自然权重原理及其在煤矿安全评价中的应用.pdf

中南大学 博士学位论文 自然权重原理及其在煤矿安全评价中的应用 姓名刘海波 申请学位级别博士 专业安全技术及工程 指导教师刘宝琛;施式亮 20061001 博十学位论文摘要 摘要 现有安全评价方法中的权重都是人为主观确定的常值权重。这种 权重的主要缺点是它的主观随意性、常值不变性以及缺乏针对性，但 它的根本缺陷是其人为主观性。针对常值权重的这个根本缺陷，本文 提出了自然权重的概念，并对其进行了深入的研究。 通过总结分析各种灾害致因理论，本文认为影响系统安全状态的 因素最终总是可以归结为“人”和“物”两个因素，并据此把“双因 素论”和“轨迹交叉理论”作为本文的理论基础。依据这些理论基础， 运用随机过程理论，本文详细研究了系统评价的可分性，认为系统在 某个固定时刻m 发生某事故 T i 的风险率与系统在该时刻‰ 发生诱发 该事故 n ∈T 的人的不安全行为的风险率成正比例关系，其比值 或称 斜率、k 值 即为系统在时刻‰ 引发该事故 T i ∈T 的危险源处于高危状 态的概率。 考虑到概率分析的难度，本文分析了人们对系统运行状态进行具 体描述时所表现出的模糊性，认为危险程度是基于安全风险率的模糊 集、危险源危险易发程度是基于危险源处于高危状态的概率的模糊集， 从而把安全风险率和危险源处于高危状态的概率的计算转化为安全程 度和危险源危险易发程度的评价，并据此引入了自然权重的概念，将 自然权重定义为依据危险源危险易发程度而确定的、该危险源在整 个灾害系统中所占份额的比值。 依据自然权重的概念，本文提出了自然权重的直接确定方法和间 接确定方法。自然权重的直接确定法就是采用直接评价危险源危险易 发程度的方法来获得自然权重的方法；自然权重的间接确定方法就是 通过空间类比或历史类比的方法把危险源危险易发程度 即自然权重 从隐含指标中反算出来的方法。作为实例，本文详细探讨了煤矿常见 危险源的危险易发程度值和自然权重值的直接计算方法。这些计算方 法都是以现行的、公认的、对煤矿开采技术条件进行评价的定性评价 标准为依据，以升半正态分布函数形式为基础而建立的计算方法和公 式。 ． 有赖于自然权重概念的确立和自然权重算法的确定，本文提出了 基于自然权重的安全评价模型。这种评价模型就是把对系统的安全评 价分解为对物的状态和对人的行为的评价，即对系统中所有危险源的 危险易发程度 即自然权重 以及人的不安全行为的危险程度的评价。 为了评价人的不安全行为的危险程度，本文详细研究了煤矿灾害 系统中个人行为、群体行为以及它们与矿井整体行为的关系，认为人 博七学位论文摘要 的行为遵循“安全经济消耗量最低准则”和“安全经济效益最大准则” 去寻求他们心目中的安全风险平衡状态 或称期望状态 。而公认的或者 强制性的风险平衡状态就是人们的行为规范，煤矿的行为规范甚至已 经形成了法律法规和强制性技术规范。本文依据这些行为规范制定了 煤矿中人的安全行为和安全措施的整体评价标准和方法。 本文最后对评价模型进行了应用研究。通过对比分析，本文认为 基于自然权重的安全评价模型具有适时性、针对性强的特点，比较好 地解决了现有权重体系所存在的主观性、常值性、适时性、非线性问 题，因此是解决矿山安全评价、具有较强实用价值的新方法。 关键词安全技术与工程，矿山安全，安全评价，自然权重 Ⅱ 博士学位论文 A B S T R A C T A B S T R A C T T h ew e i g h tu s i n gi nt h ee x i s t i n gs a f e t ya s s e s s m e n tm e t h o da l li St h e a r t i f i c i a lc o n s t a n t - v a l u ew e i g h t ．T h em a i ns h o r t c o m i n go ft h i sk i n do f w e i g h ti Si ti si n v a r i a b i l i t y , l a c k sp o i n t e da sw e l la ss u b i e c t i v i t ya tw i l l ，b u t i t sb a s i cf l a wi si t sa r t i f i c i a ls u b j e c t i v i t y ．