基于本质安全化的矿山安全对策研究.pdf

中图分类号 U D C X 9 3 6 6 2 2 硕士学位论文 学校代码 Q 三圣 密级公珏 基于本质安全化的矿山安全对策研究 S t u d yo nS a f e t yc o u n t e r m e a s u r e so fm i n e b a s e do ni n t r i n s i c a l l ys a f e t y 作者姓名杨清 学科专业矿业工程 研究方向安全技术及工程 学院 系、所 资源与安全工程学院 指导教师刘爱华教授 副指导教师 论文答辩日期夕M 歹，矿答辩委员会主席 中南大学 2 0 1 4 年5 月 万方数据 学位论文原创性声明嬲嬲必 本人郑重声明，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教育机构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已在论文中作了明确 的说明。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 作者签名塑道日期型 生年互月上日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全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并向国家有关部门或机构送交学位论 文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以 将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。 保密论文待解密后适应本声明。 作者签名塑违导师签名 万方数据 中南大学硕士学位论文 摘要 基于本质安全化方法的矿山安全对策研究 摘要近年来，矿山事业迅速发展，不论是其规模还是经济效益都发 生了空前的增长，然而矿山事故也频频发生，这使得矿山生产建设的 安全问题变得越来越突出。国家为此出台了相关政策和法规，要求从 本质上提高矿山生产建设的安全水平，即建设本质安全型矿山。论文 从矿企周边环境安全特性入手，以相关理论为基础，对本质安全型矿 山的特征和研究意义进行了概括，对人、机器设备、环境、管理四个 因素深入的研究和分析，进一步提出了创建本质安全型矿山的科学有 效措施和方法。 以事故致因理论为研究出发点，通过对矿山人员、机器设备、环 境、管理四者及其关联性研究分析，采用层次分析法理清人、机、环 境、管理要素的层次结构，建立科学、合理的矿山本质安全综合评价 指标体系。将定性分析和定量分析方法相结合，采用层次分析方法确 定各层次评价指标的权重，以及将安全检查表和改进的等级比重法结 合起来计算各指标因素的隶属度，使用模糊综合评价方法的多级模糊 综合评价模型计算评价结果，根据结果判断评价对象属于哪一类本质 安全型矿山。将此评价模型应用到某矿山实际当中，得到该矿山系统 的本质安全等级属于第1 I 本质安全，与实际情况吻合，并根据评价结 果有针对性的提出了改进措施方案。 本文通过建立矿山本质安全综合评价指标体系和对矿山开展本 质安全综合评价来达到创建本质安全型矿山的目的，以实现矿山人、 机、环境、管理系统的和谐稳定，减少矿山安全事故的发生，保证我 国矿山事业和谐稳定健康发展。该研究对安全评价和本质安全型矿山 的创建工作具有重要的指导意义。 关键词本质安全化指标权重；模糊综合评价；隶属度；安全对策 分类号X 9 3 6 万方数据 中南大学硕士学位论文 S t u d yo nS a f e t yc o u n t e r m e a s u r e so f m i n e b a s e do ni n t r i n s i c a l l ys a f e t ym e t h o d A b s t r a c t I nr e c e n ty e a r s ，w i t ht h e r a p i dd e v e l o p m e n to fm i n i n g e n t e r p r i s e 。b o t hi t ss c a l ea n de c o n o m i cb e n e f i t sh a v et a k e np l a c ei na n u n p r e c e d e n t e dg r o w t h ；h o w e v e r , t h em i n ea c c i d e n th a sa l s oo c c u r r e d f r e q u e n t l y ．T h u si tm a k e st h es e c u r i t yp r o b l e m so fm i n ep r o d u c t i o na n d c o n s t r u c t i o nb e c o m em o r ea n dm o r e p r o m i n e n t ．I n v i e wo ft h e a b o v e - m e n t i o n e df a c t s ，C h i n ap r o d u c e dt h e r e l a t e d p o l i c i e s a n d r e g u l a t i o n sw h i c hr e q u i r e dt h a tt h es a f e t yl e v e lo fm i n ep r o d u c t i o na n d c o n s t r u c t i o ns h o u l db e e s s e n t i a l l yi m p r o v e d ．T h a t i St o s a y , t h e i n t r i n s i c a l l ys a f em i n es h o u l db ec o n s t r u c t e d ．F r o mt h ea s p e c t so ft h e c u r r e n ts i t u a t i o no fe n v i r o n m e n t a ls a f e t ya r o u n dm i n i n gc o m p a n i e s t o g e t h e rw i t ht h ea c c i d e n t - c a u s i n gt h e o r ya n dt h es y s t e ms a f e t yt h e o r y , t h e p a p e re x p o u n d s t h ec o n n o t a t i o n sa n dc h a r a c t e r i s t i c so ft h e i n t r i n s i c a l l ys a f em i n ea n dc a r r i e so nd e t a i l e da n dd e e pa n a l y s i st ot h e m i n ep e r s o n n e l ，m a c h i n e r ye q u i p m e n t ，e n v i r o n m e n ta n dm a n a g e m e n t w h i c ha r ef o u re l e m e n t so ft h ei n t r i n s i c a l l ys a f em i n e ．