摘 要 通过充分辨识矿井生产系统中存在的危险和有害因素,提出了建立矿井生产现状安全综合 评价指标体系,对四川煤矿大量统计资料,应用类项指数法、层次分析法确定 各评价指标的权重与分值,确定出矿井安全等级。?
关键词 矿井 安全 评价 指标 体系
矿井生产是多工序、多环节的综合性行业,它具有生产过程复杂,作业地点移动,环境恶劣 等特点,因而生产过程中存在的危险因素多,安全生产难度大。为实现控制、消除系统中的 人、 机(物)和环境所存在的危险性,尽量减少或避免事故发生,保证安全生产,必须充分辨识系 统中存在的危险因素,以提高每个作业人员的警觉性,针对矿井生产的安全可靠性程度,及 时整改可能导致系统破坏的危险因素,以达到矿井安全生产的目的。?
根据矿井生产实际与不同安全管理层次的需要,着重研究矿井的安全综合评价问题,即矿井 开采、矿井通风、安全供电、提升运输和井下爆破及安全管理的 综合评价。
1 安全评价指标体系的确定
矿井安全生产的目的是避免或减少事故的发生,以保证矿山职工在生产中的安全与健康,保 证国家资源和财产不受损失。煤矿伤亡事故发生,其实质是由能量或物质的意外释放对人 员造成的伤害。能量或物质发生意外释放是由于不安全行为和不安全状态产生的。而不安全 行 为和不安全状态可以追踪到人、物、环境方面。所以,矿井的安全可靠性辨识(评价)就应立 足于上述这几方面进行系统的分析与判断,评价和确定出矿井系统所具有的可靠度,以 掌握系统的安全状态,为整改提供依据。本评价指标体系是在四川省国有煤矿1980~1999 年所发生的伤亡事故的统计资料的基础上,进行事故树分析,并结合有关规定和标准确定 而成的,其表示如图1所示。
2 评定方法的确定?
2.1 目标分数的确定原则
矿井生产系统是个庞大而复杂的系统,由若干子系统构成,且各子系统相互联系相互制约。在组成矿井生产系统的开拓、开采、通风、排水 、供电、运 输提升等子系统中,只要某个子系统的某方面发生故障或事故,都将引起一系列连锁反应, 对整个系统产生影响,甚至引起人员伤亡和停产。所以,在进行矿井安全综合评价 时,必须全面考虑各方面因素。
2.2 评价项目目标分数与安全目标总分的确定
为体现上述矿井生产的特点,在目标总分类项(即评价项目)目标分数的关系上,采用乘法关 系,是为了反映在考虑各个类项时,做到不可偏废和系统周全,而且在类项分数的确定时, 采用了类项指数法。这种算法使得在考虑安全综合评价时,一个类项分数的稍微变化将引起 总分的较大变化,符合矿井生产实际。考虑到类项中的第一项是安全管理,纯属人的因素, 故不参与乘法运算。计算过程表述如下:?
(1)根据传统性和可操作性,实际目标总分?M=M?1+M?0=1000分。其中取M?1=200 分;M?0= M?2+ M?3+ M?4+ M?5+ M??6=800分。
(2)各类项(评价项目)的目标分值权值的确定是参考四川省国有煤矿1980~1999年 所发生的伤亡事故的统计资料计算分析后取得的。各类项(评价项目)的目标分值权值的具体分配为:
为便于各类项指标评定时的打分,将?Miˊ(i=2,3,4,5,6)的分值同时扩大K倍(K?=800/( 16.8 8+5.78+1.71+2.34+2.05)=27.82),?则各类项分值按M?i= KM?′?i调整为:M?2= 47 0,M?3=160,M?4=47,M?5=66,M??6=57。?
(3)评定类项各项分值按层次分析法确定。
根据各类项分值?M?i与各类项中的评价指标的重要度关系(即A?j、B?j、C?j、D?j、 E?j、F?j相对于M?i?的重要度),则可求得各类项中各评价指标的目标分数值。?
①采用层次分析法,按照标度的定义,分别求出?A?j、B?j、C?j、D?j、E?j、F?j相 对于M?i的重要度,构造判断矩阵J?i(J=A~F, i=1~6?)。?
②根据判断矩阵?J?i(J=A~F, i=1~6),解特征值问题:J?iw=λmax??Ji, 经计算所得的w经正规化处理后作为M?i准则下J?i所包含各评价指标的排序权重值nkj ?(k=a~f, j=1~9)。
③确定评价指标中的各项目的权重后,根据各项目的分数值,将其权重分配到各具 体评定项目中,各项目的实际得分按?Jj=Minkj?(J=A~F, k=a~f, i=1~6, j=1 ~9)计算并取整。
(4)评价方法。
首先根据所确定的评价指标,对照矿井实际进行评价打分,然后将各指标得分值进行累计求 和,即得出各评定类项(各评价项目)的目标得分值。除第一类项的安全综合管理外,其它5 大类项的目标分值是扩大了?K?=27.82倍后的分值,所以在各类项得分值已求出的情况下 ,欲 求矿井安全目标总分时,应将后面5类项的得分值除以K后再相乘,得出后5项的总得 分, 而后再加上安全综合管理类项的得分即为矿井安全的总得分,据此即可确定矿井安全状况。
3 应用
某煤矿是一个年产 450kt/a的高瓦斯中型矿井。矿井地质构造简单,矿井设计合理,管 理 经验丰富。开采煤层共3层,自上而下依次为厚度分别为1.05m、1.3m、2.3m,间距6.2m、27. 8m ,倾角14°~23°。根据上述方法可得表4结果。结合表3可见,该煤矿安全处于“显著危险 ”状况,必须采取措施加以防范。??