I nv i e wo ft h eb a s i cf l a wo ft h e c o n s t a n t - v a l H ew e i g h t ，t h en a t u r a lw e i g h tc o n e e p th a sb e e np r o p o s e da n d g i v e nat h o r o u g hr e s e a r c ht oi nt h i sa r t i c l e ． I ti st h o u g h ti nt h i sa r t i c l et h a tt h ef a c t o ra f f e c tt h es y s t e ms a f e t ys t a t e m a yf i n a l l ya l w a y ss u mu pt oa s ”t h eh u m a n ”a n d ”t h et h i n g ”t w of a c t o r s b ys u m m a r i z i n ga n da n a l y z i n ge a c hk i n do fd i s a s t e ro r i g i n 廿l e o r y , a n d a c c o r d i n gt ot h i s ．’’t h et h e o r yo fd o u b l ef a c t o r s ”a n d ”t h et h e o r yo fc r o s s p a t h ”h a v eb e e nt a k e na st h er a t i o n a l eo ft h i sa r t i c l e ．B a s e do nt h e s e r a t i o n a l e sa n dt h eu t i l i z a t i o ns t o c h a s t i cp r o c e s st h e o r y , t h er e s e a r c hw o r k h a sb e e nw e l ld o n ea b o u tt h ed i v i s i b i l i t yo ft h es y s t e ma s s e s s m e n t ．I ti s b e l i e v e dt h a tt h er i s kr a t eo fas y s t e mt oo c c u ra na c c i d e n t T i i naf i x e d t i m e t o a n dt h er i s kr a t eo ft h es y s t e mt oo c c u ra l lu n s a f eb e h a v i o rt h a t c a l li n d u c et h i sa c c i d e n t Ⅲ i nt h es a m et i m e t O b e c o m ed i r e c tr a t i o ，a n d i t sr a t i o o rc a l l e ds l o p e ，t h ekv a l u e n a m e l yt h ep r o b a b i l i t yf o rt h e d a n g e r o u ss o u r c eo ft h es y s t e mt ob ea th i g h l yc r i t i c a lc o n d i t i o nt oi n i t i a t e s t h i sa c c i d e n t T i 、i nt h es a m et i m e t O ． C o n s i d e r i n gt ot h ed i m c u l t yo ft h ep r o b a b i l i t ya n a l y s i s ．t h i sa r t i c l e a n a l y z e st h ef u z z i n e s st h a td i s p l a y sd u r i n gp e o p l ec a r r yo nt h ec o n c r e t e d e s c r i p t i o nt ot h es y s t e mr u n n i n gs t a t u s ．I ti St h o u g h ti nt h i sa r t i c l et h a tt h e d a n g e r o u sd e g r e ei st h ef u z z ys e tb a s e do nt h es e c u r i t yr i s kr a t e ，a n dt h e e a s yd e g r e eo ft h ed a n g e r o u ss o u r c et oo c c u rad i s a s t e ri st h ef u z z 2 ，s e t b a s e do nt h ep r o b a b i l i t yo ft h es o u r c ea th i g h l yd a n g e r o u sc o n d i t i o n ，t h u s t h ec a l c u