天井吊罐运行中人员坠落事故的分析与预防.pdf

第5 2 卷第l 期 20 00 年2 月 有色金属 N O N F E R R O U SM E T A L S V 0 1 ．5 2 ，N o ．1 F e b r u a r y 2000 天井吊罐运行中人员坠落事故的分析与预防 陈喜山，张中元 青岛建筑工程学院，青岛2 6 6 5 2 0 摘 要文中应用安全系统工程中的事故树分析方法对天井吊罐运行中人员坠落事故进行了分析。其结果对天井吊罐坠 人事故的预防具有一定的意义。 关键词天井吊罐；坠落事故；安全系统工程；事故树分析 中图分类号T D 2 6 3 ．2 ’文献标识码A 文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 0 0 1 0 0 0 5 0 3 l 前言 天井吊罐是一种集提升和工作平台两重作用于 一身的天井掘进和运输设备。 虽然天井吊罐的应用提高了作业效率，但是由 于工作中的经验不足，或安全措施不得当，存在着 一些不安全的隐患．致使人员坠落的事故时有发生。 伤亡事故给当事人及家属造成重大创伤，给单 位和家庭造成重大损失。工人们谈及色变，此项工 作必须予以高度重视。 本文在对事故调查研究的基础上。．应用安全系 统工程的事故树分析方法对其进行了分析研究。研 究方法和结果对天井吊罐的安全应用，预防坠罐事 故发生将有一定意义。 2 天井吊罐运行中人员坠落的事故树分析 事故树分析是安全系统工程中对事故送行预测 和预防的重要的逻辑分析方法。事故树则是由各种 导致事故发生的事件按一定的逻辑关系相连接后所 形成的树状图形，是一种事故发生和发展的逻辑推 理图。对事故树进行分析可以得到导致事故发生的 主、次要因素，并选择必要的防范措施，提前防止 事故发生。 2 ．1 事故树的构造 见图1 收稿日期1 9 9 8 1 0 2 6 作者简介陈喜山，男。硕士，高级工程师，研究所所长 图1事故树 F i g ．1 F a u l tt r e e 万方数据 6 有色金属第5 2 卷 2 ．1 。1顶上事件的分析确定。顶上事件是指人们 所要分析的对象，是人们所不希望发生的事件，用 T 来表示。本文在这里所讨论的顶上事件即为“吊 罐运行中人员坠落伤亡”事件。 人员从吊罐中坠落至井底是否死亡或受伤以及 伤的轻重与“坠落高度和地面状况”是有直接关系 的。换句话说“坠落高度和地面状况”是坠落后是 否伤亡的条件。因此，在坠落伤亡和坠落之间设一 个条件控制门，使顶上事件的发生更具逻辑性。 2 ．1 ．2 中间事件的分析确定。中间事件是指系统 中可能造成顶上事件发生的事件，是可以继续往下 分析原因的事件，用4 t 来表示 i 1 ，2 ，3 ⋯⋯ 。 分析可知，“吊罐运行时，人员从吊罐中坠 落”的事件发生必有以下两个事件发生，即“护栏 不起作用”和“人体重心超出罐外”。否则，人员 从吊罐中的坠落事件不能发生。由逻辑推理，这两 个事件必须同时发生才导致坠落的结果。所以，此 两个事件的逻辑关系为“与”的关系，即逻辑 “乘”。我们把上述两个事件用一个“与门”控 制，其逻辑意义为两个事件同时发生时，上面的 “吊罐运行时人员坠落”事件才发生。由于上述两 事件都是可以继续下分的，所以是中间事件。中间 事件我们均写于矩形符号中。 从图1 中可知，事故树中的中间事件共有7 个 从A 。到A ， 。这些中间事件是对事故发生过程 详细调查分析后得出的。它们反映了事故发生的中 间过程。 2 ．1 ．3 基本事件的分析确定。基本事件是导致顶 上事件发生的初始事件，是造成顶上事件发生的基 础原因，通常用符号x ，来表示 i - l 、2 、 3 ⋯⋯ 。图1 中圆形和棱形符号所表示的事件为 基本事件。圆形符号表示不能继续分解的事件，用 棱形符号表示的为没有必要再继续分解的事件。 图1 左侧中间事件“护栏不起作用”的下面共 有四个基本事件，即“没有护栏”、“护栏损坏”、 “没关好护栏”和“护栏尺寸不合格”。这四个基 本事件中有一个发生便可以导致上面的“护栏不起 作用”事件发生。在逻辑上是“或”的关系，即逻 辑“加”。我们取此四个事件用一个“或”门控 制，其逻辑意义为四个基本事件之中有一个发生， 上面的事件便发生。 图1 中右侧分支的分析排列方法同上，不能或 不必再分解的即为基本事件，分解停止。否则，继 续分解出下面的原因，直至不能再分为止。 经认真分析，得出了包括“坠落高度和地面状 况”在内的共有1 2 个基本事件，7 个中间事件的 “吊罐运行时人员坠落伤亡”的事故树。树中有一 个“条件控制门”，两个“与门”，四个“或门” 和一个“条件或门”，见图1 。该事故树反映了 “吊罐运行时人员坠落伤亡”的因果关系。 2 ．2 事故树结构重要度分析 结构重要度分析就是从事故树的结构上分析各基 本事件影响顶上事件发生的重要程度，用结构重要 度系数厶 。 来表示 i 1 ，2 ，3 ⋯⋯ 。 根据事故树的分析特点，采用最小径集的分析 方法较为简便。 最小径集是使顶上事件不发生时基本事件的最 小组合。