作业条件分析在矿山危险评价中的应用(精)

作业条件分析在矿山危险评价中的应用 戴联双 1,舒宜 2,程五一 1

1中国地质大学(北京 ,北京(100083 2 天津理工大学,天津(300191 E-mail :

摘 要 :本文介绍了一种应用矿山生产作业前期对矿山危险进行有效评价的方法。 这种方法 就是结合作业条件分析方法的快速、 便捷及可操作性强等优点的一种改进的矿上危险评价方 法。矿山危险评价的任务是辩识系统存在的危险性 , 确定危险性转化事故的条件 , 评价危险性 对系统安全影响的大小 , 确定消除或控制风险的措施 , 并通过危险的程度分析确定出控制的重 点,故障类型和影响分析 , 逐步实现向事前预防性安全管理转变。

关键字 :风险评价,系统安全评价,安全管理,作业条件危险性评价 中文图书分号:X928

1. 概述

美国的 K·J·格雷厄姆 (Keneth.J.Graham和 G·F·金尼 (Gilbert.F.Kinney研究了人们在具有 潜在危险环境中作业的危险性, 提出了以所评价的环境与某些作为参考环境的对比基础, 将 作业条件的危险性作为因变量 (D ,事故或危险事件发生的可能性 (L、暴露于危险环境的频 率 (E及危险严重程度 (C作为自变量,确定了它们之间的函数式。根据实际经验它们给出了 3个自变量的各种不同情况的分数值,采取对所评价的对象根据情况进行 “ 打分 ” 的办法,然 后根据公式计算出其危险性分数值, 采取对所评价的对象划分的危险程度等级表, 查出其危 险程度的一种评价方法。这是一种简单易行的评价作业条件危险性的方法。

2. 危险评价的概念及其分类

危险评价又称系统安全评价、 风险评价, 是用系统科学的方法对一个系统、 一个企业或 一个生产过程中的危险源及其控制的评价。 风险评价的目的 [1]在于找出危险源控制的薄弱环 节,采取措施降低危险性,进一步加强安全管理。

任何系统、企业、生产过程都有可能对危险源失去控制,造成人员伤亡和财产损失。危 险性 (D 的大小可用事故发生频率 (P 和损失严重度 (C 的乘积来表示, 即:C P D ×=

根据子系统寿命的阶段, 把危险评价区分为危险性预评价和现有系统危险性评价。 危险 性预评价是在系统开发、 设计阶段, 即在系统建造前进行的危险性评价; 现有系统的危险性 评价是系统建成以后运转阶段进行的系统危险性评价,目的在于深入了解系统的现时危险 性,为安全科学管理提供工作依据和确定安全管理工作重点,这种危险评价更接近于实际。

3. 危险评价的原理和方法

在预测、 评价系统危险性时, 认为危险性不超过可接受的危险水平时, 系统就是安全的。 这种可接受的危险水平必须得到全社会的公认,即系统的危险性应达到社会允许的危险水 平。 “ 社会允许危险标准 ” 取决于国家政治、经济和技术状况。许多安全专家都在研究这个问 题。

理想的安全评价, 包括确认危险性和危险性评价两个方面; 而危险性评价中的允许范围, 就是这里所说的社会允许危险源标准。

在系统安全研究中已经研究出了许多评价危险性的方法。 大体上可以把这些方法划分为 两类:相对的和概率的方法。其中相对的评价法有包括三种常见的方法:

① 根据同类系统或类似系统以往的事故经验指定分类等级。

图 1 事故经验指定分类等级 [2]

② 利用安全系数或安全阀来评价危险性。 例如, 利用高压容器的安全系数来评价其危险 性。

③ 评价者根据过去的经验按自己的见解指定一系列的数值尺度来评价危险性。

4. 矿井危险评价内容 4.1 评价单元的划分

在矿井危险评价(安全评价或风险评价 [4]具体实施过程中,往往将评价对象按照某种 原则进行分解, 独立进行评价后再集中, 会使得评价具有可操作性或更容易操作, 这种对评 价对象的分解, 叫做评价单元划分。 评价单元划分的目的, 是为了把一个复杂的系统划分为 数个相对比较独立,便于系统危险性评价操作、灾害控制、安全管理的子系统。

如果把一个具体的矿井视为一个系统, 那么在这一系统中, 有一些在空间上比较独立的 子系统,例如采矿工作面、掘进工作面等,这些子系统不但在空间具有相对的

独立性,而且 在事故致因因素上也具有一定的独立、 完整性。 因此在实施矿山重大危险源评价时, 可将这 些子系统划分成评价单元,从而有益于评价的操作。

因此,矿山重大危险源评价单元划分应遵循如下原则 [3]: ① 评价单元首先在空间、生产工艺上具有相对的独立性;

② 评价单元所包含的子系统在事故致因因素上具有一定的独立、 完整性, 并能保证单元 内大多数评价指标有一个稳定的取值范围;

③ 评价单元之间事故影响要尽可能保持最小,以利危险评价和灾害控制。 4.2 实例分析

参照国外火灾爆炸危险指数评价资料, 结合我国煤矿实际, 应该从特定物质状况、 工艺 过程、矿井新老程度和安全装备水平四个方面进行矿井危险程度综合评价 :

① 特定物质状况

特定物质决定矿井安全条件、事故灾害的种类和危险程度。主要包括 :沼气相对涌出量,

煤尘爆炸指数、有无爆炸性,自燃发火倾向,地质状况 (主要是项板和地质构造 ,煤与沼气 突出,水害威胁程度,易燃物质。

② 工艺过程

工艺过程反映生产方式、工艺方法、机械化水平及现代化程度。主要包括:采煤方法, 落煤方式,支护方式,顶板管理方法,机械化程度,运输方式,提升方式。

③ 矿井新老程度