基于编码树法的煤矿事故分析.pdf

第 4 3 卷 第 3期 2 0 1 7 年 3月 工矿 自 动化 I n d u s t r y a n d M i n e Au t o ma t i o n Vol | 4 3 NO ． 3 M a r ． 2 0 1 7 文章 编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 7 0 3 0 0 7 7 0 4 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 X ． 2 0 1 7 ． 0 3 ． 0 1 8 杨帆． 基于编码树法的煤矿事故分析I- J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 7 ， 4 3 3 7 7 8 0 ． 基于编码树法的煤矿事故分析 杨 帆 山西潞 安集 团和顺 李 阳煤业有 限公 司 ，山西 和顺0 3 2 7 0 0 摘要 采用编码树 法对 1 7起典型的煤矿事故进行 了分析及原因统计 ， 结果表 明， 煤矿组织管理失误是导 致 煤矿 事故 发 生的 最主要 原 因 ， 影 响程 度 最为严 重 。对煤矿 组 织管理 失误 进行 了分 类 ， 提 出了煤矿 组织 管理 失误 行 为 的改进措 施 ， 包括 发 挥煤 矿组 织领 导 的示 范作 用 、 改善 煤矿 组 织沟通 、 加 强煤矿 组织 安全 学 习。 关键词 煤矿事故；事故分析 ；编码树；煤矿组织管理失误 中图分类 号 T D7 7 1 文献 标 志码 A 网络 出版时 间 2 0 1 7 0 2 2 8 1 7 1 2 网络 出版地址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 0 1 7 0 3 0 1 ． 1 5 1 5 ． 0 1 8 ． h t ml Co a l mi ne a c c i d e nt a n a l y s i s ba s e d o n e nc o d i n g t r e e me t ho d YANG Fa n He s hu n Li y a ng Coa l M i n i ng Co． ，Lt d．of Sh a nx i Lu a n Gr o u p，H e s hu n 0 32 7 0 0，Chi n a Ab s t r a c t Se v e nt e e n t yp i c a l c o a l mi ne a c c i d e n t s we r e a na l y z e d wi t h t he i r c a u s e s t a t i s t i c s by u s e o f e n c o d i ng t r e e me t ho d．The a na l y s i s r e s ul t s s h o w t ha t or g a ni z at i o na l ma n a ge m e nt f a i l ur e o f c oa l m i n e i s t he ma i n l y c a u s e o f c o a l mi n e a c c i d e n t s wi t h t h e mo s t s e r i o u s i n f l u e n c e ．Th e o r g a n i z a t i o n a l ma n a g e me n t f a i l u r e o f c o a l mi n e wa s c l a s s i f i e d ， a n d s o me i mp r o v e me n t me a s u r e s a b o u t t h e o r g a n i z a t i o n a 1 ma n a g e me n t f a i l u r e we r e p r o p o s e d i n c l u d i n g p l a y i n g a n e