劉晨君,沈孝威
(1. 首都經(jīng)濟貿(mào)易大學 管理工程學院,北京 100070;2. 華北科技學院 經(jīng)濟管理學院,北京 東燕郊 065201)
原國家煤礦安全監(jiān)察局規(guī)定[1]:對評估結(jié)果為C類的煤礦,由地區(qū)煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)或煤礦安全監(jiān)察辦事處責令限期整改;逾期未整改或整改不合格的,依法責令停產(chǎn)整頓。對評估結(jié)果為D 類的煤礦,應(yīng)立即下達停產(chǎn)整頓指令,經(jīng)整改后評估達到B類以上標準方可恢復(fù)生產(chǎn);拒不整改或在規(guī)定期限內(nèi)整改不合格的礦井,依法予以關(guān)閉。筆者認為:煤炭企業(yè)安全等級評估是現(xiàn)代煤礦安全生產(chǎn)管理的重要內(nèi)容之一,應(yīng)急預(yù)案編制等級與安全等級成反比關(guān)系,即安全等級越低,安全預(yù)案等級越高。依據(jù)《安全生產(chǎn)法》、《礦山安全法》、《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦安全監(jiān)察條例》等有關(guān)法律和規(guī)定,基于若干安全應(yīng)急專家的知識,由若干名專家組成專家組共同確定評價要素和指標,并結(jié)合專家知識和經(jīng)驗對煤礦重大危險源進行有效辨識與評估,并對煤礦安全應(yīng)急等級進行綜合評判。這是事故應(yīng)急預(yù)測、風險預(yù)防和有效控制的主要手段,它有利于及時發(fā)現(xiàn)危險隱患,找出管理不足,采取應(yīng)急措施,事前預(yù)防事故,提高煤礦應(yīng)急管理水平的重要舉措。
安全等級高的煤礦各類事故發(fā)生的概率很小且事故后果嚴重程度很低,不僅五害發(fā)生概率小且事故后果嚴重程度低,而且其它如機電運輸、礦井提升等的事故發(fā)生概率都小且事故后果嚴重程度都很低。反之,安全等級低的煤礦的各類或某類事故發(fā)生概率大且事故后果嚴重程度高??煞忠韵滤姆N主要情況:第一種情況是五害中的某一或幾個發(fā)生的概率大和事故后果很嚴重,其它事故發(fā)生的概率也大且事故后果很嚴重;第二種情況是五害危險性都很低,發(fā)生概率小且事故后果嚴重度很低,而其它事故發(fā)生的概率大且事故后果嚴重程度高,如機電、礦井提升、電溜事故、皮帶事故、電氣事故、運輸事故等其它事故的事故的概率大且事故后果嚴重高;第三種五害中的某幾害發(fā)生的概率大且事故后果很嚴重,其它事故發(fā)生概率小且事故后果嚴重度很低;第四種五害發(fā)生的概率都小且事故后果嚴重度很低,其它事故發(fā)生的概率都小且事故后果嚴重都很低。用式(1)表示:
P總=P五害+P其它=P瓦+P水+P火+P冒頂+P煤塵+P其它
(1)
用字母及符號表示,可分為以下幾種情況(假定各事件發(fā)生相互獨立):①P五害大,P其它大,則P總大;②P五害小,P其它大,則P總大;③P五害大,P其它小,則P總大;④P五害小,P其它小,則P總小。其中,“大”表示發(fā)生概率很高,“小”表示發(fā)生概率很低。因此,只有第四種情況才能確保煤礦的安全等級高。
對煤礦安全等級進行科學評估,根據(jù)評估結(jié)果,有利于發(fā)現(xiàn)煤礦的重大危險源及一般危險源,為煤礦科學制定應(yīng)急預(yù)案,加強安全整改,完善安全投資決策等提升應(yīng)急管理水平提供理論依據(jù)。
