事件樹(shù)分析法在鉆探施工安全管理中的應(yīng)用

魏 碧 波

(山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030620)

事件樹(shù)分析法在鉆探施工安全管理中的應(yīng)用

魏 碧 波

(山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030620)

針對(duì)鉆探施工工作特點(diǎn)和當(dāng)前安全管理的現(xiàn)狀，按照鉆探施工實(shí)施順序，應(yīng)用事件樹(shù)分析法的基本原理，對(duì)鉆探施工中每一環(huán)節(jié)存在的危險(xiǎn)有害因素逐一進(jìn)行了系統(tǒng)、定性地分析與研究，在此基礎(chǔ)上提出了各個(gè)施工環(huán)節(jié)相應(yīng)的預(yù)防措施，為鉆探施工安全管理注入科學(xué)的管理理念和分析方法。

鉆探施工，安全管理，事件樹(shù)分析，預(yù)防措施

在地質(zhì)礦產(chǎn)、水資源勘探和各類(lèi)工程基礎(chǔ)勘察中，采用各種鉆機(jī)按一定的設(shè)計(jì)角度和方向施工勘查鉆孔，通過(guò)鉆孔采取巖心(或礦心)、巖屑或在孔內(nèi)下入測(cè)試儀器等方式，以探查地下巖層、礦體、油氣和地?zé)岬葍?chǔ)存資料即為鉆探工程。鉆探工程是地質(zhì)勘查中查明地下礦體、采集樣本最直接有效的探礦手段，也是獲得深部地層實(shí)物樣品的唯一手段。按其工程目的可分為：地質(zhì)礦產(chǎn)鉆探、水文水井鉆探、工程地質(zhì)鉆探、地?zé)徙@探、石油鉆探等。

近幾年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源需求也越來(lái)越大，在2011年—2014年，即“十二五”期間，我院在地質(zhì)礦產(chǎn)、水文水井、工程地質(zhì)勘查、工程施工、地?zé)岬确矫?，鉆探工程都有了長(zhǎng)足而穩(wěn)定的發(fā)展。具體表現(xiàn)為：鉆探工作量大，鉆孔數(shù)多；鉆探門(mén)類(lèi)齊全；開(kāi)動(dòng)鉆機(jī)臺(tái)數(shù)多、種類(lèi)全；施工區(qū)域分布廣，搬遷頻繁(見(jiàn)表1)。

表1 2011年—2014年度全院鉆探工程統(tǒng)計(jì)表

由于每年的鉆探施工工作量大，任務(wù)緊，加之野外施工，分布在省內(nèi)外不同區(qū)域，點(diǎn)多面廣，工作環(huán)境復(fù)雜，工作人員流動(dòng)性大、輔助工作多，涉及設(shè)備運(yùn)輸搬遷、鉆塔設(shè)備安裝拆卸、鉆機(jī)鉆井、孔內(nèi)事故處理等等各個(gè)方面。要順利完成鉆探施工任務(wù)，滿足甲方合同要求，達(dá)到效益最大化，不僅要按鉆探規(guī)程組織好每個(gè)項(xiàng)目的施工，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要做好安全生產(chǎn)工作，預(yù)防和消除事故隱患，降低鉆探各環(huán)節(jié)安全風(fēng)險(xiǎn)，避免不必要的事故損失。

1 鉆探施工安全管理現(xiàn)狀及特點(diǎn)

1.1 鉆探施工安全管理現(xiàn)狀

在我院的20個(gè)二級(jí)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位中，涉及鉆探施工有13個(gè)，其中7個(gè)單位從事地質(zhì)礦產(chǎn)鉆探，4個(gè)單位從事工程勘察、工程施工鉆探，2個(gè)單位從事水文水井鉆探。由于各單位實(shí)行自主經(jīng)營(yíng)、自負(fù)盈虧、自我發(fā)展、自我約束的運(yùn)行機(jī)制，不僅在經(jīng)濟(jì)發(fā)展上存在差距，而且在鉆探施工安全管理水平上也存在差異。就總體安全管理現(xiàn)狀而言，卻存在著一些共同點(diǎn)。

