基于事故樹理論的充填質(zhì)量分析及改進(jìn)措施

李曉飛

(山東黃金礦業(yè)股份(萊州)有限公司焦家金礦)

焦家金礦焦家分礦是山東黃金集團(tuán)的主力礦區(qū)，生產(chǎn)能力為6 000 t/d，充填量為6 200 m3/d。隨著回采效率的不斷提高，回采深度以及出礦量不斷增加，焦家金礦現(xiàn)有的充填系統(tǒng)和充填管理面臨嚴(yán)峻形勢。為不影響生產(chǎn)效率的提高，重點加強(qiáng)充填質(zhì)量管理，研究分析其充填不合格的原因，利用事故樹分析法[1]，從充填材料的質(zhì)量、充填過程的管理、進(jìn)路施工質(zhì)量等方面進(jìn)行分析并提出相對應(yīng)的安全技術(shù)措施。

1 工程概況

焦家分礦11中段以上向機(jī)械化充填進(jìn)路采礦法為主，采用1∶20充填材料充填至接頂線，再用1∶10 材料充填接頂。2016年10—11月總計充填進(jìn)路10條，每條進(jìn)路約25 m，出現(xiàn)充填未接頂、充填質(zhì)量相對較差等情況，給生產(chǎn)帶來了困難，給安全帶來了嚴(yán)重隱患。

2 充填質(zhì)量不合格因素

通過現(xiàn)場調(diào)查分析以及召開有關(guān)人員分析會議，分析得出充填質(zhì)量不合格主要分為人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)以及系統(tǒng)環(huán)境不安全狀況。不安全因素主要有充填不接頂A1，充填質(zhì)量差A(yù)2，進(jìn)路施工控制爆破差X1，封閉板墻不合格X2，充填管路架設(shè)不合格X3，充填順序錯誤X4，充填配比達(dá)不到要求X5，充填管路質(zhì)量差X6，充填管路破管X7，充填速度過快X8，充填站系統(tǒng)異常X9。

3 事故樹分析

3.1 事故樹的建立

通過上述原因分析，確定充填質(zhì)量不合格為頂上事件T1，運用安全系統(tǒng)理論[2-3]中相應(yīng)的事件符號和相應(yīng)的邏輯門將各個事件從上到下一層一層連接到一起，層層向下，一直到最基本的原因事件，組成頂上事件的事故樹分析圖，見圖1。

圖1 事故樹分析圖

3.2 最小割集

在事故樹分析方法中,最小割集的定義是指導(dǎo)致頂上事件發(fā)生最少的基本事件的集合,當(dāng)該集合中所有基本事件都同時發(fā)生時,事故就會成立。集合中包含的基本事件越少,故障出現(xiàn)的可能性越大,對一個事故而言,最小割集越多,割集所包含總的基本事件越少,該事故發(fā)生的可能性越大。最小割集的求法有質(zhì)數(shù)代入法、布爾代數(shù)簡化法、行列法、矩陣法和結(jié)構(gòu)法[4-5]。運用布爾代數(shù)簡化法求解的事故樹最小割集為

T1=A1+A2=(X1+X2+X3+X4)

+(X5+X7+X9)

=(X1+X2+X3+X4)+(X5+X6X8+X9)

=X1+X2+X3+X4+X5+X6X8+X9.

