煤矿瓦斯爆炸事故致因分析方法与应用研究

来源 :中国矿业大学(北京) | 被引量 : 26次 | 上传用户:tftaofeng
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瓦斯爆炸事故作为五大煤矿井下灾害之一,严重影响我国煤矿安全生产的状况,对其致因进行全面分析,为预防该类事故提供参考依据显得尤为必要。综述发现对瓦斯爆炸事故的致因分析研究中,研究方法缺乏系统性,绝大多数研究中采用经验归纳、单个事故案例总结、观察、文献梳理、访谈等方法,表现出主观性较强或以一概全的情况。其次,对导致瓦斯爆炸事故的致因因素分析不全面,在不安全动作致因和物态致因层面分析较多。因此,本文建立系统性的瓦斯爆炸事故致因分析方法,对导致瓦斯爆炸事故的人因、物因、组织因素和外部因素进行全面分析,为瓦斯爆炸事故的风险评价和事故预防提供更全面的参考。本文使用文献综述法和对比分析法,确定了进行事故案例研究的理论基础,并在此基础上建立煤矿瓦斯爆炸事故致因分类系统。随后选取可公开获取的具有详细事故案例描述的瓦斯爆炸事故案例54起(2013年后各地煤监部门网站开始向社会公布全年发生的较大及以上瓦斯爆炸事故详细事故案例报告,至2016年,共54起),进行了致因因素的统计分析。最后基于统计分析结果对瓦斯爆炸事故的致因因素的相关性进行分析。主要研究工作和结论如下:(1)对比分析了十种事故致因模型的优缺点和适用范围。事故致因模型趋于全面包含人因、物因、组织因素和组织外部因素;所描述事故的发生路径由简单链式向系统网状发展;在选用系统性事故致因模型时,重视充分性,可选用如STAMP(Systems Theoretic Accident Model and Processes)和FRAM(Functional Resonance Analysis Method)此类无致因分类的模型,以保证分析的深度和广度,但此类方法学习成本较高且在大量事故的统计分析上存在障碍;重视效率,可选用如CREAM(Cognitive Reliability and Error Analysis Method)和24Model此类事故致因分类的模型,且此类方法可进行大量事故的统计分析。为满足系统的事故致因分析和统计分析的需求,本文选用了24Model作为研究的理论基础。(2)建立了基于24Model的煤矿瓦斯爆炸事故致因分类系统(24Model-Mine Gas Explosion,24Model-MGE)并阐述了事故分析原则和方法。阐述了事故致因、事故的影响对象、事故、事故的后果之间的关系,并将本研究分析的对象界定为事故。确定了事故分析方法步骤为:(1)提取近因致因因素;(2)按照24Model-MGE的分类模块提取导致近因致因因素的致因因素,逐层迭代,至全部致因因素确定完毕;(3)利用反事实检验(counterfactual test,CT)和因果充分性检验(causal sufficiency test,CST)对提取的致因因素进行充分性和必要性检验。通过对瓦斯爆炸事故的致因因素的分析,证实了24Model-MGE的可行性和合理性。通过单起事故的分析验证了24Model-MGE进行瓦斯爆炸事故分析的可行性;通过54起事故的统计分析验证了24Model-MGE进行大量瓦斯爆炸事故统计的可行性。(3)利用24Model-MGE对54起瓦斯爆炸事故的不安全动作致因、个体因素致因、不安全物态致因、安全管理体系致因、安全文化致因和外部因素致因进行了统计分析。a)探究了导致瓦斯爆炸事故的不安全动作致因,并分别给出了各功能部门的不安全动作致因因素列表。结果表明管理层发出不安全动作对全部不安全动作的比(以下简称占比)最高,为54.20%,是不安全动作致因中改进的重点。主要生产部门,采煤队、掘进队、通风队和安全科发出不安全动作占比分别为8.29%、3.52%、16.58%、8.60%,合计占比36.99%。