一
研究背景
目前煤矿顶板灾害防治措施决策及事故原因分析等过程主要依赖人工经验，智能化水平较低。煤矿顶板灾害防治知识图谱可以整合顶板灾害防治知识和经验，辅助顶板灾害事故原因分析和顶板灾害防治措施决策，提升煤矿顶板管理水平，促进煤矿安全生产。提出了煤矿顶板灾害防治知识图谱构建方法。
二
研究内容
1、知识建模
采用本体方法进行煤矿顶板灾害防治知识建模。将煤矿顶板灾害防治领域的概念分为矿井地质类、开采技术类、防治措施类和事故表征类，概念之间的关系定义为使用、引发、易发、治理、预防和适用。
2、知识抽取
采用基于跨度的方法进行嵌套实体抽取：① 筛选出可能构成实体的文本串，排除不可能构成实体的文本串。② 对可能构成实体的文本串进行分类，以确定最终构成实体的文本串的实体类型，同时排除最终不构成实体的文本串。
采用依存句法树引导的实体表示方法进行关系抽取：① 将句子中实体识别阶段识别的任意 2 个实体构成实体对，并基于依存句法树引导完成实体表示。② 为每一种类型的关系独立训练 1 个分类器，对所输入的实体对是否存在该种关系进行判别。③ 获得所有实体对间存在的各种关系类型相关的三元组。
3、语料库构建与知识存储
通过数据收集和数据标注完成煤矿顶板灾害防治领域语料库构建，采用图数据库Neo4j存储抽取的煤矿顶板灾害防治领域知识，为该领域知识图谱的应用提供数据来源支撑。
4、构建结果
基于煤矿顶板灾害防治领域知识建模，构建煤矿顶板灾害防治知识图谱（下图）。节点为抽取的实体，节点类型为矿井地质类、开采技术类、防治措施类和事故表征类，边为使用、引发、易发、治理、预防和适用6 种实体对关系类型。
三
结论
1） 构建的煤矿顶板灾害防治知识图谱可辅助顶板灾害事故原因分析和防治措施决策，提高煤矿顶板管理智能化水平。
2） 基于煤矿顶板灾害防治知识图谱，可结合自然语言处理和知识推理等技术，实现顶板管理知识问答。
作者简介
罗香玉（1984—），女，河北宁晋人，副教授，博士，主要研究方向为智慧矿山、大数据分析和知识图谱，E-mail：luoxiangyu@xust.edu.cn。
引用格式
罗香玉，杜浩，华颖，等. 一种煤矿顶板灾害防治知识图谱构建方法[J]. 工矿自动化，2024，50（6）：54-60.
LUO Xiangyu, DU Hao, HUA Ying, et al. A method for constructing a knowledge graph of coal mine roof disaster prevention and control[J]. Journal of Mine Automation，2024，50（6）：54-60.
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