煤礦瓦斯爆炸險兆事件致因因素分析

閆培斌

（山西高平科興云泉煤業(yè)有限公司，山西 晉城 048400）

1 煤礦背景

山西高平科興云泉煤業(yè)有限公司9103綜采工作面9號煤層位于太原組下部，煤層以及平均厚度分別為1.20（ZK1-1）～2.03（Y-1）m，全區(qū)在很大程度上穩(wěn)定可采，結(jié)構(gòu)相對來說非常簡單，不包含夾矸，煤層傾角0～7°。煤層頂?shù)装宸謩e是石灰?guī)r或泥巖以及砂質(zhì)泥巖或細(xì)粒砂巖，其局部分別是粉砂質(zhì)泥巖以及粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖或泥巖。

據(jù)晉煤瓦發(fā)【2017】432號文《關(guān)于山西高平科興云泉煤業(yè)有限公司瓦斯等級鑒定審查結(jié)果的通知》，預(yù)計回采工作面絕對瓦斯涌出量為0.2m3/min。

2 構(gòu)建煤礦瓦斯爆炸險兆事件致因模型

結(jié)合山西高平科興云泉煤業(yè)有限公司9103綜采工作面實際，瓦斯爆炸險兆事件的影響因素關(guān)鍵包含人、物、環(huán)境以及管理等四類因素，構(gòu)建模型見圖1。

圖1 煤礦瓦斯爆炸險兆事件致因模型

煤礦瓦斯爆炸險兆事件發(fā)生的直接緣由關(guān)鍵包含瓦斯積聚以及引爆火源，其能夠歸結(jié)成人、物、環(huán)境以及管理四個因素。然而單一因素在很大程度上無法致使瓦斯爆炸的情況出現(xiàn)，故該狀況可描述成條件不足。如果在很大程度上受到防御阻擋，有一些路徑能夠穿過孔洞（圖中實線），在某一時間及空間發(fā)生交叉進(jìn)而產(chǎn)生瓦斯爆炸險兆事件。相對而言有的則無法穿過孔洞（圖中虛線），即防御成功。

3 因素提取及分析

兼顧瓦斯爆炸事故與其險兆事件致因因素在很大程度上維持一致性，故統(tǒng)計其影響因素并完成分析，獲取得到瓦斯爆炸險兆事件的影響因素見表1。

表1 險兆事件影響因素

根據(jù)表1對瓦斯積聚與瓦斯引燃進(jìn)行歸納總結(jié)，可將其劃分成22因素，同時結(jié)合對山西高平科興云泉煤業(yè)有限公司員工的現(xiàn)場訪談，整理資料見表2。

表2 煤礦瓦斯爆炸險兆事件致因因素

4 因素實際驗證

為了進(jìn)一步明確其致因因素的信服力及可靠性，對山西高平科興云泉煤業(yè)有限公司員工進(jìn)行問卷調(diào)查分析法，調(diào)查人員包括管理人員、技術(shù)人員、班組長、一線員工，發(fā)放調(diào)查問卷300份，收回275份，回收率達(dá)到90%以上，符合調(diào)查要求。同時完成提取致因因素的進(jìn)一步驗證及分析。

該調(diào)查問卷擇取里克特五級量表賦分，其數(shù)值從5分逐一縮減至1分，同時運用SPSS統(tǒng)計軟件對其進(jìn)行檢驗，完成其基本信息的統(tǒng)計見表3。

表3 基本信息統(tǒng)計

依照表3能夠獲知，此次調(diào)研包含了山西高平科興云泉煤業(yè)有限公司不同的崗位、年齡、學(xué)歷以及工齡，確保了樣本的全面以及廣泛性。

依照調(diào)研數(shù)據(jù)，完成獨立樣本T檢驗。若CR值達(dá)到顯著性水平（雙側(cè)檢驗Sig＜0.05），則相對來說其差距非常明顯，即這個題項擁有區(qū)分度，保留。每個因素的CR值見表4。

表4 各因素獨立樣本T檢驗

依照表4能夠獲知，因素V6監(jiān)測設(shè)施相對來說沒有達(dá)到顯著性水平，不擁有區(qū)分度，予以剔除，其他的保留。

擇取主成分分析法完成分析，提取獲得特征根高于1的因子當(dāng)做公因子，提取了4個公因子解釋原始的21個因子，特征值及累計方差貢獻(xiàn)率見表5。

表5 特征值及貢獻(xiàn)率

根據(jù)表5能夠得知，這4個關(guān)鍵因子蘊含了原始變量的絕大多數(shù)信息。運用極大旋轉(zhuǎn)法對因子載荷矩陣完成旋轉(zhuǎn)，因子載荷分布見表6，變量共同度見表7。

表6 安全因子載荷

各變量提取的共同度均＞0.5，同時大部分均高于0.6，從而表明提取的公因子對原始因子擁有相對很高的因子解釋性。

5 瓦斯爆炸險兆事件影響關(guān)系分析

上文將山西高平科興云泉煤礦瓦斯爆炸險兆事件影響因素劃分為4個干預(yù)因子，其分別為個體行為、機(jī)械設(shè)備、環(huán)境條件、組織管理。對干預(yù)因子與影響因素關(guān)系結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，其個體行為干預(yù)因子與因素結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備干預(yù)因子與因素結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件干預(yù)因子與因素結(jié)構(gòu)、組織管理干預(yù)因子與因素結(jié)構(gòu)如圖2所示。

表7 變量共同度

圖2 各干預(yù)因子與影響因素結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)上述山西高平科興云泉煤礦瓦斯爆炸險兆事件各干預(yù)因子與影響因素的結(jié)構(gòu)圖，構(gòu)建山西高平科興云泉煤礦瓦斯爆炸險兆事件組合干預(yù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

通過山西高平科興云泉煤礦瓦斯爆炸險兆事件各干預(yù)因子與影響因素結(jié)構(gòu)圖，可有效的對煤礦瓦斯爆炸事件進(jìn)行分析，同時可對煤礦瓦斯爆炸事故進(jìn)行有目的的防治，為山西高平科興云泉煤礦瓦斯爆炸事故提供防治基礎(chǔ)。

圖3 煤礦瓦斯爆炸險兆事件組合干預(yù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

6 結(jié)論

兼顧煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生的條件，從瓦斯積聚以及引爆火源兩個方面分析煤礦瓦斯爆炸險兆事件事故的致因因素，經(jīng)過分析最后提取出了22個因素。結(jié)合山西高平科興云泉煤業(yè)有限公司9103綜采工作面實際，對提取的因素進(jìn)行了驗證，結(jié)果證明提取因子的正確性及可靠性。同時構(gòu)建山西高平科興云泉煤礦瓦斯爆炸險兆事件各干預(yù)因子與影響因素結(jié)構(gòu)圖，為后續(xù)煤礦瓦斯爆炸事故的防治研究奠定了基礎(chǔ)。