煤矿系统危险与有害因素辨识及其控制方法

    摘要：煤矿系统的危险与有害因紊辫识和控制是防止煤矿系统灾变的重要基础工作。通过分析煤矿系统的危险与有害因紊辫识的特点，捉供了用标准对照法进行危险与有害因素辫识的有效方法；提出了指导拉制谋矿系统风险的基本原则和方法。对指导中介机构的安全评价和评佑工作，具有重要的参考价值；时煤犷企业防治各种灾害提供了有效的原则和方法。

    关键词：危险；辫识；风险控制；标准对照

    安全评价是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行识别与分析，判断工程、系统发生事故和急性职业危险与有害因素的可能性及其严重程度，提出安全对策建议，从而为工程、系统制定防范措施和管理决策提供科学依据。而危险与有害因素的辨识是安全评价的基础工作。根据被评价的对象，识别和分析危险与有害因素，确定危险与有害因素存在的部位、方式、事故发生的途径及其变化的规律。煤矿系统是由人流、物质与能量流和信息流组成的复杂系统。影响职业安全健康的主要风险因素同样是人流、物质与能量流和信息流导致的。事故就是系统中的人流、物质与能量流和信息流内部以及与其环境在进行交换过程中的不协同作用导致的。因此，对系统中人流、物质与能量流和信息流中的危险与有害因素辨识与控制是十分重要而又不得不做的工作。但对系统中的危险与有害因素辨识与控制，又是十分复杂的、艰难的。因此，研究煤矿系统危险与有害因素辨识和控制方法对建立健全职业安全健康管理体系，保证企业安全管理工作持续健康有效地发展具有极其重要的现实意义。

    1煤矿系统危险与有害因素辨识的特点

    (1)煤矿系统是一个庞大的复杂系统。矿业工程是一个庞大的包括人流、物质与能量流和信息流的系统工程。工程、系统中的人流、物质与能量流和信息流既发挥各自的作用，又互相联系与密切配合工程、系统的安全性不仅取决于人流的因素，如人员的行为(如工人身体状况、整体素质等)、知识水平和技能水平；还取决于物质与能量流的因素，如各种采掘机械、运输与提升机械、巷道和工作面的支护、瓦斯、水灾、煤尘、火灾、顶板等物质、工作环境因素(统称为物)的状态(如设备、安全防护设施、电气设备、材料以及安全因素等)及其设备所负载的能量；同时还取决于系统运行过程中显现出的一系列的信息因素，如瓦斯的涌出的检测信息的不及时获得，水灾征兆未及时发现、煤尘超限的忽视、火灾征兆的不及时侦测以及顶板来压征兆的忽视，机械设备运转过程中的不正常信息的忽略以及井下信号的正确判断等信息处理错误，管理制度和技术规程的不完备，知识的输人和输出失误等。作业人员的不安全行为，物的不安全状态、信息的不及时识别和不正确传递以及三者之间的不适性匹配通常是导致意外伤害的直接原因。

    (2)煤矿系统可能发生的事故种类多而复杂。同一采掘工作面在不同的工作时间中其风险也不相同，作业人员时刻面对新的工作环境；不同的工种也面对不同的风险；作业人员又处于同一作业空间中，相互之间的影响很大，增大了危险与有害因素辨识的难度。

    (3)各工种的离散性较大和协调性较差。一方面，不同工种的操作人员分散于作业现场的不同部位，面对具体的作业问题，一般靠自己的判断做出决定，易造成不安全行为、工作环境的不安全因素和信息的失真，如瓦斯检查工的空班、漏检、假检；测风工、顶板检查工的不正确操作等。而这些工作，在绝大多数情况下取决于操作者的敬业精神、责任感和使命感，而这方面的危险辨识没有可靠的和有效的方法。

    (4)作业环境差。在井工作业中，作业人员在工作中必然受到作业现场的地理条件和环境条件的影响。如地质条件恶劣、工作面空间狭小、安全防护缺陷、通风不良、粉尘飘扬、瓦斯浓度涌出不均衡、噪声大、照明差、温度、湿度大和超负荷的体力劳动等，容易导致作业人员生理或心理的问题(如疲劳、饮酒、缺少睡眠、疾病、个人问题等)。在进行危险辨识时，只能定性地说明其危险与有害因素性，难以定量辨识作业条件对作业人员的危险程度。

