利用层次分析法对煤矿通风管理制度进行安全评价.pdf

收稿日期 2006 - 09 - 29 作者简介张西志1963 - ,男,河南汝州人,工程师,在读工程硕 士, 1986年毕业于河北地质学院,现从事煤炭安全生产管理工作。 利用层次分析法对煤矿通风管理制度进行安全评价 张西志 1, 2 1 1河南理工大学,河南 焦作 454003; 21平顶山市煤炭工业局,河南 平顶山 467000 摘要结合案例,运用层次分析法对通风安全管理制度进行了安全评价,指出了通风管理制度中存在的问题, 从而为煤矿的安全生产提供指导。 关键词层次分析法;通风安全管理制度;安全评价 中图分类号 TD72 文献标识码B 文章编号 1003 - 05062007 01 - 0076 - 02 煤矿灾害和事故的发生原因,可概括为人的不 安全行为或失误和物的不安全状态或故障两 大因素作用的结果 [1 ]。物通常是指井巷 采面的 设计与施工、 矿山机械设备、 矿山安全设施和生产环 境等。主要表现在4个方面人、 物、 环境和管理。 专家们通过对大量事故的分析,提出人为因素的影 响是最重要的 [2 ] ,而规章制度像路标一样指示人员 在安全生产中如何实现安全生产,它在消除人为因 素方面起着不可估量的作用。 煤矿在生产的全过程中,始终存在着“ 一通三 防 ” 的事故隐患。 “ 一通三防 ” 事故在煤矿事故中占 有较大的比重,特别是重大恶性瓦斯、 煤尘爆炸事故 严重威胁着煤矿的安全生产和矿工的生命安全。如 何减少和消除“ 一通三防 ” 事故隐患,减少和防止 “ 一通三防 ” 事故的发生,切实把防止重大瓦斯、 煤 尘事故作为煤矿安全生产工作的重中之重,加大综 合治理的力度,是实现煤矿安全生产的重大课题和 重要工作。本文拟运用层次分析法对通风安全管理 制度进行安全评价,以求对煤矿的通风管理制度在 安全生产中的作用做出定性和定量分析。 1 安全评价的方法 安全评价方法是对系统的危险因素、 有害因素 及其危险、 危害程度进行分析、 评价的方法 [3 ]。目 前,已开发出数10种不同特点、 适应范围和应用条 件的评价方法。按其特性可分为定性安全评价和定 量安全评价。 1定性安全评价。所谓定性安全评价,是借 助于对事物的经验、 知识、 观察及对发展变化规律的 了解,科学地进行分析、 判断的一种方法。运用这类 方法可以找出系统中存在的危险、 有害因素,根据这 些因素从技术上、 管理上、 教育上提出对策和措施加 以控制,达到系统安全的目的。 2定量安全评价。定量安全评价是根据统计 数据、 检测数据、 同类和类似系统的数据资料,按有 关标准,应用科学的方法构造数学模型进行定量化 评价的一类方法。 2 通风安全管理制度安全评价案例 在衡量煤矿的管理水平时,通常有许多评判指 标。不同的指标对于评判煤矿管理水平是否完善, 具有不同的重要性。采用系统工程中的层次分析法 来评价煤矿的通风安全管理制度,可以将人们的主 观判断用数量来表达和处理,是一种定性和定量相 结合的分析方法。 211 建立层次分析结构模型 某矿通风安全管理制度的层次结构模型如图1 所示。 图1 某矿通风安全管理制度的层次结构模型 67 2007年第1期 中州煤炭 总第145期 212 评分准则及指标得分 评分准则见表1。按表1的评分准则,确定出 各评价指标的得分。 表1 因素相对重要性评分准则 重要性分数含义 1i与j同等重要 3i比j略为重要 5i比j明显重要 7i比j极为重要 9i比j绝对重要 2,4,6,8上述两相邻判断的中间值 213 确定判断矩阵 对于各准则,其组成因素之间的相对重要性判 断矩阵见表2、 表3。 