x e mp l a r y r o l e o f l e a d e r s ，i mp r o v i n g o r g a n i z a t i o n a l c o mmu n i c a t i o n a n d e n ha n c i n g s a f e t y s t ud y． Ke y wo r ds c oa l m i ne a c c i d e nt ；a c c i d e n t a n a l y s i s；e n c od i ng t r e e；o r ga ni z a t i on a l ma n a g e me nt f a i l u r e of c oa 1 m i ne 收稿 日期 2 0 1 6 1 2 0 2 ； 修回 日期 2 0 1 7 - 0 2 0 6 ； 责任编辑 李 明。 作者简介 杨帆 1 9 8 2 一 ， 男 。 山西长治人 ， 高级工程师 ， 主要从事煤矿机 电管理工作 ， E - ma i l 2 2 5 1 4 8 2 3 2 9 q q ． t o m。 [3 ] [4] [5 ] [6] [7] [ 8] 国家安全监 管总局 ， 国家煤 矿安全监 察局．国家安全 监管总局 国家煤矿 安监 局关 于印 发 煤矿 井下 安全 避 险“ 六大 系统 ” 建 设 完善 基 本规 范 试行 的通 知 E E B ／ OL ] ． 2 0 1 1 - 0 3 2 4 [ 2 0 1 6 一 1 0 2 o ] ．h t t p ／ ww w． c h i n a s a f e t y ． g o v ． c n ／ n e wp a g e ／ C o n t e n t s ／ C h a n n e l 一 6 4 9 O ／ 2 O l 1 ／ 0 3 2 4 ／ 1 3 2 0 2 9 ／ c o n t e n I 一 1 3 2 0 2 9 ． h t m． AQ 6 2 0 1 --2 0 0 6煤矿安全监控系统通用技术要求[ s ] ． AQ 1 0 2 9 --2 0 0 7煤矿安全监控 系统 及检 测仪 器使用 管理规 范[ S ] ． 国家安 全生产监督 管理 总局． 煤 矿安全 规程 [ M] ． 北 京 煤 炭 工 业 出版 社 ， 2 0 0 9 ． 胡 寿 松．自动 控 制 原 理 [ M] ． 5版． 北 京 科 学 出 版 社 ， 2 0 07 ． 周静 ， 刘锡 明． 新 阶段煤矿 监控 系统存在 的 问题及解 决措施 [ J ] ． 煤 ， 2 0 0 9 ， 1 8 4 4 9 5 1 ． [ 9] 1- 1 0 ] [ 1 1 ] [ 1 2 ] E 1 3 ] [ 1 4 - 1 E 1 5 -1 楚善 良， 李方 明， 韩学海 ， 等． 煤矿 安全监 控系 统在安 装 、 运行 管理 中存 在 问题的探 讨[ J ] ． 山东 煤炭科 技 ， 2 0 0 7 增 刊 1 l l 2 ． 许洪亮 ， 杨策． 矿 井安全 监控 系统 在通 防管理 中的应 用 [ J ] ． 煤炭科技 ， 2 0 0 7 3 7 5 7 6 ． 范辰东． 甲烷传感 器安设位 置与安全断 电的关系[ J ] ． 煤矿安全 ， 2 0 0 6 ， 3 7 2 5 0 5 2 ． 梁秀荣 ， 朱小龙． 煤矿安 全监测监 控系 统有关 问题 的 探讨[ J ] ． 煤炭科学技术 ， 2 0 0 6 ， 3 4 8 6 9 7 1 ． 张耀丽 ， 王风英． 矿井安 全生产检 测监 控系统 的设计 [ J ] ． 机 械管 理开发 ， 2 0 0 9 ， 2 4 5 9 3 ． MT 1 0 8 2 -- 2 0 0 8煤 炭产量远 程监测系统 通用技术要 求 [ S ] ． MT／ T1 0 0 8 --2 0 0 6 煤矿安 全生产 监控 系统 软件 通用 技术要求 [ s ] ． 7 8 工矿 自动化 2 0 1 7 年 第 4 3卷 0 引言 目前 常 见 的煤 矿 事 故分 析 方 法 有 事故 树 法 、 事 件树法 、 安全检查表法、 故障树法等。