煤矿灾害及安全管理综合评价

1、煤矿灾害及安全管理综合评价2004 年 11 月 28 日，陕西陈家山发生了最严重的特大瓦斯爆炸事故，2005 年大年初六辽宁孙家湾发生213 人死亡的特大煤矿事故。据调查统计，中国的煤炭产量约占全球的 35。事故死亡人数则占近 80，我国煤炭百万吨死亡率 2004 年是美国的 100 多倍，南非的 20 多倍，印度的 10 多倍。值得注意的是，近几年发生的大型煤矿事故是在全社会高度重视安全工作的情况下发生的。近几年来我国煤矿的安全形式不容乐观，由于煤矿系统是一个及其复杂的灾害系统，各种事故发生的机理不尽相同，导致灾害的因素又是相互联系的，通过对系统灾害进行安全评价，预知事故对整个煤矿系统的影

2、响程度，有针对性地采取安全措施，才可以减少或者避免事故的发生。安全评价是利用系统工程方法对拟建或已有工程、系统可能存在的危险性及其可能产生的后果进行综合评价和预测，并根据可能导致的事故风险的大小，提出相应的安全对策措施，以达到工程、系统安全的过程。1 煤矿灾害统计及评价原则2005 年 56 月国内发生的各种安全事故共486 起，包括矿业事故， 交通事故，爆炸事故，火灾，毒物泄露和中毒及其他事故等。统计表明，在这些事故中矿业事故最多，占59.47，平均每天4.7 起事故。全国煤矿 2005 年上半年安全事故显现3 个特点：一是死亡总人数有所上升，上半年全国煤矿事故死亡 2672 人，同比增加

3、85 人，上升 3.3；二是特大事故多发，发生 1 次死亡 10 人以上的特大事故 24 起，死亡 704 人，同比分别上升 33.3和 114.6；三是国有煤矿事故上升，上半年国有重点煤矿发生 161 起事故，死亡 477 人，同比增加 203 人，上升了 74.1。煤矿安全是安全工作的重中之重，但近些年来我国煤矿安全形势十分严峻，煤矿超能力生产、人才严重缺失、地方保护主义、安全监管体制不完善、煤层赋存条件差、安全管理措施不到位等，是导致事故频繁发生的主要原因。煤矿安全评价是矿山安全管理的重要组成部分，安全评价方法是一种定量和定性相结合的方法，目前的安全评价方法有很多种，每种评价方法有其适用

4、的范围和应用条件，有其自身的优缺点，对具体的评价对象，必须选用合适的方法才能取得良好的评价效果。在进行安全评价时，应该在认真分析并熟悉被评价系统的前提下，选择安全评价方法。 选择安全评价方法应遵循充分性、适用性、系统性、针对性和合理性的原则。2 运用层次分析法对矿山灾害进行评价层次分析法是20 世纪 70 年代初由美国运筹学家萨坦提出来的，简称 AHP 法。这是一种简明实用的定性与定量相结合的多目标决策分析方法，近年来层次分析法在我国的应用发展较快。层次分析法解决问题的基本思路是，把系统各因素之间的隶属关系从高到低排成若干层次，并建立不同层次元素之间的相互关系，根据对一定客观现实的判断，利用数

5、学方法，确定每一层次全部元素相对重要性次序权重，通过排序结果对问题进行分析和决策。层次分析法的基本原理可归纳为：递阶层次结构原理、两两比较标度和判断原理以及层次排序原理。2.1 递阶层次结构原理递阶层次结构是关于系统结构的抽象概念。它赋予如下假设：系统中所有元素可分为若干组，其中任何1 层中的元素只对另一特定层中的元素发生影响，同时也只受到另外1 层中元素的影响。各层内的元素彼此之间独立。根据对问题的分析，将其所包含的因素分层，按最高层、若干中间层和最低层的形式排列。将各因素分层后，按照目标到措施自上而下地将各因素之间的直接影响关系排列于不同层次，并构成 1 个层次结构图。 如煤矿灾害就是最高

6、层(目标层 )；A、B、C、D、E、F、G 代表煤矿中的各类灾害事故，为中间层（准则层）。应用层次分析法分析的系统，其递阶结构有3 种类型：（1）完全相关性结构：上1 层次每 1 个要素与下 1 层次的所有要素完全相关。（1）完全独立性结构：上 1 层次要素都有各自独立、完全不同的下 1 层要素。（3）混合结构：介于上述两者之间的一种情况，是一种非完全相关又非完全独立的递阶层次结构。2.2 两两比较的标度和判断原理上述层次化递阶结构的中心问题是：如何对递阶结构中的任1 元素的影响进行测度，每 1 个元素对总目标的影响有多大。判断是量化的前提，标度是量化的基础。判断 两两比较方法从最上层要素开始

7、，依次以上 1 层某要素 Ak 作为判断准则，对下 1 层要素两两比较，建立判断矩阵。记判断矩阵为 B=（bij），其形式如下：见表判断矩阵 B 中的元素 bij 表示以 Ak 为判断准则，要素 Bi 对 Bj 的相对重要度，即式中， wi 、wj 分别表示要素Bi、Bj 的重要性量度值。标度 两两比较的赋值当需要决策的对象不能直接量化时，层次分析法提供了将抽象的逻辑思维判断转化为定量分析的方法。萨坦教授运用模糊数学理论，集人类判断事物优劣，轻重缓急的经验方法，而提出1 到 9 的比率标度。即元素 bij 通常可取值 1、 3、5、7、9 及它们的倒数，如表1。表 1 判断矩阵标度及其含义见表