煤礦的安全投資有利于企業(yè)安全等級的提高,實現(xiàn)事故損失發(fā)生概率變小且事故損失程度變低;不進行安全投資或減少安全投資會造成企業(yè)安全等級降低,進而導(dǎo)致事故損失發(fā)生概率增大且事故損失程度高。一般情況,安全投資多,則煤礦安全等級就高;安全投資少,則煤礦安全等級就低。但煤礦安全投入應(yīng)有針對性,基于應(yīng)急專家知識對煤礦安全等級評價后,針對查找出的造成安全等級低的危險因素和危險源,并按專家提出的安全整改意見進行安全投入。如果某一個或某幾個重大危險因素造成的等級低,可以按重大單個或多個危險因素安全投資效益評價進行安全投資,一個方向的安全投資只能從某一方面或幾方面提高煤礦的安全性,一定程度上但不能從整體上完全提高煤礦的安全水平,如防止瓦斯的安全投資能提高降低瓦斯、煤塵爆炸等的危險性但不能提高運輸、皮帶等的危險性。從式(1)可以看出要降低煤礦各類事故的發(fā)生概率,有必要綜合評估煤礦各種危險源發(fā)生事故的概率和危害程度,研究煤礦安全投資與消除危險因素及提高煤礦安全等級的關(guān)系內(nèi)在的數(shù)量關(guān)系。在安全投資一定的情況下,若安全投資在各個分項的分配越合理,則煤礦安全等級就高;若安全投資在各個分項的分配不合理,則安全投資在提高煤礦安全水平、安全等級方面的作用就大幅降低,則煤礦安全等級就越低,這就需要根據(jù)煤礦安全應(yīng)急等級來研究決定安全投資的數(shù)量決策和方向決策,本文主要是基于應(yīng)急專家知識對煤礦安全應(yīng)急等級進行科學評價,發(fā)現(xiàn)所有的危險因素和危險源,這是其它研究的基礎(chǔ)。
由于事故的發(fā)生不外乎是人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)因素交互作用的結(jié)果[2,3],因此,對煤礦的總體安全評價必須分析評判井下生產(chǎn)系統(tǒng)所有環(huán)節(jié)并考慮生產(chǎn)人員的素質(zhì),同時依據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局2016年發(fā)布的《煤礦安全規(guī)程》[4]以及《關(guān)于開展煤礦安全程度評估工作的指導(dǎo)意見》[1]作為標準。因此,進行礦井生產(chǎn)系統(tǒng)安全等級評價和煤礦安全生產(chǎn)人員素質(zhì)安全等級評價兩部分。本文主要是針對前一部分進行評價分析。
在評價礦井生產(chǎn)系統(tǒng)安全等級時,專家組把影響礦井生產(chǎn)系統(tǒng)安全的主要因素分為十一項:①防瓦斯、②頂板、③防火災(zāi)、④防治水、⑤防煤塵、⑥機電、⑦運輸、⑧爆破、⑨通風、⑩安全綜合管理與保障、礦井自然條件。專家組提出對第項(礦井自然條件包括:瓦斯、冒頂、煤塵、火災(zāi)、水災(zāi)等,煤礦典型災(zāi)害情況,如礦井絕對瓦斯涌出量、礦井相對瓦斯涌出量、礦井可采煤層頂板類型、煤層傾角、礦井煤塵自然發(fā)火情況、煤塵爆炸指數(shù)、是否有三軟煤層、礦井水文地質(zhì)類型、礦井是否有沖擊地壓等)的評價可與前十項合并進行。因此,本文根據(jù)專家組意見只對前十類因素進行研究。
安全程度本身是一個“模糊”的概念,導(dǎo)致應(yīng)急面對這是一個不確定性的風險事件。為此,可以通過建立模糊數(shù)學模型,利用經(jīng)驗豐富的安全應(yīng)急專家知識,評估企業(yè)安全狀況,在此基礎(chǔ)上,進一步預(yù)估企業(yè)發(fā)生事故的可能性及其經(jīng)濟損失,提前做好應(yīng)急預(yù)案。本文根據(jù)模糊綜合評判理論,給出了一種新的煤礦安全等級應(yīng)急預(yù)案評判方法。它將傳統(tǒng)憑經(jīng)驗進行安全應(yīng)急管理轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)先辨識生產(chǎn)系統(tǒng)的危險性,從而實現(xiàn)事先預(yù)測、預(yù)防預(yù)案為主的目的。根據(jù)這種方法,能夠綜合考慮到影響煤企安全的各種因素,將評價因素各項指標進行量化處理,從而做出科學合理的安全等級評價,同時查找出危險源,為應(yīng)急預(yù)案做好事前評估準備工作。
