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露天煤矿安全事故树分析

文档作者：吴涛李成盛文档来源： 1．潞安新疆煤化工(集团)有限公司 2．辽宁工程技术大学矿业学院，		点击数：	更新时间： 2021年09月17日
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·72 · 露天采矿技术 2014#-g 7期
DOI：10．13235~．enki．Item．2014．07．022
露天煤矿安全事故树分析
吴涛，，李成盛
(1．潞安新疆煤化工(集团)有限公司，新疆哈密839003；2．辽宁工程技术大学矿业学院，辽宁阜新123000)
摘 要：以潞安新疆煤化工(集团)有限公司露天煤矿实际现状为背景，采用作业条件危险评价
法，对露天煤矿生产过程中的危险有害因素进行定性、定量分析，评价各有害因素的危险程度；运
用事故树分析方法，分析导致露天煤矿边坡事故及放炮事故发生的因素，制定相应的预防措施，
确保安全生产。
关键词：作业条件危险评价法；边坡事故；放炮事故；事故树；预防措施
中图分类号：TD7 文献标志码：B 文章编号：1671—9816(2014)07—0072—05
Analysis of safety accident tree in open-pit coal mille
WU Tao．L1 Chengsheng
．Lu'an Xinjiong Cod Chemical Indus (Croup)Co．，Ltd．，Hami 839003，China；
2．College ofMining,Liooning Technical Unweary,Fuxm 12300,China)
Abstract：With the actual status of Lu'an Xinjiang Coal Chemical Industry (group)Co．，Ltd．open-pit coal mine as background，
this article uses risk assessment of working conditions to qualitatively and quantitatively analyze hazardous and harmful factors of
the production process and evalu~e the risk degree of various harmful factors in open—pit mine．Using accident tree analysis
method，it analyzes the factors of leading to the slope accidents and blasting incidents in open-pit coal mine，and formulates the
corresponding preventive measures to guarantoe safety production．
Key word：risk assessment under working condition；slope accident；blasting incident；accident tree；preventive measure
“安全第一”是煤矿生产的首要准则。露天矿生产
过程中存在的危险有害因素有：滑坡危害、触电、雷击、
淹溺、高处坠落、车辆危害、机械伤害、爆破危害等【11。
为提高煤矿的本质安全程度和安全管理水平，
减少与控制煤矿生产中的危险、有害因素，降低煤矿
生产的安全风险，预防事故发生，保证煤矿生产工艺
及设备的安全运行，保护煤矿的财产安全及人员的
健康和生命安全。以潞安新疆煤化工(集团)有限公
司露天煤矿实际现状为背景，分析识别煤矿生产过
程中各系统可能存在的各种危险、有害因素和事故
