WYKORZYSTANIE METODY GRUPOWEGO SONDAŻU OPINII EKSPERTÓW DO OKREŚLANIA RYZYKA ZAGROŻEŃ TĄPANIAMI W OBIEKTACH EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ

Transkrypt

1 WYKORZYSTANIE ETODY GRUPOWEGO SONDAŻU OPINII EKSPERTÓW DO OKREŚLANIA RYZYKA ZAGROŻEŃ TĄPANIAI W OBIEKTACH EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ Stanisław KRZEIEŃ, Stanisław KOWALIK Politehnika Śląska, Gliwie Summary: AN APPLICATION OF EXPERTS POLL ETHODS TO ROCKBURST OF RISK ESTIATION IN INING-EXPLOITATION The paper deals with polls of m experts on n obets. On the basis of experts estimation, a sum and an average for eah obet is alulated. The fators are used to detere subetive estimations of rokburst risk. Aording to these estimations tehnial means aginst the thread are organized. The paper ontains 2 examples onerning ingdepartments (example 1) and ing exavations (example 2). WSTĘP W żyiu gospodarzym zahodzi zęsto potrzeba uszeregowania obiektów, np. kopalń hoiażby ze względu na osiągane wyniki ekonomizne, produkyne zy też stopień trudnośi realizai proesów produkynyh. Jest to sytuaa, gdzie mamy do dyspozyi n obiektów O 1,...,O n, które będą podlegały w akiś sposób oenie. Zależeć nam będzie na określeniu kolenośi ważnośi tyh obiektów. Przez poęie obiekt możemy tu również rozumieć pewne ehy zy aspekty, które podlegaą oenie. Przymuemy założenie, że nie esteśmy w stanie dokładnie zbadać danyh obiektów, zy pomierzyć porządkowanyh eh. Będziemy wię mieli do zynienia z sytuaą niepewną w podemowaniu deyzi. Przykładowo, możemy łatwo uszeregować kopalnie pod względem znazenia w krau, zy na rynku eksportowym, ale dokładne oblizenia numeryzne pod tym względem byłyby bardzo uiążliwe. Obiekty mogą być bardzo skomplikowane, a pewne parametry mogą być niedostępne, nieobserwowalne lub niemierzalne. W takie sytuai deyduemy się na wykorzystanie metody grupowe oeny ekspertów [1], [2]. [3], [4], [5]. W metodzie te przymue się, że m ekspertów oenia n obiektów. W pray te opinie ekspertów wykorzystano do oeny sytuai zagrożeniowyh w obiektah górnizyh ze względu na silne odprężenia lub tąpnięia. Obiektami tymi były oddziały górnize (przykład 1) i wyrobiska górnize (przykład 2) w KWK P. 201

2 GRUPOWA OCENA OBIEKTÓW Przymuemy, że mamy do dyspozyi m ekspertów i n obiektów. Każdy z m ekspertów oenia poszzególne obiekty daą oenę i (i=1,...,m; =1,...,n) [1], [2]. Oeny te są lizbami naturalnymi z przedziału [, max ]. Przestawia to tablia 1. Eksperi Tablia oen ekspertów Tablia 1 Obiekty 1 2 n n n i i1 i2 i in m m1 m2 m mn W tabliy te przyęto następuąe oznazenia: m lizba ekspertów, n lizba obiektów, i oena określona przez i-tego eksperta dla -tego obiektu (i=1,...m; =1,...,n). Na podstawie te tabliy tworzy się uogólnione oeny poszzególnyh obiektów, ako średnie arytmetyzne z poszzególnyh oen. Przedstawia to wzór (1). ( m i 1 ) / m i. (1) oże się zdarzyć, że nie wszysy eksperi oeniaą każdy obiekt. W tym przypadku wprowadzamy dodatkowe oznazenie m, ako lizbę ekspertów oeniaąyh -ty obiekt i zapisuemy wzór (1) w postai ogólniesze [3], [4] ( ) / m. (2) i i Z gdzie Z oznaza zbiór ekspertów oeniaąyh -ty obiekt. Ponieważ oeny i należą do przedziału [, max ], to także uogólnione oeny należą do przedziału [, max ]. Wynika to z faktu, że podstawiaą do wzoru (2) lub (1) w miese i wartość imalną, a następnie wartość maksymalną max otrzymuemy ( i Z ) / m ( m ) / m, (3) max ( i Z max ) / m ( m max ) / m max. (4) 202

