煤矿安全评价指标体系确定原则及其应用分析

　　摘要：针对新疆煤矿安全生产及管理特点，应用安全系统工程理论和方法，结合灰色系统理论，对煤矿安全评价体系确定原则进行了分析。同时，基于煤矿安全管理持续改进、不断完善理念，提出确定煤矿安全评价指标体系的大系统原则和“三度”原则，并指出事故是灰色的。分析了体系的应用方向。

　　关键词：大系统；“三度”原则；灰色系统；安全评价

　　近年来，国家加大了煤矿安全方面的工作力度，要求对煤矿进行安全评估及评价。然而，由于煤炭行业安全投入先天不足，区域矿井生产及管理特点大不相同，安全评价基础性研究工作尚不深入，加之生产过程中不确定因素多，给科学、有效地开展这项工作带来了一定困难。作者在对新疆煤矿安全生产特点分析的基础上，结合安全系统工程原理，对煤矿安全评价指标体系确定原则进行分析，以期有助于系统、科学地开展煤矿安全评价工作。

　　1 新疆煤矿安全生产和管理特点

　　1）矿井生产规模小，80% 以上矿井生产能力都在9 万t/a 以下，限制了正规、先进采煤方法的选择。

　　2）采煤方法落后，回采率低，工作面安全生产条件恶劣。

　　3）全矿井通风系统相对简单，但区域小系统（如回采工作面等）相对复杂，有效通风能力差，安全隐患较多。

　　4）井巷未能保证全部支护，围岩不稳定。

　　5）矿井基本上都是一采一掘，系统较为单一。

　　6）原煤生产的季节性较强，销售旺季时超能力生产现象比较突出，势必强化生产，忽视安全。

　　7）采煤及安全专业技术人才严重匮乏，生产过程中的安全技术问题不能及时有效解决。

　　8）区内煤矿多属个体及私营业主，片面追求经济效益，安全认识不到位。以上特点决定了新疆地区煤矿安全生产的现状，在现有条件（包括产业政策、资金、人才等）下，尚不能完全解决上述问题。因而要求煤矿安全评价体系应有针对性、科学性、系统性，循序渐进地不断完善。

　　2 煤矿安全评价现有指标局限性分析

　　2 .1 安全系统工程方法与煤矿安全评价

　　煤矿安全评价与安全系统工程不可分割。所谓安全系统工程，就是用系统工程的方法识别、分析和评价系统的危险性。其中系统安全分析是安全系统工程中的核心内容，是安全评价的基础。只有对系统进行深入、细致的分析，充分了解、查明系统存在的危险性，统计事故发生的概率、伤害及损失程度，才能有针对性地采取安全措施；同时可以掌握事故发生的机理和途径，为预先安全评价及现场综合安全评价提供理论依据。安全系统工程方法有多种，其中安全检查表（SCL）和事故树分析（FTA）在煤炭行业应用最为广泛。基于安全检查表较强的可操作性，煤矿安全评价采用的多是这种形式。

　　2 .2 安全评价指标局限性分析

　　煤矿生产系统按功能一般可分为采掘、通风、供电、排水及提升运输等；按区域可分为回采区域、开拓准备区域等。目前煤矿安全评价中应用的安全检查表，一般都是按系统划分，将系统安全评价总分值按子系统分解，然后子系统中具体指标再赋值。

　　由于煤炭行业区域差别大（如煤层赋存、开拓方式、采煤方法、管理模式等），同时安全系统工程基础研究较薄弱（如事故原因分析不完善、不深入；事故概率统计资料不完善；事故损失统计资料不完善等），这些因素导致现有煤矿安全评价指标的赋值具有一定局限性，具体表现在：同一安全规程、规范下确定的不同省区的煤矿安全评价内容、指标、赋值标准各不相同；同一评价标准评价不同灾害程度、不同危险程度的矿井，不能反映矿井系统的安全程度。这些局限性导致全国煤矿安全评价工作的同一性差、评价指标随意性大、系统性、科学性差。实际评价过程中则表现为重形式、轻内容、轻过程，未能完全达到国家实施安全生产评可证制度的初衷。采用这种模式、理念的安全评价，对提升行业整体安全管理水平作用有限。同时不能系统地积累、科学分析行业事故统计资料，使安全系统工程方法在煤矿的深入应用受到局限。

　　3 安全评价指标体系确定原则

　　3 .1 大系统及“三度”原则

　　基于上述局限性分析，对煤矿而言，其评价指标的分析和确定首先应纳入生产大系统（Full system），即具体安全评价工作的范畴、内容是基于具体煤矿，其评价的指标确定和赋初值是以现行《煤矿安全规程》、规范、技术标准为依据而衍生的，并不断改进、完善。此即“大系统原则”。

　　由于煤矿井下生产系统具有相对闭锁的特点，系统内各要素相互关联性很强。这个特点从系统性的角度决定了事故树（FTA）方法应用于煤矿安全评价的适应性强。基于上述分析，在“大系统原则”基础上，以事故树分析方法为基础，全面研究分析所评价煤矿生产过程中已发生的事故、可能发生的事故，建立其事故树模型，确定其事故树集合和基本事件集合。以矿井基本事件集合为基础，结合基本事件的损失严重度、结构重要度［1］、概率重要度［1］（即“三度”原则）综合给各基本事件（或中间事件）赋权。并以基本事件集合为基础，结合现行《煤矿安全规程》、规范、技术标准衍生确定所评价煤矿的安全评价指标体系并赋初值，见图1。

