基于事故树的煤矿安全预警管理预警模型

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1、基于事故树的煤矿安全预警管理预警模型：利用事故树梳理发现煤矿安全管理中的瓦斯事故发生或者可能导致事故发生的主要原因，为确定安全对策提供可靠依据，以达到预测与预防事故发生的目的。通过对瓦斯事故进行梳理不仅能分析出事故的直接原因，还能深入地揭示出事故的潜在原因。通过计算各最小割集的发生概率来计算出事故发生的概率，对事故进行不同级别的预警，从而采取相应的科学的防范措施。　　关键词：事故树安全预警管理瓦斯事故最小割集布尔代数规则　　　　引言　　近年来，我国煤矿安全监察与管理水平有所提高，煤矿安全形势总体趋于平稳，2009年全国煤炭百万吨死亡率历史性地降至1以下。另一方面

2、，各类重大、特大煤矿安全事故时有发生，给国家和人们带来了巨大的人身和财产损失，同时也在社会上造成了恶劣影响。因此提高煤矿安全的管理方法和水平，仍有很大的必要性。　　本文引入事故树分析的方法结合实际煤矿安全管理进行分析，对潜在隐患进行预警，并将隐患防患于未然。　　1、研究背景　　安全生产是煤炭企业的生命线，煤矿的安全生产是通过改善劳动环境，减少生产中的不安全因素，防止伤亡事故的发生，以确保生产的顺利进行。安全管理是通过协调煤矿生产系统中人、机（物）、环境各要素相互关系的重要手段，其目的是为了避免生产系统各要素的失控和防止内部关系的失衡。　　为保证煤矿生产的安全高效

3、，煤矿行业需要对生产的各个环节进行自动化的监测与监控预警是对不利于人们的意外事件进行合理评估，了解该类事件引发的危机及影响，以便做准备及预案，更进一步则是了解、描述该类事件的发展规律，从而控制或利用该类事件。因此，如何在事故发生前就能预见事故发生的可能性，清查事故原因，排除事故隐患，对于预防瓦斯爆炸，减少人员伤亡及财产损失十分必要。　　2、事故树分析法　　事故树分析法(FaultTreeAnalysis，简称FTA)又称故障树分析，是以人们对从结果推断可能原因的思维方法为基础而发展起来的一整套分析方法。事故树分析法(FTA)是以系统所不希望发生的事件(顶上事件)

4、作为分析的对象，通过逐层推溯所有可能的原因，从而找出系统可能存在的部件故障、环境影响、人为失误与顶上事件之间的逻辑关系，并用倒立的树状图形表示出来。　　最下面一级的事件即不能再分解的事件称为基本事件。初步建成事故树后，要进行整理和化简，再进行定性分析。定性分析主要是求最小割集与最小径集，即基本事件对顶上事件产生影响的组合方式与传递途径。　　此外，事故树分析法(FTA)还提出了判断各个基本事件对顶上事件影响的重要程度的相对大小，借此可以找出系统的最薄弱环节。　　3、实证研究　　3.1调查和分析事故　　瓦斯事故是煤矿生产以及洗选过程中常见的事故之一。本文以瓦斯事故为

5、例，介绍事故树分析法在实际中的应用。表3-1是通过现场调查和分析后得到的瓦斯事故的资料。根据实际情况将该事故发生的因素分为三级，分别是一级事故因子、二级事故因子和三级事故因子。其中一级事故因子有A1：瓦斯积聚的存在、A2:员工安全意识单薄、A3：引爆火源的现象存在、A4：装备设置不足，管理存在缺陷；二级事故因子有B1：矿井通风不畅、X2：主通风机不能很好的供风、B2：违反安全操作、X4：没有严格的安全培训体系、B3:电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、B4：监管力度不足、B5：装备设置失效；三级事故因子有X1：调节风门故障、X3：教育程度低、X5：电工无意损坏或拆

6、除了防爆密闭圈、X6：设备没有通过煤安标志认证、X7:工作人员的违章失职、监控系统没有启动、X8：员工无证上岗、X9：停电时间过长、X10：没有安装瓦斯监控系统。　　3.2确定因子间的逻辑关系　　因子之间的逻辑关系有两种，即“与”和“或”。“与”表示输入事件B1、B2同时发生的情况下，输出事件A才会发生的连接关系。“或”表示输入事件B1或B2中，任何一个事件发生都可以使事件A发生。　　3.3确定目标值　　参照安全事故的等级划分以及企业的实际情况，将瓦斯事故的严重程度划分为5个等级为特别重大隐患、重大隐患、较大隐患、一般隐患、轻微隐患，其发生概率分别为90%、60

7、%、50%、30%、20%。　　根据以往5~10年的事故记录，结合统计分析，统计出各事故因子导致上级因子发生的概率情况，并计算个因子的目标值，详细见表3-1瓦斯事故因子概率表。　　3.4绘制事故树图　　3.5求最小分割集　　最小割集是能够导致顶事件发生的最小限度的基本事件的集合。求最小割集最常用的方法是布尔代数化简法。　　T=A1·A2·A3·A4=X1X2X3X4X5X6X7X9X7X10X8X9X8X10　　3.6定量分析和预警　　从图3-1中可以看出，瓦斯事故共有10个基本事件，利用布尔代数法求得事故树最小割集共10组，每一组最小割集都是顶上事件发生的一种

8、可能途径。任意一个基本事