煤尘爆炸事故救援任务模块化研究_王俊铭.pdf

煤尘爆炸事故救援任务模块化研究 王俊铭1，魏国营1， 2 1. 河南理工大学 安全科学与工程学院，河南 焦作 454000; 2. 煤炭安全生产河南省协同创新中心，河南 焦作 454000 ［ 摘 要］为了解决煤尘爆炸事故应急处置中存在的救援任务混乱、交叉重叠等问题，基于模 块化相关理论的视角，提出将模块化思想运用到煤矿事故的救援任务中，把具有相近业务需求的救援 任务归为同一任务模块，并为各个救援任务模块匹配相应的主责单位。通过对七台河东风煤矿 “11. 27”煤尘爆炸事故的救援全过程进行回顾、还原，梳理出该事故在事发初始应对、全面应对、扩 大应急等应急阶段的救援任务，对救援任务进行模块化处理，使救援任务进一步系统化、规范化，以 期达到 “救援成本最小化”和 “救援效果最大化” 。本研究有助于提升煤矿企业煤矿事故的应急处置 水平和实战能力，为同类型煤矿事故的应急救援提供参考。 ［ 关键词］煤尘爆炸事故; 应急救援; 任务模块化; 事故分析 ［ 中图分类号］ TD714. 54［ 文献标识码］ A［ 文章编号］ 1006- 6225 201706- 0096- 04 Study of Emergency Rescue Task Modularization of Coal Dust Explosion WANG Jun- ming1，WEI Guo- ying1， 2 1. School of Safety Science and Engineering，Henan Polytechnic University，Jiaozuo 454000，China; 2. Coal Safety Production Collaborative Innovation Center，Jiaozuo 454000，China Abstract In order to solve the problems that rescue tasks chaos and crossing during coal dust explosion emergency disposal process， based on modularization theory，then modularization idea was applied in coal mine accident rescuing，the rescuing task that had the same business requirements were classified as one task module，and all kinds of rescuing module were matched by corresponding main duty unit. According emergency rescuing process of‘11. 27’coal dust exposition accident of Dongfeng coal mine in Qitaihe，the rescu- ing tasks of emergency stage were put forward，which include initial response，fully response and enlarge emergency and so on，and rescuing tasks was managed as modularization，then rescuing tasks was systematize and standardization more，and cost minimization and rescuing results maximization would be reached，the studying results were benefit for emergency disposal and practice ability of coal mine enterprise and references for similar situation. Key words coal dust explosion accident; emergency rescue; task modularization; accident analysis ［收稿日期］ 2017－07－24［ DOI］ 10. 