事故树法是在 确定 顶 事件 的前 提 下 ， 通 过 与 门 、 或 门等 的连 接 ， 分 析各个事件产生 的直接原因_ 1 ； 事件树法是指在确 定初始事件后 ， 找出所有 与其有关 的环节事件及其 引发事 故 的过 程 州 ； 安全 检查 表法 是根 据企 业 的定 期 检查 结 果 ， 列 出检 查 内容 ， 以打分形 式 评价 企业 的 安全生产现状口 。 ； 故 障树 法是对某个行业 生产 中 的故障类型进行定性分析口 。煤矿事故本 身存在 多种 外在 表 征 ， 这 些 外 在 表 征 在很 大程 度 上 是 由 于 潜在 的、 不 易被人 察觉 的原 因所导致 的 ， 需要 开 展深 层次 的分析 ， 探索潜在诱 因。上述煤矿事故分析方 法 均不 能得 出事 故原 因对 事故 的影响程 度 。而 编码 树基于故障树理论 ， 通过对事故原 因类型进行编码 ， 得出事故原 因对事故 的影响程度 ， 且分析过程简单 ， 易 于掌 握 。本 文 以 2 0 0 1 -- 2 0 0 6年 的典 型煤 矿事 故 为 例 ， 介 绍 采用 编码 树 法 对 煤 矿 事 故 进 行 分 析 与 原 因统计 的过 程 。 事故 原 因进 行与 门或 或 门连 接 ， 分 析 事 故 原 因可 能 怎样 导致 事 故发 生 ， 而事 故本 身并 未 发生 。简言 之 ， 一 般 的故 障树是 通过 “ 想 ” 的办法 预测 事 故 的各种 可 能 原 因 ， 而 编码 树则 是 用 “ 回忆 ” 的方 法 将 事 故 中 已 发 生 的事件 ， 用 与 门组 合 起 来 。编 码 树 法 通 过 统 计 所有事故原 因并对其进行定量化分析 ， 可得到各种 事 故 原 因对事 故 的影 响程 度 。 编码树法通过 图形演绎方式来描述事故发生进 程 中各个 环节 相互 联 系 的过程 ， 以事故 为顶 事 件 ， 按 照事 故原 因发生 的顺 序 ， 通过 与 门进行 连 接 ， 这 些事 故原 因根 据 事故 发生 的进 程来 确 定 。根据 以往 的经 验 和事故 分 析过 程 ， 将 引发事 故 的原 因进 行分 类 ， 并 用原因类型对应英文的大写首字母作为其原因类型 的编码 。一般的事故原 因编码包括设备定购 B、 调 试 C、 设 计 D、 设 备 失效 F、 监 管 M 、 操 作 O、 生产 P、 修 理 R 8 类 。在所 有事 故原 因中 ， 由于个 体 素质 、 客 观 环境 、 人 机 界面 、 培 训 等 特 征 方 面 的偏 差 ， 又将 其 分 为 可避 免 的失误 与难 以避 免 的失 误 ， 分 别 在 编 码 字 母 的下 角标 标 注 1和 2 。 2基 于编码 树 法的煤 矿 事故 分析 1 编 码树 法 原理 与构 造 2 ．1 事故案 例 编码树与一般的故 障树不 同， 其分析的是 已发 以 2 O O 1 2 0 0 6年 发生 的部 分典 型 煤 矿 事 故 生的事故 ， 事故原 因必须清晰 ， 因此只有与 门原 因， 表 1 为案例 ， 采用编码树法分析事故原因 ， 通过事 而没有或 门原 因 H ] 。一般 的故 障树 则是对可能 的 故 编码分析和事故原因统计 ， 得 出各种事故原 因对 表 1 2 0 0 1 -- 2 0 0 6年典型煤矿事故 2 0 1 7年第 3期 杨帆 基 于编码树 法的煤矿事故分析 7 9 事 故 的影 响 程度 。 2 ． 2 典 型 事故 案例 的 编码树 分析 以郑 煤 集 团大平 煤 矿 “ 1 O ． 2 O ” 特 别 重 大 瓦斯 爆 炸事故为案例进行分析 。2 0 0 4 1 0 2 0 T2 2 0 9 1 2 ， 2 1 岩 石 回风 下 山掘 进 工 作 面 传感 器 显示 瓦斯 体 积 分数 突然 由 0 ． 1 2 增加 到 4 0 ， 数 分 钟 后 ， 1 3抽 放 泵 站 、 1 3采 区 回 风 巷 等 地 点 瓦 斯 浓 度 相 继 超 限 。 2 2 3 0 ， 矿 调 度 室接 到 井 下 安检 员 汇 报 ， 称 1 3 1 2 1工 作 面下 付巷 瓦斯 体积 分 数达 到 6 。