T h e nt h ep a p e r p u t sf o r w a r dt h ee f f e c t i v em e a s u r e sa n dm e t h o d so ft h ec o n s t r u c t i o no f i n t r i n s i c a l l ys a f em i n e ． A c c o r d i n gt ot h ei n t e r r e l a t i o n s h i p sa n a l y s i so f t h em i n ep e r s o n n e l ， m a c h i n e r ye q u i p m e n t ，e n v i r o n m e n ta n dm a n a g e m e n t o nt h eb a s i so ft h e a c c i d e n t - c a u s i n gt h e o r y , t h i sp a p e re s t a b l i s h e sa s c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l e c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo fm i n eI n t r i n s i c a l l ys a t ea t t e ri t ●● ‘‘‘‘ 一 0 1’ a d o p t sA n a l y t i cH i e r a r c h yP r o c e s s 削凹 t oc l a r i f yl a y e ro fs t r u c t u r eo f t h ef o u re l e m e n t s ．，n l ep a p e ra d o p t sq u a n t i t a t i v ea n dq u a l i t a t i v ea n a l y s i s a n dI nt h em e t h o d ，t h ew e i g h t so fv a r i o u se v a l u a t i o ni n d e x e s a r e d e t e r m i n e db y 』6 衄a n dt h em e m b e r s h i pd e g r e eo fe a c h i n d e xi s d e t e r m i n e db yt h em e t h o do fs a f e t yc h e c k l i s tc o m b i n e dw i t hm o d i f i e d r a t i n gp r o p o r t i o n ．M e a n w h i l e ，t h ee v a l u a t i o nr e s u l ti sm a d eb yt h ef u z z y c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o nm e t h o da n dt h e na c c o r d i n gt ot h er e s u l t ，t h e e v a l u a t i o no b j e c tC a nb ei u d g e dw h i c hk i n do ft h ei n t r i n s i c a l l ys a f em i n e t h e yb e l o n gt o ．A f t e rt h ee v a l u a t i o nm o d e li sa p p l i e di n t o am i n e ，T h e p a p e rg e t st ok n o w t h a tt h ei n t r i n s i c a l l ys a f el e v e lo ft h em i n eb e l o n g st o I I 万方数据 中南大学硕士学位论文A b s t r a c t p a r t 1 1w h i c ha g r e e sw i t ht h ef a c t ．A n dt h ep a p e rp r o p o s e ss o m es p e c i f i c a n di m p r o v e m e n tm e a s u r e sa c c o r d i n gt ot h ee v a l u a t i o nr e s u l t ． T h ep a p e rc a nr e a c ht h eg o a lo fe s t a b l i s h i n gt h ei n t r i n s i c a l l ys a f e m i n eb ym e a n so fe s t a b l i s h i n gt h e c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o ni n d e x s y s t e mo fm i n ei n t r i n s i c a l l ys a f ea n dc a r r y i n go u tt h ec o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o no fi n t r i n s i c a l l ys a f ew h i c hC a nr e a l i z et h es t a b i l i t ya n d h a r m o n yo ft h em i n ep e r s o n n e l ，m a c h i n e r ye q u i p m e n t ，e n v i r o n m e n ta n d m a n a g e m e n ta n dr e d u c et h em i n ea c c i d e n t sa n dt h e ng u a r a n t e et h e h e a l t h y , h a r m o n i o u sa n ds t a b l ed e v e l o p m e n to fm i n i n ge n t e r p r i s ei no u r c o u n t r y ．