煤矿本质安全管理综合评价体系模型与应用.pdf

第 卷第 期重庆大学学报 年 月 文章编号 煤矿本质安全管理综合评价体系模型与应用 收稿日期 作者简介杜春宇 女北京科技大学土木与环境工程学院博士研究生平顶山工学院管理工程系教授研究方向 为安全工程 杜春宇陈东科杜翠凤宋存义 北京科技大学 土木与环境工程学院北京 平顶山工学院 管理工程系河南 平顶山 摘要为了减少和控制煤矿事故的发生建立健全一套动态的人机环境信息管理文化和谐统一的安全管 理体系实现其本质安全化的目标 根据煤矿安全管理的基本原理设计了用于评价煤矿本质安全管理的指标体系 并利用模糊层次分析法建立了三级综合评价模型对神东补连塔煤矿和平煤天安十二矿进行了本质安全管理进行了 综合评价 评价结果与煤矿企业实际基本吻合此方法比较好的解决了系统多指标的综合问题 可广泛应用在对煤 矿本质安全管理的综合评价 中图分类号 文献标志码 煤炭是中国的基础能源也是国家能源安全的 基石 国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干 意见中进一步强调了煤炭工业在国民经济中的重 要战略地位指出了煤炭将长期是我国的主要能源 煤炭工业的持续稳定健康发展直接关系着中国能 源安全和建设全面小康社会目标的实现 预防和控 制煤矿重特大事故的发生促进煤矿安全生产形势 的根本好转已成为国家和政府层面上急需解决的重 大问题是中国安全生产工作的核心任务 对于煤矿这样复杂的人机环境系统完全 依靠过去注重的安全技术系统的可靠性还不足以 完全杜绝事故 只有构建煤矿本质安全管理体系 才能减少和控制煤矿灾害的发生 实现零事故的 目标 欢迎访问重庆大学期刊网 h t t p //q k s .c q u .e d u .c n 确定煤矿企业本质安全管理体系的评价 指标 评价指标的确定原则 评价指标应能体现煤矿企业本质安全管理水 平的任务目的和要求 评价指标应以横向比较为主把横向比较和 纵向比较结合起来 通过横向对比可以了解煤矿 企业在同行业中的位置和竞争能力而纵向比较则 可以揭示煤矿企业发展变化的趋势 评价指标中定量指标与定性指标相结合 对 于那些能够通过统计或会计资料计算的管理效果 应尽可能采取定量方法得出精确肯定的分析而对 于那些难于定量表示的效果则应作较详细的定性 说明以便对煤矿企业管理水平做出全面客观的 评价 评价指标应作到现实能力评价与潜在能力评 价相结合 一个本质安全管理方案实施后不仅要 在近期见效而且也要在若干年后见到成效 评价指标应作到过程评价与结果评价相结 合 过程评价是指对各项基础管理和专业管理等的 评价 煤矿企业本质安全管理是一个有目的的由一 系列活动所组成的过程且过程与结果的关系是复 杂的不总是表现为正相关关系 所以在评价时 应以结果为主同时兼顾过程的评价 评价指标应遵循不相容原则 煤矿企业是一个系统其本质安全管理水平的 好坏可以从多方面反映出来而且这些因素又是相 互交叉相互联系的 如果过分强调评价指标的独 立性就会增加评价模型的复杂程度势必违背可操 作性原则 因此将每一个指标看成是一独立的确 定的集合不同方面的内容分别纳入不同的指标中 同层次中的不同指标在内容上互不重复或相容 评价指标的内容 根据上述原则和我国煤矿企业本质安全管理目 标与定位把煤矿企业本质安全管理体系划分为 类含 个指标和 个分指标如表 所示 表 煤矿本质安全管理综合评价指标体系及其权重 二级系 统指标 综合 权重 二级系统指标综合权重二级系统指标三级系统指标综合权重 煤矿从业人员的本质安全化 安全心理 安全生理 安全技术素质 安全教育状况 煤矿机械设备的本质安全化 矿用防爆电气设备 矿用一般电气设备 矿用设备的定期检测 日常检查维修 煤矿工作环境的本质安全化 井下自然环境因素 井下作业环境因素 煤矿组织管理的本质安全化 安全性评价 安全生产责任制 安全措施 危险源检查监控与应急救援 体系 安全生产管理机构和管理人员 注册安全工程师数量 安全资金的投入 事故统计和处理制度 井下安全动态信息 煤矿企业本质安全文化 法律法规标准规范的执行 井上井下环境保护管理 自愿规范安全行为 安全标识 作业人员准入管理 安全心理 急躁心理 省能心理 侥幸心理 盲动心理 麻痹心理 