模糊神经网络技术在矿山安全评价的探究

摘要：国家经济发展与现代化建设取得了显著的成效，企业在这个阶段快速的崛起并发展。矿山企业是其中的重要组成部分，同时也是意外风险很高的施工企业。矿山生产包含了各方面的内容和工程，具有很高风险。矿山安全生产成为企业施工的主要内容，在施工的过程中对矿山进行安全评价是非常必要的，模糊神经网络技术在其中有着重要的应用。

关键词：模糊神经网络技术；矿山安全评价；适应性研究

矿山企业的生产对社会生活中的很多方面都具有积极作用。矿山的生产系统中包含着瓦斯、煤尘以及水火等诸多的能源，与人们的生活息息相关。但是这些能源在开采的过程中容易酿造巨大的灾害、造成巨大的损失，因此必须加强对矿山生产的安全评价，而模糊神经网络技术是对其进行安全评价的有效方法。

1矿山生产安全评价原因

矿山工程在施工的中存在着很多的不安全因素，而且有些环节的施工的风险系数非常的高。对矿山进行安全评价就是根据整个生产系统的安全进行系统的调查论证，其作为矿山安全生产管理的重要组成部分包含对整个系统的危险因素以及不稳定因素进行调查，统计相关的数据和参数分析生产过程中存在的风险。根据这些数据和参数采取有效的措施对其中的危险因素进行消除或者遏制，从最大的程度上减小矿山的危险并提高矿山生产的安全系数保证生产过程的顺利进行。而现阶段随着我国经济与科技水平的大幅度提高，对于矿山的安全评价技术也逐渐的发展和完善从而在很大的程度上提高了矿山安全评价的准确性和可靠性，这也为矿山生产和施工的顺利进行提供了有利的保障。

2矿山安全评价的背景及现状

科学技术的发展以及各项科研成果的出现促使安全评价技术方面的发展也逐渐的完善，这对矿山的安全评价提供了有利的保障。

2.1国外矿山安全评价背景及现状

国外科学技术发展速度非常快，安全评价技术也在不断完善。国外安全评价系统主要应用在科研及航天等领域，对于矿山的安全评价也是从这些领域发展而来。因为矿山的生产系统之中包含的不稳定因素很多而且其中的风险系数也比较大，所以国外的安全评价系统把主要的精力都应用在概率风险的评价，没有考虑和顾及其他方面，进而在某些方面严重影响了安全评价结果的准确性和可靠性。其中危险度主要是由矿山中存在的安全隐患造成安全事故的概率及安全事故对生产系统造成损害的严重性决定，这种评价方式显得过于片面，对很多造成安全隐患的原因并没有进行考虑进而影响到最终的评价结果；另外从安全隐患造成安全事故的概率及安全事故造成损失方面来说，对于这两方面的统计不够准确而且调查结果不够清楚，造成统计和评价的结果出现偏差，这这也是影响矿山安全评价的重要原因。国外矿山安全评价的系统中缺乏实用性，问题的研究过于模糊，提出的评价方法不实用。

2.2国内矿山安全评价的背景及现状

我国的在安全评价方面是从上世纪80年代开始的。第一次安全评价是国家的相关部门提出对机械工厂的生产进行相关的评价同时颁布了安全评价的规范和要求。从那时开始对各个工程项目的建设进行安全评价并且逐渐颁布了相关的法律文献进行要求。这对于我国的各项工程建设来说，也是必不可少的环节。其在保证工程施工和安全生产的同时，也促进了经济的发展和建设，减少了由于安全生产过程中的不稳定因素造成的损失。我国矿山安全评价与其他工程同步进行，但是由于诸多的内外因素的限制造成其安全评价系统并不像其他的安全评价系统那样健全。其在很多的方面还存在着缺陷，到目前为止矿山安全问题一直是安全管理之中的一个主要的内容。矿山安全评价的进展，无论研究规模，还是研究的深入程度方面，都与其他工程项目有着明显的差距。而这些差距也在不断影响着安全评价的结果。虽然我国在安全评价方面的建设已经逐渐完善，但是对于矿山之中历史及多方面的因素的影响安全评价的方法在其中依然受到很大的限制。

3模糊神经网络在矿山安全评价中的可行性

模糊神经网络技术是将人工神经系统和模糊系统的有机结合进而充分的展现出这种新型技术在矿山安全评价中优势。

3.1矿山灾害状态变量较多

矿山中存在很多的安全隐患，造成的安全事故的概率也非常的高。矿山生产包含着大量的不稳定因素，因为其中具有瓦斯、煤尘等诸多有毒气体同时这些气体还非常易燃。如果生产的过程中不加强注意，极有可能造成爆炸等安全事故，造成巨大的财产损失甚至是人员伤亡。这些危险因素都是在矿山的生产系统之中的状态变量，很难确定甚至根本就无法确定。矿山的安全评价过程中对于这些状态变量利用模糊神经网络技术能够精确，因为这种技术利用人工智能的神经网络进行探测，其能够最大程度的模拟人脑的思维和功能并且具有一定的自学意识和联想的功能，用于人工操作较少而且在工作过程中的精确度很高。在进行安全评价的过程中对矿山之中的状态变量进行更加准确的定位，从而有效的找出其中存在的安全隐患和不稳定因素，保证矿山安全评价的准确性和可靠性。

