数据驱动的煤矿瓦斯爆炸风险评估体系研究

摘要

瓦斯爆炸是煤矿井下具有毁灭性且频发的重大灾害类型，现有风险评估体系在准确性、客观性与实时性方面仍存在不足.针对煤矿瓦斯爆炸风险评估中的实际需求与挑战，本文构建了一种数据驱动的煤矿瓦斯爆炸风险评估体系.首先，通过文本挖掘和灾害机理的混合驱动指标体系构建方法，构建覆盖监测情况、管理情况、隐患现状、环境条件等多维度的三层级指标体系，能够支撑多源异构数据的实时采集与表达.其次，基于领域知识制定三级定性指标的评分规则和二级指标的阈值规则，为模型输入提供标准化支撑.再次，融合FAHP、CRITIC、线性加权、基于端点混合型三角白化权函数和风险等级-风险值转化模型，构建多层级、多模型融合的风险评估方法，兼顾解释性与数据处理能力.最后，在低瓦斯、高瓦斯和突出矿井3个类型煤矿的采煤工作面与采区回风巷开展工业性测试.结果表明：该评估体系能够实时融合多源异构数据，实现多区域、多层级风险评估，准确率达到98.3%.对比分析显示，相较于单一赋权方法和传统灰色聚类模型，其评估准确率分别提升1.6%和8.7%.该体系可在不同工况下实现煤矿瓦斯爆炸风险的实时、准确与自适应评估，明显优于传统模型，具备良好的工业适应性与推广应用前景.

关键词

煤矿瓦斯爆炸风险评估 / 数据驱动 / 多源异构数据 / 工业应用 / 智能化管控