3 Zamiemy się teraz określaniem ryzyka wystąpienia zagrożenia w danym obiekie. Przymuemy założenie, że oeny ekspertów i odzwieriedlaą stopień tego ryzyka. Im oena i est większa, tym ryzyko est większe. aksymalne oenie równe max przypisuemy wartość prawdopodobieństwa 1, a imalne oenie równe przypisuemy wartość prawdopodobieństwa 0. max 1, 0, (5) Tak wię dla dowolne uogólnione oeny oblizamy prawdopodobieństwo p z propori max p (6) Przymuemy wię, że ryzyko wystąpienia zagrożenia w -tym obiekie wynosi p = ( - )/( max - ). (7) Oblizone prawdopodobieństwa p wskazuą na koleność działań diagnostyznyh. W pierwsze kolenośi analizie takie muszą podlegać te obiekty, dla któryh oblizone ryzyko p est duże. PRZYKŁADY WYKORZYSTANIA OCEN EKSPERTÓW DO OKREŚLANIA RYZYKA ZAGROŻENIA TĄPANIAI I DO USTALANIA KOLEJNOŚCI DZIAŁAŃ PROFILAKTYKI TECHNICZNEJ W OBIEKTACH EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ Przykład 1 [3], [4]. W kopalni P poddano oenie stan zagrożenia ośmiu oddziałów górnizyh. Powołano następuąyh ekspertów: 1) Nazelny Inżynier Kopalni, 2) Inżynier ds. Tąpań, 3) Główny Inżynier, 4) Nadsztygar ds. Tąpań, 5) Zawiadowa Ruhu, 6) Inżynier Geofizyk, 7) Kierownik Robót Górnizyh, 8) Nadsztygar Górnizy, 9) Sztygar Oddziału Profilaktyki Przeiwtąpaniowe, 10) Geolog Górnizy. Eksperi i oeniali następuąe obiekty w oddziałah górnizyh podane w tabliy

4 Oeniane oddziały górnize Tablia 2 Lp. Oddziały górnize Główne obiekty w oddziałah KG-3 KG-3 KG-5 KG-6 KG-7 KG-8 KG-9 KG-10 KG-12 Śiany nr i 34b 620 Śiany nr w1 621 Śiany nr 304, 310, 312 Śiany nr 202, 914 Śiany nr 11s, 36 Śiany nr 238, 239 Śiany nr 414 Śiany nr 204, 302 Śiany nr 1, 2, 146, 151 Źródło: pozya literatury [3] Ekspertom zaproponowano wartośiowanie zgodne z kryteriami oeny sesmizne [6] zawartymi w tabliy 3. Charakterystyka zdarzeń w oddziałah KWK P Oena zdarzeń Zdarzenia niebezpiezne nie występowały w przeszłośi lub występowały poedynze wstrząsy o energii [J] Występuą wstrząsy, ale rzadko np. kilka wstrząsów o energii [J]. Sporadyznie raz na kilka dni wstrząsy o energii 10 4 [J] Występuą zęste wstrząsy o energii [J]. Poedynze wstrząsy o energii 10 4 [J] Występuą zęste wstrząsy o energii [J]. Sporadyznie raz na kilka dni wstrząsy o energii 10 6 [J] Występuą silne, zęste wstrząsy o energii [J]. Sporadyznie raz na kilkanaśie lub na kilkadziesiąt dni wstrząsy o energii [J] Źródło: pozya literatury [3] Oena przebiegu Uważam, że reon w kopalni nie est zagrożony silnym Uważam, że reon w kopalni est słabo zagrożony silnym Uważam, że reon w kopalni est umiarkowanie zagrożony silnym Uważam, że reon w kopalni est poważnie zagrożony silnym Uważam, że reon w kopalni est nadzwyza zagrożony silnym Oeny i należą do przedziału [1, 5], wię wzór (7) można zapisać w postai Tablia 3 Ilość punktów oeny p = ( - 1)/4. (8) Oeny ekspertów i, sumy oen dla poszzególnyh oddziałów górnizyh S, wartośi średnie tyh oen, prawdopodobieństwa p oraz koleność działań diagnostyznyh przedstawione są w tabliy

5 Oeny ekspertów 205 Tablia 4 Ekspert Oddziały KWK P KG-3/620 KG-3/621 KG-5 KG-6 KG-7 KG-8 KG-9 KG-10 KG S p Koleność dia gnostyki Źródło: pozya literatury [3] Przykład 2 [3], [4]. W kopalni P poddano oenie stan zagrożenia wytypowanyh obiektów oddziału górnizego KG-8. Powołano następuąyh ekspertów: 1) Kierownik Robót Górnizyh, 2) Nadsztygar ds. Tąpań, 3) Sztygar Oddziału KG-8, 4) Sztygar ds. Profilaktyki Przeiwtąpaniowe, 5) Sztygar Zmianowy zmiany A na śianie 239, 6) Sztygar Zmianowy zmiany B na śianie 239, 7) Sztygar Zmianowy zmiany C na śianie 239, 8) Inspektor ds. Sesmologii i Sesmoakustyki zmiany A, 9) Inspektor ds. Sesmologii i Sesmoakustyki zmiany B, 10) Inspektor ds. Sesmologii i Sesmoakustyki zmiany C, 11) Sztygar Zmianowy zmiany A na śianie 238, 12) Sztygar Zmianowy zmiany B na śianie 238, 13) Sztygar Zmianowy zmiany C na śianie 238, 14) Inspektor ds. BHP zmiany A 239, 15) Inspektor ds. BHP zmiany B 239, 16) Inspektor ds. BHP zmiany C 239.

