矿井生产系统安全综合评价方法.doc

矿井生产系统安全综合评价方法 2006年8月25日 13410中国煤炭杂志 楼建国李维光肖素光 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1200 分；M0 M2 M3 M4 M5 M6800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（略） 为便于各类项指标评定时的打分，将Miˊi2,3,4,5,6的分值同时扩大K倍K800/ 16.8 85.781.712.342.0527.82，则各类项分值按Mi KM′i调整为M2 47 0,M3160,M447,M566,M657。 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（JA～F, i1～6）。 ②根据判断矩阵Ji（JA～F, i1～6），解特征值问题JiwλmaxJi, 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nkj （ka～f, j1～9），见表1。 表1 Mi准则下Ji所包含各评价指标权重（略） 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JjMinkjJA～F, ka～f, i1～6, j1 ～9计算并取整, 见表2 表2 Mi准则下Ji所包含各评价指标得分（略） 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， 如表3所示。〖KH-*2/3〗 表3 矿井安全可靠性等级（略） 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。 参考文献 1 许树伯.实用决策法-层次分析方法原理［M］.天津天津科技出版社，1988 2 沈斐敏.安全系统工程理论与应用［M］.北京煤炭工业出版社，2001