隐患存在的场所，采用作业条件危险评价法，对露天
矿生产过程中危险有害因素进行定性、定量分析，评
价各有害因素的危险程度；运用事故树分析方法，分
析导致露天矿边坡事故及放炮事故发生的因素，提
收稿日期：2014-04—22
作者简介：吴涛(1964一)，男，江苏常州人，工程师，国
家注册安全工程师，2014年毕业于山东科技大学采zCx_程专
业，长期从事露天煤矿安全生产管理工作，现任潞安新疆煤
化工(集团)有限公司露天煤矿安全检查科副科长。
出合理可行的安全技术调整方案和安全管理对策措
施，以确保本煤矿生产过程安全运行。
事故树分析法是安全系统工程中常用的一种方
法，应用数理逻辑从一个可能的事故开始，一层一层
地逐步寻找引起事故的触发事件、直接原因和间接原
因，并分析这些事故原因之间的相互逻辑关系，是一种
演绎分析法，适用于分析边坡事故及爆破事故I2-31。
1 工程概况
潞安新疆煤化工(集团)有限公司露天煤矿地处
沙漠干旱地带，无地表水系及河流，矿区属大陆性气
候，多风、干旱、少雨雪，地震基本烈度为Ⅶ度。
第三、四系为全区分布，以砂砾层、砖红色砂砾
岩、泥岩和砂岩及过渡岩性为主。露天煤矿煤系地层
分3个组：八道湾组(含煤层)Jm，三工河组(灰绿层)
J 西山窑组(砾岩层) ，总厚555 m，含煤6层，可
采煤层2层，厚17．56 m，可采煤层含煤系数3．16％。
露天煤矿位于煤田西侧，背斜南翼，地层走向近
于东西，倾向南，呈单斜构造，断层较发育，对煤层及
l量冒困 露天采矿技术 2014-f-~7期 ·73·
边帮影响较大，褶皱次之。
2 作业条件危险性评价
结合潞安新疆煤化工(集团)有限公司露天煤矿
的实际现状，采用作业条件危险性评价法 J，对露
天矿可能发生的危险有害因素进行定性、定量分析。
决定作业环境危险性D因素有：发生事故或危
险事件的可能性L；暴露于这种危险环境的频率E；
事故一旦发生可能产生的后果C。表示为：
D = L × E X C
1)发生事故或危险事件的可能性￡。将事故或
危险事件发生可能性的分值形式划分为：实际上不
可能的事件为0．1；完全意外极少可能的分值为1；
完全会被预料到的分值为l0。根据评价项目现状对
事故或危险事件发生可能性进行打分，见表1。
表1 事故或危险事件发生可能性分值
分值 事故或危险情况发生可能性
l0木
6
3
l}
0．5
0．2
O．1
完全会被预料到
相当可能
不经常，但可能
完全意外，极少可能
可以设想，但高度不可能
极少可能
实际上不可能
注： 为“打分”的参考点
2)暴露于危险环境的频率 。以连续出现在潜
在危险环境的暴露频率分值为10；1年仅出现几
次，非常稀少的暴露频率分值为1。以10和1为参
考点，再在其区间根据潜在危险作业条件中暴露情
况进行划分，并对应地确定其分值，见表2。
表2 暴露于潜在危险环境分值
分值 出现于危险环境的情况
lO
6
3
2
l
O．5
连续暴露于潜在危险环境
逐日在工作时间内暴露
每周1次或偶然地暴露
每月暴露1次
每年几次出现在潜在危险环境
非常罕见的暴露
注： 为“打分”的参考点
3)发生事故或危险事件的可能后果C。对需要
救护的轻微伤害的可能结果，分值规定为1，以此为
基准点，而将造成许多人死亡的可能结果规定为分
值100，作为一个参考点，在期间进行取值，见表3。
表3 发生事故或危险事件的可能后果分值
分值 可能结果
100
40
15
7
3
l
大灾难，许多人死亡
灾难，数人死亡
非常严重，1人死亡
严重，严重伤害
重大，致残
引人注目，需要救护
注： 为“打分”的参考点
4)危险性D。确定了上述3个具有潜在危险的
作业条件的分值，并按公式进行计算，即可得到危险
性分值，见表4。
表4 危险性分值
分值 危险程度
极其危险，不能继续作业
高度危险，需要立即整改
显著危险，需要整改
可能危险，需要注意
稍有危险，或许可以接受
对作业条件危险性分析，将该矿共分出14种危