l a t e so ft h es e c u r i t yr i s kr a t ea n dt h ep r o b a b i l i t yo ft h ed a n g e r o u s s o u r c ea th i 吐l yd a n g e r o u sc o n d i t i o nh a v eb e e nt r a n s f o r m e di n t ot h e a p p r a i s a lo ft h ed a n g e r o u sd e g r e ea n dt h ee a s yd e g r e eo fd i s a s t e rt oO C C U r ． B a s e do nt h i s ，t h en a t u r a lw e i g h tc o n c e p th a sb e e np u to u t ．i th a sb e e n d e f i n e da st h er a t i oo fd a n g e r o u ss o u r c eo c c u p i e st h es h a r ei nt h ee n t i r e d i s a s t e rs y s t e mb a s e do nt h ee a s yd e g r e eo ft h ed a n g e r o u ss o u r c et oo c c u r f ld i s a s t e r ． B a s e do nt h ec o n c e p to ft h en a t u r a lw e i g h t ，t h i sa r t i c l ep r o p o s e dt h e n a t u r a lw e i g h td i r e c td e t e r m i n a t i o nm e t h o da n dt h ei n d i r e c td e t e n n i n a t i o n m e t h o d ．T h ed i r e c td e t e r m i n a t i o nm e t h o do ft h en a t u r a lw e i g h ti st h e m e t h o do fo b t a i n i n 2t h ew e i g h tb yu s i n gt h ed i r e c ta s s e s s m e n to ft h e d a n g e r o u sd e g r e eo fd i s a s t e r ；t h en a t u r a lw e i g h ti n d i r e c td e t e r m i n a t i o n m e t h o di st h em e t h o do fo b t a i n i n gt h ew e i g h tb yu s i n gt h ei n s t e a d c a l c u l a t i o no ft h ee a s yd e g r e eo ft h ed a n g e r o u ss o u r c et oo c c u rt h ed i s a s t e r i n 博士学位论文 A B S T R A C T n a m e l yn a t u r a lw e i g h t f r o mt h ec o n c e a l m e n tt a r g e tt h r o u g hs p a t i a l a n a l o g yo rt h eh i s t o r i c a la l l a l o g y ．A sa ne x a m p l e 。t h i sa r t i c l ed i s c u s s e di n d e t a i lt h ee a s yd e g r e eo fd i s a s t e rt oo c c u ra n dt h en a t u r a lw e i g h td i r e c t d e t e r m i n a t i o nm e t h o do fe a c hc o m m o nd a n g e r o u ss o u r c ei nc o a lm i n e ． T h e s ec o m p u t a t i o n a lm e t h o d sa l la r et h i sm e t h o d sa n df o r m u t at h a ta r e e s t a b l i s h e db a s e do nt h eq u a l i t a t i v ee v a l u a