基于组合权重和物元分析的矿山安全生产状况研究

doi:10.11872/j.issn.1005-2518.2020.06.108

黄金科学技术 ›› 2020, Vol. 28 ›› Issue (6): 910-919.doi: 10.11872/j.issn.1005-2518.2020.06.108

基于组合权重和物元分析的矿山安全生产状况研究

柯愈贤(),王成(),方立发,廖宝泉

江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州 341000

收稿日期:2020-06-13 修回日期:2020-07-12 出版日期:2020-12-31 发布日期:2021-01-29
通讯作者: 王成 E-mail:keyuxian@jxust.edu.cn;1223177409@qq.com
作者简介:柯愈贤（1987-），男，重庆垫江人，讲师，从事采矿、充填及矿山安全方面的研究与教学工作。keyuxian@jxust.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目“渗流—蠕变耦合作用下全尾砂胶结充填体力学性能演化规律及损伤破坏机制”(51804135);“APAM强化絮网结构后全尾砂料浆流动性能演化机制研究”(51804134);国家大学生创新训练项目“硬岩矿深部膏体充填开采覆岩移动角与移动范围变化规律研究”(201910407004);江西省自然科学基金项目“渗流作用下膏体充填体力学性能演化规律及损伤破坏机制”(20192BAB216017);江西理工大学博士启动基金项目“全尾砂似膏体流变特性与管道输送阻力研究”(jxxjbs17070)

Mine Safety Production Status Evaluation Based on Combination Weight and Matter Element Analysis

Yuxian KE(),Cheng WANG(),Lifa FANG,Baoquan LIAO

School of Resources and Environmental Engineering，Jiangxi University of Science and Technology，Ganzhou 341000，Jiangxi，China

Received:2020-06-13 Revised:2020-07-12 Online:2020-12-31 Published:2021-01-29
Contact: Cheng WANG E-mail:keyuxian@jxust.edu.cn;1223177409@qq.com

摘要/Abstract

摘要：

为了准确评价矿山安全生产状况，运用组合权重和物元分析建立矿山安全生产状况评价模型。基于矿山安全生产的影响因素，构建含12项评价指标的矿山安全生产状况评价指标体系，采用物元变换确定矿山物元，计算待评指标与矿山安全性评价等级之间的相关度，引入层次分析法和熵权法的组合赋权方式确定评价指标的权重，最后由待评指标与各等级的综合相关度得出矿山的安全生产状况级别，经计算得出某矿业集团下属5个矿山安全性等级分别为Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅱ级、Ⅰ级和Ⅱ级。研究结果表明：组合赋权方式避免了指标权重确定的绝对主观性和绝对客观性，所确定的组合权重科学合理；组合权重和物元分析评价模型为矿山安全生产状况的研究提供了一种新的方法，对制定最佳的矿山安全生产管理方案及完善矿山安全生产保障体制具有重要的指导意义。

关键词: 矿山安全, 评价体系, 物元分析法, 距离函数, 组合赋权, 相关度, 安全性等级

Abstract:

Mine safety is the foundation and premise of the sustainable development of mining industry.To do well in mine safety work is very important to ensure the development of regional economy and the safety of citizens’ personal and property.With the increase of mining scale and mining depth of mineral resources，the situation of mine safety production is becoming more and more complex，and various kinds of safety accidents happen frequently，which brings inestimable consequences to the country and the people.Therefore，in order to evaluate the situation of mine safety production accurately，reduce the accidents of mine safety production and ensure the sustainable development of the mine，the evaluation model of mine safety production status （MSPS） based on combination weight and matter element analysis was established.Firstly，according to the influencing factors of mine safety production，an evaluation index system of MSPS was constructed，which takes safety management，safety technology，safety production education and training and safety environment as the standard level，containing 12 evaluation indexes such as safety production management organization and safety management system as the index level.Industry experts scored each evaluation index，and we summarized and normalized the scoring results.Then the matter-element transformation was used to determine the classical domain，nodal domain and the matter-element of evaluated mine matter-element.The correlation degrees between the evaluation indexes and the established safety levels were calculated step by step，and the concept of distance function was introduced into the combination of analytic hierarchy process and entropy weight method for weighting to accurately determine the combination weight of mine safety production evaluation index.Finally，the grade of MSPS can be obtained from the comprehensive correlation degree between evaluation indexes and established safety levels.After calculation，the safety grades of five mines under a mining group are respectively grade Ⅱ，grade Ⅲ，grade Ⅱ，grade Ⅰ and grade Ⅱ.The fuzzy comprehensive evaluation method was used to verity the results，and the two evaluation results are consistent.The research results show that the weight of evaluation indexes calculated by combination weighting method are more scientific and reasonable because it can avoid absolute subjectivity and objectivity.In addition，the evaluation model of mine safety production based on the combination weight and matter-element analysis provides an effective technical way for the study of mine safety production，which is helpful for the formulation and completion of the best mine safety production management plan.It is of great guiding significance to improve the safety production guarantee system of mines.