6 Eksperi i oeniali następuąe obiekty w oddziale górnizym KG-8 podane w tabliy 5. Oeniane obiekty oddziału górnizego KG-8 Tablia 5 Lp. Symbol obiektu Nazwa obiektu A B C D E F G H I J K L N O Śiana Śiana Chodnik nadśianowy śiany 238 Chodnik podśianowy śiany 238 Chodnik nadśianowy śiany 239 Chodnik podśianowy śiany 239 Przekop 21 Przekop 20 Przekop 4 Pohylnia badawza w pokładzie 620 Przekop 21 Chodnik 55 w pokładzie 505 Pohylnia w pokładzie 504 Śiana 414 w pokładzie 504 Chodnik nadśianowy śiany 414 Źródło: pozya literatury [3] Ekspertom zaproponowano oeny zawarte w tabliy 6. Oena zdarzeń Zdarzenia niebezpiezne nie występowały, a eżeli maą miese, to są nieodzuwalne Rzadko występuą słabe wstrząsy. Nie stwierdza się wyraźnyh odspoeń Występuą słabo odzuwalne wstrząsy, ale są one zęste. Występuą stuki i trzaski. Były sporadyzne przypadki odspoeń Występuą odzuwalne wstrząsy o umiarkowane energii. Sporadyznie są to wstrząsy wyraźnie odzuwalne. Obserwue się stuki, trzaski, spękania, wyiskanie Występuą zęste, silne wstrząsy. Odzuwa się spękania i zęste odspoenia oiosów. Odzuwane są przyspieszenia drgań i przemieszzanie materiałów i skał Źródło: pozya literatury [3] Charakterystyka zdarzeń w wyrobiskah kopalni Oena przebiegu Uważam, że wyrobisko nie est zagrożone silnym odprężeniem lub tąpnięiem Uważam, że wyrobisko est słabo zagrożone silnym odprężeniem lub tąpnięiem Uważam, że wyrobisko est umiarkowanie zagrożone silnym Uważam, że wyrobisko est poważnie zagrożone silnym Uważam, że wyrobisko est nadzwyza zagrożone silnym Tablia 6 Ilość punktów oeny

7 Oeny ekspertów i, sumy oen dla poszzególnyh obiektów (wyrobisk) S, wartośi średnie tyh oen, prawdopodobieństwa p oraz koleność działań diagnostyznyh przedstawione są w tabliy 7. Oeny ekspertów Tablia 7 Lp. Obiekty oddziału KG-8 A B C D E F G H I J K L N O S p Kol Źródło: pozya literatury [3] ZAKOŃCZENIE W pray przedstawiono wykorzystanie oen ekspertów do określania ryzyka wystąpienia zagrożenia tąpaniami i do ustalania kolenośi działań diagnostyznyh oraz profilaktyznotehniznyh w oddziałah górnizyh i w wyrobiskah kopalni KWK P. Praa dotyzy grupowe oeny n obiektów przez m ekspertów. Na podstawie ząstkowyh oen obliza się ih sumę dla każdego obiektu. Następnie obliza się średnie uogólnione oeny dla poszzególnyh obiektów. Na ih podstawie wyznaza się ryzyko wystąpienia zagrożenia. Według tyh prawdopodobieństw ustala się koleność działań diagnostyznyh. W pray rozważono dwa przykłady, w któryh obiektami były oddziały górnize (przykład 1) i wyrobiska górnize (przykład 2). 207

8 LITERATURA 1. Kowalik S. (1996): Podemowanie deyzi w górnitwie w warunkah niepewnośi. Zeszyty Naukowe Politehniki Śląskie, Górnitwo Nr 228, Gliwie. 2. Kowalik S. (1998): Wykorzystanie korelai uszeregowań do lokalizai epientrum grupy wstrząsów w kopalni. Przegląd Statystyzny nr 2, PAN, Warszawa. 3. Krzemień S. (1991): Systemowo-informayne modele oeny stanu zagrożenia wstrząsami górnizymi w kopalniah węgla kamiennego. Zeszyty Naukowe Politehniki Śląskie, Górnitwo Nr 198, Gliwie. 4. Krzemień S. (1992): Teoretyzne podstawy określania miar stanu zagrożenia bezpiezeństwa w wyrobiskah górnizyh. Zeszyty Naukowe Politehniki Śląskie, Górnitwo Nr 204, Gliwie. 5. Krzemień Krause. (1999): Szaowanie ryzyka zagrożenia tąpaniami w kopalni węgla kamiennego. Przegląd Górnizy Nr 10, SITG, Katowie. 6. Wytyzne bezpieznego prowadzenia eksploatai w pokładah zagrożonyh tąpaniami. Załąznik do zarządzenia inistra Górnitwa z dnia