求出最小径集就可以分析各基本事件的结 构重要度。 2 ．2 ．1 最小径集的求解。为了便于问题的分析， 把“条件或门”按“或门”考虑，只分析到“吊罐 运行时人员坠落”的中间事件。 首先把图l 事故树的顶上事件的发生用不发生 T 3 代替；把事故树中的“与门”改为“或 门”，“或门”改为“与门”，中间事件和基本事件 的发生改为不发生。即爿，7 和x 0 这样便得到了事 故树的对偶树，即成功树。成功树是表示顶上事件 不发生的逻辑关系树。见图2 。 图2成功树 F i g ．2 S u c c e s st r e e 然后，应用波尔代数 逻辑代数 写出成功树 的代数表达式 结构函数 ，并对其进行简化，求 出原事故树的最小径集。求鳃过程如下 丁’ 42 ’ 43 7 恐7 ‘玛’K ’黾’ 4 4 7 4 5 7 x 1 2 ’ 万方数据 第1 期陈喜山天井吊罐运行中人员坠落事故的分析与预防 7 x 2 x 3 ’x 4 7 x 5 ’ x 7 ’ 蚝’ 玛7 。x l o 。 1 l ’x 1 2 ’ 2 恐’x 3 7 ■’。x 5 ’ x 6 ’。x 7 7 ‘x s 7 ‘x 1 1 ’。x 1 2 ’ x 6 7 x 7 ’x 9 7X l o ’X 1 l ’而2 ’ 从上式所求得的原事故树的最小径集为 P l { x 2x 3x 4x 5 ； P 2 { X 6 均x { } x 1 1 五2 } ； P 3 { 讫扬妁X 1 0X 1 l ■2 } 。 2 ．2 ．2结构重要度的求解与分析。应用如下近似 式求解各基本事件的结构重要度系数 ／一 i - - - - l 一旦 1 一寺 式中厶m 第i 个基本事件x 的结构重要度系数； x 第i 个基本事件； 只第i 个最小径集； n j 在第i 个最小径集中基本事件的总数； ∈属于符号，如 c t ∈B 表示x ；属于最 小径集毋之中事件； Ⅱ表示后面的因式连乘。 由此式计算的各基本事件的结构重要度系数如下 厶 2 。厶 3 2 厶 4 】2 厶 毋2 1 一 1 一i 苦 2 寺； 厶6 ／6 7 - - - - L 1 ， 厶啪 斗 一击 ． 一古 器； ‘ 一 一古 去； k 1 0 1 0 - - - - 1 _ 1 一击 击。 按所求的各基本事件的结构重要度系数的排序如 下； 厶 2 厶 3 】。厶 4 厶 习 厶旧2 厶 7 5 厶 1 I 2 厶 1 2 J 厶 8 ‘ 9 2 k l o 从以上大小排序可知，中间事件“护栏不起作 用”下面的四个基本事件在事故树中起的作用最 大，中间事件“人体重心超出罐外”下的基本事件 蚝、砀X 1 1 、五2 次之，其它以此类推。 结构重要度系数大的基本事件对顶上事件的发 生起着重要的作用，是危险性大的事件，是需重点 防范的目标。 通过结构重要度的分析，找出了事故发生的主 次要因素，这为我们有目的地采取预防措施提供了 方向。重点对结构重要度大的基本事件进行控制， 使之尽量不发生，即可提高系统的安全性。事实也 是这样，如果我们能保证“护栏不起作用”的事件 不发生，把人体牢牢地控制在吊罐之内，即使出现 重心不稳也不会坠出吊罐之外。 按上述分析按其主次采取以下防范措施 1 吊罐运行时四面一定要设有安全可靠的 护栏。在吊罐运行之前一定要关好护栏。 2 为使吊罐运行时不碰井壁，吊罐孔一定 要保证在天井中心，天井掘进时一定要保证井壁平 整，避免造成罐体碰壁使人体失去平衡。 3 及时检查和维护卷扬设备和信号系统， 加强对信号人员和卷扬司机的安全教育，避免失 误。 上述三条之中，第一条是最重要的，是预防坠 落事故的根本。抓住了第一条就抓住了主要矛值。 3结语 根据天井吊罐运行时人员坠落伤亡事故的调查 结果构造了事故树，反映了事故发生的基本因果关 系，为事故分析提供了方便。 安全系统工程中的事故树分析方法是分析、预 测并指导我们采取安全措施的好方法。采用此种方 法避免了安全工作中的盲目性，使安全管理工作更 加科学。 参考文献 沈斐敏．安全系统工程基础与实践．北京煤炭工业出版社，1 9 9 1 ．3 7 壬金波等．系统安全工程．沈阳东北大学出版社，1 9 9 2 ．6 0 王泽申．安全分析与事故预测．北京北京经济学院出版社，1 9 9 0 ．6 6 R o l a n dH E ．S y s t e mS a f e t yE n g i n e e r i n ga n dM a n a g e m e n t ．N Y ．，1 9 8 3 ．5 8 S e eP ．1 6f o r t h ea b s t r a c t 万方数据 1 6有色金属第5 2 卷 参考文献 胡昌嫒，王彦，黎玖高．资源价格研究．北京中国物价出版社，1 9 9 3 ．1 3 2 张应红．矿产资源资产评估方法及有关问题探讨．国有资产管理，1 9 9 5 ， 1 2 4 1 李金昌．试论自然资源的价值问题．资源与环境，1 9 8 9 ， 1 8 王立杰，陶树人．矿产资源计价模型研究．中国矿业大学学报，1 9 9 4 ， 3 2 6 国家计划委员会，建设部．建设项目经济评价方法与参数．