其他部门发出的不安全动作占比较低,机电队为1.55%,运输队为0.31%,生产技术科为4.97%,生产调度中心为1.35%,设备中心为0.41%,财务科为0.21%。b)探究了导致瓦斯爆炸事故的个体因素致因。结果表明管理层的个体因素纠正重点在安全意识、安全习惯和安全心理上。主要生产部门中采煤队、掘进队、通风队的个体因素纠正重点在安全知识、安全习惯和安全心理上;安全科的个体因素纠正重点在安全习惯和安全心理上。其他部门中机电队的个体因素纠正重点在中安全知识、安全习惯、安全心理上;运输队的个体因素纠正重点在安全意识、安全心理;生产技术科的个体因素纠正重点在安全心理。生产调度中心、设备中心、财务科的个体因素体总体出现频次较低,不具有规律性。c)探究了导致瓦斯爆炸事故的不安全物态致因,并给出了不安全物态的致因因素列表。瓦斯爆炸事故中对不安全物态致因预防的重点为,瓦斯积聚中的通风系统不合理、不可靠(27次)、通风机供风不足(19次)、采空区瓦斯涌出(12次);点火源中的电火花(19次)和放炮火花(14);技术设施中的安全避险“六大系统”缺欠(30次);环境条件中的不具备安全生产条件(7次)。d)探究了导致瓦斯爆炸事故的安全管理体系缺欠致因,并给出了安全管理体系缺欠的致因因素列表。结果表明检查(140次)、实施和运行(137次)是预防瓦斯爆炸事故阶段中安全管理体系缺欠致因中改进的重点;其中检查中高频致因因素为事件调查、不符合项的纠正和预防措施(98次);合规性评价(38次)。实施和运行中高频致因因素为资源、作用、职责、责任和权限(62次);能力、培训和意识(36);运行控制(23次)。其余安全管理体系致因中,策划共出现34次,高频致因因素为危险源识别,风险评价和预防措施的确定(20次)。管理评审和安全方针分别出现25次、1次。e)探究了导致瓦斯爆炸事故的安全文化缺欠致因。结果表明安全承诺(201次)、安全责任(171次)、安全管理体系质量(146次)出现频次最高,是预防瓦斯爆炸事故阶段中安全文化提高的关键。安全实践活动认知(103次)、安全机构作用(99次)、安全参与程度(54次)是对企业安全管理中具体某一方面的针对性指导,完善这三类安全文化理念起到巩固预防的作用。f)探究了导致瓦斯爆炸事故的外部因素致因,并给出了外部因素的致因因素列表。结果表明监管部门(480次)是在预防瓦斯爆炸事故阶段中外部因素改进的重点,其中高频致因因素为对下级单位履职监管(143次)、安全生产工作监管(79次)、安全生产主体责任监管(71次)。上级单位(64次)的高频致因因素为安全生产工作监管不力(15次)、技术管理不到位(10次)。其他(3次)表现为中介机构随意出具矿井安全评价报告(3次)。(4)对不安全动作、个体因素、安全管理体系、安全文化和监管部门与事故严重程度间的相关性进行分析。结果表明瓦斯爆炸事故严重程度与不安全动作、个体因素、安全文化和监管部门四个维度相关。其中不安全动作维度、安全文化维度、监管部门维度、个体因素维度中分别有16项、5项、5项、3项关键致因因素与瓦斯爆炸事故严重程度相关。(5)对个体因素、安全管理体系、安全文化、监管部门与不安全动作间的相关性进行分析。结果表明斯爆炸事故中不安全动作致因因素与安全文化、监管部门、安全管理体系和个体因素四个维度相关。其中安全文化维度、监管部门维度、安全管理体系维度、个体因素维度分别有14项、8项、5项、4项关键致因因素与不安全动作致因因素相关。(6)瓦斯爆炸事故的预防是一个系统的工程,需要建立全方位的措施。导致瓦斯爆炸事故的致因涵盖了人的因素(不安全动作和个体因素)、物的因素(不安全物态)、组织因素(安全管理体系缺欠和安全文化缺欠)、外部因素。因此在对瓦斯爆炸事故进行预防时需要从以上因素全面着手,进行整体控制。
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