T h e r e f o r e ，t h er e s e a r c hh a sp r o f o u n dg u i d i n gs i g n i f i c a n c ef o r e s t a b l i s h i n gs a f e t ye v a l u a t i o na n dt h ei n t r i n s i c a l l ys a f em i n e ． K e yw o r d s i n t r i n s i c a l l ys a f e t y ；i n d e xw e i g h t ；t h ef u z z yc o m p r e h e n s i v e e v a l u a t i o nm e t h o d ；m e m b e r s h i p ；s e c u r i t ym e a s u r e s C l a s s i f i c a t i o n X 9 3 6 I I I 万方数据 中南大学硕士学位论文目录 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I A b s t r a c t ．⋯．⋯．．⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯．．I I 第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l 1 ．1 课题研究的背景⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 1 ．2 课题研究的意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。2 1 ．3 国内外研究综述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 1 ．3 ．1 矿山安全评价国内外研究现状及进展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 1 ．3 ．2 本质安全管理的研究与发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 1 ．4 主要研究内容、研究目标及技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8 1 ．4 ．1 主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 1 ．4 ．2 研究目标及技术路线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9 第二章矿企周边环境安全的基本内容和特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 0 2 ．1 概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 0 2 ．2 矿企周边自然生态环境安全⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 0 2 ．2 ．1 水的状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 0 2 ．2 ．2 大气状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 4 2 ．2 ．3 土地状况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一1 6 2 ．2 ．4 工程地质问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．18 2 ．3 矿企周边社会人文环境安全⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 ．1 矿企与全体职工⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 0 2 ．3 ．2 矿企与职工家属⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一2 2 2 ．3 ．3 矿企与当地居民⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 2 2 ．4 矿企周边环境安全与企业发展的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 3 2 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 4 第三章矿山本质安全化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 5 3 ．1 以人为本的人．机．环境．管理分析方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 5 3 ．1 ．1 相关概念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 5 3 ．1 ．2 人．机．环境．管理系统事故分析方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 6 3 ．2 人的本质安全化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 8 3 ．2 ．1 人的行为特性与行为模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 8 3 ．2 ．2 人的失误分类及致因分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 0 I V 万方数据 中南大学硕士学位论文目录 3 ．2 ．3 控制人失误的策略⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 2 3 ．3 机器的本质安全化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 3 3 ．3 ．1 矿山机器设备的特点及可靠性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 3 3 ．3 ．2 矿山机器设备发生事故原因分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一3 4 3 ．3 ．3 提高机器设备可靠性的措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 5 3 ．