13532/j. cnki. cn11－3677/td. 2017. 06. 024 ［基金项目］ 教育部长江学者和创新团队发展计划资助 IRT1235 ; 河南省产学研合作项目 162107000040 ［作者简介］ 王俊铭 1991－ ，男，河南周口人，硕士研究生，主要研究方向为瓦斯灾害预测与防治技术。 ［引用格式］ 王俊铭，魏国营 . 煤尘爆炸事故救援任务模块化研究 ［J］． 煤矿开采，2017，22 6 96－99. 我国矿井地质条件复杂多变，且 95以上的 矿井为井工开采，瓦斯、顶板、煤尘、火灾等事故 频发，无时无刻不在威胁着井下人员生命安全，也 影响着矿井的正常建设生产和可持续发展 ［1 ］。大 量数据表明，除瓦斯事故外，矿井煤尘爆炸事故是 煤矿安全生产中较为严重的事故之一，建国迄今死 亡百人以上特大煤矿事故中，煤尘爆炸或瓦斯煤尘 爆炸事故就有十多起，造成了惨重的人员伤亡和巨 大的财产损失 ［2 ］。纵观以往发生的重特大煤尘爆 炸事故，因对事故研判不足，加上救援任务繁多、 混乱无序，致使应急救援效率低下，错过最佳救援 时机，引起事故扩大升级的情况时有发生。 安全生产方针中的 “预防为主”无疑是正确 的，但由于人、机、环、管等因素的存在使得任何 矿井无法保证永远不发生事故 ［3 ］。当事故或灾害 难以避免时，矿山紧急救援响应机制是保证应急救 援行动快速、有效的技术关键，而迅速、有效的应 急救援行动又是可以防止事故扩大升级、减轻事故 灾害后果的重要举措 ［4－5 ］。煤矿救援任务是整个煤 矿紧急救援工作中的重要内容 ［6 ］。我国在事故应 急救援方面尤为强调建立自下而上统一的体制，部 门之间的应急联动机制较差，应急救援组织各部门 的联动性和相关性不强，致使救援效率低下 ［7 ］。 随着模块化理论的快速发展，其在组织设计中 逐步得到应用。在模块化研究方面，美国、日本、 德国等国家在模块化的研究和应用都十分超前。在 矿山应急救援方面，美国联邦矿山安全健康局、州 政府、矿山企业的整个矿山事故救援体制所体现的 69 第 22 卷 第 6 期 总第 139 期 2017 年 12 月 煤矿开采 COAL MINING TECHNOLOGY Vol. 22No. 6 Series No. 139 December2017 ChaoXing 扁平化、高效率的特征 ［8 ］，则是煤矿事故应急救 援模块化的一种直接体现，而我国在煤矿事故救援 任务模块构建上没有开展过研究。 鉴于此，本文提出将模块化思想运用到煤矿事 故的救援任务中，以期使救援任务进一步系统化、 规范化。通过对七台河矿区东风煤矿 “11. 27”煤 尘爆炸事故的整个救援过程解析，将模块化思想引 入到煤矿事故救援任务中，把具有相近业务需求的 救援任务归为同一任务模块，并为各个救援任务模 块匹配各自的主责单位，以期改善以往在事故应急 处置中存在的救援任务混乱、交叉重叠等现象，为 事故救援争取更多的时间，以提高应急救援的整体 效率。 1典型煤尘爆炸事故救援过程解析 2005 年 11 月 27 日晚 21 点 22 分，黑龙江省七 台河矿区东风煤矿发生一起特别重大煤尘爆炸事 故，当时井下作业人员共有 242 人，此次事故共造 成 171 人死亡，48 人受伤，直接经济损失达 4000 多万元。通过梳理，整个事故发生、发展过程如图 1 所示。 图 1“1127”煤尘爆炸事故应急救援时间线 2煤尘爆炸事故救援任务模块化 2. 1救援任务模块构建的基本思路 所谓模块化，是指在解决某个庞杂问题时，自 上而下逐级把系统划分成若干个模块的过程，每个 模块完成相应独立的子功能，之后把全部模块按某 一方法组合起来，变为一个整体，完成整个系统所 需要的功能 ［9－10 ］。其中，在模块构建过程中极为重 要的部分就是划分救援任务。通过对救援任务进行 划分，使得救援任务更加明确化、层次化。矿井煤 尘爆炸事故的救援任务划分一般有以下几种形式 1按救援目标进行分解矿井煤尘爆炸事 故紧急救援的目标，总体上包括 3 种 一是井下受 灾人员，二是井下受损设备及设施，三是井下次生 灾害的扑灭。 2按救援空间进行分解由于煤尘爆炸后 波及的范围之广，人员分布不一，设施损坏严重， 对井下受灾区域按空间进行划分，划分成数个救援 区域，各区域分别对应各自的救援任务。 3按救援流程进行分解煤尘爆炸事故的 应急救援工作必须按步骤进行，上一步的任务没有 完成，难以进行下一步的救援工作，因此，要根据 救援工作的先后顺序对任务进行流程划分。 