煤炭产能高速发展下的煤矿事故死亡人数预测研究
朱安愚1
王启飞2
李成武1
汪陈徽1
1.中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院,北京 1000832.北京建筑大学机电与车辆工程学院,北京 100044
摘要：煤炭是我国的主体能源,在促进经济社会发展乃至实现中华民族伟大复兴的进程中发挥着至关重要的作用,但是煤矿安全问题也不容忽视.通过数据分析和数据建模,建立多因素影响下的煤矿事故死亡人数预测模型,开展煤炭产能优化背景下的安全生产形势预测.根据1949-2021年我国历年煤矿产能和煤矿事故死亡人数的统计数据,分析产能与事故之间的关系,研究煤矿安全生产形势的区域特征,建立预测煤矿事故死亡人数的长短期记忆网络(LSTM)模型,并根据该模型对区域产能优化背景下的煤矿事故死亡人数进行了预测.研究结果显示:①可以根据我国煤炭产量、事故死亡人数和百万吨死亡率随时间的变化规律,将我国煤炭产业的发展分为初步创立阶段、探索阶段、恢复整顿阶段、体制机制改革阶段和安全高效发展阶段5个时期,受安全政策和产能发展的影响,不同时期的煤矿安全形势差别很大;②我国不同省级行政区煤矿产能和安全水平存在很大差异,通过列联表卡方检验分析发现煤矿安全生产的事故数量和事故等级都与事故区域表现出显著的相关关系,不同地区煤矿产能的调整也是影响我国煤矿事故整体形势的关键因素;③考虑采煤工艺、机械化程度以及不同区域的煤炭产量构建多因素时间序列预测LSTM模型,可以较为准确地对煤矿事故死亡人数进行预测,预测值和真实值的相关系数R2=0.99,预测数据均方根误差为40.49,预测效果较好;④根据模型预测结果,在全国煤炭总产量保持不变的情况下,增加西北地区的产能,而减少东北或西南地区的产能,都会进一步提升煤矿安全生产形势;⑤分析发现产能由西南转移至西北后煤矿死亡人数会有更大幅度的下降,但事故死亡人数降低的效果随着时间的推移而减弱,尽管西北地区煤炭开采条件较好,但仍需重视煤炭产能高速发展下的安全开采风险.研究结果可以为科学制定煤炭产业政策提供参考.
关键词：煤矿产能煤矿安全统计分析长短期记忆网络产能优化
分类号：TD7(矿山安全与劳动保护)
资助基金：国家自然科学基金(51274206)
论文发表日期：2024-09-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 340-347 )
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