煤矿安全隐患分析与防范措施研究

煤矿安全隐患分析与防范措施研究

1煤矿安全评价的必要性自2002年11月1日颁布以来，各级政府和煤炭主管部门的经营者更加重视煤炭安全生产，投入大量人力、物力和财力进行安全管理。然而,由于煤矿开采地质条件错综复杂,导致井下事故发生的途径非常多,如果靠经验去治理、阻断事故发生的全部通道很难不出现疏漏。矿井瓦斯、粉尘、水害、火灾和冒顶事故时有发生,一个很重要的因素是过去仅仅靠经验,着重矿井事故直接原因分析与防治,而没有广泛使用煤矿安全评价方法对煤矿系统中存在的危险源、有害因素进行辨识与分析,从而难以深入查找事故的潜在诱因,更难准确判断矿井系统发生事故和职业危害的严重程度。对煤矿企业进行安全评价,可以计算出导致事故发生的各种可能途径以及各个因素对顶上事件(事故)发生概率的影响程度,从而做出科学的防范措施,使事故发生的可能性降为最小;可以用最少的投资达到最佳安全效果;可以促进各项安全标准制定和可靠性数据积累;可以迅速提高安全技术人员业务水平,有助于政府安全监督管理部门对煤矿企业实行宏观控制,实现煤矿企业的安全生产。目前国内外常用的安全评价方法有数10种,这里主要介绍适合煤炭行业使用的几种安全评价方法。2安全评估方法2.1煤炭系统的检查法安全检查法(ProcessSafetyReview)是通过对矿井开采设计,采矿地质条件,开采工艺,通、排、提、压等设备装置、操作、维修等进行详细检查,以识别所存在的危险性。安全检查法是煤炭系统常用的一种方法,它直观、现实,能发现隐患,督促人们采取有效措施,防止事故的发生;特别是将所邀请专家的意见运用逻辑推理的方法进行综合、归纳,得出的结论一般比较正确、全面。但是安全检查的效果常与安全检查组的成员及他们的知识、经验、责任心和生理、心理素质以及检查的方法、手段等有着密切的关系。2.2企业信息安全表的内容安全检查表分析法(SafetyChecklistAnalysis)是将一系列分析项目列出检查表进行分析以确定系统的状态,从中找出各种不安全因素,要求企业进行安全措施整改。安全检查表的内容包括标准、规范和规定,列出所有可能导致事故发生的不安全因素和岗位的全部职责。应注意防止漏项,表格内容至少应有:序号、检查项目及内容、依据标准、检查时间、地点、结果和备注。其优点在于可以事先编制,集思广益,有利“群防”和周密分析,整改责任明确。2.3事故树的主要特点事故树(FaultTreeAnalysis)是一种描述事故因果关系有方向的“树”,是安全系统工程中最重要的分析方法之一。通常一个事故树分析的工作流程如图1所示。事故树分析遵守逻辑分析原则,即从结果分析原因,相关事故(节点)之间用逻辑门连接。用事故树分析法进行煤矿安全评价,应按以下步骤进行:(1)分析矿井系统,进行事故统计,设想给定系统可能要发生的事故,确定顶上事件;(2)逐步进行分解,将系统划分为若干个分系统、子系统,直至到不可再分解的基本元素,确定基本事件,调查与事故有关的所有原因事件和各种因素;(3)按照下层事件与上层事件发生的与或门关系,自上而下逐步绘制事故树图;(4)对事故树进行化简;(5)通过对最小割集(最小径集)的求解,确定出基本事件的结构重要度,进行定性分析,从事故树的结构上了解系统中导致事故发生的各基本事件的组合关系及其重要程度;(6)根据资料确定各基本事件发生的概率,进行定量分析,求解顶上事件发生的概率、各基本事件概率的重要度和临界重要度;(7)根据定性分析和定量分析的结果,寻找控制顶上事件发生的有效途径。编制安全技术措施,制定应急预案。事故树评价法具有以下特点:①能详细地描述事故原因及其相互之间的逻辑关系;②便于发现矿井系统中存在的潜在危险因素和状态;③通过分析,能寻找出控制事故的要素和不安全状态的关键环节;④易于进行数理逻辑运算和定量计算,并实现分析计算机化。事故树是由众多基本事件构成的,这些基本事件对顶上事件均产生影响,但影响程度是不同的。在制定安全防范措施时必须有先后次序,轻重缓急,以便使系统达到经济、有效、安全的目的。2.4模糊事故树理论在煤矿安全评价中,由于安全数据的不充分性和导致事故顶上事件发生的基本事件的模糊性等原因,使上述事故树分析法受限制。解决办法是引入模糊数学理论,最终形成了模糊事故树分析法(FuzzyFaultTreeAnalysis)。其主要步骤为:(1)对所分析的系统构造事故树,并将不是与或门的逻辑门转化为与或门;(2)通过各种途径获得各底事件的发生概率或语言值,并转化为模糊数;(3)求得事故树的最小割集(MCS);(4)利用与或模糊算子求得顶事件发生的模糊概率;(5)分析结果,给出系统安全分析意见。2.5事故概率分析事件树分析(EventTreeAnalysis)是一种从原因到结果的自上而下的分析方法,其分析步骤如下:(1)确定初始事件(预测事故、设定安全措施等);(2)编制ETA图;(3)阐明事故结果;(4)定量计算、分级。如已知各事件的发生概率,即可进行定量计算(设各歧点的失败概率为Pi,则成功概率为1-Pi)。根据定量计算的结果,作出事故分级。煤矿事故的产生是一个动态过程,是若干因素(事件)按时间顺序出现的结果,每一个发生事件都可能导致灾难性事故的后果,但并不一定是必然的后果。因为事件向前发展的每一步都会受到安全防护措施、操作人员的工作方式、安全管理及其他条件的制约。事件树分析从事故的起因(或诱发事件)开始,途经原因事件到结果事件为止,每一事件都按“成功”和“失败”2种状态进行分析。成功和失败的分叉称为歧点,用树枝的上分支作为成功事件,把下分支作为失败事件,按事件发展顺序不断延续分析,直至最后结果。显然,有n个阶段,就有(n-1)个歧点。根据事件发展的不同情况,如已知每个歧点处成功或失败的概率,就可以计算出各种不同结果的概率。事件树分析法可以定性、定量地辨识初始事件发展为事故的各种过程及后果,并分析其严重程度。根据树图可在各发展阶段的每一步采取有效措施,使之向成功方向发展。ETA是一种图解形式,层次清楚,阶段明显,可以进行多阶段、多因素复杂事件动态发展过程的分析,预测系统中事故发展的趋势。ETA实际上是事故树分析法(FTA)的补充。2.6assmstnt安全评价概率安全评价(ProbabilitySafetyAssessment)是一种系统的安全评价技术。PSA分析整个事故谱,它既能确定各种始发事件的事故序列,还可系统地、现实地确定事故发生的频率和后果。3不可行的情况评价方法煤矿是一个人工、机械、采矿工程、地质条件和自然环境共存的复杂系统。其灾变既具有人工系统灾变的性质,同时也具有自然系统灾变的特点,单纯地借用目前只适用于人工系统或自然系统的方法评价煤矿灾害系统的危险性程度是不可行的。从上述评价方法中可以看出,每个评价方法都各有自己的使用范围,各有自己的优、缺点。在进行煤矿安全评价方法选择时,必须考虑以下因素综合使用:①开展安全评价