Estimating gas and rock outburst risk on the basis of knowledge and experience – the expert system based on fuzzy logic

• Autorzy: Skoczylas N.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amsc-2014-0003

Warianty tytułu

PL

Ocena stanu zagrożenia wyrzutowego na podstawie wiedzy i doświadczenia ekspertów – system ekspercki na bazie logiki rozmytej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The Author endeavored to consult some of the Polish experts who deal with assessing and preventing outburst hazards as to their knowledge and experience. On the basis of this knowledge, an expert system, based on fuzzy logic, was created. The system allows automatic assessment of outburst hazard. The work was completed in two stages. The first stage involved researching relevant sources and rules concerning outburst hazard, and, subsequently, determining a number of parameters measured or observed in the mining industry that are potentially connected with the outburst phenomenon and can be useful when estimating outburst hazard. Then, the Author contacted selected experts who are actively involved in preventing outburst hazard, both in the industry and science field. The experts were anonymously surveyed, which made it possible to select the parameters which are the most essential in assessing outburst hazard. The second stage involved gaining knowledge from the experts by means of a questionnaire-interview. Subjective opinions on estimating outburst hazard on the basis of the parameters selected during the first stage were then systematized using the structures typical of the expert system based on fuzzy logic.

PL

Autor współpracował z polskimi ekspertami związanymi z badaniami i zwalczaniem zagrożenia wyrzutowego. W wyniku współpracy pozyskał ich wiedzę i doświadczenie, na bazie której stworzył system ekspercki, oparty na logice rozmytej. System umożliwia automatyczną ocenę zagrożenia wyrzutowego. Prace przebiegały w dwóch etapach. Pierwszy etap polegał na określeniu istotnych parametrów mierzonych, bądź obserwowanych w górnictwie, które mają silny związek ze stanem zagrożenia wyrzutowego. Następnie wybrana grupa ekspertów dokonała oceny stanu zagrożenia wyrzutowego, bazując na parametrach które w pierwszym etapie uznane zostały za najistotniejsze. Pozwoliło to zbudować system ekspercki na bazie logiki rozmytej, który określa stan zagrożenia wyrzutowego w zależności od bieżącej wartości analizowanych parametrów.

Słowa kluczowe

EN

coal and methane outburst; fuzzy logic; outburst hazard; experts knowledge

PL

wyrzuty gazu i skał; logika rozmyta; zagrożenie wyrzutowe; wiedza ekspercka

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, no. 1
• Strony: 41--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Skoczylas N.