4 环境的本质安全化分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 6 3 ．4 ．1 矿山环境特性及其影响因素分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 6 3 ．4 ．2 矿山环境的改善与控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 9 3 ．5 管理本质安全化因素的分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 9 3 ．5 ．1 矿山本质安全管理的主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 0 3 ．5 ．2 矿山本质安全管理的能力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～4 0 3 ．5 ．3 加强本质安全管理工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 0 3 ．6 安全事故综合原因论分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 3 ．7 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 2 第四章矿山本质安全化评价指标体系的构建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 3 4 ．1 本质安全型矿山的创建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 3 4 ．1 ．1 创建本质安全型矿山的基本原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。4 3 4 ．10 2 本质安全型矿山基本特征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 3 4 ．1 ．3 创建本质安全型矿山的意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 4 4 ．2 安全评价方法及程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 4 4 ．2 ．1 安全评价方法的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 4 4 ．2 ．2 安全评价的程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 5 4 ．2 ．3 安全评价方法的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 6 4 ．3 矿山本质安全化评价指标体系的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 6 4 ．3 ．1 评价指标体系创建的原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 6 4 ．3 ．2 评价指标的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 6 4 ．4 各项指标的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 7 4 ．4 ．1 人员指标的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。4 7 4 ．4 ．2 机器设备的指标选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 8 4 ．4 ．3 环境指标的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一4 9 4 ．4 ．4 管理评价指标选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 0 4 ．4 ．5 矿山总体指标体系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 1 4 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 2 第五章评价指标权重的确定和评价模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 4 V 万方数据 中南大学硕士学位论文目录 5 ．1 安全评价指标权重方法的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 4 5 ．1 ．1 层析分析法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 4 5 ．1 ．2 模糊评价分析法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 8 5 ．2 评价模型的建立过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 9 5 ．2 ．1 建立模糊评价数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5 9 5 ．2 ．2 多级模糊综合评价模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。6 0 5 ．2 ．3 模糊综合评价合成算子的选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 1 5 ．2 ．4 模糊评价指标隶属度的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 2 5 ．3 本质安全等级的划分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 3 5 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 3 第六章矿山本质安全综合评价应用实例⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 4 6 ．1 漂塘钨矿基本概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 4 6 ．1 ．1 矿区自然概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 4 6 ．1 ．2 矿山开拓、生产现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。