1)鉆探人員普遍素質(zhì)偏低，施工安全管理隱患較多。我院從事野外鉆探施工人員約有900人，正式工只有80余人，其余均為各類(lèi)臨時(shí)工，占野外鉆探施工人員的91.1%，甚至有的水文水井鉆機(jī)上只有機(jī)長(zhǎng)是正式工，其余從副機(jī)長(zhǎng)到班長(zhǎng)到工人全是臨時(shí)工。針對(duì)這種情況，近幾年我院陸續(xù)舉辦了鉆探工人培訓(xùn)，累計(jì)培訓(xùn)鉆工200多人次，但臨時(shí)工占的比重大的現(xiàn)狀仍然沒(méi)有改觀，這對(duì)鉆探施工安全管理帶來(lái)不少困難。a.他們中不少人存在臨時(shí)觀念，當(dāng)一天和尚撞一天鐘的思想普遍存在，對(duì)學(xué)習(xí)安全生產(chǎn)知識(shí)與技能缺乏主動(dòng)性、積極性。b.安全防范意識(shí)淡薄、安全素質(zhì)不高。c.違章作業(yè)、違章操作、違反勞動(dòng)紀(jì)律的“三違”行為時(shí)有發(fā)生。

2)安措經(jīng)費(fèi)投入不足，鉆探施工安全得不到保障。經(jīng)過(guò)這幾年地質(zhì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我院在安全生產(chǎn)投入方面也做了不少工作，但離安全生產(chǎn)法律法規(guī)要求還有一定差距，鉆探裝備能力大部分是以前購(gòu)置的設(shè)備，新的鉆探設(shè)備占有量偏少，一些鉆探設(shè)備安全硬件設(shè)施短缺或失效。

3)鉆探施工環(huán)境差，安全防范措施不到位。在施工準(zhǔn)備階段，鉆探項(xiàng)目部往往忽視對(duì)施工不利的各種條件、因素的調(diào)查了解，對(duì)當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)、降雨降水、最大風(fēng)速、晝夜溫差、運(yùn)輸條件、通訊條件等資料調(diào)研不翔實(shí)、不具體、不準(zhǔn)確，鉆探施工安全管理存在盲目性，不能制定有效防范措施或應(yīng)急預(yù)案。

1.2 鉆探施工安全管理工作特點(diǎn)

1)鉆探工程作業(yè)區(qū)大都處于荒郊野外、人煙稀少，工作環(huán)境不固定，鉆孔布設(shè)位于不同的地質(zhì)地貌環(huán)境，受地形地貌影響大，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。2)鉆探工作周期不固定，一般施工時(shí)間長(zhǎng)，季節(jié)性安全風(fēng)險(xiǎn)因素多。有的鉆孔有可能從春到冬進(jìn)行施工，蟲(chóng)咬、中暑、洪水、火災(zāi)、凍害、煤氣等季節(jié)性安全風(fēng)險(xiǎn)較大。3)在鉆探施工過(guò)程中設(shè)備搬遷運(yùn)輸多，道路運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)、機(jī)械設(shè)備安全防護(hù)設(shè)施、作業(yè)人員防護(hù)用具損壞、缺失情況時(shí)有發(fā)生。4)工作內(nèi)容復(fù)雜，輔助工作多、不確定因素導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)高。5)臨時(shí)工占比較大且操作技能不高，安全意識(shí)不強(qiáng)，往往導(dǎo)致人的不安全行為時(shí)有發(fā)生。6)地層情況復(fù)雜，孔內(nèi)事故發(fā)生后由于處理方式方法不當(dāng)而引發(fā)連環(huán)事故發(fā)生。7)安全管理人員少，平時(shí)安全自檢少，安全隱患不能及時(shí)得到排查和整改。