t i o nc r i t e r i ao ft h ep r e s e n ta n d t h er e c o g n i t i o na p p r a i s a lt ot h eC O a lm i n em l n m ge n g m e e n n gl a c t o r , a s w e l la st h e 打s e sh a l f n o r m a ld i s t r i b u t i o nf u n c t i o nf o r l i l ． D e p e n d e do nt h ee s t a b l i s h m e n to ft h en a t u r a lw e i g h tc o n c e p ta n dt h e d e t e r m i n a t i o no ft h en a t u r a lw e i a ta l g o r i t h m ．t h i sa r t i c l ep r o p o s e dt h e s a f e t ya s s e s s m e n tm o d e lt h a ti Sb a s e do nt h en a t u r a lw e i g h t ．T h i sk i n do f a s s e s s m e n tm o d e ld e c o m p o s e st h es y s t e ms a f e t ya s s e s s m e n ti n t ot h e a s s e s s m e n to ft h et h i n gc o n d i t i o na n dt h eh u m a n ’Sb e h a v i o r , n a m e l yt h e e a s yd e g r e eo fd i s a s t e rt oO C C u ro fa l ld a n g e r o u ss o u r c e s n a m e l yt h e n a t u r a lw e i g h t a sw e l la st h ed a n g e r o u sd e g r e eo ft h eh u m a n ’Su n s a f e b e h a v i o r ． F o rt h ea s s e s s m e n to ft h ed a n g e r o u sd e g r e eo fh u m a n ’Su n s a f e b e h a v i o r , t h i sa r t i c l es t u d i e di ne v e r yd e t a i lt h ep e r s o n a lb e h a v i o r ，t h e g r o u pb e h a v i o ra sw e l la st h er e l a t i o n sb e t w e e nt h e ya n dt h eo v e r a l l b e h a v i o ro fm i n ep i t ．a n di ti st h o u g h tt h a tt h eh u m a n ’sb e h a v i o rs e e k si n t h e i rm i n dt h es e c u r i t yr i s ks t a t eo fe q u i l i b r i u m o rc a l l se x p e c t a t i o n c o n d i t i o n f o l l o w s ”t h es e c u r i t ye c o n o m i c a lc o n s u m p t i o nl o w e s tc r i t e r i o n ” a n d ”t h es e c u r i t ye c o n o m i ce f f i c i e n c yb i g g e s tc r i t e r i o n ”．B u tt h e r e c o g n i z e da n dt h ec o m p u l s o r yr i s ks t a t eo fe q u i l i b r i u ma r ep e o p l e ’S b e h a v i o rs t a n d a r d s ．t h eb e h a v i o rs t a n d a r d si nc o a lm i n ea l r e a d yh a v ee v e n f o r m e dt h el e g a ll a w sa n dr e g u l a t i o n sa n dt h ec o m p u l s o r yt e c h n o l o g y s t a n d a r d ．