煤矿安全评价指标体系确定原则及其应用分析.pdf

2 0 0 5 年1 2月 矿 业安 全 与环保 第3 2 卷第6 期 煤矿安全评价指标体系确定原则 及其应用分析 曾 强 新疆煤炭科学研究所， 新疆 乌鲁木齐 8 3 0 0 9 1 摘 要 针对新疆煤矿安全生产及管理特点， 应用安全系统工程理论和方法， 结合灰色系统理论 ， 对 煤矿安全评价体系确定原则进行了分析。同时， 基于煤矿安全管理持续改进、 不断完善理念， 提出确定 煤矿安全评价指标体系的大系统原则和“ 三度” 原则， 并指 出事故是灰色的。分析 了体系的应用方向。 关键词 大系统； “ 三度” 原则 ； 灰色系统 ； 安全评价 中图分类号 T D 7 9 ； X 9 1 3 ． 4 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 8 4 4 9 5 2 0 0 5 0 6～0 0 7 9 ～0 3 近年来 ， 国家加大了煤矿安全方面的工作力度 ， 要求对煤矿进行安全评估及评价。然而， 由于煤炭 行业安全投入先天不足， 区域矿井生产及 管理特点 大不相同， 安全评价基础性研究工作 尚不深入 ， 加之 生产过程中不确定因素多 ， 给科学 、 有效地 开展这项 工作带来 了一定困难 。作者在对新疆煤矿安全生产 特点分析的基础上 ， 结合安全系统工程原理 ， 对煤矿 安全评价指标体系确定原则进行分析 ， 以期 有助 于 系统、 科学地开展煤矿安全评价工作。 1 新疆煤矿安全生产和管理特点 1 矿井生产规模小 ， 8 0 ％以上矿井生产能力都 在 9万 t ／ a以下 ， 限制了正规 、 先进采煤方法的选择 。 2 采煤方法落后， 回采率低， 工作面安全生产条 件恶劣。 3 全矿井通风系统相对简单 ， 但区域小系统 如 回采工作面等 相对复杂 ， 有效通风能力差 ， 安全 隐 患较多 。 4 井巷未能保证全部支护， 围岩不稳定。 5 矿井基本上都是一采一掘， 系统较为单一。 6 原煤生产 的季节性较强 ， 销售 旺季时超能力 生产现象比较突出， 势必强化生产 ， 忽视安全。 7 采煤及安全专业技术人才严重匮乏， 生产过 收稿 日期 2 0 0 5 0 3 1 8 作者简介 曾 强 1 9 6 9一 ， 男， 新疆奇台人， 高级工程 师， 注册安全工程师， 1 9 9 2年毕业于西安矿院矿山通风与安全 专业， 一直从事矿山安全技术研究工作， 曾获省部级科技进步 二等奖。 程中的安全技术问题不能及时有效解决。 8 区内煤矿多属个体及私营业主， 片面追求经 济效益 ， 安全认识不到位。 以上特点 决定 了新 疆地 区煤矿安 全生产 的现 状 ， 在现有条件 包括产业政策 、 资金 、 人才等 下， 尚 不能完全解决上述问题。因而要求煤矿安全评价体 系应有 针对性 、 科学 性 、 系统 性 ， 循序 渐进 地不 断 完善。 2 煤矿安全评价现有指标局限性分析 2 ． 1 安全 系统工程方法与煤矿安全评价 煤矿安全评价与安全系统工程不可分割。所谓 安全系统工程 ， 就是用系统工程的方法识别 、 分析和 评价系统的危险性。其中系统安全分析是安全系统 工程中的核心 内容 ， 是安 全评价 的基础。只有对系 统进行深入 、 细致 的分析 ， 充 分了解 、 查 明系统存在 的危险性， 统计事故发生的概率、 伤害及损失程度， 才能有针对性地采取 安全措施 ； 同时可 以掌握事故 发生的机理和途径 ， 为预先安全评价及现场综合安 全评价提供理论依据。 安全 系统 工程 方 法有 多 种 ， 其 中安 全 检查 表 S C L 和事故树分析 m 在煤 炭行业应用最 为广 泛。基于安全检查 表较强的可操 作性 ， 煤矿安全评 价采用 的多是这种形式。 2 ． 2 安全评价指标局限性分析 煤矿生产系统按功能一般可分为采掘、 通风、 供 电、 排水及提升运输 等 ； 按 区域可分为 回采区域 、 开 拓准备 区域等。 目前煤矿安全评价中应用的安全检 查表， 一般都是按系统划分， 将系统安全评价总分值 7 9 维普资讯 2 0 0 5 年1 2月 矿 业安 全 与环保 第3 2 卷第6 期 按子系统分解 ， 然后子系统中具体指标再赋值。 