煤矿重大危险源辨识理论与方法

　　摘要：煤矿重大危险源辫识是控制煤矿重大事故的前提，是煤矿安全评价的主要依据之一。煤矿重大危险源辫识依据“分类指导、分级定标”的原则，经事故预测分析，确定了生产矿井的危险性类别和生产单元的危险性等级。采用现有法规和技术规程对瓦斯、火灾、水灾、顶板与冲击地压等的相关规定，提出了危险性概率指数和风险权系数，并给定了参考值和计算公式。

　　关键词：煤矿；重大危险源；事故；风险

　　0引言

　　我国煤矿地质条件复杂、自然灾害严重，煤炭企业生产力水平整体偏低、安全生产基础比较薄弱，加上从业人员的整体素质不高，致使煤炭企业生产与安全的矛盾突出、特大事故时有发生，煤矿是我国当前安全生产事故多发的重点行业。煤矿重特大事故的频频发生，均是对煤矿重大危险源的辨识、安全评价和风险控制不足造成的。重大危险源辨识是控制煤矿重大事故的前提，是煤矿安全评价的主要依据之一，对煤矿安全状况的根本好转起着十分重要的作用。

　　由于地质条件复杂多变，伴随生产的安全技术也日趋成熟，煤矿迫切需要科学、统一的《煤矿重大危险源辨识》标准，指导煤矿安全生产，以获得最大的经济效益和社会效益。制定该项标准不仅十分紧迫必要，而且完全可行。

　　1煤矿重大危险源与事故风险

　　事故造成死亡、疾病、伤害、损坏或其他损失的意外情况。危险源是可能导致伤害或疾病、财产损失、工作环境破坏或这些情况组合的根源或状态，包括第一类危险源—危险物质和第二类危险源—
限制、约束等。危险源辨识是识别危险源的存在并确定其特性的过程(包括定性与定量过程)。而风险则是某一特定危险情况发生的可能性和后果的组合(即事故发生概率与事故损失的组合)。煤矿“显性”危险源是危险源特性通过人的观察、仪表的检测可见的，如回风流瓦斯超限报警。“隐性”危险源则是危险源特性难于通过人的观察、仪表的检测可见。如：密闭采空区内的瓦斯积聚与自燃，留有3一5m煤柱的沿空掘巷老空侧的瓦斯积聚与老顶来压。现实生活中总是存在着风险。当风险低于可容许程度，就是安全；当风险高于可容许程度，则是危险。目前，煤矿井下作业，每年发生一定量的轻伤事故，应属于可容许风险。而出现重伤或死亡，则是不可接受风险。风险产生的根本原因是井下存在各种危险源，危险源的失控则导致事故及经济损失。根据国外事故统计分析，死亡与重伤事故：轻伤事故：无伤害事故=1：29：300。要控制1次死亡与重伤事故，必须控制或消除330次无伤或轻伤事故。风险与事故关系见图1。

 

　　安全投人直接减小系统的固有风险损益。虽然安全投人没有直接的经济效益，也属于一种损益，但它大大地减小了系统的固有风险损益。国外的统计分析，安全投入效益比二系统的固有风险损益/(可容许风险损益+安全投人)=8。因此，只有在安全管理、提高从业人员安全生产素质和安全生产技术装备上持续改进，才能大大减少系统的固有风险，使之低于可容许风险，达到安全状态，并取得最佳的经济、社会、环境效益。安全投入与经济效益见图2。

 

　　2、煤矿重大危险源分级

　　煤矿重大危险源辨识应具有可操作性，必须兼顾系统全面的准则，实行“分类指导、分级定标”。首先根据矿井的自然条件、矿井开拓开采及装备技术条件和最大下井作业人数(包括井下交接班人员)等因素对矿井进行危险性分类，确定矿井危险性类型。生产矿井危险性分类.见表1。然后，从不同的生产单元进行危险源的辨识和判断，确定生产单元的危险源级别。生产单元危险源分级见表2,生产矿井危险性分类标准不低于生产单元危险源分级标准。特别要重视矿井“隐性”重大危险源的辨识。

 

　　3事故经济损失预测分析

　　事故因果连锁理论说明了事故的客观规律(必然性)，但事故的发生与发展及后果具有很大的不确定性(随机性)。由事故的经济损失预测分析，确定危险源的等级。预测事故经济损失的计算公式：

 

　　4矿井危险性预测分析

　　煤矿井下作业环境相对恶劣，危险源众多，包括水、火、瓦斯、煤尘、顶板、机电设备等。

　　4.1风险权系数的确定

　　煤矿井下的危险源众多。由各种危险源导致事故发生的可能性及后果不同，主要与煤矿管理水平、从业人员素质和技术装备水平有关，相互之间的因果关系复杂。简化的风险权系数计算公式：

 

　　q1、q2、q3—管理风险系数、人员素质风险系数、装备风险系数，取值见表40

　　4.2矿井瓦斯危险性概率指数矿井瓦斯的危害是突出、爆炸和窒息，煤矿特别重大事故大多由瓦斯爆炸引起。矿井瓦斯危险,叶frk率指数见表50

　　4.3矿井火灾危险性概率指数

　　煤矿火灾是受限空间火灾，分为内因火灾和外因火灾，其中90%是内因火灾。瓦斯矿井火灾容易引起瓦斯爆炸，矿井火灾危险性概率指数见表6。

 

　　4.4矿井水灾危险性概率指数

　　煤矿水灾水源分为地下水源和地面水源，其中90%的水灾是由地下水源引起。矿井水灾危险性概率指数见表7

 

　　4.5矿井煤尘爆炸危险性概率指数

　　煤尘爆炸是导致矿井特别重大事故主要因素之一。矿井煤尘爆炸危险性概率指数见表8。

 

　　4.6矿井冲击地压与冒顶危险性概率指数

　　矿井冲击地压与冒顶危险性概率指数见表9。

 

　　4.7机电设备事故危险性概率指数

　　煤矿井下的机电设备众多，采掘、运输、提升、通风、排水、压气等机电设备具有高电压、大吨位、大高差等特点，同时容易失爆。矿井机电设备事故危险性概率指数见表10。

 
 

　　5结束语

　　煤矿事故风险产生的根本原因是井下存在各种危险源，危险源的失控则导致事故及经济损失。煤矿重大危险源辨识是控制煤矿重大事故的前提，是煤矿安全评价的主要依据之一，对煤矿安全状况的根本好转起着十分重要的作用。煤矿重大危险源辨识应具有可操作性，兼顾系统全面的准则，须采取“分类指导、分级定标”的原则。采用现有法规和技术规程对瓦斯、火灾、水灾、顶板与冲击地压等的相关规定，提出了危险性概率指数和风险权系数，并给定了参考值和计算公式。通过预测事故经济损失和人员伤亡，可以确定生产矿井的危险性类别和生产单元的危险性分级。