矿 调 度 员立 即 向值班领导和调度室主任进行 汇报 ， 并按调度室 主 任 安排 通知 通风 科 、 安 检 大 队及 安 监 科 查 清 瓦斯 情 况 。2 2 4 5 ， 矿调 度室 接 到西 风井 主要 通风 机 司机 汇 报 ， 称通 风 机跳 闸停 风 ； 2 2 4 7 ， 接 到井 下 中央变 电所 电工汇 报 ， 称 听到一 声 响 ， 西 大巷 有烟 。随后调 度 室 主 任 向集 团公 司总 调 度 室 汇 报 发 生 事故 ， 并通 知 煤 矿 救护 队进 行抢 救口 。 事 故 主 要 原 因 是 2 1岩 石 下 山 掘 进 工 作 面 在 2 0 0 4 - 1 0 - 2 0爆 破揭 穿 了一个 落 差 约 1 0 c m 的逆 断 层 。该 逆 断层 有利 于 瓦 斯 储 存 ， 使 该 区域 煤 层 的 瓦 斯 应力 增 大 。掘进 工 作 面 突然 进 入 断 层 破碎 带 后 ， 在高地应力 和高瓦斯应力 的共 同作用下 ， 煤与瓦斯 突破 断层 破碎 带岩 柱 ， 从 而 发生 延 期 性 特 大 型 煤 与 瓦斯 突 出 。 事故 调查 显 示 ， 2 1岩 石 下 山 地 质 构 造 复 杂 ， 开 掘处为矿井最深的地方 ， 对可能存在 的煤与瓦斯突 出缺 乏预 测分 析 ， 并且 未将 2 1采 区作为 突 出采 区来 设计和管理 ， 这属于设计 上的失误 ， 标为 D 。在事 故发生后 ， 长达 3 1 mi n内， 一线值班领导对报警后 应 急处 置不 当 ， 导 致事 故 扩大化 ， 这 属 于煤 矿基层 组 织 管理失 误 ， 标 为 M1 。矿 井 局 部 通 风 设 施 管 理 混 乱 ， 2 1岩石下 山回风联络巷堆积有物料 ， 致使 回风 通风阻力增大 ， 这是煤 矿组织管 理失误 ， 标 为 M1 。 1 1 轨 石 门 2道 反 向风 门失 效 ， 加 大 了煤 与 瓦斯 突 出 后 的瓦 斯逆 流 ， 高浓 度 瓦 斯 进 入 西 大 巷 新鲜 风 流 中 达 到爆 炸极 限 ， 这是难 以避免 的设 计失 误 ， 标 为 Dz 。 根 据调 查结 果 ， 设 计 了该 次事 故 的编码 树 ， 如 图 1 所 示 。按 照与 门运 算 逻 辑 ， 编 码 树 所 有 事 件 集合 的表 达式为 D。 D ， 其表 明该次事故原 因包括 2次可 避 免 的 煤 矿组 织 管理 失 误 、 1次 可 避 免 的设 计 失 误 和 1 次 不 可避 免 的设 计 失误 。 2 ． 3 事故分析结果 采用 相 同 的 编码 树 法 对 表 1中 1 7起 典 型 煤矿 事故进行分析 ， 得出每一起事故 的编码树集合表达 式 ， 见 表 2 。 从 表 2 可 看 出 每 一 起 事 故 发 生 的 原 因 特别重大瓦斯爆炸事故 值班领导应急l l爆破揭穿 处置不当l l 逆断层 高浓度瓦斯 遭遇火花爆炸 将2 1 采区作为l I 2 1 岩石下山l l 1 1 轨石门 突出采区设计 l l乱堆物料 l l 反向风门失 D l D2 图 1 郑煤 集团大平 煤矿“ 1 o ． 2 o ” 特别重大 瓦斯爆炸事故编码树 表 2 2 0 0 1 --2 0 0 6 年典型煤矿事故编码统计结果 原 因总数3 0 1 3 2 5 5 1 1 1 4 8 9 总数及 1 7 起事故中每种原因的总数 ， 通过计算可得 出各 种原 因类 型发 生 频 率 占所 有 原 因类 型 的 比例 ， 即每 种原 因类 型对事 故 发生 的影 响程度 。 从表 2可看出， 在 1 7起典 型煤矿事故中， 所 有 事故 原 因 总 数 为 8 9次 ， 其 中设 备 定 购 B 原 因 占 3 ． 3 7 、 调 试 C原 因 占 0 、 设 计 D 原 因 占1 4 ． 6 1 、 设 备 失 效 F 原 因 占 2 ．2 5 、监 管 M 原 因 占 6 1 ． 7 9 、 操 作 0 原 因 占 1 2 ． 3 5 、 生 产 P 原 因 占 1 ． 1 2 ％、 修 理 R 原 因 占 4 ． 