北京中国计划出版社，1 9 9 5 ．1 1 9 汪云甲，黄宗文等．矿产资源及其应用研究．徐州中国矿业大学出版社，1 9 9 8 ，1 7 1 汪应宏，黄国良，汪云甲．煤炭资源资产价值评估方法探讨．煤炭经济研究，1 9 9 8 ， 2 1 9 S T U D Yo NS o M [ EP R o B L E M SC o N C E R N I N GP R o P E R T YE V A II7 棚o N O F ⅣⅡN E R A LR E S o U R C E S W A N GY i n 跏o n 9 ， W A N GY u n j f i a C h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n ga n dT e c h n o l o 倒，X u z h o u2 2 1 0 0 8 A B S T R A C T T h i sp a p e rd e a l sw i t hc o m p o s i t i o n so fm i n e r a lp r o p e r t yv a l u e ，m e t h o do fa c q u i r i n ge v a l u a t i o n p a r a m e t e r s ，a n dd e t e r m i n a t i o no fi n f e r i o rr e s o u r c e sc o n d i t i o n ．I ti sp r e s e n t e dt h a tv a l u eo fm i n e r a lr e - s o u r c e sp r o p e r t yi sc o m p o s e do fe x p l o r i n ge x p e n s ea n dm i n e r a lr e s o u r c e ss e l fv a l u e ，a n dt h ei n c o m ea n d c o s ti n d e xu s e di ne v a l u a t i n gm i n e r a lr e s o u r c e sv a l u em u s tb ed e t e r m i n e da c c o r d i n gt om i n e r a lr e s o u r c e s c o n d i t i o n s ． K E YW O R D Sm i n e r a lr e s o u r c e sp r o p e r t y ；e x p l o r i n ge x p e n s e ；s e l fv a l u eo fm i n e r a lr e s o u r c e s ；i n f e r i - o rr e s o u r c e sc o n d i t i o n 、坩、蛉、 ，宁、蛉、蛉o ，仝、蛉e ／仝阶o ／≯阶、“ o ，；、、“ 、”、“ 、蛉、蛉、朴o ，宁、蛉、”、蛉、”、衍、坩、蛉o ，、、蛉、蛉、 ，} 、 ，} 、坩{ ，宁、蛉{ ，仝、蛉、蛉、坩o ，宁、”、蛉o ，} 、 ，} o ，} c o n tf r o mP ．7 A N A I S I SA N DP R E V E N T I o No NP E R S o ND R o P o U TI NM o ⅥN GR A I S EC A G E C H E NX 话h a n ，Z H A N GZ h o n g y u a n Q i n g d a oI n s t i t u t eo fA r c h i t e c t u r ea n dE n g i n e e r i n g ，Q i n o d a o2 6 6 5 2 0 A B S T R A C T I nt h ep a p e r ．t h eF r Ao fs y s t e ms a f e t ye n g i n e e r i n gi su s e dt oa n a l y z et h ea c c i d e n to fp e r s o n d r o p o u ti nm o v i n gr a i s ec a g e ．T h er e s u l t sa r es i g n i f i c a n ti np r e v e n t i n gt h ea c c i d e n t o fp e r s o nd r o p o u t i nm o v i n gr a i s ec a g e ． K E YW O R D S r a i s ec a g e ；d r o p p i n ga c c i d e n t ；s y s t e ms a f e t ye n g i n e e r i n g ；f a u l tt r e ea n a l y s i s 万方数据