逆反心理 安全生理视觉 听觉 嗅觉 味觉 知觉 井下安全静矿井瓦斯等级鉴定报告 态信息矿井煤尘爆炸性鉴定报告 矿井主要通风机性能测试报告 矿井主要排水泵性能测试报告 矿井主要提升机性能测试报告 安全生产许可证 矿长安全培训合格证 管理人员安全培训合格证 特殊工种安全培训合格证 井下安全动矿井安全监测表 态信息矿井通风监测表 矿井瓦斯检查表 矿井粉尘浓度检查表 矿井主要设备完好率 矿井电气设备失爆率 矿井主要安全设施检查表 矿井主要安全装置检查表 井下自然环围岩岩性因素 境因素 地质构造因素 开采深度因素 围岩含水性因素 煤层瓦斯含量因素 煤层自然发火因素 煤尘爆炸性因素 井下作业环环境支护因素 境因素 环境通风因素 作业空间因素 环境温度因素 环境湿度因素 作业光度因素 环境噪声因素 环境粉尘因素 环境气体成分因素 重庆大学学报 第 卷 欢迎访问重庆大学期刊网 h t t p //q k s .c q u .e d u .c n 评价指标的关联性 煤矿本质安全管理是指在一定经济技术条件 下在煤矿全生命周期过程中对系统中已知规律的 危险源进行预先辨识评价分级进而对其进行消 除减小控制实现煤矿人 机 环系统的最佳匹配 使事故降低到人们期望值和社会可接受水平的风险 管理过程 依据煤矿本质安全管理的目标定位和 等提出的本质安全原理和设计方法表 设 计了煤矿企业本质安全管理评价体系关系图 表 常用本质安全原理和关键词 原理解释 最小化减少危险物质的数量 替代使用安全的物质或工艺 稀释或缓和 在安全的条件下操作例如常温常压和液态 损坏最小化 改进设计和操作使损失最小化例如装置隔 离等 简化简化工艺设备具有容错功能 容错使工艺设备具有容错功能 避 免 碰 撞 效应 设备设施有充足的间隔布局或使用开放结 构设计 避 免 组 装 错误 使用特定的阀门或管线系统避免人为失误 状况清楚避免复杂设备和信息过载 容易控制减少手动装置和附加的控制装置 图 煤矿企业本质安全管理评价体系指标关联图 建立多级模糊层次综合评价模型 模糊层次综合评价法是将模糊数学与层次分析 法相结合的一种系统评价方法 它比较好的解决了 系统多指标的综合问题是迄今为止较为先进的评 价方法 笔者所建立的煤矿本质安全管理综合评价 体系是一个多级的模糊层次综合评价模型其框图 如图 所示 现分述 确定评价因素集 与评语集 确定评价因素集 在表 层次中分别用 来表示煤矿职工安全心理职工安全生理 煤矿作业人员准入管理则得评价因素集 类似地在分指标层中分别用 来表示急躁心理 省能心理矿井主要 安全装置检查表则得评价因素集 其余类推 图 煤矿企业本质安全管理多级模糊 层次综合评价模型框图 确定评语集 对指标的评语目前有几种类 型三级评语集五级评语集七级评语集和九级评 语集 其中三级评语集过于粗略七级九级评语集 又过于详细繁琐 从评价的简便出发将评价结果 分为煤矿本质安全管理 煤矿本质安全管理 煤矿本质安全管理煤矿本质安全 管理 和非煤矿本质安全管理五个档次 并用评语集 表示 计算单因素评价矩阵 定量指标的单因素评价 根据先进性动态性和可比性确定定量指标 因素的合理取值范围 煤矿本质安全管理级 分以上煤矿本质安全管理级 分煤矿 本质安全管理级 分煤矿本质安全管理 级 分和非煤矿本质安全管理 分以下 而对一些不宜统一的定量指标仅给出它们的大致 范围以便使所建模型具有较强的通用性 建立隶属函数确定隶属度 确定了各定 量指标的合理取值范围后就可以建立每个指标因 第 期杜春宇等煤矿本质安全管理综合评价体系模型与应用 欢迎访问重庆大学期刊网 h t t p //q k s .c q u .e d u .c n 素的隶属函数了 的取值范围与评语集 相对 应的五个区间 若将 看成是某个区间上的普通集合则会 造成两个区间边缘点数值相差不大而评语相差一 个级别的不合理现象为了消除这种不合理现象需 作模糊化处理 具体做法是设在中间区间的中点 其隶属函数取最大值 而在相邻两区间的中点 其隶属函数取最小值 连结 与 即得 对评 语等级 的隶属函数 根据各指标的特性拟定其隶属函数为线性函 数并且满足若 则 如 职工安全培训状况通过作图如图 和计算求出其隶属函数表达式 图 对 的线性隶属函数 