T h i sa r t i c l er e s t e do nt h e s eb e h a v i o rs t a n d a r d st of o r m u l a t et h e w h o l ee v a l u a t i o nc r i t e r i aa n dt h em e t h o do f t h eh u m a n ss a f eb e h a v i o ra n d t h es a f em e a s u r ei nt h ec o a lm i n e 。 T h i sa r t i c l ef i n a l l yc a r r i e do nt h ea p p l i e dr e s e a r c ht ot h ea s s e s s m e n t m o d e l ．T h r o u g ht h ec o n t r a s ta n a l y s i s ，t h i sa r t i c l eb e l i e v e st h a tt h es a f e t y a s s e s s m e n tm o d e lb a s e do nt h en a t u r a lw e i g h th a v et h ec h a r a c t e r i s t i co f t h ep o i n t e ds t r o n g , a tt h er i g h tm o m e n t ，a n dt h a tt h i sa r t i c l es o l v eq u i t e w e l lt h ep r o b l e mo ft h es u b j e c t i v i t y , t h ec o n s t a n tv a l u e ，a tt h er i g h t m o m e n t ，a sw e l la st h en o n ．1 i n e a rw h i c ht h ee x i s t i n gw e i g h ts y s t e me x i s t e d ， t h e r e f o r ei t ’Sal l e wm e t h o dw i t has U o n g e rp r a c t i c a lw e i g h tw h i c hC a n s o l v et h em i n es a f e t ya s s e s s m e n t ． K E YW O R D Ss a f e t yt e c h n o l o g y e n g i n e e r i n g ，m i n es a f e t y ， s a f e t ya s s e s s m e n t ， n a t u r a lw e i g h t Ⅳ 博十学位论文 符号说明 符号说明 A f ．分析煤样的灰份 ％ ； 彬i 号样本矿井j 号可采煤层顶、底板中第k 层泥岩顶至该层可采煤层顶 煤 层顶板的泥岩层 或底至可采煤层底 煤层底板的泥岩层 的距离 Ⅲ 4 矿井J 号可采煤层顶、底板中第k 层泥岩顶至该层可采煤层顶 煤层顶板的 泥岩层 或底至可采煤层底 煤层底板的泥岩层 的距离 M ； A t 。系统中诱发某事故 T i 的人的不安全行为 A 符合“安全经济消耗量最低准则”和“安全经济效益最大准则”的随机过程的 平衡状态 即数学期望状态 ； 川系统中人的行为过程偏离平衡状态的偏离程度； a i 号样本矿井j 号可采煤层顶、底板中第k 层泥岩的厚度 Ⅲ ； a 矿井j 号可采煤层顶、底板中第k 层泥岩的厚度 m ； B 爆破器材安全保障体系评价指标代号； B j j 号样本矿井在一定时期的百万吨死亡率； 碟J 号样本矿井在相应时期内按照事故类型进行统计的第T i 类事故 比如瓦斯、 顶板灾害事故等 所造成的百万吨死亡率 B T - 系统中诱发某事故 T i 的物的不安全状态； c 矿井防尘体系评价指标代号 D 各可采煤层均可跟踪对比范围的水平距离 m ； D 项底板灾害防治体系评价指标代号； 九。电气设备故障率； 吐i 号样本矿井中心至待评价矿井中心的水平间距 m ； e 系统在某个时刻 t 。 可能出现的某个运行状态； F 煤 矿、岩 体抗压强度系数； F ＆E I 爆破材料的火灾、爆炸危险指数； F ．系统在 e 状态上的风险损失严重程度； f 坚固性系数； f 。煤的坚固性系数； H 矿井防火体系评价指标代号 日。待评价矿井设计开采深度至井口的高程差 m 只i 号样本矿井开采深度至井口的高程差 米 ； V I l l 博} 学f i 7 论文符号说明 H “i 号样本矿井已开采范围内k 号断层的断距 m ； 日，待评价矿井拟开采范围内j 号断层的断距 I n ； J 机械设备安全保障体系评价指标代号； ，机械设备故障率； 。