Principles of modelling associated hazards

• Autorzy: Kabiesz J.

Warianty tytułu

PL

Podstawy modelowania zagrożeń skojarzonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Natural hazards occurring in mines that can interact by altering their states and forms are called "associated" hazards. Thus, traditional methods for assessing and predicting their states may appear unreliable. Therefore, a need arises to find certain of their definitions so that the above-mentioned shortcomings can be eliminated. This aim can be achieved using the conventional and normalised measures of hazard state assessment, by comparing or summing these hazards in an n-dimcnsional space and by creating linguistic characteristics of the interrelated coincidences. A suitable tool to accomplish this task is the "fuzzy sets" theory. This theory may additionally optimise the choice of sets of preventive measures, take into account their conflicts with the coexisting hazards and indicated a preference for the reduction of the dominant hazard.

PL

Naturalne zagrożenia górnicze są przyczyną występowania w kopalniach katastrof i innych gwałtownych zdarzeń (tabl. 1) kształtujących stan bezpieczeństwa. Na ich powstanie i przebieg czasami wpływ ma więcej niż jedno z nich (rys. 1). Analiza takich przypadków wskazuje na możliwość wzajemnego oddziaływania niektórych przejawów zagrożeń i skutków stosowanych profilaktyk na zagrożenia współwystępującc (rys. 2). Zjawisko takie nazywane jest zagrożeniami skojarzonymi (Kabiesz 2000). Nic jest to nowy rodzaj zagrożenia, ajedynie nowa, nietypowa forma ich manifestacji. Charakterystyczną cechą takich form zagrożeń są trudności w ocenie i prognozie ich stanów oraz efektywnej prewencji. Dla oceny stanu zagrożenia bezpieczeństwa pracy w takich warunkach pomocna może być syntetyczna ocena stanu zagrożeń skojarzonych zakładająca, że jest ona funkcją (1), (2) i (3) stanów zagrożeń współwystępujących. Ze względu na fizyczną odmienność większości naturalnych zagrożeń górniczych, dla porównywania (sumowania) wartości ocen ich stanów wykorzystywane może być pojęcie przestrzeni zagrożeń (rys. 3), będącej zbiorem umownych bezwymiarowych wartości (5) odpowiadających stanom zagrożeń współwystąpujących. Stosownie do praktycznych potrzeb przestrzeń tę (4) można podzielić na kryterialnc przedziały stanu zagrożeń (rys. 4). Ocena i prognoza stanu zagrożeń skojarzonych oraz dobór profilaktyk wymagają znajomości charakterystyk wzajemnych oddziaływań między zagrożeniami oraz wpływu na nie skutków zastosowanych profilaktyk. W praktyce charakterystyki takie z konieczności tworzone są najczęściej w trybie werbalnych ustaleń eksperckich. Konieczność przekształcania tak formułowanych zależności skłania do podjęcia próby ujęcia ich w rygory logiki formalnej. Jest to możliwe w logice rozmytej, w której zagrożenia, charakterystyki oddziaływania między nimi i skutki stosowanych metod profilaktycznych mogą być przedstawiane w postaci modeli podlegających ścisłym regułom matematycznym. Górnicze zagrożenia naturalne można przedstawiać w postaci rozmytej (rys. 10, zależność (15) i (16)), podlegającej przekształceniom (rys. 12) odzwierciedlającym wzajemne koincydencje między nimi i efekty stosowania profilaktyk. Przekształcenia te mogą być realizowane według zbioru reguł wnioskowania lingwistyczno-funkcyjnego (18) lub lingwistycznego (19). Aktywizację każdej z reguł określa współczynnik aktywacji (20) będący wartością funkcji przynależności każdej zmiennej do zbioru rozmytego. Zbiór wynikowy jest sumą iloczynów współczynników aktywacji i przesłanek wnioskowania (21). W praktyce, szczególnie w przypadku występowania większej liczby zagrożeń oraz złożonych oddziaływań między nimi, ocena stanu zagrożeń skojarzonych i dobór najmniej kolizyjnych profilaktyk możliwy jest jedynie z wykorzystaniem numerycznych technik obliczeniowych.

Słowa kluczowe

EN

mining industry; associated hazards; modelling

PL

górnictwo; zagrożenia skojarzone; model

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 47, nr 2
• Strony: 255--274
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kabiesz J.

• Główny Instytut Górnictwa, 40-166 Katowice, Plac Gwarków 1

Bibliografia

• [1] Kabiesz J., 2000. Co to są zagrożenia skojarzone? Prace Naukowe GIG, Seria: Konferencje nr 36, Katowice.
• [2] Kabiesz J., Konopko W., 1997. Tremors, rockbursts and rock falls and their influence on methane explosion hazard. Proc. of the 27th International Conference of safety in Mines Research Institutes, 20-22 February 1997, New Dehli, Oxford & Publishing Co. PVT. LTD, Calcutta.
• [3] Kabiesz J., Konopko W., 2001. Sources of the conflicting character of mining hazard prevention. International Conf. of Safety in Mines Research Institutes. Conf. Proc. 8-11 October 2001, Szczyrk, Poland.
• [4] Lukasiewicz J., 1957. Aristotle’s syllogistic from the standpoint of modem formal logic. Oxford.
• [5] Mamdani E.H., 1977. Application of fuzzy logic to approximate reasoning using linquistic synthesis. IEEE Transactions on Computers vol. 26, no. 12.
• [6] Matuszewski K., 1997. Próba określenia miejsc o szczególnym zagrożeniu gwałtownym wypływem metanu w następstwie tąpnięcia. Prace naukowe GIG, Seria: Konferencje nr 21, Katowice.
• [7] Roszkowski J., Szlązak N., Tor A., Zorychta A., 1997. The exploitation of coal deposits in the conditions of simultaneous coal burst, methane and fire hazards. Proc. Of the 27th International Conference of Safety in Mines Research Institutes. 20-22 February 1997, New Dehli, Oxford & Publishing Co. PVT. LTD, Calcutta.
• [8] Takagi T., Sugeno M., 1985. Fuzzy identification of systems and its applied modelling and control. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics.
• [9] Wanat K., Kabiesz J., 2000. Model zagrożeń skojarzonych. Prace Naukowe GIG. Seria: Konferencje nr 36, Katowice.
• [10] Zadeh A., 1965. Fuzzy sets. Information and Control vol. 8.