摘要:煤礦重大危險源辮識是控制煤礦重大事故的前提,是煤礦安全評價的主要依據之一。煤礦重大危險源辮識依據“分類指導、分級定標”的原則,經事故預測分析,確定了生產礦井的危險性類別和生產單元的危險性等級。采用現有法規和技術規程對瓦斯、火災、水災、頂板與沖擊地壓等的相關規定,提出了危險性概率指數和風險權系數,并給定了參考值和計算公式。
關鍵詞:煤礦;重大危險源;事故;風險
0引言
我國煤礦地質條件復雜、自然災害嚴重,煤炭企業生產力水平整體偏低、安全生產基礎比較薄弱,加上從業人員的整體素質不高,致使煤炭企業生產與安全的矛盾突出、特大事故時有發生,煤礦是我國當前安全生產事故多發的重點行業。煤礦重特大事故的頻頻發生,均是對煤礦重大危險源的辨識、安全評價和風險控制不足造成的。重大危險源辨識是控制煤礦重大事故的前提,是煤礦安全評價的主要依據之一,對煤礦安全狀況的根本好轉起著十分重要的作用。
由于地質條件復雜多變,伴隨生產的安全技術也日趨成熟,煤礦迫切需要科學、統一的《煤礦重大危險源辨識》標準,指導煤礦安全生產,以獲得最大的經濟效益和社會效益。制定該項標準不僅十分緊迫必要,而且完全可行。
1煤礦重大危險源與事故風險
事故造成死亡、疾病、傷害、損壞或其他損失的意外情況。危險源是可能導致傷害或疾病、財產損失、工作環境破壞或這些情況組合的根源或狀態,包括第一類危險源—危險物質和第二類危險源—
限制、約束等。危險源辨識是識別危險源的存在并確定其特性的過程(包括定性與定量過程)。而風險則是某一特定危險情況發生的可能性和后果的組合(即事故發生概率與事故損失的組合)。煤礦“顯性”危險源是危險源特性通過人的觀察、儀表的檢測可見的,如回風流瓦斯超限報警。“隱性”危險源則是危險源特性難于通過人的觀察、儀表的檢測可見。如:密閉采空區內的瓦斯積聚與自燃,留有3一5m煤柱的沿空掘巷老空側的瓦斯積聚與老頂來壓。現實生活中總是存在著風險。當風險低于可容許程度,就是安全;當風險高于可容許程度,則是危險。目前,煤礦井下作業,每年發生一定量的輕傷事故,應屬于可容許風險。而出現重傷或死亡,則是不可接受風險。風險產生的根本原因是井下存在各種危險源,危險源的失控則導致事故及經濟損失。根據國外事故統計分析,死亡與重傷事故:輕傷事故:無傷害事故=1:29:300。要控制1次死亡與重傷事故,必須控制或消除330次無傷或輕傷事故。風險與事故關系見圖1。
安全投人直接減小系統的固有風險損益。雖然安全投人沒有直接的經濟效益,也屬于一種損益,但它大大地減小了系統的固有風險損益。國外的統計分析,安全投入效益比二系統的固有風險損益/(可容許風險損益+安全投人)=8。因此,只有在安全管理、提高從業人員安全生產素質和安全生產技術裝備上持續改進,才能大大減少系統的固有風險,使之低于可容許風險,達到安全狀態,并取得最佳的經濟、社會、環境效益。安全投入與經濟效益見圖2。
2、煤礦重大危險源分級
煤礦重大危險源辨識應具有可操作性,必須兼顧系統全面的準則,實行“分類指導、分級定標”。首先根據礦井的自然條件、礦井開拓開采及裝備技術條件和最大下井作業人數(包括井下交接班人員)等因素對礦井進行危險性分類,確定礦井危險性類型。生產礦井危險性分類.見表1。然后,從不同的生產單元進行危險源的辨識和判斷,確定生產單元的危險源級別。生產單元危險源分級見表2,生產礦井危險性分類標準不低于生產單元危險源分級標準。特別要重視礦井“隱性”重大危險源的辨識。
3事故經濟損失預測分析
事故因果連鎖理論說明了事故的客觀規律(必然性),但事故的發生與發展及后果具有很大的不確定性(隨機性)。由事故的經濟損失預測分析,確定危險源的等級。預測事故經濟損失的計算公式:
4礦井危險性預測分析
煤礦井下作業環境相對惡劣,危險源眾多,包括水、火、瓦斯、煤塵、頂板、機電設備等。
4.1風險權系數的確定
煤礦井下的危險源眾多。由各種危險源導致事故發生的可能性及后果不同,主要與煤礦管理水平、從業人員素質和技術裝備水平有關,相互之間的因果關系復雜。簡化的風險權系數計算公式:
q1、q2、q3—管理風險系數、人員素質風險系數、裝備風險系數,取值見表40
4.2礦井瓦斯危險性概率指數礦井瓦斯的危害是突出、爆炸和窒息,煤礦特別重大事故大多由瓦斯爆炸引起。礦井瓦斯危險,葉frk率指數見表50
4.3礦井火災危險性概率指數
煤礦火災是受限空間火災,分為內因火災和外因火災,其中90%是內因火災。瓦斯礦井火災容易引起瓦斯爆炸,礦井火災危險性概率指數見表6。
4.4礦井水災危險性概率指數
煤礦水災水源分為地下水源和地面水源,其中90%的水災是由地下水源引起。礦井水災危險性概率指數見表7
4.5礦井煤塵爆炸危險性概率指數
煤塵爆炸是導致礦井特別重大事故主要因素之一。礦井煤塵爆炸危險性概率指數見表8。
4.6礦井沖擊地壓與冒頂危險性概率指數
礦井沖擊地壓與冒頂危險性概率指數見表9。
4.7機電設備事故危險性概率指數
煤礦井下的機電設備眾多,采掘、運輸、提升、通風、排水、壓氣等機電設備具有高電壓、大噸位、大高差等特點,同時容易失爆。礦井機電設備事故危險性概率指數見表10。
5結束語
煤礦事故風險產生的根本原因是井下存在各種危險源,危險源的失控則導致事故及經濟損失。煤礦重大危險源辨識是控制煤礦重大事故的前提,是煤礦安全評價的主要依據之一,對煤礦安全狀況的根本好轉起著十分重要的作用。煤礦重大危險源辨識應具有可操作性,兼顧系統全面的準則,須采取“分類指導、分級定標”的原則。采用現有法規和技術規程對瓦斯、火災、水災、頂板與沖擊地壓等的相關規定,提出了危險性概率指數和風險權系數,并給定了參考值和計算公式。通過預測事故經濟損失和人員傷亡,可以確定生產礦井的危險性類別和生產單元的危險性分級。
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