某矿山企业危险源辨识与控制毕业设计.docx

西安石油大学本科毕业设计(论文)本科毕业设计（论文）开题报告 题 目： 某矿山企业危险源辨识与控制 学生姓名： 院 （系）： 专业班级： 安全2班 指导教师： 完成时间： 2013 年 03 月 08 日 钻井生产过程安全技术摘要:对于石油院校的安全专业本科学生来说，石油安全的学习十分重要，但由于没有一本贯穿油气开采、储运、加工全过程和易于本科生理解的教材，教学工作十分不便，因此，老师结合教学实际准备编写适合本科教学使用的石油安全教材石油安全工程。本毕业论文的主要目的是协助老师完成石油安全工程第二章前三节的编写。通过资料搜集、整理、消化、吸收、分析、归纳，本论文介绍了钻井的目的、钻井的类型、钻井的工艺过程；探讨了钻机、钻井工具、钻井液、钻井作业人员等钻井系统的组成部分；介绍了钻井作业过程的人身伤害事故及其预防措施和钻井生产复杂情况处理与预防。在对钻井工程概述和钻井系统设备认真分析和总结后，提出了钻井伤害事故和复杂情况的预防措施。较好完成撰写本文的目标。关键词: 钻井工程 钻机 钻井安全技术Drilling process safety technologyAbstract: For the safety of petroleum undergraduate college students, oil security is very important to learn, but the absence of an oil and gas exploration throughout, storage, processing the whole process understandable and easy to undergraduate teaching materials, teaching is very inconvenient, so teachers with the teaching practical preparations to prepare for undergraduate teaching materials used in oil security oil safety engineering. The main purpose of this thesis is to assist the teacher to complete the oil security project Chapter three quarters of writing.Through data collection, collation, digestion, absorption, analyze, summarize, this paper describes the purpose of drilling, drilling type drilling process; explores the rig, drilling tools, drilling fluids, drilling rig personnel system components ; describes the drilling process personal injury accidents and their prevention and treatment of drilling production complex situations and prevention. Overview on drilling engineering and drilling system equipment carefully analyze and summarize, the proposed drilling injuries and complex situations preventive measures. Better finish writing goals.Keywords: Drilling engineering Drilling rig Drilling safety technology1. 课题的意义 矿山行业涉及多项产业, 地域分布广阔, 点多面广, 各类型的采矿点达 20 余万处, 且绝大多数在偏远山区, 从业人员约 2 千万人。尽管国务院颁布/ 三定0方案和5矿山安全法6等法律法规, 严格要求要以监督执法为手段, 以矿山企业为中心, 以保护矿山职工的安全健康为根本, 以遏制重特大事故为目标, 以防范为重点, 结合矿山企 业的特点, 进行/ 调查、 依法监察, 建立健全企业自我约束机制、激励机制和责权追究机制, 积极推进矿山安全的法制化建设, 努力使矿山安全生产状况趋于稳定好转。但是矿山事故还频频不断，究其原因还是矿业生产的特点, 极易发生火灾、水灾和顶板垮塌等重大安全事故。如果不能及时得到妥善处理, 将会造成无法挽救的损失。对于矿山主要是地下开采，要在了解矿山安全生产状况的情况下, 对其重大危险源进行辨识与控制, 并且针对危险源区域编制切合实际的可操作性强的应急预案程序, 将可能发生的事故损失降低到最小。