8、2.3 层次排序原理我们还需找到求解某1 层上不同元素对相邻上1 层的各元素所产生影响的方法，从而能最终计算出最低层次上的各元素对总目标的影响程度，这包括层次单排和层次总排序，层次单排序表示某1 层次各元素对相邻上 1 层上的各元素的产生影响效能的排序；层次总排序表示最低层上的各元素对总目标的影响程度的排序，在本文中采用的是层次单排序。通常采用一种近似计算主法：方根法。其计算步骤为：第 1 步，求判断矩阵B 每行元素之积Mi：归一化结果就是Bi 关于 Ak 的相对重要度（权重） Wij，即：煤矿发生的事故基本是由粉尘、瓦斯、顶板、机械、爆破、火灾、水灾事故造成的。依据搜集的数据资料，用层闪分析

9、法对煤矿灾害评价指标体系进行处理，将各因素分层后，按照目标到措施自上而下地将各因素之间的直接影响关系排列于不同层次，并构成 1 个层次结构图（图 2）。如煤矿灾害等级就是最高层（目标层） ；A、B、C、D、E、F、G 代表煤矿中的各类灾害事故，就是中间层（准则层），它们的权重依次定为 XA，XB，XC，XD，XE，XF，XG。运用层次分析法计算可得XA=0.35，XB=0.24，XC=0.16，XD=0.10，XE=0.07，XF=0.05，XG=0.04。综合分析各种事故权重计算结果，可以知道粉尘事故对煤矿的安全影响最大，而水灾事故对煤矿安全等级影响较小。在层次分析法中， 为了形成判断矩阵，

10、 引入了 1-9 比率标度方法， 使得决策者判断思维数学化。应用层次分析法保持判断思维的一致性是非常重要的。因此在层次分析法中引入判断矩阵最大特征根以外的其余特征根的负平均值，作为度量判断矩阵的一致性指标，即用式（ 4）检查决策者判断思维的一致性。CI=( max-n)/(n-1)(4)但是在实际工作中，由于客观因素的复杂性和人们认识上的多样性会产生各种不同看法， 要求每个判断矩阵具有完全的一致性是不可能的，特别是对于因素多规模大的总是更是如此。因此为检验层次分析法所得的结果是否基本合理， 需要对判断矩阵进行一致性检验，一般认为，当 CR=RI/RImax=7.1955，CI=0.1955/6

11、=0.03258，查表有当 n=7 时，RI 值为 1.32，CI/RI=0.03258/1.32=0.0246831，T2，T3，Tn），其中 n 代表矿区的数目。3.1 确定安全管理评价的因素集建立安全管理评价因素集：V=V1，V2，V3，V4，V5，V6，V7，V8。V1：安全宣传； V2：矿区领导对安全生视的程度； V3：职工受安全教育的程度； V4：矿区安全管理制度； V5：矿区现场安全管理； V6：安全信息管理； V7：采取的安全措施； V8：伤亡人数情况。3.2 构造模糊集合及权数的确定f：VF（T）Vi f(Vi)=(ri1，ri2，rin)(F(T)(i=1，2，3，n)权数

12、的确定采用专家评估法，总的权数应该为1，权数确定如下： W=（a1，a2，a3，a4，a5，a6，a7，a8），其中。3.3 安全管理评价的计算现已经知道 T=(T1，T2，T3，Tn)，V=V1，V2，V3，V4，V5，V6，V7，V8，运用模糊数学求T×V，数据统计如下：见表依次建立模糊矩阵 R，将煤矿各生产区的评价因素进行评定， 最终得出U=W×R，将最后得到的平均系灵敏乘 1000，得出每个矿区的总体成绩，评价得出的分数与表 3 进行对比， 1000 分是最理想化的结果，通过评定之后，对有安全隐患或者安全管理评价不合格的矿区及时进行整改。见表3.4 计算实例某矿新区

13、有谢桥矿、张集矿、张北矿、顾桥矿、顾北矿、丁集矿、朱集矿、潘北矿 8 个单位，评价因素集权数的确定方法按照专家评估的方法进行确定，则有 W=(0.04,0.06,0.10,0.25,0.17,0.25,0.03)，将一年对各生产矿的考核分数以小数列出：最后计算L=W× R=(0.9250,0.8892,0.8848,0.8792,0.8707,0.8884,0.8607,0.8867)。 将最后所得分数Li（ i=1,2,3,4,5,6,7,8）乘以 1000 得出考核成绩，M=(925,889,885,879,871,888,861,887)。考核结果见表 4，按照最终评定结果公司可以检查各单位安全工作是否落实到位，对于出现安全隐患的单位，针对相应的总是及时采取措施进行改正，确保整个矿山系统正常运行。表 4 岗位考核统计见表4 结语随着社会的不断发展，我们的煤矿企业除了要追求经济效率之外，还要把安全生产和管理工作作为提高经济效率的必备条件，为了减轻煤矿事故对国家和人民的生命财产造成的损失，应该始终注意贯彻“安全第一，预防为主 ”的国家安全生产基本方针，各级煤矿安