    (5)从业人员素质较低。由于煤矿的作业环境差、待遇低、危险性大，因此，从业人员文化素质较低，大量没有经过全面职业培训和严格教育的农村劳动力成为作业人员。尤其是一些小型煤矿，安全管理机构和安全管理制度不健全，缺乏安全培训，操作规程和作业规程执行不严，面对危险警示麻痹大意，管理层缺乏足够的经验，监察力度不够，宋全监察员和各种安全检查员配备不足等，导致煤矿安全管理状态混乱。

    (6)危险与有害因素的复杂多样性、动态性和隐蔽性。煤矿除面临地面一般工业企业的危险与有害因素以外，还有其特殊危险与有害因素，如顶板冒落、高处坠落、触电、机械伤害、水灾、火灾、瓦斯爆炸、粉尘、中毒、窒息、边坡滑落等，而且一种事故的发生，往往会引起另一事故的发生；工作地点和工作条件随着时空的变化而变化，使危险与有害因素产生和消亡呈现出明显的动态性；有的危险与有害因素比较隐蔽，仅凭感官和直觉难以发现，必须通过仪器和专用设备才能检测出来，更有甚者仪器和设备的检测准确度也不高，呈现出隐蔽性的特点。

    鉴于上述特点，一般情况下，可根据煤矿系统的工序、工种和危险与有害因素的特点，对生产和安全活动所投人的设备、设施、人员、材料、动力、环境、信息采集等常规和非常规情况，通过采取现场调查、将实际情况同相关信息对比、进行必要的测量(噪声、瓦斯浓度、粉尘浓度)、对作业过程的危险性进行分析等方法辨识存在的危险与有害因素。

    2煤矿系统常见的危险与有害因素辨识方法——标准对照法

    根据煤矿生产系统的特点和(企业职工伤亡事故分类》(GB6441一1986),综合考虑致因物、起因物、致害物、伤害方式等，辨识煤矿生产系统的危险、有害因素，对于发现重大危险源具有重要的意义。

    (1)瓦斯爆炸。瓦斯是煤矿企业的危险源之一，由于瓦斯积聚引起爆炸的事故在煤矿灾害中占有相当大的比重。一方面.瓦斯爆炸发生的可能性大，另一方面瓦斯爆炸造成的人员伤亡和资源与财产损失大，强烈地刺激着人们的感官。因此，瓦斯爆炸的风险性相当大。2004年全国发生一次死亡30人以上特别重大事故14起，死亡860人。其中：矿难6起，而在这6起矿难中5起是煤矿瓦斯爆炸。由此可见，瓦斯事故是防治煤矿事故的重中之重。

    (2)水灾。透水事故是矿山企业的重大危险之一。绝大部分煤矿企业采用井工开采。井工开采的采空区容易积水，正在采掘的巷道和工作面容易与积水区域或各种天然水体导通，导致井下空间充水，而发生事故。

    (3)矿井火灾。由于井下存在各种易燃物(煤炭、坑木、油料等)和高温火源(机械摩擦火源、电气火源、爆破、煤炭自燃等)，导致矿井火灾的风险也相当大。

    (4)粉尘。粉尘根据其成分不同可以造成2种危险与有害因素：职业病及煤尘爆炸。2种危险与有害因素都会危机人身健康和生命安全。由于煤尘爆炸的特殊性，如果没有煤尘云(空气中煤尘的浓度达到或超过40g/m3)，一般是瓦斯爆炸后，产生煤尘云而引起煤尘爆炸。

    (5)窒息事故。窒息事故是由于通风质量达不到要求，通风管理管理和独头巷道管理混乱造成的。

    (6)高处坠落。由于设备缺陷和人员的疏忽而坠井；在开采急倾斜煤层的煤矿，高处坠落危险与有害因素也是常见的危险与有害因素之一。主要是由于溜煤眼或暗立井缺乏保护措施(井口盖板、栅拦等设置不当)以及人的疏忽大意造成的。