要发展矿业生产, 保障我国的资源、能源供应安全, 支持我国今后国民经济的高速发展, 必须高度加强矿山安全工作, 保证矿山工人的生命财产安全。在生产建设活动中一旦发生事故，给人们带来的不幸常常是巨大、惨痛和难以弥补的。这一点，已被越来越多的科技专家、企业家和政府官员所认识。2. 国内外研究现状我国是世界上最大的产煤国，煤炭产量占世界煤炭总产量的百分之四十左右。煤炭在国民经济中占有战屡地位。但我国又是煤矿灾害发生最多的国家，矿山事故发生不断。受地质、环境的影响比较大，因此避免不了会有重大危险源的出现，我们也不断地研究煤矿事故，探索安全高效的采煤方法。20 世纪 70 年代以来，预防重大工业事故已成为各国社会、经济和技术发展的重点研对象之一，引起国际社会的广泛重视。随之产生了“重大危害”、“重大危害设施(国内通常称为重大危险源)”等概念。为了预防重大工业事故的发生，降低事故造成的损失，必须建立有效的重大危险源控制系统。重大危险源控制系统一般应包括重大危险源辨识、评价、安全监察和应急预案等部分。其中辨识与评价是整个控制系统的基础。它要求人们在深入研究重大工业事故的发生原因、过程和规律，弄清重大工业事故的伤害机理的基础上，提出重大工业危险源的辨识标准和评价方法，并且提供科学实用的重大工业危险源辨识、评价工具软件。 英国是最早系统地研究重大危险源控制技术的国家。1974 年英国卫生与安全委员会设立了重大危险咨询委员会，负责研究重大危险源的辨识、评价技术和控制措施。1993年第 80 届国际劳工大会通过预防重大工业事故公约和建议书。该公约要求各成员国制定并实施重大危险源辨识、评价和控制的国家政策，预防重大工业事故发生。为促进亚太地区的国家建立重大危险源控制系统，ILO 于 1991 年 1 月在曼谷召开了重大危险源控制区域性讨论会。1996 年 9 月，澳大利亚国家职业安全委员会颁布了重大危险源控制国家标准和实施重大危险源控制的规定。 20世纪90年代初，我国开始重视对重大危险源的控制和评价。“重大危险源评价和宏观控制技术研究”、“矿山重大危险源辨识评价技术”分别列入国家“八五”“九五”科技攻关项目。“十五”期间，相继开展了重大危险源安全规划与应急预案编制技术研究。国家科技攻关项目“矿山重大瓦斯煤尘爆炸事故预防与监控技术”，也将矿井瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价、瓦斯煤尘灾害及事故隐患的辨识和检测等内容列为研究目标【1】“九五”国家科技攻关计划“矿山重大危险源的辨识与评价技术研究”课题验收意见。早在1906年，美国u.s钢铁公司董事长E.H.凯里在总结了公司中发生的一系列恶性事故教训后，把公司原来的“质量第一、产量第二”的经营方针，改变为“安全第一、质量第二、产量第三”。这一方针的改变，以及所采取的一系列有效的安全生产措施，不仅缓和了劳资双方的紧张关系，保障了人身和设备的安全，而且使企业经济效益获得了极大的提高。“安全第一”方针所取得的成功，震动了世界实业界的有识之士，群起而步其后尘。2.1矿山危险源辨识防止事故发生的第一步是辨识或确认重大危险源。虽然危险源到目前还无确切的界定。但一般认为危险源是指可能造成人员伤害、财产损失和环境，可以是存在危险的设备、设施或系统。根据重大危险源在事故发生中的作用。结合事故致因理论, 笔者认为矿山重大危险源可分为实体型和虚体型。虚体型危险源包括人、机、环境三方面的因素。实体型危险源是指煤矿生产活动中，实体存在的危险物质或能量超过临界值的物质。是生产系统危险和事故的内因。是造成灾害事故的物质决定因素。虚体型危险源是可以人为控制的。因此, 导致实体型危险源失控的各种因素是危险源监控管理的主要对象。由于虚体重大危险源是以实体由于虚体重大危险源是以实体重大危险源为依靠的, 在此, 以实体重大危险源为准来分类讨论各虚体重大危险源的种类。和矿外水源水灾; 煤尘爆炸分为煤尘爆炸和煤尘与瓦斯爆炸; 顶板冒顶分为采空区冒顶和工作面冒顶。2.2矿山重大危险源的评价 危险源评价的起源危险源评价起源于20 世纪30 年代的美国, 到现在已经有70 多年的发展。1993 年国际劳工大会通过了5预防重大工业事故公约6, 标志着重大工业危险源的管理进入了新的时代。1997 年我国对重大危险源开始了登记和申报, 它标志着我国对重大危险源开始了规范化管理。实质及作用危险源评价是对系统中存在的危险物质进行定性和定量的评价, 得出系统发生危险的可能性及其严重后果的评价。通过评价可以寻求最低的事故率、最少的损失和最优的安全投资效益。