其隶属函数的数学表达式                                          根据上述隶属函数即可求得对 的评价结 果 定性指标的单因素评价 建立隶属函数 对于定性指标的单因素评价较 难给以定量化通常都是采用模糊统计的方法 模 糊统计量让参与评价的各位专家按预先划定的评 价标准给各评价因素划分等级然后依次统计各评 价因素属于等级 的频数 并进一步求得 式中 的次数 参与评价的专家人数 的隶属度即隶属函数 且称 为指标 的单因素评价它是评语集 上的模糊 子集 计算单因素评价矩阵 综合上述定性指标与定量指标的评价结果即 可求得单因素评价矩阵 如煤矿从业人员本质安全 化共包括 个指标职工安全心理 职工安全生理 职工安全技术素质 职工安全教育状况 设 其单因素评价结果分别为 将上述评价结果作适当排列即得单因素评价 矩阵                               依次类推可求得其它单因素评价矩阵 用层次分析法确定指标权重 按照层次分析法和 网络法求得了各指标和 分指标的权重 再求其平均值就得到各指标和分 指标的综合权重如表 所示 重庆大学学报 第 卷 欢迎访问重庆大学期刊网 h t t p //q k s .c q u .e d u .c n 综合评价 本计算过程是按照表 的层次结构由右而左进 行的 设右层中同隶属于左层某个元素或指标的 个 元素或分成指标的单因素评价矩阵为 又知该 个元素的权重向量 则 该左层元素或指标的单因素评价为             将总评判指标 按加权平均法 确定参数的具体值 按加权平均法得 若总评判指标 已归一化则 设预先给定的与 对应的分数集为 则评价结果也可表示为 表示被煤矿企业本质安全管理水平的得分 实例分析 为了检验所建煤矿企业本质安全管理水平评价 模型的科学性和实用性选择了中国神华能源股份 有限公司神东煤炭公司神东补连塔煤矿和平煤天安 十二矿其两个公司规模效益和管理水平各不相同 的煤矿企业进行了试评 经过数次反复和上机运 算最终得出二个煤矿企业本质管理水平的评分中 国神华能源股份有限公司神东煤炭公司神东补连塔 煤矿 分平煤天安十二矿 分 评价结果与煤 矿企业实际基本吻合 神东煤炭分公司 年至 年实现了连续 年产量千万吨增长开创了世界煤炭史上的奇迹 在全国率先建成了国内亿吨级特大型煤炭生产基 地生产能力居国内第一世界第三 实现了生产规 模化技术装备现代化队伍专业化和管理手段信息 化成为世界生产规模最大现代化程度最高的井工 开采煤炭企业 主要经济技术指标均达到了世界同 行业领先水平 试点单位神东补连塔煤矿没有发生 重伤以上事故 年百万吨死亡率为 大大 低于国有重点煤矿 和全国煤矿 的平均 水平 与其他采矿业安全水平较高的国家相比如 美国 年到 年百万吨死亡率为 南非 年为 波兰为 印度为 平煤天安十二矿是平煤高突矿井中首家由中 国煤炭工业协会命名的行业级双高矿井 十二矿始 建于 年初设能力年产 万吨后经技改和扩 建提高到 万吨 年矿井首次实现达产 年突破 万吨大关 年产量 万 吨 年 万吨 年 万吨 项指标 创历史最好水平并跻身于全煤行业文明矿河南省 安全生产先进煤矿全国行业级双高矿井行列矿井 步入新的发展时期 结论 应用多级模糊层次方法进行煤矿本质安全管理 体系进行综合安全性评价可以将定性的问题进行 定量评价合理地反映煤矿本质安全管理的现状 便于各个煤矿根据评价结果采取相应的措施 提高 煤矿本质安全管理的水平 通过对煤矿本质安全管理综合评价可以确定 煤矿企业某一时期的本质安全管理状况用于指导 下一时期的安全管理工作其结果可作为矿与矿之 间进行本质安全管理评价的依据可以改善目前的 安全管理状况 参考文献 刘增良主编 模糊技术与应用选编 北京北京航空 航天大学出版社 张延欣王翠云 多级模糊层次综合评价方法在企业评 价中的应用 郑州工学院学报 白思俊 系统工程 北京电子工业出版社 肖辞源 工程模糊系统 北京科学出版社 郭齐胜杨秀月王杏林等 系统建模 北京国防 工业出版社 叶义成柯丽华黄德育 系统综合评价技术及其应用 北京冶金工业出版社 编辑张小强 第 期杜春宇等煤矿本质安全管理综合评价体系模型与应用 欢迎访问重庆大学期刊网 h t t p //q k s .c q u .e d u .c n