基于事故树的矿井co中毒死亡事故分析

基于事故树的矿井co中毒死亡事故分析

1安全系统工程的安全分析方法内部火灾是矿山火灾的最大风险。由于煤自燃引起的一氧化碳中毒人身伤亡事故屡有发生,冻解了大批煤炭,造成了重多人身伤亡。然而,人们在对伤亡事故的研究中,往往只注重某些单一的环节;对事故的分析仅限于查清个别原因,采用从事故后果查找原因,采取相应措施防止事故重复发生的传统管理法。它不能显现事故的全过程,很难有效地防止事故悲剧的重演。因此,有必要运用安全系统工程的方法对各类事故进行系统的安全分析,着眼于事故的整个过程,不拘泥于局部的个别部分。“事故树”法是安全系统工程中进行系统分析的最重要方法,利用这种方法,可以根据事故发生、发展的全过程找出行之有效的防范措施,防止该类事故的发生。本文试图用“事故树”法分析矿井内因火灾引起一氧化碳中毒人身伤亡事故,以起到举一反三的作用,防止各类事故的发生。2运行树分析的原理2.1逻辑分析原则所谓事故树就是从结果到原因描绘事故发生的有向逻辑树。这种树遵循逻辑分析原则(即从结果分析原因的分析原则),相关事件(节点)之间用逻辑门连接。利用事故树对事故进行预测的方法称为事故树分析,被用于分析的事故树也叫事故树分析图。2.2在事故树分析中使用的公式(1)基于事故树的最小割集合数目Iφ(i)=lk∑j=1m1RjΙφ(i)=lk∑j=1m1Rj式中k为事故树包含的最小割集合数目;m为包含第i个基本事件的最小割集合数目;Rj为包含第i个基本事件的第j个最小割集合中基本事件的数目。(2)基本事件的概率重要性Ig(i)=∂g(q)∂qiΙg(i)=∂g(q)∂qi式中g(q)为事故树的概率函数;qi为第i个基本事件的发生概率。(3)基本事件数的计算先介绍一下事故树结构函数的概念:若事件xi(i=1—n)是一个二值变量,其取值为:Xi={1事件Xi发生0事件Xi不发生Xi={1事件Xi发生0事件Xi不发生则事故树的结构函数可用下式定义:式中X=(x1,x2,....xn)是基本事件数。式中∏i=ln∏i=ln顶上事件发生的概率;qT为n个基本事件的概率积;qi为第i个基本事件的发生概率。3事故树分析的应用3.1割集内各初始因素的表达根据前面的基本原理做出矿井内因火灾引起CO中毒身亡事故树图(见图1),并对其进行定性和定量分析。由事故树可知,造成或促使该事故发生的初始原因有11个,分别用X1,X2,…,X11来表示,这些原因即为事故隐患。在多数情况下,并不是每个初始原因都发生,只要当某些初始原因同时发生,就可以使顶上事件(TOP)发生,这种组合称之为割集,即导致顶上事件发生的集合。如果割集内所包含的初始原因对于顶上事件的发生充分必要,或者说是引起顶上事件发生最起码的基本事件的集合,则称其为最小割集,用符号ki表示。应用布尔代数化简,就可得出若干最小割集。根据布尔代数运算定律进行化简,共有24组割集。整理结果列于表1中。不难看出这24组都是最小割集。同样,我们也可求出该事故树的最小径集,共有5个,如表1所示。3.2最小割集与全要素法(1)由事故树可见,或门个数很多,而与门个数较少,根据或门定义,只要有任意一个基本事件发生就有输出,而与门表示只有人全部基本事件同时发生时才有输出,所以,从与门和或门的数量比例看,可知该系统的危险较大。(2)从最小割集看,由于最小割集共有24组,表明导致该事故发生共有24种可能性(可能途径)。另外,可以看到大多数基本事件只是省略事件,如连续供氧这一事件又可包括许多基本事件,所以,实际上造成该事故发生的可能性很大。事故树分析中,最小割集有下述两种用途:第一,若当一个矿井发生事故而进行事故后分析时,可依据最小割集所提示的可能途径逐个检查分析。通过扫描总可以得出其中的一个“事实”结果。比如某矿发生内因火灾引起一氧化碳中毒事故,在进行事故分析时,我们可以从K1开始,依据K1中提示的{X1,X2,X6,X7,X9}五个基本事件逐一检查、核实和分析,就可确定出事故是不是由K1所造成的。这样就可检查出基本原因。第二,可利用最小割集来制订预防事故发生的措施。由最小割集定义可知,若当每一割集中的全部基本事件同时发生时,则顶上事件就发生。由此,我们若对第K1割集中的基本事件发生条件破坏“一个”,则该割集就失去了造成事故的危险。(3)从最小径集来看,它是使顶上事件不发生的各基本事件不发生的组合。在事故树中,如果最小割集比较多,而最小径集比较少,则利用最小径集来分析更方便。如“煤炭自燃引起一氧化碳中毒”事故树中,其最小割集有24个,而最小径集仅5个,因而利用最小径集来分析比较方便。P1={X1}即表示X1不发生,顶上事件就不发生。在分析P1不发生时,其它可不管。也就是说,煤没有自燃的倾向性,就不会造成煤自燃引起一氧化碳中毒伤亡事故。其余类推。(4)从表1结构重要度一栏中,可看到不同的基本事件在系统中结构重要程度是不同的。基本事件结构重要度就是从事故树结构上反映基本事件的重要程度。如X1,X6两个基本事件的结构重要度最大,说明在事故树结构上对顶上事件的发生起重要作用。结构重要度也是制定预防措施的一个依据。(5)制订预防措施的判定原则。从最小割集考虑,在基本事件发生概率未知情况下,制订有效的预防措施可参考概率重要度的大小,同时参考结构重要度,但以概论重要度为主。在事故树分析中,如果基本事件发生的概率已知(注:表1中的基本事件的概率是随意选取的),则分析过程应在定性分析的基础上上升到定量分析。4利用事故树的作用进行分析通过以上分析,可以看到事故树分析法具有以下功能及特点:(1)能对导致矿井内因火灾引起一氧化碳中毒事故的各种因素及逻辑关系做出全面的描述;(2)能对事故的发生进行全面的、系统的分析,为确定矿井预防措施提供了依据;(3)通过事故树的分析和编制,使人们能全面了解防止事故的要点,这不仅可以开阔安全管理人员的思路,而且也是安全教育的