评价方法矿山重大危险源的评价方法主要有: ( 1) 安全检查表法( SCL) , 此方法简单、易行, 可对系统进行定性的评价; ( 2) 预先危险分析法( PHA) , 在系统设计之初, 对系统进行初步定性评价; ( 3) 故障类型及影响分析法( FMEA) , 根据各子系统的故障类型来定性的对系统评价; ( 4) 危险可操作性研究(HAZOP) ;( 5) 事件树分析法(ETA) , 利用事件树来定性定量评价; ( 6) 故障树分析法( FTA) , 利用故障树来定性定量的评价; ( 7) 危险指数评价方法( F&EI) , 利用每个子系统的危险指数值, 来计算系统的危险指数的评价方法, 此方法计算比较精确, 但计算很困难 。（8）人的可靠性分析方法(HRA) , 利用人的可靠性的概率来计算系统的可靠性的评价方法; ( 9) 概率危险评价方( PBHA) , 通过分析子系统的可靠性来计算整个系统的可靠性的概率大小的评价方法。重大危险源评价根据危害物质及其临界标准进行重大危险源辨识和确认后, 就应该进行重大危险源的评价工作。由于矿山重大危险源的种类繁多, 在此仅以瓦斯爆炸作分析。从事故致因理论上看, 引起瓦斯爆炸有三个因素: ( 1) 瓦斯浓度达到爆炸极限; ( 2) 有足够的含氧量; ( 3) 存在明火源。上述三个因素都属于虚体型重大危险源。在上述三因素中, 因素( 1) 的主要诱发因素有: 通风系统故障所致; 瓦斯突然积聚; 瓦斯的抽放不得力; 冒顶事故引起的瓦斯超限; 管理不善。因素( 2) 的主要诱发因素是通风系统故障。因素( 3) 的主要诱发因素有: 系统设备和设施故障引发火源; 物体之间相互撞击产生火花; 井下人员违章产生的火源; 放炮产生的火源; 明灯所产生的火源; 管理不善。其中上述各诱发因素又可以分为若干的下一层次的诱发因素。如因素( 1) 的诱发因素的下一层次的诱发因素有: a 通风机故障; b 断电所致, 风管漏风严重; c 通风系统风阻过大; d 风压不够。实体型重大危险源的评价( 分级)从事故致因来看, 实体型重大危险源是导致事故发生的能量主体。煤矿生产活动中的实体重大危险源分布范围广, 诱发因素较多, 形式多样, 据有隐蔽性, 一般的工作人员很难加以辨认, 这就需要专业的技术人员按照本矿、局的实际情况再对照历年的伤亡事故统计资料进行辨识和评价, 以便采取一定的有效措施。本文利用安全检查表法来对实体型重大危险源进行定性评价。虚体重大危险源的定量评价( 分级)分级方法的基本步骤如下:( 1) 划分危险评价单元: 与实体和虚体重大危险源的辨识过程相同。( 2) 确定各虚体重大危险源单元的危险指数: 该标准认为系统危险程度具有累加性。每一个单元的危险指数由事故发生概率、事故发生后的严重程度及范围、事故发生时其能量移散是全部还是部分、事故发生后可能造成的损失额等来确定。单元危险指数的取值范围R 为10 90。 确定修正系数C: 按虚体重大危险源的各诱发因素单元在本矿的危险状态, 本矿的作业环境、危险暴露程度和实际情况等来确定危险系数的修正值。当危险性增加时, 其值大于1, 反之, 小于1。其取值范围为0 2。但遇到特殊情况, C 的取值可以大于2, 但不可以大于3。2.3矿山危险源管理与控制研究危险源评价最终目的，就是通过给管理与控制即降低所评价对象事故发生的危险等级，使评价的对象得到最佳安全状态。经过危险源辨识与评价后，能清楚地知道所评价对象存在的危险等级以及引起危险的因素。才能有效的对危险源进行控制。对危险源的管理与控制就是避免事故的发生和降低事故发生的可能性，采取预先的措施降低事故发生时可能造成的损失。首先，要科学的辨识和评价危险源，确定危险源风险等级。经过评价，可以得出风险值。如果该值低于许可风险，则进行一般管理、监察与监测，最后进行控制。否则，必须制定危险源管理与控制计划，审核危险源管理与控制计划效果。无论安全等级情况如何都必须考虑事故发生后的措施，包括制定事故应急处理方案。建立应急指挥中心。最后，综合分析危险源并提交安全报告。危险源辨识、评价和控制是一个有机整体，只有完善整个体系，才能可能有效遏制恶性事故的发生。3.毕业设计（论文）的主要内容（1）危险源辨识与控制相关理论。（2）某矿山企业安全生产状况。（3）某矿山企业危险源辨识。（4）某矿山企业危险源控制技术 4.所采用的方法、手段以及步骤等 （1）阅读相关书籍和文献,了解矿山企业危险源辨识与控制相关理论基础。（2）熟悉某矿山企业的工艺过程，工作原理；收集相关资料，对文献和企业收集的资 料进行分析，整理；分析某矿山企业安全生产状况。（3）完成英文文献翻译,撰写开题报告。（4）按学校要求进行论文撰写。 5.阶段进度计划(1) 第1-2周查找英文资料并完成翻译撰写开题报告(2) 第3-4 周查阅资料，收集并了解国内外关于矿山的发展状况以及国内外对 矿山危险源辨识与控制的研究状况的相关资料(4) 第5-6周充分了解各种危险源辨识与控制方法(5) 第7-10周充分了解并掌握矿山危险源辨识与控制方法，并得出最后结论(7) 第11-14周完成毕业论文(8) 第15-16周修订毕业论文，上交论文，准备答辩参考文献1宇德明.重大危险源的评价及火灾爆炸事故严重度的若干研究D .北京:北京理工大学，1997.7. 2 ILO.Major Hazard Control.ILO，1991 3“九五”国家科技攻关计划“矿山重大危险源辩识与评价技术研究”课题验收意见 4江兵，煤矿危险源分类分级与预警J .