害，各个危害的危害程度见表5。
表5 作业条件危险性评价表
从表5可以看出，该矿滑坡危害、触电、雷击灾
害、淹溺为显著危险，矿山必须高度重视，采取有效
。
加
～ 卜～ ～
6 2
- 74 - 露天采矿技术 2014年第7期
措施防止事故发生。另外，高处坠落、爆破危害、车辆
危害、机械伤害等危害也要引起矿山领导的重视。
3 事故树分析VrA
事故树分析(简称FTrA)，又称故障树分析，通过
对事故树的简化、计算达到分析评价的目的。基本步
骤为：①确定分析对象系统和要分析的各对象事故；
②确定系统事故发生概率，事故损失的安全目标值；
③调查事故原因；④编制事故树；⑤定性分析；⑥定
量分析；⑦结论；⑧制定安全对策。
主要用于矿山的重大危险源即边坡、滑坡危害
和爆破危害的分析。
3．1 边坡与滑坡事故树分析
滑坡危害是露天煤矿矿山生产中存在的重大危
害因素，运用故障树分析法，通过对可能存在的导致
滑坡事故的基本事项的分析，使滑坡危害的防治进
一步具体化I7_姗。边坡与滑坡事故树分析见表6，事
故树如图1。
表6 露天矿边坡滑坡伤亡事故树分析
1)最小割(径)集计算。露天矿边坡塌落伤亡事
故树进行分析计算，求得最小割集有7个，最小径集
3个，可知预防露天矿边坡坍塌的途径有3种。
2)露天矿边坡塌落伤亡事故树基本事件的结构
重要度。根据判别结构重要度近似方法和结构重要
度系数计算公式，得到露天矿边坡塌落伤亡事故树
基本事件的结构重要顺序：
，(1)>1(7)=，(8)>1(2)=，(3)=1(4)=，(5)=，(6)
3)边坡与滑坡事故树评价结论。只要控制 、
图1 边坡伤亡事故树
径集中的所有事件不发生，顶上事件就不会发生。地
质构造与岩性的控制可以通过加固措施实施，控制人
为因素是防止边坡坍塌的主要方面，应解决的主要
问题是控制边坡高度和边坡角。
该矿为深凹露天，开采深度较深，边帮存在滑坡
危险。从安全角度考虑，露天矿山最终帮坡角越缓越
安全，但最终帮坡角过缓将会增大剥离工程量。在生
产过程中应采用边坡监测系统监测采掘场边坡稳定
状况，煤矿边坡监测符合要求，建议露天煤矿加强现
场边坡巡查，随时掌握滑坡体的状态，发现问题及时
采取措施处理，确保露天煤矿安全生产。
3．2 放炮危害事故树分析
放炮危害是露天矿矿山生产中存在的Ⅲ级危害
源，运用事故树分析法，通过对爆破可能存在的导致
爆破事故的基本事项的分析，使爆破危害的防治进
一步具体化【“一14]。露天矿放炮危害事故树见图2。
1)最小割(径)集计算。对爆破伤亡事故树进行
分析计算，求得最小割集有105个，最小径集l7个，
可知预防爆破事故的途径有l7种。
2)爆破伤亡事故树基本事件的结构重要度。根据
判别结构重要度近似方法和结构重要度系数计算公
式，得到爆破伤亡事故树基本事件的结构重要顺序：
，(16)=，(17)=，(18)=，(19)=I(20)=1(21)
=，(22)>，(1)=，(2)=，(3)=，(4)=，(5)=，(6)
：1(7)=，(8)=1(9)=，(1O)=，(11)=，(12)=，(13)
= ，(14)=，(15)
3)爆破伤亡事故树分析评价结论。只要控制
G。、G：径集中的所有事件不发生，顶上事件就不会
发生。放炮危害是爆破作业中爆破器材能量释放产
生的，是固有的无法消除，所以控制人员进入危险区
露天采矿技术 2014#-g 7期 ·75·
图2 露天矿放炮危害事故树
域是防止爆破事故的主要方面，应解决的主要问题
是制造掩体时应符合要求，爆前完全疏散区域内所
有人员并通知邻作业区或矿区的人员撤出，加强警
戒，等待时间满足要求。对于拒爆的处理，应立即封
锁现场，由施工人员针对装药的具体情况，找出拒爆
原因，采取相应处理措施。
穿爆单作业主要存在放炮和火药爆炸危害。煤
矿提供的爆破作业规程确定的爆破参数、穿爆设备、
穿孔方式满足安全生产的要求建议如下：
由于该矿的煤层是易自燃煤层，建议作业时对
煤层的爆破孔应测试孔内温度，高温孔降温处理合