    (7)物体打击。物体打击是各类作业活动中都可能存在的风险，指物体在重力或其他外力的作用下产生运动，打击人体造成的人身伤亡事故。如溜煤眼、立井等高处掉落的煤(岩)块等伤人。

    (8)触电伤害。主要发生在电气设备维修、停送电操作等。造成的原因有：带电设备或带电体裸露、误操作电气设备、无漏电保护器，使用不合格的电动工具、作业人员与带电设备安全距离不够等。也包括由于避雷系统缺陷导致的雷击伤害。

    (9)机械伤害。作业中绞车、矿车、凿岩机、钻机、电机车、刮板运输机和胶带输送机等易造成机械伤害。可能的原因有：机械转动的危险部位未设防护装置、绞车、运输机等的作业信号不当、指挥不当等造成机械事故或伤害、钢丝绳磨损、断丝或使用时剧烈振动等。

    (10)冒顶、片帮。冒顶和片帮灾害是矿山企业常见的灾害之一。往往是由于支护不及时、支护质量不符合要求或支护结构不合理以及背板质量不高而导致的。

    (11)高处坠落。由于防护不当，造成人员坠人溜煤眼、暗斜(立)井以及煤仓等。

    (12)淹溺。由于防护不当，造成人员坠人井底水仓、泥浆搅拌池等人工水体中，发生淹溺事故。

    (13)坍塌。边坡滑落，材料堆积倒塌等。

    (14)爆破伤害。爆破作业中发生伤亡事故，不按(爆破作业规程》操作，违章放明炮、糊炮等。

    (15)火药爆炸。运输和贮存火药不当。

    (16)其他爆炸。如压缩空气管道等高压系统。

    (17)中毒和窒息。火灾以及瓦斯和煤尘爆炸后的CO中毒；采空区透水时的H2S中毒；放炮后的N02中毒；盲巷、扩散通风以及掘进工作面供风不足或产生循环风等使氧气不足，导致窒息。

    (18)起重伤害。起重作业中发生的挤压、坠落、物体打击和触电等伤害。

    (19)烫伤。生产性高温火源的烧伤和高温水蒸气烫伤等。

    (20)其他伤害。如摔倒、翻倒、碰撞、扎人、切伤、擦伤、踩伤、动作不当、职业病等。

    3煤矿系统的重大风险的控制

    对系统中的重大风险采取有效的控制措施是危险与有害因素辨识、风险评价的主要目的。

    3.1风险控制的基本原则

    煤矿企业是一个由人流、物质一能量流和信息流构成的复杂系统，对系统的中的风险控制必须遵循以下基本原则：

    (1)闭环控制原则。煤矿系统的风险控制，应包括输人、输出、通过信息反馈并控制输人这样一个闭环控制过程如图1。否则，只能是“虎头蛇尾”，只有实现闭环控制，才能达到系统优化的目的。在实际运行过程中，矿山企业由于其粗放式管理，往往是管理措施、工程技术措施和培训教育措施等比较全面，但信息反馈和控制措施较弱，不能达到降低系统风险目的。

 

    (2)动态控制原则。煤矿系统生产的特殊性决定了该系统具有更强的动态特性。不同的时间，其工作的地点、设备的位置、地质条件、矿物赋存特征以及生产条件都发生了变化，随时可能产生新的危险因素，必须适时正确地进行控制，才能收到预期的效果。

    (3)系统控制原则。根据煤矿系统是一个复杂的巨系统，它又可以划分为企业管理系统、提升与运输系统、供电系统、防排水系统、采煤系统、支护系统、通风系统、防尘系统、防灭火系统、瓦斯防治系统和矿山救护等子系统。根据各子系统的不同特点和防止规律，采取人流、物流和信息流的不同控制措施，使得三者的相互协调，实现系统的总控制。