3.2矿山灾害状态变量关系复杂

安全评价的过程中需要对工程项目之中的各个安全隐患和不稳定因素之间确定关系，只有从中找出这些隐患之间的必然联系才能够对项目的安全系数进行准确的评价，更好地加强安全管理。但是对于矿山的安全管理过程来说，这一项无疑变得非常复杂，这也是形成矿山安全评价障碍的重要原因之一。矿山灾害中的状态变量较多，这些状态变量之间的关系非常的复杂，无法理清这些不稳定因素之间的关系也就无法找到它们之间的必然联系。而这些安全隐患和不稳定因素之间往往存在一种动态关系，而且这种微妙的联系无法清晰的找出来。很多状态变量之间就算利用微分方程都无法准确的求解。矿山的状态变量之间的关系非常的复杂，利用传统的安全评价方法很难进行准确的评价。而模糊神经网络技术是模糊技术与人工神经网络技术的有机结合体。其中模糊系统优势能够充分的显现出来，具有明显的推理优势，推理过程简单容易理解，同时充分利用专家知识进行合理化的分析，有效找出矿山安全评价之中的状态变量之间的联系和关系。

3.3矿山灾害系统的子系统关系复杂

矿山的安全评价之中不仅包含了大量的状态变量和安全隐患，还包含着很多的子系统。这些子系统之间的关系非常复杂无法进行定量的描述。矿山的安全评价包含了太多的不安全因素和安全隐患，而且矿山之中的灾害也是各种各样。只有子系统关系进行准确的描述才能够明白矿山灾害系统之间的联系，这样也更加有利于对矿山的安全评价。传统的评价方法对于这方面的研究已经缺乏优势，不能得出准确的结果进而影响安全评价结果的准确性。因此在进行安全评价的过程中需要利用模糊神经网络技术对矿山灾害系统之中的子系统之间的关系进行准确的描述，找出它们之间的联系。这种方法能够让矿山安全评价的结果准确性提高从而有效的加强矿山的安全管理。

4模糊神经网络技术在矿山安全评价中的应用

矿山安全生产过程对于社会中的各个方面都有巨大的作用，其中存在很多风险因素。应用模糊神经网络技术能够有效解决很多的问题，但依然存在未能解决的问题。

4.1因素和结果之间的固定关系无法解决

矿山安全评价过程之中存在很多的不确定因素，这些不确定因素与造成的安全事故之间存在一定的联系。只有从中找出它们之间的关系才能够有效的阻止安全事故的发生，同时排除安全隐患。但是矿山安全管理之中很多安全因素和安全事故之间的关系都是动态的并不能具体的描述它们之间的联系，传统的评价方法在确定这些因素与结果之间的关系是通常都是采用线性的关系。这种关系并不是针对任何一种安全隐患都适用的，包含了很多不确定因素。这种描述关系的方法还存在很大的缺陷。因为在安全评价的过程中并不能对其中所有的因素和结果进行定量的描述，而利用模糊神经网络技术对他们之间的关系进行描述是描述之前确定它们之间的映射关系，采用函数的关系进行描述。虽然这些线段是不连续的，但是其中仍然存在线性关系。这种方法对于因素和结果之间的固定映射关系也不能准确的描述，因此应用这种方法也不能有效的解决其中的问题。

4.2解决定权和变权的问题

安全评价来包含多个方面的内容尤其是对矿山的安全评价更是如此，其中的安全隐患和不确定因素很多，而且各个状态变量之间的关系复杂很多的问题都不能有效的解决，安全评价之中的权重也是一个重要的问题因为在评价的过程中各个因素的权重很有可能影响最终的评价结果。而在传统的安全评价方法中采用定权的方式进行评价，但在矿山安全的影响因素之中，很多关系都是动态变化。因为对这个方面的考虑不够周全造成传统的评价方式存在漏洞，而且对最终的评价结果也造成了不利的影响。利用模糊神经网络技术则能够有效的解决这个问题，在评价的过程中对变权问题也有相关的解决方案，从而促进矿山安全评价并加强矿山的安全管理。

4.3解决了随机性和模糊性的问题

矿山安全管理之中存在很多的问题，这些问题之间的联系非常微妙，给矿山的安全评价的结果造成一定的影响。矿山安全评价过程中存在很多安全隐患，而这些安全隐患自身是非常模糊，其造成安全事故的概率是不确定而造成危害的影响也是不确定，同时这些不稳定因素之间的关系又存在模糊性。很多的因素和结果之间不存在一一对应的映射关系，进而从很大的程度上影响安全评价的准确性和可靠性。模糊神经技术的理论在解决这些问题方面有着独到之处，因为在矿山的安全评价中对于这些因素之间的关系无法确定的描述但是却能够对其中一些问题有效的解决进而提高安全评价的可靠性。

5模糊神经网络技术未来的发展

这种技术在安全评价系统之中能够发挥出其应有的优势，在矿山的安全评价过程中能够解决很多传统评价方法无法解决的问题。这种技术是模糊技术与人工神经网络技术结合而成新型科学技术并且能够显现出两种技术的特点和优势。因此其在一定的程度上可以解决矿山安全评价过程中很多的问题并弥补其中的缺陷。虽然现在的研究和应用过程中还存在无法解决的缺陷和问题，但是在未来经过长期的发展这些问题一定会迎刃而解。不仅在矿山的安全评价之中发挥作用，这种技术的优势还可以在我国的安全评价中发挥出重要的作用，并且未来会在各个领域发挥优势。

6结束语

模糊神经网络系统在我国的安全评价系统之中发展仍然处于研究的阶段，其中还有很多的问题没有解决，但是经过文章的描述可以看出这种技术对于矿山安全评价的适应性很强而且能够有效的解决其中的一些问题，因此对于矿山生产的安全评价来说，这种技术具有很大的可行性并进一步加强矿山生产的安全管理。

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作者：尹东 单位：武汉科技大学