　　1）基本事件损失严重度原则，即具体煤矿“大系统”中具体一个基本事件导致事故发生后产生的损失严重程度。根据事故统计资料，将大系统中导致各类事故发生的所有基本事件按损失严重度进行排序。同一基本事件可能在不同事故树中出现，其损失严重度可加权计算。该排序影响该矿安全评价指标体系中该基本事件或指标的赋值，损失严重度越大，该基本事件赋值越高。

 

　　2）基本事件结构重要度原则，即具体煤矿“大系统”中各基本事件在某事故发生模式中所处的地位不同，其对顶上事件（即该事故）的影响也不同。基本事件结构重要度越大，导致顶上事件（即事故）发生的可能性越大。同一基本事件可能在不同事故树中出现，其结构重要度可加权计算。该排序影响安全评价指标体系中该事件或指标的赋值，结构重要度越大，该基本事件赋值越高。

　　3）基本事件概率重要度原则，即具体煤矿“大系统”中各基本事件发生的概率的变化对顶上事件（即事故）发生概率的影响。基本事件概率重要度越大，通过降低其概率，顶上事件（即事故）发生概率降低越大，事故越不易发生。同一基本事件可能在不同事故树中出现，其概率重要度可加权计算。该排序影响安全评价体系指标中该基本事件或指标的赋值，概率重要度越大，该基本事件赋值越高。综上所述，具体煤矿安全评价体系的具体指标权值的确定由下面函数确定：

 

　　各指标（基本事件）赋值由该函数确定，由此构成所评价矿井的安全评价指标体系。该指标体系一旦建立，应持续稳定、完善。通过不断改进安全工作，使矿井安全管理水平纵向持续提高、横向不断完善。

　　3 .2 事故是灰色的

　　煤矿生产的复杂性，决定了煤矿是一个典型的灰色系统。所谓灰色系统［2］，就是系统内部的信息不完全，它既不是完全已知的（即白色系统），也不是完全未知的（即黑色系统）。黑色、灰色和白色是一个相对概念。没有绝对的白色系统，任何系统总有未知的部分；也没有绝对的黑色系统，既然一无所知，就无所谓系统的存在。对于事故来说，可以认为是一个灰色的系统。这是因为人们现有的认知能

　　力、认知手段不能完全认识事故发生的所有原因、途径、作用方式及其程度等。但这并不影响以事故树分析为基础、以“大系统”、“三度”为原则确定煤矿安全评价指标体系的科学性和适用性。

　　4 应用分析

　　4 .1 应用体系框架

　　煤矿安全评价指标体系应用框架见图2。

 

　　4 .2 应用分析

　　针对具体煤矿而言，其安全管理是一个不断自我完善的过程。对其安全状况的评价有两个层面的含义：一是横向上（即面上）评价其与现行规程、规范、技术标准的符合程度。这一点在煤矿生产的任何阶段、管理的任何层次都存在；二是纵向上评价煤矿安全状况的改善程度。横、纵两个方面、多个层次构成立体的煤矿安全评价、管理体系。应用图2 体系框架，在对煤矿企业开展初次评价时，就全面系统地完成该矿井的事故树集合和基本事件集合的建模工作，确定系统评价体系，随后根据对事故的掌握程度，选择适合当前技术、管理和认识水平的评价层次（如有些方面可分析至事故树的中间层次），结合“三度”原则对系统赋初值。同时在全面评价系统要素与规程、规范、技术标准符合程度的基础上，从定量的角度评价基本事件集合或中间事件与规程、规范、技术标准的符合程度。这个过程是动态的，不断完善的。初试体系（即系统的事故树集合）一旦建立，应保持相对的稳定性。

　　煤矿在这个初始体系的引导下，一方面运用FTA 方法可以寻求预防事故发生的最佳途径；另一方面在确定煤矿安全管理预期目标时，运用灰色系统理论GM［1，1］模型结合FTA 进行目标预测，可为安全管理决策提供可靠依据。同时利于煤矿安全监管部门全面、系统地把握综合安全状况。随着国家安全管理趋势从控制伤亡人数向建立职业安全健康管理体系迈进，这种以“大系统”原则、“三度”原则为基础体系的煤矿安全评价工作，将为煤矿实施职业安全健康体系提供充实内涵，是煤矿实现广义本质安全化的有效途径。

　　5 结束语

　　1）基于煤矿生产系统相对闭锁性特点，系统中各要素（技术的、管理的、环境的及事故的等）相互关联性较强，事故树（FTA）方法应用于煤矿安全评价工作具有很强的适应性。

　　2）基于事故树（FTA）方法，提出确定煤矿安全评价指标体系的“大系统”原则和“三度”原则，对煤矿安全评价工作、管理工作具有较强的指导作用，是煤矿实现广义本质安全化［3］的有效途径。

　　3）基于“大系统”原则和“三度”原则建立的煤矿安全评价指标体系，一方面需要不断强化事故统计工作，充实、完善事故统计资料；另一方面需要不断深入研究事故机理，完善事故树模型。