j 号样本矿井i 号危险源 引发T i 类事故的危险源 基于灾变概率的自然权重 值； K ，通过间接方法所获得的自然权重 间接自然权重 K i 号样本矿井j 号危险源 引发T j 类事故的危险源 的自然权重值； 煤的突出危险性综合指标； 煤 矿、岩 体的完整性系数 系统中引发事故 T i 的危险源基于危险易发程度的自然权重或简称自然权重； 系统中引发事故 T i 的危险源基于灾变概率的自然权重 系统在时刻 t 。 引发某事故 T i 的危险源处于高危状态的概率； j 号样本矿井i 号危险源 引发T i 类事故的危险源 处于高危状态的概率； 待评价矿井主要可采煤层设计开采区段的平均倾斜长度 m ； 厶i 号样本矿井主要可采煤层历年开采区段平均倾斜长度 巾 ； ∥i 号样本矿井已开采范围内k 号断层的走向长度 1 1 1 ； ∥待评价矿井拟开采范围内j 号断层的走向长度 Ⅲ ； ，L 对应的水平距离㈤； ，，L 。对应的水平距离 m ； 历各矿在可跟踪对比范围内的可采煤层的层数； n J 号可采煤层顶、底板各泥岩层的层数 仅考虑5 0 m 范围以内 ； 4 P 煤的瓦斯放散指数； R ’n 系统产生诱发某事故 T i 的人的不安全行为的风险率； P A ，。 系统产生诱发某事故 T i 的入的不安全行为的概率； P B f ， ；系统产生诱发某事故 T i 的物的不安全状态的概率 Q 电气设施安全保障体系评价指标代号； Q ．系统可能出现运行状态 e 的概率； Q f 。系统可能发生某事故 T i 的概率； R 煤 矿、岩 石的单向抗压强度 M P a ，R fx 1 0 ； R ’。j 号样本矿井在时刻 t 。 产生诱发该事故 T i 的人的不安全行为的风险率 R Ⅲ系统发生T i 事故的风险率； R ’T i j 号样本矿井在某个固定时刻 t 。 发生某事故 T i 的风险率； 一i 号矿井空间关联系数； I X k ‰k k ‰如“ 博十学位论文 符号说明 ‘i 号样本矿井的总体参照权重； S ，待评价矿井的开采范围的面积 m 2 ； S 矿井防治水体系评价指标代号； S 。系统在运行状态 e 上的可能损失量 S s i 号样本矿井已开采范围的面积 m 2 系统在该事故 T i 下的可能损失严重程度； 瓦斯突出灾害防治体系评价指标代号 表示某个损失严重度非常高的状态 即某个具体的事故 ； 原始岩 矿 体中 有弱面、含水性、充填物等 纵波传播的速度 在不含明显结构面的岩石试样块中纵波传播的速度。 煤尘爆炸指数 ％ ； 分析煤样的挥发份 ％ 相对瓦斯涌出量 m 3 ／t ； 瓦斯灾害防治体系评价指标代号 分析煤样的水份 ％ x f 。，PEQ 系统在时刻 t 。 的运行状态； x P 系统在时刻 t 。 的运行状态 Y - 直接充水含水层的单位涌水量 1 ／S I n ； y 煤在6 0 。C 时的吸氧量 m l ／g c o a l Q 系统在某个时刻 t 。 可能出现的所有运行状态的集合； E Q 子集所构成的全体，即系统可能出现的所有运行状态的集合 ‘风险率值的全体集合 n 系统中危险源处于高危状态的概率值的全体集合； p ． R 系统的安全程度； l l 。 F 顶板灾害易发程度值； I lr F ＆E I 爆破灾害易发程度值 pr 系统在时刻 t 。 的风险损失严重程度或简称风险损失严重度； ur P B t 。 系统中引发某事故 T i 的危险源的危险易发程度； u ． R 系统基于风险率的危险程度或简称危险程度； l I ． R ，。 系统发生某事故 T i 的危险程度； I L ． R 。 系统产生诱发事故 T i ∈T 的人的不安全行为的危险程度； p 。 V r 煤尘爆炸易发程度值 u ， 九d 电气灾害易发程度； u 。 y 煤层自燃易发性危险程度值； I l ， ． 机械灾害易发程度； u 。 Y 。 突水灾害易发程度值； l l ” 1 - 煤与瓦斯突出灾害易发程度值； u 。 w ， 瓦斯灾害易发程度值。 X ＆n n k k n n k 乳叭 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。 作者签名篷燃 日期2 畦‘年止月韭日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有 权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论 文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文； 学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名救导师签名厶 喹日期至。。