對于煤企每個作業(yè)環(huán)節(jié)和場地,影響安全狀況的因素很多,對于不同的煤炭企業(yè),每個因素的子因素的內(nèi)容可以由安全應(yīng)急專家根據(jù)實際情況評估確定。如煤礦總體生產(chǎn)系統(tǒng)安全評價,可將其歸納為十個方面:防瓦斯、頂板、防火災(zāi)、防治水、防煤塵、機電、運輸、爆破、通風、安全應(yīng)急綜合管理與保障。而每個因素是由若干個更具體的因素決定的,故又可以分成多個子因素。如安全應(yīng)急綜合管理與保障可以包括安全機構(gòu)和管理規(guī)章制度、安全培訓(xùn)教育、特種作業(yè)人員資質(zhì)和管理人員資質(zhì)(包括礦長資質(zhì))、安全規(guī)劃(圖紙)和事故管理(包括礦井檢修、煤礦救護)、安全措施經(jīng)費提取和應(yīng)用等。由此,安全狀況因素集為:
U={u1,u2,…,u10}
(2)
式中,u1:防瓦斯;u2:頂板;u3:防火災(zāi);u4:防治水;u5:防煤塵;u6:機電;u7:運輸;u8:爆破;u9:通風;u10:安全管理與保障[5]。
對煤礦而言,有些指標是必須要具備的,如果不達標這些指標,礦井評估為不合格,這些指標作為礦井安全等級評價的前提條件或修正條件。值得說明的是:具體煤礦可根據(jù)自己的實際情況,調(diào)整自己煤礦的安全評價因素,如隨著煤礦開采深度的延伸,我國許多煤礦出現(xiàn)地熱問題。此外,各煤礦可根據(jù)自己實際情況進行局部評價:如斜井絞車提升安全評價,可選擇絞車司機、鋼絲繩、摘掛鉤工、制動裝置、車輛連接裝置、防跑車裝置、軌道及其它因素等[6]。
根據(jù)事故隱患的危險程度,可將其安全狀況分成安全級v1、一般危險級v2、顯著危險級v3、高度危險級v4和極其危險級v5,則評估子集V為:V={v1,v2,v3,v4,v5},有時根據(jù)研究需要把高度危險級和極其危險級合并為一級。
2.4.1 一級模糊綜合評判
(3)
=(bi1,bi2,bi3,bi4,bi5)
(4)
2.4.2 二級模糊綜合評判
(5)
式中,rik=bik。
(6)
3.1.1 建立因素集
在對煤炭企業(yè)安全等級進行評價時,從煤企整體和全局安全出發(fā),將影響煤企安全等級的因素分為:防瓦斯、頂板、防火災(zāi)、防治水、防煤塵、機電、運輸、爆破、通風、安全管理等十類,分別用u1(1)、u2(1)、…、u10(1)表示。這十種因素組成了煤礦安全等級的評價因素集U,因素組m=10。即
U={u1(1),u2(1),…,u10(1)}
(7)
其中,u1={u11(2),u12(2),u13(2),u14(2),u15(2)};
u2={u21(2),u22(2),u23(2),u24(2),u25(2)};
……;
u10={u101(2),u102(2),u103(2),u104(2),u105(2)}
式中,u101(2)安全機構(gòu)和管理規(guī)章制度;u102(2)安全培訓(xùn)教育; u103(2)特種作業(yè)人員資質(zhì)和管理人員資質(zhì)(包括礦長資質(zhì));u104(2)安全規(guī)劃(圖紙)和事故應(yīng)急管理(包括礦井檢修、煤礦救護);u105(2)安全措施經(jīng)費的提取和應(yīng)用;其它指標含義見表1。各組的因素數(shù):n1=5,n2=5,n3=4,n4=4,n5=5,n6=5,n7=5,n8=4,n8=4,n9=5,n10=5。
3.1.2 建立權(quán)重集
可根據(jù)各子因素uij(2)對主因素ui(1)的隸屬程度來確定每個子因素的權(quán)數(shù)aij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)。然后根據(jù)每個主因素ui(1)(i=1,2,…,m)對煤企全礦井生產(chǎn)系統(tǒng)整體安全影響的重要程度,賦予每個主因素以適當?shù)臋?quán)數(shù)ai(i=1,2,…,m),于是得因素類權(quán)重集為A=(a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9,a10)=(0.12,0.12,0.06,0.07,0.08,0.1,0.09,0.03,0.2,0.13)。