• Strata Mechanics Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Ul. Reymonta 27, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• Beamish B., Crosdale P.J., 1998. Instantaneous outbursts in underground coal mines: An overview and association with coal type. International Journal of Coal Geology, 35, 27-55.
• Brach I., 1962. O teoriach rozdrabniania minerałów. Przegląd Mechaniczny, nr 14, 421-426.
• Brach I., 1963. Podstawowe problemy w procesach rozdrabniania minerałów. Ośrodek Wydawniczy Warszawa, IOMB.
• Brach I., 1968. Praca rozdrabniania ciał kruchych. Przegląd Mechaniczny, nr 15, 429-434.
• Cao Y., He D., Glick C.D., 2001. Coal and gas outbursts in footwalls of reverse faults. International Journal of Coal Geology, 48, 47-63.
• Cao Y., Mitchell G.D., Davis A., Wang D., 2000. Deformation metamorphism of bituminous and anthracite coals from China. International Journal of Coal Geology, 43_2000.227-242.
• Daniłowicz P., 1992. Podręcznik Socjologicznych Badań Ankietowych. Warszawa, IFiS PAN.
• Flores M. Romeo, 1998. Coalbed methane: From hazard to resource. International Journal of Coal Geology, 35, 3-26.
• Gil H., Swidziński A., 1998. Wyrzuty gazów i skał. Politechnika Śląska, Skrypty Uczelniane, Nr 1366, Wyd. II, Gliwice.
• Hua G., Sheng X., David R., Srinivasa Y., Identify and Collate Leading Safety Technologies - “Coal Mine Health & Safety Strategy (CMHS)”, Asia-Pacific Partnership (APP) partners: Australia, Canada, China, India, Japan, Republic of Korea and the United States of America (USA).
• Jakubów A., Tor A., Tobiczyk S., 2003. Wyrzut metanu i skał w drążonej lunecie rurowej II na poziomie 1000 m w KWK Pniówek okoliczności, przyczyny i skutki. Szkoła Eksploatacji Podziemnej, Szczyrk.
• Kidybiński A., Krause E., 2008. Current Developments in Coal and Gas Outbursts Research Aimed at Assessment and Limitation of the Hazard in Mines. 21st WMC & Expo, 207-220.
• Lama, R.D., Bodziony J., 1996. Outbursts of Gas, Coal and Rock in Underground Coal Mines. R.D. Lama & Associates, Wollongong, NSW, Australia.
• Litwiniszyn J., 1987. Gas emission from a crushed rock medium during its sudden outbursts. Arch. Min. Sci., Vol. 32, p. 155-168.
• Loredana B., Giangiacomo G., 2002. Fuzzy logic, continuity and effectiveness. Archive for Mathematical Logic, Vol. 41, Nu. 7.
• Lutyńskia K., Wejlanda A., P., 1983. Wywiad kwestionariuszowy - analizy teoretyczne i badania empiryczne: wybó r tekstó w pod redakcją Krystyny Lutyń skiej i Andrzeja Pawła Wejlanda. Published 1983 by Zakład Narodowy im. Ossolińskich in Wrocław.
• Młynarczuk M., Wierzbicki M., 2009. Stereological and profilometry methods in detection of structural deformations in coal samples collected from the rock and outburst zone in the “Zofiówka” Colliery. Arch. Min. Sci., Vol. 54, No. 2, p. 189- 201.
• Richtlinien des Landesoberbergamtes Nordrhein-Westfalen über die Abwehr von Gefahren des plötzlichen Freiwerdens großer Grubengasmengen mit oder ohne Auswurf von Kohle oder Gestein (Gasausbruchs-Richtlinien) vom 29.05.1996.
• Rozhodnutí OBÚ v Ostravě č.j.3895/2002 a v Instrukci pro doly s nebezpečím průtrží hornin a plynů.
• Shepherd J., Rixon L.K., Creasey J.W., 1980. Analysis and prediction of geological structures associated with outbursts at Collinsville, Queensland. The Occurrence, Prediction and Control of Outbursts in Coal Mines Symposium, Australian Institute of Mining and Metallurgy, Parkville, Victoria, Australia, 159-171.
• Skawiński Z., Sztabiński P., Sztabiński F., 2000. Podręcznik ankietera, Warszawa, IFiS PAN.
• Sokołowski M., 1990. Energetyczny opis rozdrabniania. Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego, Warszawa.
• Sztabiński F., 1997. Ankieta pocztowa i wywiad kwestionariuszowy. Warszawa, IFiS PAN.
• Sztumski J., 1995. Wstęp do metod i badań społecznych. Katowice, Śląsk.
• Tarnowski J., 1995. Obliczanie wyrzutów węgla i gazu. Przegląd Górniczy.
• Taylor T.J., 1852-53. Proofs of subsistence of the firedamp at coal mines in a state of high tension in situ. Trans. N. England Inst. Min. Engrs., Vol. 1, 275-299.
• The Law of the People’s, Republic of China on Safety in Mines (Mining Safety Law), 1995.
• Topolnicki J., Wierzbicki M., Skoczylas N., 2004. Rock and gas outbursts - laboratory tests and in-shaft measurements. Arch. Min. Sci., Vol. 49, No. 1, p. 99-116.
• Topolnicki J., 1999. Wyrzuty skalno-gazowe w świetle badań laboratoryjnych i modelowych. Studia Rozprawy i Monografie, nr 67, IGSMiE, Kraków.
• Tor A., Jakubów A., 2006. Wyrzuty metanu i skał w kopalniach Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A. Materiały 4 Szkoły Aerologii Górniczej, Kraków, 159-176.
• Wierzbicki M., Dutka B., 2010. The influence of temperature changes of the structurally deformed coal-methane system on the total methane content. Arch. Min. Sci., Vol. 55, No. 3, p. 547-560.
• Xu T., Tang C.A., Yang T.H., Zhu W.C., Liu J., 2006. Numerical investigation of coal and gas outbursts in underground collieries. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 43 905-919.
• Yager, R.R., Filev, D.P., 1994. Essentials of Fuzzy Modeling and Control. John Wiley & Sons, New York.
• Zadeh L.A., 1965. Fuzzy Sets. Information and control, 8, 338-353.