4 9 ％。可见 监 管失误 是 导 致煤 矿事 故发 生 的最 主要原 因 ， 影 响程 度最 为严重 ； 在 5 5次监管失误中， 可避免的失误高达 5 3次， 占比 达 9 6 ． 3 6 。这些失误源于组织管理上 的漏洞 ， 其 中煤 矿 组织管 理 失误 占绝 大 部 分 ， 煤 矿 组织 的领 导 8 0 工矿 自动 化 2 0 1 7年 第 4 3卷 负有不可推卸的责任。降低煤矿事故 的发生概率应 将工作重点放在提升煤矿组织的管理水平上。 3 煤 矿 组织 管理 失误行 为 分类 与改 进措 施 3 ． 1煤矿 组 织管 理 失误 行 为分 类 根 据 组 织行 为学 理 论 ， 复 杂 社会 技 术 系 统 组织 行为主要包括个体 行为、 群体行 为和组织行为 。因 此 ， 煤矿 组 织管 理失 误行 为 可分 为 ① 个 体行 为 ， 包 括不严格履行 自身职责 、 知识技能不足、 没有严格执 行操作规章、 操作 习惯不 良等 ； ② 群体行为 ， 包括没 有定期检修设备并反馈信息、 技术管理落后或方法 不 当 、 缺乏 良好 的员 工之 间相 互监 督 的氛 围 、 内部 沟 通不通畅等； ③ 组织行为 ， 包括管理者决策失误 、 任 务 安排 不合 理 、 应 急处置 不 当 、 缺 乏健 全 的组织 安 全 管 理制 度 、 反 馈 不 当 或 失 效 、 错 误 的计 划 或 技 术 方 案 、 安全 培 训不 到位 、 缺 乏组 织学 习等 。 3 ． 2改 进 措 施 根 据 煤 矿组 织 管 理 失误 行 为 分 类 ， 可 有 针 对性 地 进行 改进 与 提 高 ， 从 而 预 防事 故 发 生 。具 体 改进 措施 1 发挥 煤矿 组织 领导 的示范 作 用 。煤 矿 组织 领导作为负责人 ， 应严格遵守相关规章制度 ， 做好职 工的安全培训和安全教育工作 ， 建立有效的相互监 督体 系 ， 将 安全 问题 放在 头等 位置 ， 提 高职 工 的安全 意识和警惕性 ， 并从 自身做起 ， 为企业员工起到示范 性 的作 用 。 2 改善煤矿组织沟通 。通过建立能被煤矿组 织所 有 成员 所接 受 的 内部 沟通 标 准 、 强化 内部 培训 、 转换领导意识等方式改善煤矿组织沟通。 3 加 强煤 矿组 织 安全 学 习 。组 织安 全 学 习是 提高煤矿企业安全管理能力 的有效手段 ， 通 过学 习 事故 案 例或 违章 事 件 ， 有 助 于 提 高 煤 矿组 织 安全 文 化水 平 ， 改善 组织 管理 失误 状 况 。 4结论 1 采 用 编码 树 法 分 析 煤 矿 事 故 ， 能 够 得 出事 故原 因对 事 故 的影 响 程 度 ， 且 分 析 过 程 简 单 ， 易 于 掌握 。 2 采用 编码 树法 对煤 矿 事故 进 行 分 析及 原 因 统 计后 得 出 ， 煤 矿组 织管 理 失 误 是 导 致 煤 矿 事 故 发 生 的最 主要 原 因 ， 影 响程 度最 为严 重 。 3 降低 煤矿 事故 的发 生 率应 将 工 作重 点 放 在 提升煤矿组织管理水平上。 参考 文献 [1] 杨 飞． 基于故 障树 分析 法的布沼坝露天煤矿剥 离半连 续 系统 可靠性研究E D] ． 徐州 中国矿业 大学 ， 2 0 1 6 ． [2] 韦 刚． 基于事故链模糊 事故 树分析法 的瓦斯爆 炸关键 危 险源辨识与评价[ D ] ． 太原 太原理工 大学 ， 2 0 1 5 ． [3] 刘德 民 ， 吴立 云， 杨玉 中． “ 三软” 煤层煤与瓦斯 突 出事 故树 分析[ J ] ． 安全与环境学报 ， 2 0 1 5 ， 1 5 3 3 3 3 6 ． [4] 赵津 ． 采煤机潜在故 障预测 和可靠 性分 析[ D ] ． 太 原 太原理 工大学 ， 2 0 1 6 ． [5] 魏碧 波． 钻探施工 易发 事故的危险源分 析与评价 [ J ] ． 西部探 矿工程 ， 2 0 1 6 ， 2 8 5 2 0 1 - 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