2 事件樹(shù)分析法

2.1 事件樹(shù)分析法基本原理

事件樹(shù)分析法(Event Tree Analysis簡(jiǎn)稱(chēng)ETA)是一種按事故發(fā)展的時(shí)間順序，由初始事件開(kāi)始推論可能的后果，從而進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識(shí)的方法。一起事故的發(fā)生是許多原因事件相繼發(fā)生的結(jié)果，其中，一些事件的發(fā)生是以另一些事件首先發(fā)生為條件的，而一些事件的出現(xiàn)，又會(huì)引起另一些事件的出現(xiàn)。在事件發(fā)生的順序上存在著因果的邏輯關(guān)系。事件樹(shù)分析法是一種時(shí)序邏輯的分析方法，它以一初始事件為起點(diǎn)，按照事故的發(fā)展順序，分成階段，一步一步地進(jìn)行分析，每一事件可能的后續(xù)事件只能取完全對(duì)立的兩種狀態(tài)(成功或失敗，正?；蚬收?，安全或危險(xiǎn))之一的原則，逐步向結(jié)果方面發(fā)展，直到達(dá)到系統(tǒng)故障或事故為止。所分析的情況用樹(shù)枝狀圖表示，故叫事件樹(shù)。它既可以定性的了解整個(gè)事件的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，又可以定量計(jì)算出各個(gè)階段發(fā)生的概率，最終了解整個(gè)系統(tǒng)各種狀態(tài)發(fā)生的概率。

2.2 事件樹(shù)分析法基本特點(diǎn)

1)可以事前預(yù)測(cè)事故及不安全因素，估計(jì)事故的可能后果，尋求最經(jīng)濟(jì)的預(yù)防手段和方法。2)分析系統(tǒng)故障(事故)原因十分方便、明確。3)ETA的分析資料，既可作為教育資料及安全管理控制點(diǎn)設(shè)置依據(jù)，還可幫助推測(cè)類(lèi)似事故發(fā)生的預(yù)防對(duì)策。4)當(dāng)事件資料收集、研究比較充足時(shí)，可采用計(jì)算機(jī)模擬，使ETA預(yù)測(cè)更為有效。5)在安全管理上，事件樹(shù)分析法具有其他方法所無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。它系統(tǒng)、全面、分析時(shí)不易出現(xiàn)漏項(xiàng)。

2.3 事件樹(shù)分析法基本程序

確定初始事件→判定安全功能→繪制、簡(jiǎn)化事件樹(shù)→事件樹(shù)的定性、定量分析→根據(jù)事件樹(shù)分析提出事故預(yù)防措施。

3 事件樹(shù)分析法的實(shí)際應(yīng)用

3.1 鉆探施工的基本順序

鉆探施工任務(wù)確定后，首先，要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地踏勘，然后，按照以下順序展開(kāi)：選擇施工場(chǎng)地→場(chǎng)地修筑→鉆探設(shè)備搬遷運(yùn)輸→鉆探設(shè)備安裝、鉆前驗(yàn)收→鉆進(jìn)施工→孔內(nèi)事故處理(如有孔內(nèi)事故)→鉆孔終孔及驗(yàn)收→鉆探設(shè)備拆卸遷移。

3.2 鉆探施工事件樹(shù)編制

按照事件樹(shù)編制的基本原則，首先要確定初始事件，初始事件是事故在未發(fā)生時(shí)，其發(fā)展過(guò)程中的危害事件或危險(xiǎn)事件，如機(jī)械故障、設(shè)備損壞、能量外溢或失控、人的誤動(dòng)作等。但本文主要把鉆探施工過(guò)程作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)考量初始事件，即把鉆探施工的第一步作為初始事件，并按照鉆探施工順序?qū)γ恳徊焦ぷ鬟M(jìn)行分析評(píng)價(jià)。從初始事件開(kāi)始，按照鉆探施工的基本順序自左向右繪制事件樹(shù)，用樹(shù)枝代表事件發(fā)展途徑。

首先考察鉆探施工第一環(huán)節(jié)，場(chǎng)地選擇時(shí)最先起作用的安全功能，比如在不影響地質(zhì)及工程設(shè)計(jì)的情況下要盡量選擇安全施工場(chǎng)所，避開(kāi)河道、山谷、地勢(shì)低洼等地帶，躲避滑坡、滾石等危險(xiǎn)有害因素。把可以發(fā)揮功能的狀態(tài)(成功狀態(tài))畫(huà)在上面分枝，不能發(fā)生功能狀態(tài)(失敗狀態(tài))畫(huà)在下面分枝，依次考察每一環(huán)節(jié)的各種安全功能的兩種狀態(tài)，直到達(dá)到鉆探施工系統(tǒng)故障或事故為止。