中国安全科学学报，1999，9(4):70-73 5景国勋，杨玉中.矿山重大危险源辨识!评价及预警技术.北京:冶金工业出版社，2008 年 6辛广龙.煤矿安全规程问答(修订本)，一通三防.北京:煤炭工业出版社，2005年 7北京达飞安全科技有限公司.事故应急处理预案编制指南.北京:中国石化出版社，2002 年 8刘左军，洪伟.中华人民共和国安全生产法释义及实用指南.北京:中国民主法制 9高等院校安全工程专业教学指导委员会.安全管理学.北京:煤炭工业出版社，2002年 10北京达飞安全科技有限公司.中华人民共和国安全生产法知识问答.北京:煤炭工11国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程.北京:煤炭工 12吴宗之.工业危险源辩识与评价M .北京:气象出版社，2000.4. 13 Joe Stephen.SYstem SafetY 2000:A Practical Guide for Planning，and Conducting SYstem SafetY Programs.New York，VAN NOSTRAND REINHOLD 14 FerrY T.S.SafetY Management Planning.The Merritt CompanY 1985 17 LYnn K P，et al.Report of investigation at Moura No.4 underground mine on WednesdaY ， 16 JulY ， 1986 (Queensland : Government Printer 1987) ，32p.Rep.75693(Moura)5 187 18肖爱民.安全系统工程学M.中国劳动出版社，1990 19高近东.危险源评价方法及其应用M .北京:冶金工业出版社，2001.6. 20 Methods for the determination of possible damage to people and objects from releases of hazards materials CPR 16E (Green Book)，1st edition 1992，Netherlands 21张甫仁，景国勋.论矿山重大危险源辩识评价及控制J .中国煤炭:2001，27(10):41-43 可以续页指导教师意见：指导教师签名：年 月 日系（教研室）意见：主任签字：年 月 日1. 绪论1.1课题意义矿山行业涉及多项产业,地域分布广阔,点多面广,各类型的采矿点达 20 余万处，且绝大多数在偏远山区,从业人员约 2 千万人。尽管国务院颁布“ 三定”方案和“矿山安全法”等法律法规， 严格要求要以监督执法为手段，以矿山企业为中心，以保护矿山职工的安全健康为根本，以遏制重特大事故为目标，以防范为重点，结合矿山企 业的特点，进行 调查、 依法监察， 建立健全企业自我约束机制、激励机制和责权追究机制， 积极推进矿山安全的法制化建设， 努力使矿山安全生产状况趋于稳定好转。但是矿山事故还频频不断，究其原因还是矿业生产的特点， 极易发生火灾、水灾和顶板垮塌等重大安全事故。如果不能及时得到妥善处理，将会造成无法挽救的损失。对于矿山主要是地下开采，要在了解矿山安全生产状况的情况下，对其重大危险源进行辨识与控制，并且针对危险源区域编制切合实际的可操作性强的应急预案程序， 将可能发生的事故损失降低到最小。要发展矿业生产， 保障我国的资源、能源供应安全， 支持我国今后国民经济的高速发展， 必须高度加强矿山安全工作， 保证矿山工人的生命财产安全。在生产建设活动中一旦发生事故，给人们带来的不幸常常是巨大、惨痛和难以弥补的。这一点，已被越来越多的科技专家、企业家和政府官员所认识。我国是世界上最大的产煤国，煤炭产量约占全世界总产量的 40%左右。煤炭在国民经济中具有重要的战略地位，以煤为主的能源结构在未来几十年里将不会改变。但我国又是世界上煤矿自然灾害最严重的国家，矿山重大恶性事故不断发生，2007 年 12月 5 日，山西省洪洞县新窑煤矿瓦斯爆炸事故造成 105 名矿工遇难，18 人受伤；2009年 2 月 22 日，山西焦煤集团屯兰煤矿瓦斯爆炸事故致使 78 人亡，114 人受伤。重特大事故的发生不仅给人民的生命安全和财产造成巨大损失，而且破坏了正常的生产秩序，影响到社会的稳定和国家的形象。 煤矿安全是整个安全生产工作的重中之重。党和国家历来高度重视煤矿安全生产和煤炭工业健康发展。2010 年我国煤炭产量将达到 33 亿吨。2010 年是煤矿安全国家监察体制创建 10 周年。国家安全监管总局副局长、国家煤矿安监局局长赵铁锤在接受中国能源报报记者专访时指出:总体来说，10 年来我国实现了煤矿安全生产形势总体稳定好转、促进了煤炭工业持续健康发展。