基于贝叶斯网络的煤矿瓦斯爆炸事故情景分析

摘要

煤矿瓦斯爆炸事故是煤矿事故中最危险的一种,已成为煤炭企业安全生产的主要隐患。构建有效的煤矿瓦斯爆炸事故模型,对煤矿瓦斯爆炸事故进行情景分析是当前煤矿安全研究中的重要课题之一。本文主要利用系统论的思想综合分析煤矿瓦斯爆炸事故系统的各组成要素,建立煤矿瓦斯爆炸事故链,阐述了煤矿瓦斯爆炸事故的演化机理。在此基础上构建基于贝叶斯网络的煤矿瓦斯爆炸事故模型,根据贝叶斯网络推理算法计算输出层节点变量的数学期望值进而进行情景分析。根据该研究,煤矿安全管理者能够根据事故当前状况初步判断事故演化趋势,进而迅速做出决策,有效预防因瓦斯事故引发的二次事故的发生。
　　首先,根据系统论的思想对煤矿瓦斯爆炸事故系统进行分析、辨识,深入探讨事故系统的主要组成要素。在此基础上,结合该理论分析了煤矿瓦斯爆炸事故链及其结构,进而对煤矿瓦斯爆炸事故链进行更深入的层次分析。该研究为下文构建煤矿瓦斯爆炸事故贝叶斯网络模型提供理论基础。
　　其次,在深入研究贝叶斯网络结构学习和参数学习的基础上,初步构建煤矿瓦斯爆炸事故的网络模型。根据领域专家知识和历史资料学习的方法,获取煤矿瓦斯爆炸事故贝叶斯网络的网络节点和节点概率表,取均值计算出节点之间的条件概率表。该方法验证了数据的有效性并为下文的情景分析提供分析基础。
　　再次,结合情景分析的理论知识深入探讨煤矿瓦斯爆炸事故的情景演变,其中将突发事件的关键情景分为发生情景、发展情景、演化情景和消失情景。在此基础上根据煤矿瓦斯爆炸事故的贝叶斯网络模型计算事故发生的数学期望值,以此来对关键情景进行状态推理。数学期望值越大,表示该路径下事故引发的危害越大,反之则越小。
　　本论文研究的基于贝叶斯网络的煤矿瓦斯爆炸事故情景分析,为瓦斯事故的应急决策者做出可靠、实时、有效的决策提供依据,降低瓦斯事故造成的损失,预防二次事故的发生。

目录

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1引言

1.2研究目的和意义

1.4本论文研究的出发点

1.5研究思路与内容

2 情景分析概述

2.1情景分析的产生与发展

2.2情景分析的理论体系构建

2.3情景分析的实施过程

2.4小结

3 煤矿瓦斯爆炸事故的演化机理

3.1煤矿瓦斯爆炸事故的机理分析

3.2煤矿瓦斯爆炸事故的系统组成要素

3.3煤矿瓦斯爆炸事故的演化路径原理

3.4煤矿瓦斯爆炸事故链分析

3.5小结

4基于贝叶斯网络的事故情景分析理论模型

4.1贝叶斯网络的理论基础

4.2基于贝叶斯网络的事故情景分析理论模型构建

4.3小结

5实证研究

5.1 煤矿瓦斯爆炸事故的贝叶斯网络模型构建

5.2基于贝叶斯网络的煤矿瓦斯爆炸事故情景分析

5.3小结

6结论

6.1主要工作与研究结论

6.2展望

致谢

参考文献

附 录