3.1.3 建立備擇集
可將煤礦安全等級綜合評價指標分為4等:V={優(yōu)(A類),良(B類),中(C類),差(D類)},量化為{0.95,0.85,0.75,0.55}。表1為基于安全應(yīng)急專家知識的煤礦安全等級模糊綜合評價體系。
多層次系統(tǒng)的模糊綜合評價是從最低層開始,逐層向上作出多層次綜合評價,直至最高層次得到原問題的綜合評價結(jié)果。運用公式(5)和(6)。
3.2.1 綜合評判基本模型
對于煤企來講,雖然各因素對煤礦安全的影響重要程度存在一定的差異,其權(quán)重值大小不同,但他們對安全評價與優(yōu)化都是缺一不可的。這就要求在模糊矩陣復(fù)合運算中,必須對所有因素依權(quán)重大小均衡兼顧,全盤考慮其對煤礦安全的影響程度,因此在對煤炭企業(yè)安全度的評價時宜采用“加權(quán)平均法”。
第一級綜合評價模型:運用公式(4);第二級綜合評價模型:運用公式(5);其中
(8)
(9)
(10)
表1 某礦生產(chǎn)系統(tǒng)安全等級模糊綜合評價體系(2019年)
3.2.2 一級模糊綜合評價
(11)
v1=0.8155×0.95+0.1305×0.85+0.04×0.75+
0.014×0.55=0.9234
(12)
即可認為該煤礦防瓦斯(C1)的安全度評價為‘優(yōu)-’。同理可求出影響煤企安全的其它因素的Bi與vi,以及可計算出其它vij的值及其評價。(見表2)
表2 某礦生產(chǎn)系統(tǒng)安全等級度模糊綜合評價(2019年)
3.2.3 二級模糊綜合評價
(13)
以各評價等級vi的隸屬度bi為權(quán)重系數(shù),取各vi的加權(quán)平均值作為評價結(jié)果,即取
(14)
(1) 從總體綜合評價結(jié)果看,此煤礦安全等級的安全度評價為‘良好’:58.62%(調(diào)整值為58.59%)的評價人員評為優(yōu),25.76%(調(diào)整值25.51%)評為‘良’,合計84.38%(調(diào)整值84.1%)的人員評為‘良好以上’,12.20%(調(diào)整值12.20%)評為‘中’,3.46%(調(diào)整值3.46%)評為‘差’。
(2) 煤礦頂板自然條件(C21):v21=0.722評價為‘中-’;傾斜井巷及平巷運輸(C71):v71=0.840評價為‘良’;機車運輸(C72):v72=0.830評價為‘良’;通風設(shè)施(C93):v93=0.830評價為‘良’;特種作業(yè)人員、管理人員資質(zhì)(C103):v103=0.830評價為‘良’,這六項分值比較低。因此,該煤礦頂板自然條件較差,需要對傾斜井巷及平巷運輸、機車運輸、通風設(shè)施、特種作業(yè)人員、管理人員資質(zhì)等五部分作為應(yīng)急預(yù)案的重點對象,應(yīng)加大安全投入、提高整改力度和加強應(yīng)急預(yù)案的管理與編制,以進一步提高礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的安全等級、安全水平和應(yīng)急管理水平。
(3) 基于安全應(yīng)急專家知識的煤企生產(chǎn)體系安全應(yīng)急等級的綜合評判方法,充分應(yīng)用應(yīng)急管理專家知識,由專家組根據(jù)煤礦安全應(yīng)急管理和生產(chǎn)系統(tǒng)實際情況,選定影響煤炭企業(yè)安全應(yīng)急等級的主要因素,并對其科學賦權(quán),并由應(yīng)急專家對某煤礦的安全性進行實地調(diào)研,根據(jù)其經(jīng)驗知識科學對安全檢測點評估賦值,再運用模糊綜合評判方法對煤礦的生產(chǎn)系統(tǒng)安全應(yīng)急等級進行綜合評價,評價結(jié)果有利于評價識別煤礦危險源和評估其危險程度,進而為煤礦制定應(yīng)急預(yù)案,加強安全整改和完善安全投資決策等提升應(yīng)急管理水平提供理論依據(jù)。