從而得到最小割集為{X1},{X2},{X3},{X4},{X5},{X6，X8},{X9}。

3.3 結(jié)構(gòu)重要度分析

由最小割集可以得出各個因素的重要度為ⅠΦ(1)=ⅠΦ(2)=ⅠΦ(3)=ⅠΦ(4)=ⅠΦ(5)=ⅠΦ(9)>ⅠΦ(6)=ⅠΦ(8)。

3.4 原因分析

基本事件X1原因是進(jìn)路未按設(shè)計要求施工，導(dǎo)致現(xiàn)場頂板出現(xiàn)高低不平，給充填接頂造成困難；X2，X3，X4原因是對充填質(zhì)量管理觀念差,現(xiàn)場封閉板墻以及架設(shè)充填管路未按采礦技術(shù)人員標(biāo)定封閉，焦家礦區(qū)擔(dān)任充填管理的專業(yè)技術(shù)人員很少,且缺乏提前管理意識，往往是現(xiàn)場出現(xiàn)問題后,消極進(jìn)行一些善后工作，既沒有意義,也耽誤生產(chǎn),且沒有長期性；X5主要原因是影響充填質(zhì)量的環(huán)節(jié)較多，充填人員沒有做到對配比環(huán)節(jié)的現(xiàn)場跟蹤和監(jiān)督；X6主要原因是材料采購時，未選取國家認(rèn)證產(chǎn)品；X7主要原因是充填速度過快或充填質(zhì)量不合格；X8主要原因是充填部門及信息中心互相合作,但責(zé)任不明確，井下出現(xiàn)問題之后不能及時采取相應(yīng)的對策。

4 技術(shù)防范措施

以生產(chǎn)副主任為組長，調(diào)度室、充填工區(qū)、技術(shù)組相關(guān)人員組成充填質(zhì)量監(jiān)督小組，及時召開井下充填情況匯報會議解決充填問題，嚴(yán)禁一個采場在安全距離范圍內(nèi)既充填又爆破。結(jié)合焦家金礦采掘車間11中段充填實際情況和當(dāng)前存在的問題，提出以下技術(shù)防范措施：

(1)組織采礦技術(shù)員、充填工區(qū)值班長以及外圍隊長召開提升充填質(zhì)量內(nèi)部會議，明確責(zé)任，加強(qiáng)合作；要求各部高度重視并相互積極配合，加強(qiáng)個人責(zé)任心。

(2)從充填進(jìn)路管路的架設(shè)到板墻封閉以及充填順序?qū)嵭懈嘀贫龋?zé)任必須明確到個人；對充填質(zhì)量問題進(jìn)行認(rèn)真分析研究，并進(jìn)一步提出整改措施；采礦技術(shù)人員標(biāo)注好充填管路架設(shè)位置以及板墻位置。

(3)加強(qiáng)各個環(huán)節(jié)的聯(lián)系，及時溝通，工程技術(shù)人員積極科技創(chuàng)新，提出更合理的充填方案以及架設(shè)板墻措施。

(4)加強(qiáng)充填工區(qū)管理，落實考核制度，在重點采場、重點區(qū)域，選擇有經(jīng)驗、工作責(zé)任心強(qiáng)的老工人擔(dān)任充填質(zhì)量負(fù)責(zé)人，確保充填質(zhì)量。

(5)充填過程中嚴(yán)格按照充填技術(shù)員標(biāo)定施工，按照配比充填，實行專人專管。

(6)各部門定期召開會議，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，努力為礦山安全生產(chǎn)提供有力保障。

5 結(jié) 語

通過建立充填質(zhì)量不合格事故樹,準(zhǔn)確分析各個基本事件,得出影響頂上事件的最小割集和結(jié)構(gòu)重要度，為技術(shù)人員設(shè)計預(yù)防基本事件的方案提供理論指導(dǎo),有利于排除引發(fā)事故的隱患，從而為礦山安全生產(chǎn)提供有力保障。

[1] 謝 尚,孫建華,姜天文,等.事故樹定量分析法在煤礦中的應(yīng)用[J].北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2010(4)：56-59.

[2] 袁昌明,張曉冬,章保東.安全系統(tǒng)工程[M].北京：中國計量出版社,2006.

[3] 張景林,崔國璋.安全系統(tǒng)工程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社,2002.

[4] 白曉光.北皂礦用“事故樹”法管理安全生產(chǎn)取得成效[J].煤礦安全，1999(9):50.

[5] 劉鐵民,張興凱,劉功智.安全評價方法應(yīng)用指南[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2005.