10 年间，全国煤炭年产量由 10 亿多吨增长到近 30 亿吨、增长近 2 倍；煤矿事故死亡总人数由每年近 7000 人减少到 2630 人、约下降 63%；重大以上事故起数由每年 70 余起减少到 20 余起、约下降 71%；煤炭生产百万吨死亡率由 5.4 历史性地降到 1 以下、约下降 82%。究其原因，与我国政府十分关注煤矿应急救援工作密不可分。2000 年 9 月国务院办公厅下达国有大中型企业建立现代企业制度和加强管理的基本规范(试行)文件，要求企业“对重大危险源进行评估和监控，并制定应急预案”。2000 年 12 月国家经贸委下达2001 年安全生产工作要点文件，要求“对各省会城市和计划单列市的重大危险源进行普查、评估和监控，并制定应急预案”。2006 年 1 月国务院发布国家突发公共事件总体应急预案。至此，我国应急预案框架体系初步形成。随着我国矿山企业向大型化、设备现代化发展和新的监测监控手段的推广应用，为了减少或杜绝事故的发生，确保矿山安全、高效、经济地生产，促进国民经济健康、快速发展，研究危险源辨识、评价和控制已成为矿山企业安全生产的当务之急。1.2国内外研究现状1.2.1国内外对危险源辨识、控制的研究20 世纪 70 年代以来，预防重大工业事故已成为各国社会、经济和技术发展的重点研对象之一，引起国际社会的广泛重视。随之产生了“重大危害”、“重大危害设施(国内通常称为重大危险源)”等概念。为了预防重大工业事故的发生，降低事故造成的损失，必须建立有效的重大危险源控制系统。重大危险源控制系统一般应包括重大危险源辨识、评价、安全监察和应急预案等部分其中辨识与评价是整个控制系统的基础。它要求人们在深入研究重大工业事故的发生原因、过程和规律，弄清重大工业事故的伤害机理的基础上，提出重大工业危险源的辨识标准和评价方法，并且提供科学实用的重大工业危险源辨识、评价工具软件。 英国是最早系统地研究重大危险源控制技术的国家。1974 年英国卫生与安全委员会设立了重大危险咨询委员会，负责研究重大危险源的辨识、评价技术和控制措施。1993年第 80 届国际劳工大会通过预防重大工业事故公约和建议书。该公约要求各成员国制定并实施重大危险源辨识、评价和控制的国家政策，预防重大工业事故发生。为促进亚太地区的国家建立重大危险源控制系统，ILO 于 1991 年 1 月在曼谷召开了重大危险源控制区域性讨论会。1996 年 9 月，澳大利亚国家职业安全委员会颁布了重大危险源控制国家标准和实施重大危险源控制的规定。 20 世纪 90 年代初，我国开始重视对重大危险源的评价和控制，“重大危险源评价和宏观控制技术研究”、“矿山重大危险源辨识评价技术”分别被列入国家“八五”和“九五”科技攻关项目“十五”期间，相继开展了重大危险源安全规划与应急预案编制技术研究。国家科技攻关项目“矿山重大瓦斯煤尘爆炸事故预防与监控技术 ”，也将矿井瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价。瓦斯煤尘灾害及事故隐患的辨识和监测等内容列为研究目标。通过上述科技攻关和试点研究，逐步形成了一套适合我国国情的重大事故预防体系思想和重大危险源辨识、评价、控制技术。2000 年 9 月 17 日我国发布了重大危险源辨识国家标准并明确提出危险源辨识是重大工业事故预防的有效手段。2005年发布的国家安全生产“十一五”规划(20062010)确定的主要任务之一即实施重大危险源监控和重大事故隐患治理 在重大危险源控制领域，由于我国工业基础薄弱，生产设备老化日益严重，超期服役、超负荷运行的生产系统大量存在，形成了工业生产中众多的事故隐患，而我国重大危险源控制的有关研究和应用起步较晚，尚未形成完整的系统，同欧洲及美、日等工业发达国家的差距较大。目前，重大危险源数量大。分布广，且没有建立起完善的监控管理体系；对人民群众生命财产安全构成严重威胁的重大事故隐患尚未得到有效治理。具体到国内外某一专题研究来看，例如在瓦斯爆炸事故危险源辨识研究方面，南非的 D.M.莫瑞斯结合实际的矿井瓦斯爆炸事故，提出了以瓦斯和火源这两个基本因素入手分析和辨识瓦斯爆炸事故危险源；美国的 w.w.罗朗士针对瓦斯爆炸事故提出了辨识的分级标准，并给出了允许的危险等级及其相应的分级指标；英国 A.w.德维斯提出了从瓦斯爆炸的机理入手来分析和研究瓦斯爆炸事故的各种因素(即危险源)；T.J.托朴生等人提出了结合实际爆炸事故从生产点到生产系统来进行辨识研究。在我国，江兵等人提出了从导致瓦斯爆炸事故的基本因素(即重大危险源)入手分析其各种因素的诱发因素(即触发型危险源)的方法来进行瓦斯爆炸事故危险源等矿山重大危险源辨识工作；福州大学的林香民、辽宁技术工程大学单亚飞等人则以大量瓦斯爆炸事故资料为准来进行瓦斯爆炸事故危险源的辨识分析，从而得出其危险源，即诱发因素等。1.2.2 危险源评价、控制的研究危险性评价即风险评价最初始于 20 世纪 30 年代，首先出现于保险行业。虽然当时的评价目的不同于目前对生产系统的危险性评价，但这一工作为以后的安全管理指明了方向。全面、系统地研究企业、装置、设施的安全评价原理和方法始于 20 世纪 60 年代。