fā)揮好安全理念的先導(dǎo)作用，保持管理者和礦工的心理安全。（2）搞好宣傳教育作用，牢固樹立員工“安全第一”的意識(shí)，增強(qiáng)礦工的自救、急救能力。（3）發(fā)揮好管理規(guī)范作用，提高職工安全素質(zhì)。（4）管理者要盡力提高煤礦安全生產(chǎn)水平（5）嚴(yán)格各項(xiàng)制度的落實(shí)，降低傷亡事故的發(fā)生。（6）針對(duì)重點(diǎn)，解決難點(diǎn)，全面防范生產(chǎn)安全事故（7）尊重客觀規(guī)律，合理開采利用，維持生態(tài)平衡。（8）倡導(dǎo)“木桶理論”下的螺旋上