‘年上L 月旦日 博士学位论文第一章绪论 第一章绪论 我国幅员辽阔，地大物博不仅矿产资源丰富，而且开采历史悠久。 考古资料表明，距今约四千七百多年前，即公元前2 7 0 0 年左右⋯，我国就已 经开始采、冶青铜，制作青铜器具；至商周时期更是进入了所谓的青铜时代；春 秋、战国年问即已跨入了铁器时代并开始使用煤炭作为冶金燃料。 我国利用煤炭的历史可以上溯至周朝、甚至新石器时代的晚期，但那时是利 用煤炭来制作工艺制品的。至春秋战国时期，煤炭才被广泛用作冶金燃料，当时 称之为“石涅”或“涅石”；三国时则有“石墨”，魏晋时有“石炭”之称唐宋 时期仍沿用了“石墨”、“石炭”称呼，直到明朝才有了“煤”的称呼n ] 。由此可 以看出，我国利用煤炭的历史是悠久的，矿工们由此也积累了丰富的安全开采经 验。 1 ．1引言 矿产资源的开采和利用，增加了社会的财富，促进了人类的发展；同时也给 社会带来了深重的矿井灾难，使矿工们付出了沉重的生命代价。 旧中国的矿产开采业是毫无安全保障的，井下劳动环境阴森可怖，矿山灾难 事故频频发生。据史载英帝国主义开办的开滦煤矿从1 9 1 3 年到1 9 4 8 年的短短 3 5 年间，死于各种矿井灾难的矿工兄弟达4 9 7 3 人0 1 ，几乎平均每两天死亡一人。 1 9 4 2 年4 月2 6 日日本帝国主义统治下的本溪湖煤矿柳塘斜井发生的瓦斯煤尘爆 炸，一次死亡1 5 4 9 人，重伤2 4 6 人口】。其惨状可见一斑。 解放后，矿山安全生产受到了党和政府的高度重视，井下劳动条件得到了全 面的改善，安全状况有了显著的改观。例如1 9 5 7 年比1 9 4 9 年的煤炭产量翻了两 番，但年平均死亡人数却下降了6 0 ％，取得了建国以来煤矿安全生产的最好成绩。 “大跃进”期间，由于藐视自然规律，夸大人为能力，盲目追求高产，致使 煤矿伤亡事故连续三年居高不下。特别是在1 9 6 0 年发生了震惊全国的大同矿务局 老白洞煤矿瓦斯煤尘爆炸事故，一次死亡6 8 4 人D ] ，给国家造成了巨大的损失。 随后三年进行了全面的调整，恢复了安全管理机构，加强了安全立法工作，使得 煤矿的安全面貌有了较大的好转。 “文革”期间，各项规章制度被彻底打破，安全生产管理受严重冲击，矿井 灾害事故又有了较大幅度的上升。 改革开放以来，矿山安全生产再次受到了党和政府的高度重视。国务院有关 部门先后颁布的矿山安全条例、矿井安全监察条例、煤矿安全规程等从 技术角度和具体操作过程中保证了矿山的安全生产。而1 9 9 3 年5 月1 日颁布实施 的中华人民共和国矿山安全法，更是以法律的形式保障了矿山的安全生产。这 些法律、法规、制度使得矿产资源的安全开发工作取得了较大的进步。比如全 国煤矿的百万吨死亡率从1 9 7 8 年的8 ．1 4 、下降到1 9 8 8 年的6 ．8 、1 9 9 8 年的4 ．3 、 2 0 0 0 年的5 ．8 其中国有重点煤矿甚至由1 9 7 8 年的6 ．9 4 、下降到1 9 8 8 年的2 ．5 1 、 1 9 9 8 年的1 ．1 4 、2 0 0 0 年的1 ．9 ‘”“。 尽管我国煤炭行业的安全生产在近年来取得了明显的进步，但和国外的同行 业相比，它的安全形势并不令人乐观。比如印度的煤炭企业在1 9 9 2 年和1 9 9 4 年 博士学位论文第一章绪论 的百万吨死亡率分别只有0 ．6 9 和0 ．5 4 ，政局动荡的俄罗斯在1 9 9 4 年的百万吨死 亡率也已经下降到O ．9 6 哺1 ，均低于l 。而先进的发达国家，比如美国、澳大利亚、 英国等的煤炭行业在1 9 8 8 年至1 9 9 5 年间的百万吨死亡率均己小于0 ．2 。其中美 国在1 9 9 0 年的百万吨死亡率甚至只有0 ．0 1 5E 4 1 , 而英国整个煤炭系统在1 9 9 2 年 的死亡人员仅有2 人睛。，创造了全球历史最好水平。而我国同期的百万吨死亡率 高达6 ．1 6 ”1 。可见摆在我国矿山安全工作者面前的任务是何等的艰巨。 与国内其它行业相比，矿山行业的安全状况同样不容乐观”1 。以2 0 0 1 年为例 口3 ，全国工矿企业共发生伤亡事故11 4 0 2 起，死亡1 2 5 5 4 人，其中煤矿企业共 发生死亡事故3 0 8 2 起，死亡5 6 7 0 人，非煤矿山企业共发生伤亡事故1 3 1 3 起，死 亡1 9 3 2 人，非矿山企业共发生伤亡事故7 0 0 7 起，死亡4 9 5 2 人。 此外，尽管矿山行业的伤亡人数低于交通行业，但一次死亡十人以上的重特 大事故却位居榜首。 因此，安全生产是矿山行业，特别是煤炭井下生产行业最为突出、最需要解 决的关键问题L g J 。 1 ．2 安全及其相关概念 自诞生以来，人类就一直追求着能安安全全地生活在这个星球上，安全生产 和安全生活自始至终都是人类追求的目的。然而，有关安全及其相关的几