表2 判断矩阵B12C B1C1C2C3C4 C117/87/57/2 C28/718/58/2 C35/75/815/2 C42/72/82/51 表3 判断矩阵B22C B2C5C6C7C8C9 C518/78/48/68/3 C67/817/47/67/3 C74/84/714/64/3 C86/86/76/416/3 C93/83/73/43/61 214 计算判断矩阵的特征向量 M1∏ 4 j1b1j 41289 M2∏ 4 j1b2j 71314 M3∏ 4 j1b3j 11116 M4∏ 4 j1b4j 01029 M5∏ 9 j5b5j 81127 M6∏ 9 j5b6j 41168 M7∏ 9 j5b7j 01254 M8∏ 9 j5b8j 11929 M9∏ 9 j5b9j 01060 从而可得W [01318, 01364, 01227, 01091 ] T , W [01286, 01250, 01143, 01214, 01107 ] T 215 计算判断矩阵的最大特征根λmax BWwc,得BW1 11274, BW2 11454, BW3 01910, BW401364,λmax41003。 同理BW5 11428, BW6 11251, BW7 01715, BW811072, BW901535,λmax51001。 216 层次总排序及一致性检验 层次排序见表4。 表4 层次排序 层次 行政管理 制度 0 1 6 技术管理 制度 0 1 4 评判指标的 重要性权值 排序 安全管理机构C101318001190 82 通风管理责任制C201364001218 41 通风瓦斯调度制度C301227001136 23 瓦斯日报审批制度C401091001054 68 通风瓦斯检查制度C500128601114 44 安技措费用C600125001100 05 灾害处理措施C700114301057 27 巷道维修C800121401085 66 检测装置使用制度C900110701042 89 CI 01001 0100025 0100125, R I 2102; CR CI/RI0100062 011,因此层次总排序具有一致 性。 217 煤矿通风安全管理制度的总体评价 评定指标得分见表 5 标准分均为 100 。 表5 评定指标得分情况 序号评价项目实际情况实得分 1安全管理机构人员不足等8610 2通风管理责任制责任制不明确,不及时修订8310 3通风瓦斯调度制度基本符合要求9310 4瓦斯日报审批制度符合要求9810 5通风瓦斯检查制度基本符合要求9510 6安技措费用基本符合要求9515 7灾害处理措施符合要求9815 8巷道维修符合要求9710 9检测装置使用制度符合要求9910 根据公式S∑ 9 i1W iSi91,其中,Wi为各分项权 值; Si为各分项得分。对照安全可靠性等级表 [4] 表6 ,可确定出该矿井的安全可靠性等级为一级。 表6 安全可靠等级 安全可靠等级得分 一级 安全可靠级90～100 二级 基本安全可靠级80～90 三级 临界级70～80 四级 危险级0～70 3 结语 1通过加权平均值法,对某下转第81页 77 2007年第1期 张西志利用层次分析法对煤矿通风管理制度进行安全评价 总第145期 212 抽放效果 2003年11月施工的上3排钻孔带抽时间为 2003年12月至2004年8月1日,瓦斯抽放浓度在 30以上,单孔瓦斯抽出纯量为01006 5 m 3 /min,单 孔预抽瓦斯总量达2 246 m 3 ,瓦斯抽放总量为24126 万m 3。2004 年3月施工的下排钻孔带抽时间为 2004年4月至2004年8月1日,瓦斯抽放浓度在 35以上,单孔瓦斯抽出纯量为01006 m 3 /min,单 孔预抽瓦斯总量达1 037 m 3 ,瓦斯抽放总量为3173 万m 3。 