由于煤炭行业区域差别大 如煤层赋存 、 开拓方 式 、 采煤方法 、 管理模式 等 ， 同时安全系统工程基础 研究较薄弱 如事故原因分析不完善 、 不深入； 事故 概率统计资料不完善； 事故损失统计资料不完善 等 ， 这些因素导致现有煤矿安全评价指标的赋值具 有一定局限性， 具体表现在 同一安全规程、 规范下 确定的不同省区的煤矿安全评价内容、 指标、 赋值标 准各不相同； 同一评价标准评价不同灾害程度、 不同 危险程度 的矿井 ， 不能 反映矿井 系统 的安 全程度。 这些局 限性导致全国煤矿安全评 价工作 的 同一性 差、 评价指标随意性大、 系统性、 科学性差。实际评 价过程中则表现为重形式、 轻内容、 轻过程， 未能完 全达到国家实施安全生产评可证制度的初衷 。 采用这种模式 、 理念 的安全评价 ， 对提升行业整 体安全管理水平作用有限。同时不能系统地积累、 科学分析行业事故统计资料， 使安全系统工程方法 在煤矿的深入应用受到局限。 3 安全评价指标体系确定原则 3 ． 1 大系统及“ 三度” 原则 基于上述局限性分析， 对煤矿而言， 其评价指标 的分析和确定首先应纳入生产大系统 F u l l s y s t e m ， 即具体安全评价工作的范畴、 内容是基于具体煤矿， 其评价的指标确定和赋初值是以现行 煤矿安全规 程 、 规范、 技术标准为依据而衍生的， 并不断改进、 完善。此即“ 大系统原则” 。 由于煤矿井下生产系统具有相对闭锁的特点 ， 系统内各要素相互关联性很强。这个特点从系统性 的角度决定了事故树 F F A 方法应用 于煤矿安全评 价的适应性强。基于上述分析 ， 在 “ 大系统原则” 基 础上， 以事故树分析方法为基础， 全面研究分析所评 价煤矿生产过程中已发生的事故 、 可能发生的事故 ， 建立其事故树模型， 确定其事故树集合和基本事件 集合。以矿井基本事件集合为基础， 结合基本事件 的损失严重度、 结构重要度⋯、 概率重要度n 即“ 三 度” 原则 综合给各基本事件 或中间事件 赋权。并 以基本事件集合为基础， 结合现行 煤矿安全规程 、 规范、 技术标准衍生确定所评价煤矿的安全评价指 标体系并赋初值， 见图 1 。 1 基本事件损失严重度原则 ， 即具体煤矿“ 大系 统” 中具体一个基本事件导致事故发生后产生的损 失严重程度。根据事故统计资料， 将大系统中导致 各类事故发生的所有基本事件按损失严重度进行排 序。同一基本事件可能在不同事故树中出现， 其损 8 0 失严重度可加权计算。该排序影响该矿安全评价指 标体系中该基本事件或指标的赋值， 损失严重度越 大， 该基本事件赋值越高。 图 l 确定煤矿安全评价指标体系的原则 2 基本事件结构重要度原则， 即具体煤矿“ 大系 统” 中各基本事件在某事故发生模式中所处的地位 不同， 其对顶上事件 即该事故 的影响也不同。基 本事件结构重要度越大， 导致顶上事件 即事故 发 生的可能性越大。同一基本事件可能在不同事故树 中出现， 其结构重要度可加权计算。该排序影响安 全评价指标体系中该事件或指标的赋值， 结构重要 度越大， 该基本事件赋值越高。 3 基本事件概率重要度原则， 即具体煤矿“ 大系 统” 中各基本事件发生的概率的变化对顶上事件 即 事故 发生概率的影响。基本事件概率重要度越大， 通过降低其概率， 顶上事件 即事故 发生概率降低 越大， 事故越不易发生。同一基本事件可能在不同 事故树中出现， 其概率重要度可加权计算。该排序 影响安全评价体系指标中该基本事件或指标的赋 值， 概率重要度越大， 该基本事件赋值越高。 综上所述 ， 具体煤矿安全评价体系的具体指标 权值的确定由下面函数确定 p 式中 f 体系中 指标 基本事件 赋值函 数 ； 体系中 指标 基本事件 损失严 重度 因子 ； 体系中 指标 基本事件 结构重 要度因子 ； 。 体系中 指标 基本事件 概率重 要度因子 。 各指标 基本事件 赋值由该函数确定， 由此构 维普资讯 2 0 0 5 年1 2月 矿 业安 全 与环 保 第3 2 卷第6 期 成所评价矿井的安全评价指标体系。 该指标体系一 旦建立， 应持续稳定、 完善。 通过不断改进安全工作， 使矿井安全管理水平纵向持续提高 、 横向不断完善。 3 ． 2 事故是灰色的 煤矿生产的复杂性， 决定了煤矿是一个典型的 灰色系统。所谓灰色系统 ] ， 就是 系统 内部 的信息 不完全 ， 它既不是完全 已知 的 即白色系统 ， 也不是 完全未知的 即黑色 系统 。黑色 、 灰色和白色是一 个相对概念。