Key words: mine safety, evaluation system, matter element analysis method, distance function, combination wei-ghting, correlation degree, security level

中图分类号:

TD79

柯愈贤,王成,方立发,廖宝泉. 基于组合权重和物元分析的矿山安全生产状况研究[J]. 黄金科学技术, 2020, 28(6): 910-919.

Yuxian KE,Cheng WANG,Lifa FANG,Baoquan LIAO. Mine Safety Production Status Evaluation Based on Combination Weight and Matter Element Analysis[J]. Gold Science and Technology, 2020, 28(6): 910-919.

图/表 11

图1

表 1

表 2

表 3

表4

表5

表6

表7

表8

表9

表10

参考文献 22

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评价指标	安全性高（Ⅰ级）	安全性良好（Ⅱ级）	安全性一般（Ⅲ级）	安全性差（Ⅳ级）
安全管理（x₁~x₃）	[35，40]	[25，35）	[15，25）	[0，15）
安全技术（x₄~x₆）	[30，40]	[20，30）	[10，20）	[0，10）
安全教育与培训（x₇~x₉）	[34，40]	[25，34）	[12，25）	[0，12）
安全环境（x₁₀~x₁₂）	[28，40]	[18，28）	[8，18）	[0，8）

评价指标	评分值
评价指标	矿山1	矿山2	矿山3	矿山4	矿山5
x₁	0.900	0.675	0.750	0.650	0.475
x₂	0.675	0.450	0.725	0.775	0.850
x₃	0.375	0.800	0.700	0.425	0.600
x₄	0.550	0.675	0.475	0.875	0.775
x₅	0.625	0.325	0.725	0.925	0.750
x₆	0.475	0.500	0.850	0.950	0.600
x₇	0.600	0.575	0.400	0.825	0.525
x₈	0.425	0.725	0.625	0.775	0.850
x₉	0.675	0.525	0.475	0.775	0.600
x₁₀	0.750	0.875	0.700	0.675	0.525
x₁₁	0.425	0.600	0.625	0.925	0.475
x₁₂	0.600	0.525	0.825	0.675	0.450

评价指标	安全性高（Ⅰ级）	安全性良好（Ⅱ级）	安全性一般（Ⅲ级）	安全性差（Ⅳ级）
安全管理（x₁~x₃）	[0.875，1）	[0.625，0.875）	[0.375，0.625）	[0，0.375）
安全技术（x₄~x₆）	[0.75，1）	[0.5，0.75）	[0.25，0.5）	[0，0.25）
安全教育与培训（x₇~x₉）	[0.85，1）	[0.625，0.85）	[0.3，0.625）	[0，0.3）
安全环境（x₁₀~x₁₂）	[0.7，1）	[0.45，0.7）	[0.2，0.45）	[0，0.2）

评价指标	相关度
评价指标	Ⅰ级	Ⅱ级	Ⅲ级	Ⅳ级
x₁	-0.200	-0.200	-0.733	-0.861
x₂	-0.381	-0.200	-0.133	-0.480
x₃	-0.571	-0.400	0.000	0.000
x₄	-0.308	-0.200	0.200	-0.400
x₅	-0.250	-0.500	-0.250	-0.500
x₆	-0.367	-0.050	-0.100	-0.321
x₇	-0.385	-0.059	-0.077	-0.429
x₈	-0.500	-0.320	-0.385	-0.227
x₉	-0.350	-0.222	-0.133	-0.536
x₁₀	-0.167	-0.167	-0.545	-0.688
x₁₁	-0.393	-0.056	-0.100	-0.346
x₁₂	-0.200	-0.400	-0.273	-0.500