4按应急功能进行分解救援流程划分结 束后，将每个流程中的任务划分为更多、更细小的 任务要点，每项任务的完成表示一个功能的实现。 5按组合式分解。基于上述 4 种分解方式， 按照 “救援空间、救援流程、应急功能、救援目 标”的顺序自上而下将其组合起来，即首先针对 救援区域不同，然后划分各区域的救援任务，其 次，按救援流程进行展开，按应急功能对救援任务 二次细化，最后是救援目标的实现。煤尘爆炸事故 救援任务的组合式分解如图 2 所示。 图 2煤尘爆炸事故救援任务分解与整合 2. 2救援任务模块构建方法步骤 通过上述几种任务划分方式的分析，基于应急 功能的煤尘爆炸事故救援任务厘定，将采用按应急 响应阶段对救援任务进行分解。根据事故发生的情 79 王俊铭等 煤尘爆炸事故救援任务模块化研究2017 年第 6 期 ChaoXing 景，对救援任务模块进行构建，主要包括 梳理出 煤矿事故在事故初始应对、全面应对、扩大应急等 各应急阶段的救援任务; 对救援任务进行划分，划 分成事发初始任务、全面应对任务、扩大应急任务 等 3 个层次; 针对应急功能特点，将具有相近业务 需求的救援任务归为一个任务模块，同时找出各个 任务模块所对应的主责单位直至完成所有救援任务 的模块化处理。典型煤矿生产事故救援过程任务梳 理如图 3 所示。 图 3典型煤矿安全事故救援过程梳理 当完成了救援过程中救援任务梳理之后，将具 有相近业务需求或者应急功能特点的任务归为一个 任务模块，对其进行模块化处理，并找到每一任务 模块所对应的主责单位。 3煤尘爆炸事故的救援任务模块构建示例 以七台河矿区东风煤矿 “11. 27”特别重大煤 尘爆炸事故为例，对事发初始应对、全面应对、扩 大应急等各应急阶段的救援任务进行了梳理，并对 救援任务进行了模块构建。 3. 1事故救援初始任务分析 事故初始应对阶段的救援任务主要包括 信息 报送工作，即报警和接警;井上现场设置警戒区 域，执行交通管制; 切断井下电源，防止二次爆炸 事故发生; 紧急疏散井口危险区域的遇难家属及围 观群众; 抢修并恢复通风、供电设施及附属设施; 事故先期处置; 对灾情进行实时反馈。 3. 2事故救援全面应对任务分析 事故发生后，龙煤集团、七台河分公司的有关 负责人前往现场，当即成立事故紧急抢险救灾指挥 部，快速启动事故应急救援预案，立即制定紧急救 援行动方案，根据事故级别，启动相应的响应等 级。 事故全面应对阶段的救援任务包括 救灾小队 从人车井、副井、胶带井主井进入灾区侦察，查明 事故具体发生区域、遇险人员位置以及井下环境， 有无二次爆炸隐患存在; 清理巷道堵塞物，疏通救 援通道; 救护人员分区域、分阶段进入各采区分别 搜寻井下遇险、遇难人员; 构建临时通风设施和抢 修主要通风机及附属设施，保障通风设备运转正 常; 处理巷道掘进工作面积聚的瓦斯，避免二次事 故的发生; 处理巷道高温，保证救援队员的安全; 抢修地面供电系统、主扇和各有关附属设施; 划设 警戒线，对灾区井口周围危险区域执行交通管制; 24h 连续监测矿井有害气体成分变化; 井下环境监 测，减少对人员的伤害和空气的污染。 3. 3事故救援扩大应急任务分析 当了解事故基本情况之后，由于此次事故波及 范围大，遇险、遇难人员多，救援力度不够，指挥 部随即调集集团下设的鸡西分公司、鹤岗分公司、 双鸭山分公司的 4 个救护大队以及 14 个救护中队 的外援救护队伍进行增援，事故进入扩大应急响应 阶段。 此阶段的救援任务包括 搜救井下遇险遇难人 员; 连续监测 CO，CH4等有害气体成分变化; 医 疗救助遇险人员; 敷设电缆，恢复井下供电设施; 煤矿应急专家支持，提供全过程的技术指导; 建立 井上、井下指挥基地，进入井下指挥一线，保证救 援工作的高效进行; 周密勘察灾区四周，清点遇难 人数，确保找到所有的作业人员; 井上、井下实时 环境监测; 搬运遇险遇难人员; 事故调查与现场取 证。 当完成上述工作之后，开始进行事故救援任务 模块构建的相关工作 见图 4 。 在完成对 “11. 27”特大煤尘爆炸事故救援任 务梳理的基础上，确定各应急任务的责任人或主责 单位，然后进行任务模块的构建。如划设警戒 区、执行交通管制、维护现场治安并合理疏散家属 等任务主要由公安部门负责完成。模块构建如表 1 所示。 当完成对整个事故救援过程中救援任务的梳 理，根据事故发生情景，对各阶段应急任务进行分 解，将救援任务分解为 A，B，C 3 个层次，即事 故初始应对任务、全面应对任务，扩大应急任务， 然后把具有同一应急功能特点的救援任务归为同一 任务模块，将救援任务划分成了 7 个任务模块。