6 5 6 ．1 ．3 地质条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 6 6 ．1 ．4 安全管理现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 6 6 ．2 矿山本质安全综合评价指标权值的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 7 6 ．2 ．1 第一层次评价指标权值的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 7 6 ．2 ．2 第二层次评价指标权值的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．6 8 6 ．2 ．3 第三层次评价指标权值的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一6 9 6 ．3 矿山本质安全综合评价⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 4 6 ．3 ．1 单因素隶属度的确定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。7 4 6 ．3 ．2 模糊综合评价的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 4 6 ．4 矿山本质安全化建设方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 8 6 ．4 ．1 人员方面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 8 6 ．4 ．2 机器设备方面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．7 9 6 ．4 ．3 环境方面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8 0 6 ．4 ．4 管理方面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 0 6 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 1 第七章结论及展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．8 2 7 ．1 结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．8 2 7 ．2 展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 3 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．8 4 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 0 V 1 万方数据 中南大学硕士学位论文 目录 攻读硕士学位期间主要研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．9 1 V I I 万方数据 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 ．1 课题研究的背景 矿产资源在人类生存和社会发展进步的重要物质基础。改革开放几十年来， 矿山企业数量激增，效益大幅增加。同时，很长一段时间内，来自管理层的默认 和企业的不重视，使得许多生产领域以牺牲掉周围环境为后果，这正在严重的影 响中国未来的经济可持续发展【1 1 。 在矿山生产建设过程，因为周边的影响，还有矿山管理者自身的不足，导致 矿山企业在生产经营过程中遇到的周边矛盾越来越严重，这些矛盾既危及矿区的 生态环境安全，也同样对矿企周边的社会人文环境安全有影响。所以，我们必须 采取及时有效的方法措施、制定相关对策以应对矿山的可持续发展。 矿山的发展与周边环境的关系是统一而对立的。传统的不计后果的发展模式 显然已经不能适应现代社会高速有效的生活节奏。所以，重视环境保护，把“环 境和经济效益”结合起来搞生产建设，努力践行“生态文明与节能环保相结合” 的党的十七大报告精神，改变经济增长方式，调整产业结构和消费方式，把“人 类与自然【2 J “ 这个需要和谐相处的大家庭的路子坚定从容的走下去。 矿山周边稳定与安全是确保企业健康持续发展的重要内容。矿企周边安全不 仅涉及矿区生态环境安全【3 7 】，也关系到矿区周边社会入文环境的安全，两者息 息相关，都需要引起重视和关注。如果矿企周边安全问题不能得到很好的解决， 极易引发矿山企业与周边社会的矛盾，从而制约企业的正常发展。 现今，基于各方面的不足和缺陷，不合理地对矿山废水、废气以及一些采矿 时出现的废石、矿石渣进行乱排放，严重影响到了矿区的环境安全，进而伴生出 的的各种污染源头包括矿区周围水体、空气和土壤。以上带来的周边环境安全问 题给民众的日常生活及生命财产带来了极大地危害，同时矿山的健康发展也受到 了影响。因此，为了保证我国矿山产业的健康有效发展以及治理环境问题的科学 高效性，做到进一步加深对矿山环境安全【8 叫的讨论研究显得尤为重要。 当前，矿业开发的一项重要内容就是努力探索寻找并建立矿业生产建设的环 境综合安全体系【l0 ’1 1 】。这里面不仅仅是探索环境本身存在的问题及解决的措施 方案，它更要求我们有机地将矿山系统中的人、机器设备和管理因素结合在一起， 将它们共同构成一项矿山系统进行合理、有效的研究。 万方数据 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 本课题立足于矿山周边环境安全及对策问题，为了对矿山周边环境安全问题 进行综合分析，以便为研究相应对策提供科学依据，依据矿山周边环境安全的基 本内容和特性，借助本质安全化方法，正确、及时地对矿山人、机、环境、管理 系统进行本质安全化分析，通过构建矿山本质安全性评价指标体系，确定评价指 标权重，并且建立相应的评价模型，最后再将模型运用到矿山实际当中，并提出 相应的改进措施，为实现建设本质安全型矿山【1 2 J 提供了科学依据。 ．f ．2 课题研究的意义 多年来，矿业发展的过程，带给我们的是沉重的思考和认知。其中，有以快 速牺牲掉环境换取经济利益的“先开发后治理”模式，现在我们回想起来依然 会心有余悸；还有相反的只考虑环境因素的模式，这带来的经济滞后的后果同样 让我们难以接受。最后有需要大量资金支持的开发海外矿产资源模式，这显然也 是不合理的。以作者来看，我国矿山的发展只有走本质安全化道路才是正道 因为我国对本质安全型研究比较晚，所以在这方面我们还需要多向别的国 家进行学习。这其中有～项重要的举措就是多加强同别国之间的联系和沟通，努 力培养自己的高素质人才，取长补短，为我国自主研究矿山的本质安全发展做贡 献。 