3.3 鉆探施工事件樹(shù)分析圖

鉆探施工過(guò)程危險(xiǎn)因素事件樹(shù)分析見(jiàn)圖1。

3.4 鉆探施工事件樹(shù)定性分析

事件樹(shù)的定性分析在繪制鉆探施工事件樹(shù)的過(guò)程中就已經(jīng)進(jìn)行，根據(jù)鉆探施工順序，對(duì)每一環(huán)節(jié)事件的客觀條件和事件的特征作出了可能的邏輯推理，確認(rèn)事件的可能狀態(tài)，對(duì)鉆探系統(tǒng)每一發(fā)展過(guò)程和事件作了可能的分析。

1)最終導(dǎo)致鉆探事故的途徑即為事故連鎖：顯然，事故連鎖越多，系統(tǒng)越危險(xiǎn)。從鉆探施工事件樹(shù)可以看出，導(dǎo)致鉆探施工環(huán)節(jié)的事故連鎖約占到整個(gè)事件樹(shù)連鎖50%，說(shuō)明鉆探施工環(huán)節(jié)是一個(gè)危險(xiǎn)的系統(tǒng)。

2)分析預(yù)防鉆探施工事故途徑：發(fā)揮安全功能的事件構(gòu)成事件樹(shù)的安全連鎖。從鉆探施工事件樹(shù)可以看出，如果能保證安全連鎖都發(fā)揮作用，則可以防止鉆探事故發(fā)生。根據(jù)鉆探施工的順序，要從第一步場(chǎng)地選擇入手，開(kāi)始考慮安全功能的發(fā)揮。

4 鉆探施工危險(xiǎn)有害因素的預(yù)防措施

事件樹(shù)分析法把鉆探施工危險(xiǎn)有害事件表述得清楚而有條理，對(duì)消除事故隱患，制定預(yù)防措施或方案提供了有力的依據(jù)。

從鉆探施工事件樹(shù)上可以看出，最后導(dǎo)致危險(xiǎn)(事故)是一系列危險(xiǎn)有害因素發(fā)展的結(jié)果，如果能中斷這種發(fā)展過(guò)程，鉆探施工系統(tǒng)就能向安全的方向發(fā)展。因此，在鉆探施工過(guò)程的各階段，應(yīng)采取各種可能措施，控制危險(xiǎn)有害事件的可能性狀態(tài)，減少危險(xiǎn)有害因素出現(xiàn)的概率，增大安全狀態(tài)出現(xiàn)的概率，把鉆探施工過(guò)程引向安全的途徑。

1)鉆探施工場(chǎng)地的選擇：在不影響地質(zhì)及工程設(shè)計(jì)的情況下，應(yīng)盡可能地避開(kāi)山谷、河溝、地勢(shì)低洼地帶，并考慮道路交通、水源、居住等因素。

2)鉆探施工場(chǎng)地修筑：機(jī)場(chǎng)地基要平整、堅(jiān)固、適用，周?chē)信潘胺篮榇胧ｃ@孔邊緣要和地下管道線路距離符合規(guī)定。

3)設(shè)備運(yùn)輸搬遷：提前勘查道路，遵守交通規(guī)則，設(shè)備管材捆綁牢固，起吊作業(yè)吊臂下嚴(yán)禁有人等。

4)設(shè)備安裝：機(jī)臺(tái)要穩(wěn)固、周正、水平，并根據(jù)鉆探設(shè)備類(lèi)型、鉆孔的設(shè)計(jì)確定。鉆機(jī)、水泵與動(dòng)力機(jī)等各傳動(dòng)輪之間必須對(duì)線，天輪、立軸與孔口各中心線必須在同一條直線。鉆塔必須由機(jī)長(zhǎng)親自指揮安裝，繃?yán)K及埋設(shè)符合規(guī)定，安全防護(hù)設(shè)施安裝齊全。電氣設(shè)備的布局與安裝必須符合專(zhuān)業(yè)技術(shù)規(guī)定。