通 过救援任务模块的构建，使整个救援过程中梳理出 的救援任务更加清晰明了，对整个应急救援工作的 89 总第 139 期煤矿开采2017 年第 6 期 ChaoXing 图 4“11. 27”煤尘爆炸事故救援任务梳理 表 1煤尘爆炸事故救援任务模块构建及划分 任务模块任务描述任务要点主责单位 信息交互 开展救援过程中信息 上报、 发布、 公开等工 作 A1， A4， B12， C11 煤矿监管部门 警戒与治安 在事故危险区域划设 警戒区， 并执行交通 管制 A2， A3， A6， B7， B8， C10 公安部门 救灾抢险 开展 以 抢 救 遇 险 人 员、 防止事态扩大为 核心的救援工作 B1， B3， B4， B5， B10， C1， C7， C8 矿区救护大队 辅助救援 监测井下救灾环境， 为救援工作提供技术 支持保障 A5， B2， B5， B6， B8， B9， C2， C6 矿区后勤部 医疗急救 负责遇险人员现场急 救和转运治疗等工作 B11， B13， C5 卫生部门 指挥与控制 开展 井 上 下 一 体 指 挥、 协调， 全面部署抢 险救援工作 C3， C4， C9 救援指挥中心 应急支持 完成应急支持和协助 抢险救援等任务 C9， C12， C13 各级政府 开展起到很大的帮助作用，有利于缩短救援时间， 提高整体救援效率，以最短的救援时间和最少的救 援成本挽救更多的人员生命和财产。 4结束语 借助模块化理论和方法，以煤矿事故应急救援 为导向，对七台河东风煤矿 “11. 27”煤尘爆炸事 故案例进行应急救援过程解析，还原事故发生、发 展和应对的全过程，梳理了从初始应对、全面应 对、扩大应急等各阶段的救援任务，厘清了各部门 在救援过程中各自承担的救援任务，并根据救援任 务的功能特点划分成不同的任务模块，实现了煤矿 煤尘爆炸事故救援任务模块化处理。 本研究将模块化思想引入到救援任务中是一个 新的尝试和探索，通过某典型煤尘爆炸事故救援任 务模块化研究，研究成果可以使事故救援行动变得 更加系统化、规范化，对提高救援任务分工的专业 化效率和实现 “救援成本最小化”以及 “救援效 果最大化”具有重要的参考和借鉴意义。 ［ 参考文献］ ［ 1］ 李新春，刘全龙 . 煤矿事故应急处置流程仿真模型及实证研 究 ［J］． 中国人口资源与环境，2014，24 2 154－160. ［ 2］ 胡社荣，刘海荣 . 中国煤矿超大死亡事故及其原因雏析 ［J］． 中国矿业，2009，18 5 100－102. ［ 3］ 程磊，景国勋，杨书召 . 煤尘爆炸冲击波传播规律及造成 的伤害分区研究 ［J］． 河南理工大学学报 自然科学版 ， 2011 3 257－258. ［ 4］ 郭德勇，刘金城，姜光杰 . 煤矿瓦斯爆炸事故应急救援响应 机制 ［J］． 煤炭学报，2006，31 6 697－700. ［ 5］ 侯金玲，毕永华 . 我国煤矿应急救援研究进展及建议 ［J］． 煤炭经济研究，2009 11 86－88. ［ 6］ 谷威丽，李新春 . 煤矿企业应急能力评价研究 ［J］． 煤炭工 程，2011 9 106－108. ［ 7］ 李运强 . 美国矿山应急救援体系特点及启示 ［J］． 中国安全 生产科学技术，2013 8 183－187. ［ 8］ 杜波，谭绍先，姚红林 . 煤矿金属非金属矿山应急救援 ［M］． 徐州 中国矿业大学出版社，2012. ［ 9］ 高鸿雁 . 军区总医院应急医学救援模块化研究 ［D］． 西安 第三军医大学，2009. ［ 10］ 张军波，郭德勇，王立兴 . 煤矿应急救援组织结构模式研究 ［J］． 煤炭学报，2012，37 4 664－668. ［ 11］ 张军波 . 煤矿瓦斯爆炸应急救援组织管理研究 ［D］ . 北京 中国矿业大学 北京 ，2011. ［ 12］ 李振峰，王天政，安安，等 . 细水雾抑制煤尘与瓦斯爆炸 实验 ［J］ . 西安科技大学学报，2011，31 6 698－702. ［ 13］ 温小萍，余明高，解茂昭，等 . 瓦斯爆燃火焰在狭缝中的动 态传播及淬熄特征 ［J］ . 煤炭学报， 2013， 38 S2 383－387. ［ 14］ 陈勇，杨宏民 . 缓倾斜近距离上保护层开采被保护层应力 位移采动影响研究 ［J］ . 矿业安全与环保，2014，41 3 1－3.［责任编辑 王兴库］ 99 王俊铭等 煤尘爆炸事故救援任务模块化研究2017 年第 6 期 ChaoXing