建设本质安全型矿山，是有效实践科学发展观的必然选择。我们必须坚定不 移地实践下去。作为世界上有名的矿业国家来说，我国以前很大程度上的经济增 长都得益于矿山事业。尤其，现在我国处于产业转型升级阶段，矿业的合理有效 利用更是必然要求，建设本质安全型矿山正是为了更高效有利整合各方资源而提 出的。 建设本质安全型矿山，是维持矿山“又好又快”生产的必由之路。建设本质 安全型矿山，就能得到矿山企业经济和环境良好发展的双丰收，这对于维护好矿 区与职工、家属以及居民之间和谐的关系有相当积极的作用。 建设本质安全型矿山，是改善矿山周边环境的必然选择，也是提高矿山周边 环境安全性能的根本要求。生态建设能有利于促进社会的可持续发展。生态建设 是矿山本质安全化建设重点考虑的对象。将矿山企业建设成为人、机、环境、管 理相统一的本质安全化矿山必然使得矿山周边环境状况得到很大改善，也必然使 得矿山周边环境安全问题得到很大程度地解决。 建设本质安全型矿山，是变矿山行业为安全、可靠、高效的可持续发展的安 全行业的重要手段和途径。以前，我们的矿业发展是可靠性低，消耗大、低产出 的不可持续发展模式。如今，提出本质安全化矿山的建设目标就是要把我们矿山 2 万方数据 中南大学硕士学位论文第一章绪论 建设成为可靠性高，消耗低、投入产出比高的可持续发展型矿山。也是树立“以 人为本【1 3 】’’的执政理念，更是实现“中国梦【1 4 】’’宏伟蓝图的必由之路。 1 ．3 国内外研究综述 1 ．3 ．1 矿山安全评价国内外研究现状及进展 1 国外矿山安全评价发展现状及应用前景 安全评价最早开始于1 9 3 0 年代左右。安全评价被保险公司用来衡量风险程 度，那时候的风险评价为保险公司带来了经济效益，也使得企业免除了风险的担 忧，以上都促使相关风险评价方法的开发和研究。 1 9 6 0 年左右，随着系统安全工程的大力推动，安全评价也有了史无前例的 发展，这就开辟了全面系统的安全评价原理和方法的研究阶段。1 9 6 1 年F T A 事 故树分析 方法被美国的W a t s o n 在评价导弹发射控制系统时提出来。1 9 6 4 年 化工生产危险度量安全评价被美国道化学公司【1 5 】开创了。此后，还有一些不同 的相关评价方法陆续被提出。 伴随着航空航天以及核工业等新兴技术的快速发展，一次意外的安全事故 让每一个人都更加重视安全问题，这就是有名的美国“挑战者“ 号航天飞机爆炸 事故。为此，世界各国开始了更为深入的安全评价研究工作。这其中不乏有研究 成果明显的英国、荷兰、欧盟、意大利等，相关软件被各国开发出来并运用到实 际当中。 作为数学方法的典型代表一模糊评价法应运而生，它对原来的方法和应用范 围都有很大程度的拓展。这其中包括模糊故障树分析、模糊概率评价法等方法。 随着神经网诺技术、专家系统的诞生，计算机和动态的安全评价进入了人们的视 野。新的数学方法和计算机技术被一些西方发达国家广泛运用，安全评级技术在 核工业、环保以及化工行业得到了空前的使用。国外对于非煤矿山的安全评价工 作开发应用和研究主要集中在以下方面 1 没有概率风险评价就不会产生我们现在对矿山的安全评价。这种方法中 系统方法的危险度是通过导致隐患事故概率与隐患可能造成的危害的乘法结果 来确定的，但由于其中隐患发生概率及危害的程度缺乏度量，这种方法使用度不 高。此外，还有很多不同的评价方法，比如罗曼尼教授研究提出的用以确定事故 发生平均周期和单位工作日危险率的安全性指数法；澳大利亚格林的用以评价煤 矿的煤矿操作安全评价法等。所以，可以看出在国际上对矿山进行的安全评价似 乎还程度尚浅，还远远没有达到实用的程度，其研究的水平也不比其他行业的靠 1 上． H | Jo 2 工伤数据库的建立保证了职业病等相关统计工作的有效进行。将评价工 万方数据 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 伤事故类型和致伤原因及程度而开发的危险事故评价方法作为代表，这是美国罗 曼尼教授的研究所得，这种办法的目的是研究出消除或降低事故发生的可能性。 3 随后，安全评价工作广泛使用到了计算机技术 数据库 ，这一技术的 有效推广为实现评价对象自身的危险物化指标和客观属性，系统运行时的数据， 系统现有的灾害事故分类、起因、后果、发展势头的计算机管理提供了可能，并 且在推测系统可能的灾变模式及存在形式、评价过程的有关数据有它的明显的优 势。为确定评价过程中的边界等问题，后来用到了智能人工技术，它开拓了新的 安全评价结构方法和体系。此外，各种各样的安全评价软件应运而生，S A V EI I 安全评价软件包在1 9 8 9 年被来自荷兰的科学家咨询公司研究并开发了出来，还 有类似的软件包也在同一时间相继诞生，其中有美国T M S 公司开发的 S a f e m o d e 软件包和意大利S T A 公司开发的S T A R 软件包，这些都仅仅对项目 单位前期评价有较好的效果。 4 与安全评价系统方法理论一样，有一项技术也得到了空前的发展。那就 是用于安全评价过程的局部关键技术，由于局部关键技术得到了很好的重视，所 以在可靠性研究中占据重要地位的元器件失误效率和能够用与系统安全评价的 概率估计方法也得到了深远的研究和开发。贝叶斯概率理论【1 6 J 在估计化工装置 发生灾变的概率问题上的结合运用产生了深远的影响。 另外，在安全评价中后来运用广泛的人工神经网络技术也拉开了序幕。，历 史上，经过一段时间的发展，P D P P a r a l l e lD i s t r i b u t e dP r o c e s s i n g 网络思想， 尤其是其中的的误差反向传播算法 B P 算法【l7 J 在1 9 8 6 年被J ．L ．M c C e l l a n d 和 D ．E ．R u m e l h a r t 的研究小组提出，这也成为了迄今为止影响最深远，使用最广泛 的网络学习算法。此后，该项技术被广泛研究并使用，得到了空前的发展，其研 究深度不断加深，使用范围不断变广。 2 国内矿山安全评价发展现状及应用前景 安全系统工程在我国首次使用是在1 9 8 0 年左右，当时，我们从别人那里借 鉴过来安全检查表和其他的安全分析方法，经比较、研究后用到了化工、机械、 冶金等相关行业领域，也取得了一些研究成果了进展，当时，不少生产经营单位 运用安全检查表对企业生产过程中可能出现的危险有害因素进行分析。一些危险 性较大的企业，比如石油，易燃易爆物品生产单位还借助于火灾、爆炸危险指数 评价法，这些办法用到相应的企业都起到了一定的安全分析和评价作用。 在1 9 8 6 年危险程度分级【1 8 】被提出来，并且相关的科研单位也被原劳动人事 部制定进行相关的科研项目。第一个进行的是1 9 8 7 年开展的机械厂的安全评价 工作，是由原来的机械电子部门向上面报出来的，且诞生了第一个安全评价标准。 通过多年对大量的生产单位生产数据进行重点调研和记录，并以此为依据作为机 4 万方数据 中南大学硕士学位论文 第一章绪论 械工厂危险程度分级的研究基石。另一方面，采用安全检查表、专家赋