5)鉆進(jìn)施工。施工環(huán)節(jié)歷時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，涉及的不安全因素多。

a.設(shè)備運(yùn)行安全：按規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，杜絕帶病運(yùn)行，對(duì)設(shè)備突發(fā)故障應(yīng)有應(yīng)急預(yù)案，如備用柴油動(dòng)力、設(shè)置安全孔段等。

b.分崗安全操作：嚴(yán)格交接班制度，杜絕“三違”現(xiàn)象，精通各類(lèi)設(shè)備性能，有效辨識(shí)故障征兆，及時(shí)采取應(yīng)急措施。

c.操作人員相互配合：在加強(qiáng)人員，尤其是“三新”人員安全知識(shí)與技能培訓(xùn)的基礎(chǔ)上，做到“四不傷害”。

d.應(yīng)對(duì)惡劣天候：鉆探施工中出現(xiàn)惡劣天候，如雷電、大風(fēng)、寒流、洪水等，應(yīng)立即停止施工，并做好停工前的保護(hù)工作，為及時(shí)復(fù)工創(chuàng)造良好的條件。

e.孔內(nèi)異常預(yù)判：鉆探施工環(huán)節(jié)實(shí)踐性很強(qiáng)，帶班人員除了具備一定的理論知識(shí)外，還必須具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)孔內(nèi)異常必須做出正確的預(yù)判，及時(shí)采取有效的措施，將可能發(fā)生的孔內(nèi)事故消滅在萌芽狀態(tài)，引導(dǎo)鉆探施工向著安全方向發(fā)展。

6)孔內(nèi)事故處理：編制孔內(nèi)事故處理方案，并采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施。處理結(jié)束后，必須對(duì)鉆探設(shè)備、防護(hù)設(shè)施、基臺(tái)等進(jìn)行檢查，在沒(méi)有安全隱患后，方可恢復(fù)正常的鉆探作業(yè)。

7)鉆探設(shè)備拆卸：首先要切斷電源，拆塔使用工具及時(shí)放入工具袋，嚴(yán)禁將拆下部件從上向下拋擲。放倒整體鉆塔時(shí)，要檢查繃?yán)K、地錨坑是否符合設(shè)計(jì)要求，鉆探前后左右不準(zhǔn)站人等。

總之，鉆探施工是一個(gè)多工種、多工序、立體交叉的系統(tǒng)工程，在鉆探施工過(guò)程中，每一個(gè)環(huán)節(jié)都存在著眾多的危險(xiǎn)有害因素，只有把每一環(huán)節(jié)做好，才能克服設(shè)備、人員、環(huán)境和管理的缺陷，才能保證鉆探施工任務(wù)的順利完成。

5 結(jié)語(yǔ)

鉆探施工存在的諸多危險(xiǎn)有害因素，要想取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，做好鉆探施工安全管理，提前做到危險(xiǎn)有害因素的分析，有針對(duì)性的采取預(yù)防措施，避免經(jīng)濟(jì)損失，十分重要。

用事件樹(shù)分析法預(yù)防鉆探施工每一環(huán)節(jié)危險(xiǎn)有害因素是一種行之有效的科學(xué)方法。它不僅可在鉆探施工安全管理總系統(tǒng)中使用，還可在鉆探施工某一環(huán)節(jié)的子系統(tǒng)中使用，充分發(fā)揮其系統(tǒng)、全面、不易漏項(xiàng)的特點(diǎn)。

[1] 湯鳳林.巖心鉆探學(xué)[M].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2009.

[2] 覃家海，倪曉陽(yáng)，郭海林.地質(zhì)勘查職工安全生產(chǎn)教程[M].北京：地質(zhì)出版社，2014.

[3] 中國(guó)安全生產(chǎn)協(xié)會(huì)注冊(cè)安全工程師工作委員會(huì).安全生產(chǎn)管理知識(shí)[M].北京：中國(guó)大百科全書(shū)出版社，2011.

Event tree analysis in the application of the drilling construction safety management

Wei Bibo

(TheThirdGeologicalEngineeringInvestigationInstituteinShanxiProvince,Jinzhong030620,China)

For drilling characteristics and current status of safety management of construction work, according to the drilling construction implementation of the order, the basic principle of event tree analysis method, each of the processes involved in drilling construction one by one, the dangerous and harmful factors of system, qualitative analysis and research, on the basis of various construction links corresponding prevention measures are put forward, with the scientific management idea for drilling construction safety management and the analysis method.

drilling construction, safety management, event tree analysis, preventive measures

1009-6825(2015)28-0241-03

2015-07-29

魏碧波(1969- )，男，工程師

TU714

A