1964 年，美国道(DOW)化学公司以火灾、爆炸指数形式定量地评价化工系统的危险程度，形成了道火灾爆炸指数评价方法以后又逐步改进使这种方法得以完善。该方法在评价工程中的合成原则为：火灾爆炸指数=MF(1+SMH/100)(1+GPH/100)(1+SPM/100) (1-1)式中，MF 为物质指数；SMH 为特定物质危险指数；GPH 为一般工艺过程危险指数；SPM 为特殊工艺过程危险指数。其特点是以系统中的危险物质和危险能量为主要评价对象，除此之外对影响系统安全的其他因素只考虑到特殊工艺对危险物质的影响。 道化学火灾爆炸指数的提出，极大地推动了世界范围内化工行业以至于所有工业系统的安全评价技术的发展。英国帝国(ICI)化学公司蒙德(MOND)工厂则根据化学工业的特点，在道火灾爆炸指数法的基础上扩充了毒物危险性因素，并对系统中影响安全状态的其他部分因素，如有关安全设施等防护措施予以考虑，以补偿系数的形式引入到评价模型的结构之中。1974 年提出了蒙德公司火灾、爆炸、毒性指数评价方法。这一方法比同期的火灾爆炸指数评价法从原理上更加完善。该法的合成原则为:系统总危险性指数:B(1+M/100)(1+P/100)1+(S+Q+L)/100+T/400(1+F UEA/100) （1-2） 式中，B 为物质指数值；M 为特殊物质危险指数；P 为一般工艺危险值；S 为特殊工艺危险指数值；Q 为能量危险值；L 为设备布置危险值；T 为毒性危险指数值；F 为火载荷系数；U 为单元毒性指数；E 为爆炸指数；A 为空气爆炸指数。1976 年日本劳动省参照上述思路，开发出日本劳动省“化工厂六步骤安全评价法”这种方法除对评价的程序、内容作了进一步的完善以外，其定量评价则是通把装置分成工序，再分成单元，根据具体的情况给单元的危险指标赋以危险程度指数值，以其中的最大危险程度作为本工序的危险程度。在分析阶段引入了系统工程的有关技术，使分析过程比以前的方法更全面、更系统。1981 年我国开始进行安全评价的研究工作。根据指数法的思想，冶金工业部开发颁布了“冶金工厂危险程度分级”方法。1992 年我国化工部化工劳动保护研究所在蒙德指数法的基础上把厂房因子、设备因子、管理因子、安全装置设备因子、环境因子等多种因素以修正系数的形式引入到评价模型之中，制订出化工厂危险程度分级方法。评价过程中该方法的合成原则为: （1-3） 式中， 为工厂固有危险指数; 为工厂内依次最危险的五个单元的次序号; 为第个单元的危险指数值。与蒙德公司的火灾、爆炸、毒性指数评价方法相比，该方法较多地纳入了除危险物质，危险能量以外对危险程度有影响的其他因子，且在因子的设置上能较大程度地反映客观系统的安全结构组成。然而该方法的实质仍然以危险能量为主要评价对象，对危险源系统中的安全保障子系统及环境因素均根据其物性、存在状态及数量等的等级赋予一定的指数，并以修正系数的形式予以考虑，由于因子的设置和量级划分上的原因，这种方法也具有指数法共有的评价结果灵敏度低、适用范围差的缺点。随着生产系统的大型化和复杂程度的提高，重大恶性事故不断发生。人类迫切希望能对生产系统的危险性做到定量、科学的评价，以便于客观地了解系统的危险状态，及时处理系统中存在的隐患，把事故损失控制在最小限度在这种情况下，系统安全思想和概率统计理论逐渐被引入到安全评价的方法研究之中。1975 年美国的拉姆斯教授采用概率风险方法对核电站的安全状态进行了概率分析评价。用于系统危险性评价的风险值可以表示为: (1-4)式中，为系统灾变后果的严重程度;为系统灾变发生的概率。与此同时，系统工程及相关学科的理论和方法也被广泛地应用于生产系统的安全评价之中。如系统工程中常用的分析方法事故树分析法(FTA)，事件树(ETF)，初步危险分析方法(PHA)，故障类型及后果分析方法(FMEA)，可操作性分析方法(HOS)等作为安全评价过程中具体的技术被开发和利用。目前概率风险评价技术被广泛应用于航空、航天、核能等领域。安全检查表方法作为一种简单易行的静态方法被广泛地应用于安全评价与系统安全管理之中。对矿山重大危险源辨识与评价，我国也积累了一些有借鉴意义的成果。1991 年国家“八五”课题“易燃、易爆、有毒重大危险源辨识、评价技术研究”，填补了我国跨行业重大危险源评价方法的空白，在事故严重度评价中建立了伤害模型库，采用了定量的计算方法，使我国工业危险评价方法的研究从定性评价进入定量评价阶段。“九五”课题“矿山重大危险源辨识评价技术”，在瓦斯爆炸、火灾和顶板事故三方面提出了事故易发性及后果严重度的具体评价技术。“十五”课题“矿山重大瓦斯煤尘爆炸事故预防与监控技术”，涉及到矿山重大危险源的内容以瓦斯事故为主，同时考虑了瓦斯与煤尘共存条件下的爆炸，提出了瓦斯煤尘爆炸危险性评价方法，开发出了瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术和专家系统软件，并建立了瓦斯煤尘爆炸的危险性评价和防治专家系统。根据危险源的不同类型及其事故致因原理，控制措施可以采取以下几种方式：消除、弱化、隔离、劳动保护、培训教育。