评价指标	矿山1	矿山2	矿山3	矿山4	矿山5
x₁	0.082	0.090	0.094	0.059	0.072
x₂	0.107	0.112	0.109	0.131	0.078
x₃	0.106	0.125	0.093	0.120	0.054
x₄	0.046	0.119	0.056	0.119	0.107
x₅	-0.011	0.116	0.090	0.046	0.107
x₆	0.070	-0.009	0.077	-0.023	0.081
x₇	0.060	-0.011	0.107	0.103	0.086
x₈	0.126	0.111	0.066	0.130	0.076
x₉	0.131	0.089	0.040	0.130	0.049
x₁₀	0.101	0.063	0.080	0.103	0.100
x₁₁	0.068	0.097	0.109	-0.021	0.105
x₁₂	0.115	0.098	0.080	0.105	0.086

基于组合权重和物元分析的矿山安全生产状况研究

Mine Safety Production Status Evaluation Based on Combination Weight and Matter Element Analysis

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业内专家	安全管理			安全技术			安全生产教育与培训			安全环境
业内专家	Ⅰ级下限	Ⅱ级下限	Ⅲ级下限	Ⅰ级下限	Ⅱ级下限	Ⅲ级下限	Ⅰ级下限	Ⅱ级下限	Ⅲ级下限	Ⅰ级下限	Ⅱ级下限	Ⅲ级下限
专家1	34	25	12	28	18	8	34	25	12	28	17	8
专家2	35	25	15	27	18	9	34	25	12	31	20	10
专家3	33	23	15	32	20	10	32	23	10	27	17	7
专家4	37	27	17	28	20	8	35	26	12	26	18	7
专家5	33	23	14	29	19	9	33	24	11	29	20	8
专家6	36	25	15	30	20	10	34	25	13	30	19	10
专家7	37	25	17	33	22	11	35	26	13	28	17	8
专家8	33	25	14	28	19	10	36	27	14	28	18	8
专家9	35	24	15	32	22	12	33	24	12	27	17	7
专家10	37	28	16	33	22	13	34	25	11	26	17	7
得分汇总	350	250	150	300	200	100	340	250	120	280	180	80
平均值	35	25	15	30	20	10	34	25	12	28	18	8

评价指标	矿山2 （α=0.569，β =0.431）	矿山3 （α=0.559，β =0.441）	矿山4 （α=0.580，β =0.420）	矿山5 （α=0.557，β =0.443）
x₁	0.096	0.097	0.083	0.087
x₂	0.105	0.104	0.113	0.090
x₃	0.082	0.069	0.079	0.052
x₄	0.071	0.044	0.070	0.067
x₅	0.125	0.113	0.096	0.121
x₆	0.043	0.080	0.038	0.082
x₇	0.022	0.073	0.070	0.064
x₈	0.145	0.125	0.154	0.129
x₉	0.057	0.035	0.073	0.039
x₁₀	0.078	0.086	0.095	0.094
x₁₁	0.059	0.066	0.009	0.064
x₁₂	0.116	0.108	0.119	0.110

安全性级别	矿山1	矿山2	矿山3	矿山4	矿山5
级别评价结果	Ⅱ级	Ⅲ级	Ⅱ级	Ⅰ级	Ⅱ级
Ⅰ级	-0.339	-0.361	-0.309	-0.259	-0.203
Ⅱ级	-0.251	-0.319	-0.256	-0.323	-0.121
Ⅲ级	-0.261	-0.265	-0.352	-0.447	-0.294
Ⅳ级	-0.444	-0.453	-0.557	-0.640	-0.508

方法	安全等级
方法	矿山1	矿山2	矿山3	矿山4	矿山5
本文方法评价结果	Ⅱ级	Ⅲ级	Ⅱ级	Ⅰ级	Ⅱ级
模糊综合评价法评价结果	Ⅱ级	Ⅲ级	Ⅱ级	Ⅰ级	Ⅱ级

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