    (4)多层次控制原则。多层次控制可以增加系统的可靠度。通常包括6个层次，以瓦斯防治系统为例简要说明如下：①根本的预防性控制。建立瓦斯抽放系统和可靠合理的通风系统，保证井下各工作地点瓦斯浓度控制在《煤矿安全规程》的规定值以下。⑧补充性的预防控制措施。建立瓦斯监测系统和相应的组织保障系统。③防止事故扩大的预防性控制。建立矿井和采掘工作面的隔爆、抑爆系统。④维护性能的控制。对建立起来的瓦斯防抽放系统、通风系统、检测系统、组织保障系统、隔爆、抑爆系统的功能进行检测和维护，检测各系统性能、材质强度、安全装置状态、组织保障状态等。⑤经常性控制。维持各系统的正常运转，防止各系统性能降低、材质强度退化、安全装置失效、组织保障降低及其人员知识和技能的老化等。⑥紧急性控制。一旦前面5层控制失效，导致瓦斯事故的发生，就要采取紧急性控制措施：沿相应的避灾路线撤退人员，自救措施、互救措施和应急救援行动。

    其他系统的控制是否采用6个层次以及采用哪几个层次，应根据系统本身的特点和管理方式确定。

    3.2制定目标管理方案和制度安排

    根据煤矿各子系统的特点，制定切实可行的目标管理方案。

    制定有效的管理程序和切合实际的符合法律法规的采掘技术作业规程和操作规程，并组织实施。建立有效的安全与健康管理制度是成功的风险管理和减少伤害、职业病的基础工作，而组织落实是有效减少伤害和职业病的核心工作，通过有效的机制充分发挥各层次的力量。

    3.3学习培训与教育

    安全管理的成功与否往往取决于隐藏在管理制度和组织结构中的潜在的因素，即由该企业的安全文化决定的。“安全文化”是指1个组织对于安全和健康的价值观、期望、行为模式和准则。学习、培训和教育对安全文化的形成和发展起到的重要作用。企业建立适宜不同层次的员工的学习激励机制和学习方式，促使员工自主学习，不断提高安全技能和生产技能；注意识别不同层次员工的培训需求、确立培训目标、选择培训方法、实施安全教育和培训，并与具体工作相结合，最终达到企业内各层次的人员都能主动重视安全与键康工作，并具备相应的综合素质和技能。

    3.4制定应息计划和演练

    煤矿系统是危险性大的系统，因此，应建立煤矿应急救援系统。针对不同系统可能出现的紧急事件制定操作性、针对性和可行性都比较强的应急计划。并针对不同的事故类型进行演练。在演练中修正和确定应急预案，使相关人员在演练中熟练应急预案的程序。

    3.5现场监察

    监察应分为监督和检查两部分。监督可分为主动的监测和被动的检查。主动监控有：安全管理部门对各系统的安全预防措施所涉及的关键特性的检查；监控目标和管理方案的完成情况；对工作现场和设备进行定期检查，以保证现场工作条件安全和设备正常运转；对环境和健康进行监控，以保护控制措施的有效性，发现危险与有害因素的早期迹象。被动的检查包括：伤害及相关病例；事件(可能导致伤害、不健康和损失的情况)；其它事件。

    3.6个体防护措施及职业病普查

    使用相应的工作程序和个体防护装备，避免和减少健康风险，如佩戴防尘口罩、耳塞、穿防护服等；对危险环境下工作人员的身体检查，如尘肺病的早期迹象等。选择相应的控制措施，采用有效、经济的方法，使资源得到合理分配，尽可能消除危险与有害因素。

    4结束语

    煤矿系统的危险与有害因素辨识和控制是防止煤矿系统灾变的重要基础工作。但在中介机构的安全评价过程中以及煤矿企业的安全评估过程中都存在着危险与有害因素辨识存在漏项，提出的建议对策针对性、可操作性和可行性不强的弱点。煤矿企业存在重技术，轻管理；重硬件，轻软件；重处罚，轻学习等弱点。通过分析煤矿系统的危险与有害因素辨识的特点，提供了用标准对照法进行危险与有害因素辨识的简单方法；提出了指导控制煤矿系统风险的基本原则和方法。