没有绝对 的白色系统 ， 任何 系统总有 未知的部分 ； 也没有绝对 的黑色 系统， 既然 一无所 知， 就无所谓系统的存在。对于事故来说， 可以认为 是一个灰色的系统。这是因为人们现有的认知能 力、 认知手段不能完全认识事故发生的所有原因、 途 径、 作用方式及其程度等。但这并不影响以事故树 分析为基础、 以“ 大系统” 、 “ 三度” 为原则确定煤矿安 全评价指标体系的科学性和适用性。 4 应 用分析 4 ． 1 应用体系框架 煤矿安全评价指标体系应用框架见图2 。 基于安全 系统工程 事故树 原理提 出 走 系统原 则 ，三 度原则 具体煤矿各类事故分析与事故树 系统基本事件集合的确定 1 从 系统的设备、 技术、 管理方面分析 2 从 系统中机械、 物和环境因素分析； 3 从 系统中人的不安全行为方面分析 4 从 0理 意识方 面分析 ； I 1 从 管理 方面分 析 ⋯⋯ 结合事故统计资料，给予系统基本 事件集合或各类事故以 “ 三度原则” 综合赋 权 分析 确定矿 井安 全 目标 ，结合上 迷 理论、方法，选择合理 、有效途径 实现 目标 满足 当前 煤矿 开展 安 全评价 工作和 实施 安 全许 可证 制度 ，符合 现 实需 } 煤矿有关规程、规范对 即 S CL 持续改进矿井安全状况 L网． I建立本矿井职业安全健康体系 不断完善安全管理体系 厂 ] 反馈r r k 与其他已有管理体系有效衔接 图2 安全评价指标体系应用框架示意图 4 ． 2 应用分析 针对具体煤矿而言， 其安全管理是一个不断 自 我完善的过程。对其安全状况的评价有两个层面的 含义 一是横向上 即面上 评价其与现行规程、 规 范、 技术标准的符合程度。这一点在煤矿生产的任 何阶段、 管理的任何层次都存在； 二是纵向上评价煤 矿安全状况的改善程度 。横 、 纵两个方面、 多个层次 构成立体的煤矿安全评价 、 管理体系。 应用图 2体系框架 ， 在对煤矿企业开展初次评 价时， 就全面系统地完成该矿井的事故树集合和基 本事件集合的建模工作， 确定系统评价体系， 随后根 据对事故的掌握程度， 选择适合当前技术、 管理和认 识水平的评价层次 如有些方 面可分析至事故树的 中间层次 ， 结合“ 三度” 原则对系统赋初值 。同时在 全面评价系统要素与规程、 规范、 技术标准符合程度 的基础上， 从定量的角度评价基本事件集合或中间 事件与规程、 规范、 技术标准的符合程度。这个过程 是动态的， 不断完善的。初试体系 即系统的事故树 集合 一旦建立， 应保持相对的稳定性。 煤矿在这个初始体系的引导下， 一方面运用 F T A方法可 以寻求预防事故发生 的最 佳途径 ； 另一 方面在确定煤 矿安全管 理预期 目标时 ， 运用灰色系 统理论 G M [ 1 ， 1 ] 模型结合 F r A进行 目标预测， 可为 安全管理决策提供可靠依据。同时利于煤矿安全监 管部门全面 、 系统地把握综合安全状况 。 随着国家安全管理趋势从控制伤亡人数 向建立 职业安全健康管理体系迈进， 这种以“ 大系统” 原则、 “ 三度” 原则为基础体系的煤矿安全评价工作， 将为 煤矿实施职业安全健康体系提供充实内涵， 是煤矿 实现广义本质安全化 的有效途径。 5 结束语 1 基于煤矿生产 系统相对 闭锁性 特点 ， 系统 中 各要素 技术的、 管理的、 环境的及事故的等 相互关 联性较强 ， 事故树 F r A 方法应用 于煤矿安全评价工 作具有很强的适应性 。 2 基于事故树 F r A 方法， 提出确定煤矿安全评 价指标体系的“ 大系统” 原则和“ 三度” 原则， 对煤矿 安全评价工作 、 管理工作具有较强的指导作用 ， 是煤 矿实现广义本质安全化 的有效途径 。 3 基于“ 大系统” 原则和“ 三度” 原则建立的煤矿 安全评价指标体系， 一方面需要不断强化事故统计 工作， 充实、 完善事故统计资料； 另一方面需要不断 深入研究事故机理， 完善事故树模型。 参考文献 [ 1 ]沈斐敏． 安全系统工程基础与实践[ M] ． 北京 煤炭工业 出版社 ， 1 9 9 1 [ 2 ]邓聚龙． 灰色系统理论教程[ M] ． 武汉 华 中理工大学出 版社 ， 1 9 9 0 [ 3 3曾强． 对我区煤矿开展安全评价工怍的探讨[ J ] ． 新疆煤 炭 ， 2 0 0 4 ， 3 1 71 9 责任编辑 吕晋英 81 维普资讯