【文章內容簡介】 1 瓦斯?jié)舛扰c煤塵爆炸下限濃度關系的具體的對應結果如下表（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)的關系。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)的特點，假設降低系數(shù)與空氣中的瓦斯?jié)舛葹榕c的關系，它們有下列關系：…………………………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γ簤m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系，如附表2所示。圖2：瓦斯?jié)舛葘γ簤m爆炸下限的影響系數(shù)的散點圖根據(jù)所求出空氣中有瓦斯時煤塵爆炸下限濃度，發(fā)現(xiàn)各監(jiān)測點的煤塵濃度都低于相對應的下限濃度。為此，得出結論，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。為了能更準確的判斷該煤礦不安全程度的大小，從以下兩個角度去討論。（1）按天討論該煤礦的不安全程度結合附表2的監(jiān)測數(shù)據(jù)，統(tǒng)計出在一個月內，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)測點討論該煤礦的不安全程度結合附表2的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以知道一個月內監(jiān)測瓦斯?jié)舛鹊臄?shù)據(jù)一共有個（如附錄（附表2））所示，其中發(fā)現(xiàn)有25個數(shù)據(jù)，即有25個數(shù)據(jù)存在不安全性。為此，我們認為存在煤礦爆炸不安全的數(shù)據(jù)的總數(shù)占一個月內瓦斯?jié)舛瓤倲?shù)中的概率為該煤礦不安全的程度的大小，其結果，=。比較以上兩種討論方法，分析發(fā)現(xiàn)它們所得出的結果是一樣。所以，可以確定該煤礦不安全程度：=。(總)通風量，以及兩個采煤工作面所需要的風量和局部通風機的額定風量 由于礦井中總通風量來自于進風口的總進風巷風量，那么根據(jù)物理能量守衡原理，總進風巷的風量等于總回風巷的總出風量，回風巷的瓦斯與煤塵主要來源于工作面，則最佳通風量問題可以考慮為總回風巷最佳（總）出風量問題。在問題分析中我們知道最佳通風量問題是由安全風速的最大量來決定的。又因為礦井的瓦斯與煤塵與風速存在著反比與正比的關系（風速越大瓦斯?jié)舛仍降?，煤塵量越大），根據(jù)比例傳遞性，我們可以推測出：對于一個特定的礦井，它們的瓦斯?jié)舛扰c煤塵存在著一定的比例關系。則三者的關系如下所示： 那么一個月內各區(qū)域內的風速與瓦斯?jié)舛?、風速與煤塵、瓦斯?jié)舛扰c煤塵的比例關系如下所示： ； ； 其中y為6分別代表工作面I、工作面II、掘進工作面、回風巷I、回風巷II、總回風巷運用Excel求解出每個區(qū)域內相應的比例系數(shù)如下表（表12）所示：表12每個區(qū)域內相應的比例系數(shù)值（風速與瓦斯比例數(shù)）（風速與煤塵比例數(shù)）（煤塵與瓦斯比例數(shù)）工作面I工作面II掘進工作面回風巷I回風巷II總回風巷由假設（1）監(jiān)測數(shù)據(jù)具有代表性，那么這三者一個月內的平均量之間的比例關系可代表這個礦井的風速與瓦斯?jié)舛取L速與煤塵、瓦斯?jié)舛扰c煤塵的比例關系。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)域內的風速的限制條件以及上面三者之間的關系，可以建立它們的最大安全風速的線性規(guī)劃模型： 其中是《煤礦安全規(guī)程》第一百零一條的區(qū)域風速限制范圍，瓦斯?jié)舛葘γ簤m爆炸下限的影響系數(shù)。代入數(shù)據(jù)得到最大安全風速，如下表（表13）所示。表13：風速值總回風巷最大安全風速為8m/s回風巷I回風巷II工作面I最大安全風速為4m/s工作面II掘進工作面最大安全風速為4m/s局部通風機根據(jù)風量的計算公式：，又由表13中已求出的風速就可以分別確定該煤礦所需要的最佳(總)通風量為，采煤工作面I所需要的風量為，采煤工作面II所需要的風量為，局部通風機的最大額定風量為。6 模型分析與評價在模型的假設中，我們所作的假設都非常符合于現(xiàn)實情況和實事的需求的，如假設2礦井中瓦斯的四大主要來源是符合現(xiàn)實的科學情況的、是合乎每一個礦井瓦斯來源的。模型是在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)條件下，總結出的合理的規(guī)律建立起來的模型，而根據(jù)模型求解出來的又如實的反映現(xiàn)實中的情況。如在運用線性規(guī)劃求解最佳通風量的問題上，根據(jù)能量守衡的原理，最佳（總）通風量應該等于最佳（總）出風量，但在模型所求解的最佳（總）出風量大約比最佳通風量小。而這恰恰與題設的事實條件（實際中，井巷可能會出現(xiàn)漏風現(xiàn)象）。根據(jù)實際問題，分別對問題進行分類取量分析、數(shù)據(jù)擬合分析、線性規(guī)劃分析等多種方法來進行建模求解，使模型更接近于真實性綜上分析：該模型的具有合理性，真實性等優(yōu)點，但它只是針對于該礦井的具體實例，缺乏模型的擴展性，對其中一些細節(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，只要知道瓦斯的相對涌出量和絕對涌出量就可以鑒別任何一個礦井屬于那類礦井瓦斯等級，從而依照礦井瓦斯等級進行管理，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γ簤m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)，同時根據(jù)煤塵爆炸下限的公式就可以計算出煤塵爆炸下限，從而可以方便的判斷煤礦的安全程度。該模型可以運用到任何一個煤礦中。問題3中所建立的模型能用來確定最佳通風量，該模型運用不受限制。8 對煤礦安全生產的建議在今天“以人為本”、可持續(xù)發(fā)展的社會環(huán)境中，安全與生產效益密不可分，只有生產安全,才能保證企業(yè)更好的運營，從而實現(xiàn)其理想的經濟效益。所以我們沒個人都應該在思想上與時俱進，增強對安全生產工作的主動性和預見性，做到未雨綢繆。綜合我國發(fā)展情況，我們煤礦的安全生產提出以下幾點建議：（1）發(fā)揮好安全理念的先導作用，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，增強礦工的自救、急救能力。（3）發(fā)揮好管理規(guī)范作用，提高職工安全素質。（4）管理者要盡力提高煤礦安全生產水平（5）嚴格各項制度的落實，降低傷亡事故的發(fā)生。（6）針對重點，解決難點，全面防范生產安全事故（7）尊重客觀規(guī)律，合理開采利用，維持生態(tài)平衡。（8）倡導“木桶理論”下的螺旋上升理念。9 參考文獻[1] 金芳勇、石必明，模糊綜合評判在煤與瓦斯突出監(jiān)測中的應用[J]，礦業(yè)快報，3期，3032，2006[2] 俞啟香，礦井瓦斯防治技術[M]，徐州：中國礦業(yè)大學出版社 ，1990[3] 埃特，Matlab7及工程解決方案[M]，北京：機械工業(yè)出版社，[4] 吉奧丹諾(Giordano,F. R.)等著，葉其孝等譯，數(shù)學建模（原書第3版）[M]，北京：機械工業(yè)出版社，[5] 國家煤礦安全監(jiān)察局，煤礦安全規(guī)程， ，[6] 如何實現(xiàn)安全生產和健康發(fā)展， ，10 附錄附圖1附件1 第一百三十三條 一個礦井中只要有一個煤（巖）層發(fā)現(xiàn)瓦斯，該礦