格后迅速装药起爆；尤其是高温孔的炸药选用应采
用热感度低的炸药，或将炸药、雷管作隔热包装。
建议对露天矿一次最大起爆药量进行说明，并对
一次最大起爆药量引起的爆破震动、冲击波、爆破飞
石的影响距离准确计算，为露天矿爆破警戒距离提
供技术支持，最终实现安全生产。
4 结语
以潞安新疆煤化工(集团)有限公司露天煤矿实
际现状为背景，采用作业条件危险评价法，对露天矿
生产过程中危险有害因素进行定性、定量分析，评价
出各有害因素的危险程度。
运用事故树分析方法，分析导致露天矿边坡、滑
坡事故和放炮事故发生的因素，给出各事故树基本
事件的结构重要度，制定相应的预防措施，给出作业
建议及要求，确保安全生产。
参考文献：
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[I1 j 张义平．事故树分析法在爆破飞石事故分析巾的应
用 ]．金属矿山，2010，5(3)：122—125．
(上接第71页)
到的零部件最容易被识别，这一设计在井下作业最
恶劣的条件下，照明达不到标准时，进行机械的快速
维修时，是最有意义的【4】。为了使维修工作人员能够
迅速的识别要更换的零部件，应该在设计时，就对零
部件做出标记，如可以用不同的符合、颜色等来区
别。具体要求是：①标记要在最容易让人看到的地方
识别，必要时，还可以用到荧光标记；②煤矿开采的
特殊性，决定了在做标记时，要考虑用到能耐用和抗
窗蚀性高的材料；③当出现同一种类型的设备时，要
考虑用到完全相同的标记形式。
3．6 无损检测技术设计
无损检测设计是目前设备领域中，应用的最广
泛的一大技术i51。它可以在检测对象不被损坏的条件
下来完成检测对象表面的缺陷，在内部位置也可以
运用其中，如，可以在实际工作中，利用超声波检测、
磁场状态检测等技术手段来检测物体表面缺陷；在
内部进行检测时，用到的技术有中子检测、射线部分
检测等。当无损检测技术被应用到煤矿设备故障检
测时，首先要清楚先使用什么检测手法，然后在被用
到的物体的加工过程、材料类型做进一步的分析【61。
值得注意的是，无损检测技术还有一项湿度检
测，近年来，随着技术的不断进步，一些新兴的诊断
技术不断的被发展，如，智能神经网络的故障诊断技
术，远程协作诊断技术等等，都被广泛的应用其中，
并且我们也不难看到，这些新的技术也逐步在走向
成熟中，为机械设备的预防故障率以及延长设备的
使用寿命，产生了深远的影响『7]。
总之，上述设计只是一部分，随着科学技术的不
断进步，煤矿机械设计，还应当采用尽量标准的零部
件．采用安全系数高的设计。高效率的维修是机电设备
能否正常运行的一个良好的保证，也是实际应用中企
[12] 顾毅成，史雅语．工程爆破安全[M]．北京：中国科学
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[14] 康宁．工程爆破中的飞石预防和控制[J]．爆破，1999，16
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业最为关心的一个部分，所以，在以后的设计中，设计
人员要设计出好的作品，以期望把维修率降到最低。
4 结语
在煤矿业中，煤矿设备的总和占到煤矿固定资
产的一半以上，因此，如何做好机械设备的维修和分
析 作，最大化的提高开采率，保证设备的正常运
行，使国家和人民都能获得最大的经济利益，是有非
常大的意义。随着近年来，国家对能源利用率的逐步
重视，绿色维修已经占到了首要的位置，它也是未来
几年内一个重要的发展方向。在进行绿色维修时，即
可以确保工作人员的全面健康，又可以消除掉拆卸
零部件对环境所产生的严重污染，这些都有着重要
的意义。所以，各个煤矿在做好传统的维修工作时，
还可以寻找一种更为有效的维修方式。
参考文献：
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