其中，消除和隔离是针对根源危险源而言。同样的能量或物质在不同的环境中具备不同程度的危险性，比如，瓦斯在矿井里属于高度危险的能量载体，而在荒无人烟的沙漠中危险性可以忽略为零。这给我们的启示是：对于一定环境下的根源危险源，并非生产所必需并且可以人为控制它的存在，那么，必须坚决地消除它，避免其演化或触发事故。如打火机、白酒、火柴等，对它们就必须采取消除的控制措施。如果该根源危险源为生产所必需或者是生产过程的一部分，不能人为控制它的消失，那么，就应该采取隔离的控制措施，防止其能量意外释放或事故发生的条件被触发。如矿井下的采空区，必须对其实施有效的隔离防护，以免采空区垮落或有害气体浓度超标，造成人员伤亡。弱化是针对状态危险源而言。在矿井中，一些危险源随着生产的进行而出现，并且其能量会不断集聚，达到一定的限度就有可能引发事故。对于这些危险源，我们无法控制其不安全状态的出现，但可以对其进行弱化，使其发生事故的条件不具备。如矿井中的瓦斯管理，一方面要对其浓度进行不断监测，另一方面要持续通风以降低瓦斯浓度。劳动保护指的是对危险源进行消除、隔离或弱化时，代价太大或无法实现，可以从人的角度进行保护，使得危险源对人构不成健康、生命威胁。培训教育包含两方面的涵义：一是日常培训教育，利用班前会、井底车场等车时间等有重点的进行危险源管控的培训教育。二是强化培训教育，如果某员工反复出现同样的不安全行为，或经常出现不安全行为，必须对其进行相关危险源管控方面的强化培训教育。 2. 煤矿危险源辨识及分析相关理论基础所谓危险源辨识，是指认识系统中存在的危险源并确定其特征的过程。辨识是危险源研究的第一步，是有效控制事故发生的基础，包括给出恰当的危险源定义及用合理的辨识标准来确认系统中存在的危险源。2.1 基本概念在危险源辨识与评价研究之前，有必要对相关的概念加以说明。一、安全、危险、事故隐患与事故自人类出现以来，就一直在为生存与发展而不懈奋斗着，安全问题也就成为一种特殊事物客观地表现出来。与危险源密切相关的三种状态是安全、危险和事故。传统的安全观认为安全和危险是两个互不相容的绝对的概念，即简单地说，安全就是“无危则安，无损为全”，无危就是没有危险，无损就是没有损失(包括人员的伤亡、设备财产的损坏或损毁等)；换句话说，安全即危险无限趋于零时的状态。美国安全工程师学会(American societY of SafetY Engineer，ASSE)认为:安全是指导致损伤的危险度是能够允许的，威胁和损害概率低的通常术语。危险又称风险，是一种状态的描述，指在人类生产活动中，生产系统具有超出人的控制之外的，可能给人类的生命、财产和环境造成损失，引起事故发生的一种可能性的状态。事故隐患是指作用场所、设备或设施的不安全状态，人的不安全行为和管理上的缺陷。我国劳动部 1995 年发布的重大事故隐患管理规定中，把重大事故隐患定义为:可能导致重大人身伤亡或重大经济损失的事故隐患。事故是生产系统的一种状态的描述，是违背人们的意愿的，是由于某些因素的激发，使一系列事件按一定的逻辑顺序发展，直至超出人们所控制之外并造成生产系统过程中断，给人类的生命、财产和环境带来损失的状态，是生产系统一种动态发展过程的结果。通俗地讲，事故是人们在实现其目的的行动过程中，突然发生的、迫使其有目的的行动暂时或永远终止的一种意外事件。图 2-1 示意的圆圈，是指安全、隐患、事故在生产系统中的动态变化范围。其中，内圆部分表示生产实践符合生产规律的规律运动，安全占有的范围。外圆与内圆之间的月牙部分，表示生产实践违背生产规律的异常运动，隐患占有的范围。月牙下部的弓形，表示生产实践违背生产规律的异常运动，经过量变积累发生了质变，事故占有的范围。这三者在生产中各自占有的范围，既不是等分的，也不是固定不变的，而是由各自内在联系的构成因素含量多少决定的，同时还取决于人们预防、控制事故的水平。图 2-1 安全、隐患与事故的关系示意图Fig2-1 diagram of the relationship between safetY， risk and accident安全、隐患、事故在生产中，随着生产实践的规律运动与异常运动的变化，相互排斥，而相互依存的其发展变化规律是:隐患与事故之间，两者均生存发展于生产实践的异常运动之中，隐患是事故的量变过程，事故是隐患的质变结果。安全生存发展于生产实践的规律运动之中，因此，安全同隐患、事故有本质上的区别，隐患是对安全的改变，事故是对安全的否定。隐患同安全与事故之间的关系，隐患是安全与事故的临界线，具有一定互变性，隐患既能改变成安全又能转化成事故。在生产实践的规律运动改变成异常运动时，安全就变成了隐患。在生产实践异常运动失去了控制后，经过量变积累发生质变时，隐患又变成了事故。但是在发生事故之后，人们吸取了事故教训，采取了防范措施，用于指导生产实践防止同类事故重复发生时，事故又变成了安全。安全同隐患、事故就是这样在生产中不停变化，并形成了对立统一的关系。