21211 提高煤巷单进速度 2003年5～6月,从2405中切割向三石门方向 掘2405中顶板运输巷,由于没有进行煤层瓦斯预 抽,煤巷月进尺平均41 m。2004年8月1日,开始 从2405二石门拐掘已预抽的底板运输巷,月进尺平 均达到67 m,比没有进行煤层瓦斯预抽提高了26 m,煤巷单进速度提高了63。 21212 减少瓦斯涌出量 2003年5～6月掘2405中顶板运输巷期间,掘 进供风量296 m 3 /min,回风平均瓦斯浓度0171 , 绝对瓦斯涌出量211 m 3 /min,月平均瓦斯超限11 次。进入预抽段掘进时供风量238 m 3 /min,回风平 均瓦斯浓度为0151 ,杜绝了瓦斯超限,平均绝对 瓦斯涌出量1121 m 3 /min,比未抽段的绝对瓦斯涌 出量降低了42。 21213 降低突出威胁 对突出煤层的瓦斯预抽,可以降低煤层的瓦斯 潜能。由于煤层瓦斯得到排放,煤体发生收缩变形, 因此缓和了煤体的应力紧张状态,可以部分地释放 煤体的弹性潜能。煤体瓦斯的排出,提高了煤的强 度。因此,总体来说增大了突出的阻力,从而降低了 突出威胁。 2003年5～6月在未抽段掘进时,采取超前排 放钻孔防突措施后,采用瓦斯涌出初速度法和钻屑 解吸指标法瓦斯涌出初速度指标临界值qm 410 L /min,钻屑解吸指标临界值 Δh2M01294 kPa ,效 果检验39次,瓦斯涌出初速度最大达815 L /min,钻 屑解吸指标最大达01491 kPa,指标超限次数多达 11次,指标超限率达28 ,同时掘进过程中煤炮声 比较频繁。2004年8～10月进入预抽段掘进时,效 果检验采用 防治煤与瓦斯突出细则 第37条R值 指标法,其临界值Rm6,同时增加钻孔瓦斯涌出初 速度指标,其临界值qm 510 L / mmin , 3个月 共检验48次,Rmax 516,qmax 517 L / mmin , Smax 512 L /m。指标超限仅2次,指标超限率为 4 ,比未抽段下降了24 ,掘进过程中煤炮声也显 著减少。 3 结语 1穿层钻孔预抽煤巷瓦斯,降低了煤巷掘进 过程中瓦斯涌出量,提高了煤巷单进,在同类条件下 有推广应用价值。 2为了提高穿层预抽对煤巷掘进的防突效 果,应保证穿层预抽钻孔布置在煤巷,并保证有不少 于4个月的瓦斯预抽时间。 责任编辑秦爱新 上接第77页 矿井进行了总体评价。在用加权 平均值法进行安全评价的过程中,通过对各评价指 标权重系数的确定,实际上就是确定了各评价指标 对通风安全制度的影响大小。 2运用层次分析法对某矿的通风安全管理制 度进行了层次关联分析。9个评判指标的重要性排 序及其权值为通风管理责任制 0 1218、 安全管理 机构 0 1191、 通风瓦斯调度制度 0 1136、 通风瓦 斯检查制度 0 1 114 、 安技措费用 0 1 100 、 巷道维 修 0 1 086 、 灾害处理措施 0 1 057 、 瓦斯日报审批 制度 0 1 055 、 检测装置使用制度 0 1 043 。 3根据综合评判的结果,在通风安全管理制 度方面,通风管理责任制是导致事故发生的主要原 因,安全管理机构是排在第二位的因素。所以,在完 善通风安全管理制度时,要加强对这两方面的改进。 参考文献 [1 ] 秦文贵,郭科社,张延松等.煤矿安全程度评估的作用[J ].矿 业安全与环保, 2004, 31 1 28～30. [2 ] 吴先策.人为因素 安全隐患的主要原因[ J ].煤矿安全, 2003, 3412 60～62. [3 ] 谭允祯,李春华,杨德玉等.矿井煤矿通风系统安全度[J ]. 中国安全科学学报, 1999, 91 23～26. [4 ] 国家安全生产监督管理局.安全评价[M ].北京煤炭工业出 版社, 2002. 责任编辑秦爱新 18 2007年第1期 唐开敏等穿层抽放在煤巷掘进中的作用 总第145期