CC BY
45
© В.К. Ушаков, С.В. Баловцев, 2011
В.К. Ушаков, С.В. Баловцев
ОЦЕНКА ПРИЧИННО-СЛЕДСТВЕННЫХ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ ФАКТОРАМИ, ВЛИЯЮЩИМИ НА АЭРОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК НА УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ
Приведено описание системы управления аэрологическим риском на угольных шахтах. Рассмотрены основные блоки алгоритма принятия управленческих решений и даны рекомендации по оценке причинно-следственных связей между факторами, влияющими на аэрологического риск.
Ключевые слова: аэрологический риск, шахтная вентиляционная система, вероятность отказа, метод нечетких множеств, экспертные оценки, управление риском.
правление аэрологическим риском горного производства
основано на системном подходе к принятию процедур и
практических мер по предупреждению или уменьшению опасностей, приводящих к отказам шахтных вентиляционных систем
Система управления риском включает в себя следующие функциональные блоки:
- сбор информации о состоянии элементов исследуемой системы;
- определение опасностей и выявление причинноследственных связей между возможными нежелательными событиями;
- выбор наиболее приемлемых методов анализа риска (статистические, аналитические, численные, экспертно-социоло-гические методы);
- качественный анализ риска и условий его возникновения;
- количественную оценку уровня риска;
- оценку вероятности наступления аварийной ситуации;
- оценку воздействия аварии на людей, имущество, окружающую среду;
- принятие решений о проведении мероприятий по снижению риска. Управление риском представляет собой динамический про-
(ШВС).
цесс, имеющии сложную иерархическую структуру. Блок-схема алгоритма принятия управлен-
ческих решений приведена на рис. 1.
На этапе планирования и организации работ формируется группа экспертов для анализа и оценки риска и принимаются управленческие решения по снижению риска.
В блоке «Информационная база» осуществляется оперативное поступление как количественной информации в виде численных оценок параметров математических моделей, так и качественной, отражающей вербальное описание и/или экспертные суждения о данном объекте или процессе. На этом этапе осуществляется определение и общий анализ всей возможной совокупности рисков, не учитывая пока наличие ресурсов на проведение мер и действий по их снижению или максимально возможной компенсации.
В блоке «Идентификация опасностей» выявляются источники опасностей, приводящих к отказу ШВС, условия возникновения опасностей, элементы, технические устройства, технологические блоки или процессы, требующие наиболее детального анализа; осуществляются предварительные оценки последствий возможных аварий.
Рис. 1. Алгоритм принятия управленческих решений по снижению аэрологического риска
В блоке «Анализ аэрологического риска» проводится комплексное исследование геологических, организационных, технологических и технических факторов. Исходя из результатов исследования и информационной базы, осуществляется выбор методов анализа риска.
В соответствие с Методическими указаниями по проведению анализа риска опасных производственных объектов (РД 03-418-01) оцениваемыми показателями аэрологического риска являются вероятности разрушений вентиляционных сооружений, вывалов горных выработок, вероятность отказа вентиляторов местного проветривания, а также экономический ущерб. Аэрологический риск фактически определяется как математическое ожидание ущерба вследствие отклонения параметров шахтной атмосферы от их нормативных значений
R = РМ ущ , (1)
где М ущ - математическое ожидание ущерба.
Выражая показатель аэрологического риска, необходимо учитывать вероятность возникновения ущерба Рущ , поэтому R = Р -г • Рущ. (2)
При оценке риска зачастую целесообразно использование таких показателей, как индивидуальный и коллективный риск
= М
инд и
к
N
и
= М N ]• М
+Кп1^ (3)
Rкол = М N ] = Х пр , (4)
i=1
где N - количество пострадавших в результате аварии (разрушение вентиляционных сооружений, горных выработок, отказ вентиляторов местного проветривания в тупиковых выработках), и -число рискующих людей, К у - корреляционный момент случай-
п’7и
ных величин N и Уи , Пу - значения, принимаемые величиной
N , Ру - вероятность величины N принять значение Пу.
Оценка причинно-следственных связей между факторами, влияющими на аэрологический риск производится с помощью методов «деревьев отказов» и нечетких множеств.
Методы нечетких множеств являются перспективными при оценке и прогнозировании эффективности функционирования системы управления аэрологической безопасностью на угольных шахтах [3, 4]. Одним из основополагающих принципов нечеткой логики является взвешивание сведений, т.е. задание уверенности (веса) в их истинности. Такой подход позволяет алгоритмизировать нечеткие утверждения с целью дальнейшего компьютерного моделирования исследуемого явления. Нечеткие алгоритмы являются полезным инструментом для приближенного анализа таких систем и процессов принятия решений, которые слишком сложны для применения общепринятых количественных методов.
В блоке «Принятие решений» составляется перечень организационных, технических и технологических решений, описываются преимущества и недостатки каждого из решений.
В блоке «Прогнозирование последствий» оценивается экономическая эффективность предлагаемых решений.
В результате прогноза производится контроль ситуации, чтобы своевременно выявить тревожные симптомы возможных реализаций рисков, корректировка по принятию решений с целью снижения воздействия опасных факторов на успешное функционирование ШВС.
------------------------------------------ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ушаков В.К., Баловцев С.В. Информационно-организационное обеспечение процедуры анализа аэрологического риска горного производства. Горный информационно-аналитический бюллетень // Тематическое приложение: Безопасность. - М.: МГГУ, 2005.
2. Ушаков В.К., Баловцев С.В. Методы оценки аэрологического риска на угольных шахтах. Горный информационно-аналитический бюллетень // Тематическое приложение. - М.: МГГУ, 2006.
3. Поспелов Д.А. Нечеткие множества в моделях управления и искусственного интеллекта. - М.: Наука, 1986.
4. Ушаков В.К., Баловцев С.В. Нечеткие алгоритмы экспертной системы повышения аэрологической безопасности горного производства. Горный информационно-аналитический бюллетень // Тематическое приложение: Аэрология. -М.: МГТУ, 2008. ЕШ
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ---------------------------------------------------
Ушаков В.К. - профессор кафедры «Высшая математика», доктор технических наук,
Баловцев С.В. - старший преподаватель кафедры «Аэрология и охрана труда», Московский государственный горный университет.