就安全、危险与事故而言，安全与事故是系统相对确定的一种状态，而危险则是处于安全与事故之间的一种状态，是在安全状态存在的条件和基础遭到破坏后，系统从安全状态转化为事故前的一种不稳定和动态的过程，是一种不确定的状态。二、危险源与重大危险源为了对危险源进行辨识与评价，有必要对危险源进行认识。危险源，也就是危险的根源，是指可能造成人员伤害、财产损失、环境破坏或其组合的根源，它可以是存在危险的一件设备、一处设施或一个系统，也可以是系统中存在危险的一部分。通常，人们对矿山事故最为关心的是灾情，对导致灾情的根源，即危险源却未给予足够的重视和研究，因此，我国矿山灾害事故时有发生，有时候甚至是连续发生事故。所以说，我们不仅应该关心灾情，而更应该关心危险源，特别是重大危险源。根据 2000 年 9 月 7 日我国发布的国家标准 GB 182182000 重大危险源辨识，重大危险源定义如下:长期地或临时地生产、加工、搬运、使用或贮存危险物质，且危险物质的数量等于或超过临界量的单元。据此，矿山重大危险源可定义为:在矿山企业生产过程中，在危险因素中其导致事故发生时，不以其他危险源的存在而存在的危险物质或可能发生意外释放的各种能量超过临界值的设备、设施或场所，或为生产中可能客观存在的生产活动或事件。三、辨识、风险、风险评价危险源辨识可以简单地说是对危险源进行认识的一种过程，即分清什么是危险源，什么不是危险源。确切地说，危险源辨识就是人们为了确保生产系统的安全，避免事故的发生对生产系统中存在的可能导致事故发生的一切因素和规律，进行认识并判断其对诱发事故发生的可能性有多大，其引发事故后可能造成的损害有多大的研究，它是对危险源系统进行判断是否存在某类危险因素或危险隐患它是进行危险评价、预防和控制工伤事故和职业危害的必要手段。风险是危险、危害事故发生的可能性与危险、危害事故严重程度的综合度量。衡量风险大小的指标是风险率，它等于事故发生的概率与事故损失严重程度的乘积: （2-1）作为风险评价，事故损失严重程度一般应考虑两个方面，即:费用(Cost)，安全投资、保险费用；损害(Damage)，事故造成的损失。当然，在安全评价或风险评价的初步阶段，一般只考虑“损害”，即所谓的严重度，用严重度代入式(2-1)中来计算风险率。风险评价以实现系统的安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对系统中存在的危险、有害因素进行识别与分析，判断系统发生事故的可能性及损失与伤害的严重程度，提出安全对策建议，从而为评估系统制定防范措施和管理决策提供科学依据。2.2 危险源的辨识重大危险源辨识主要包括:重大危险源辨识的依据；重大危险源辨识的标准；重大危险源辨识的主要内容等。一、重大危险源辨识的依据 重大危险源辨识的依据主要包括:(1)大量事故的统计资料；(2)具体工矿企业的生产实际情况；(3)利用专家的经验和智慧；(4)可靠的理论知识。二、第一类危险源的辨识依据第一类危险源是系统发生事故的内因，而能量失控是系统发生事故的主要原因。能量失控转为破坏力的过程有化学和物理两种模式。化学模式形成的危险性是由化学物质间的反应产生的能量失控，例如，火灾、爆炸。物理模式形成的危险性与化学模式不同，它在正常状态下就以物理能的状态出现。例如，以位能(如高处的物体、高压气体等)或动能(围岩压力、运行中的机械等)的形式出现。正常情况下，物理能受到控制，做有用功:反之，就成为破坏力。物理模式的危险主要有物理爆炸、机械失控、电气失控等。根据能量意外释放的事故致因理论，考虑到我国的安全生产的相关法律法规，借鉴其它行业危险源辨识依据，归纳出煤矿井下第一类危险源的辨识依据，如表 2-1 所示表 2-1 第一类危险源辨识依据表Table 2-1 Identification basis of the first categorY of hazard source危险性类别辨 识 依 据内容可能发生的事故化学危险性可燃性物质、爆炸性物质、窒息性气体、刺激性气体等 化学危害性瓦斯、煤(尘)、矿尘、一氧化碳等火灾、爆炸、窒息、中毒等机械危险性提升运输机械、采掘机械、通风、排水设施、起吊设备等机械设备的技术性能及固有操作危险各种机械设备、装置及存在场所挤压、拖曳、打击、物体坠落、机车脱轨、翻车及水灾、通风事故等电气危险性电气装备、电缆配线等有关技电气设备、装置及存在场所意外停电、着火、电击、电弧伤人等地质危险性特殊地质构造如断层、岩溶、冲击地压、含水陷落柱,采空区、老空区等的地质资料及安全技术要求等各种危险地质构突水、煤与瓦斯突出、片帮、冒顶备 注如果某危险源同时具有两种以上危险性,按主要危险性进行辨识分类 有关煤矿安全生产法律法规作为辨识主要依据之一 事故记录可作为辨识依据之一(2)第二、三类危险源的辨识依据第二、三类危险源动态变化性强，且往往围绕着固有危险源随机地出现。与第一类危险源相比较，这两类危险源的辨识与评估更困难，对此类危险源的辨识可从人一机一环境系统的角度，运用人的行为科学理论进行。 首先，把人的行为类型分为:技能型行为、规则型行为和知识型行为三类。技能型行为只依赖于人