瓦斯煤塵爆炸的工傷風(fēng)險分級評價方法
作者：佚名
2008-04-30 08:01
來源：煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng)
摘要：利用三類危險源理論，結(jié)合歷史事故資料，建立了瓦斯煤塵爆炸事故模型，對瓦斯煤塵爆炸的工傷風(fēng)險影響因素進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，建立了評價指標(biāo)體系，并對煤礦瓦斯煤塵爆炸的工傷風(fēng)險進(jìn)行了評價分級。評價分級的結(jié)果既可為制定合理的工傷保險費(fèi)率提供依據(jù)。也可為實(shí)施分級安全監(jiān)察提供技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞：瓦斯煤塵爆炸；工傷保險；工傷風(fēng)險；分級評價；費(fèi)率
我國煤礦企業(yè)工傷事故頻發(fā)、職業(yè)危害嚴(yán)重是不爭的事實(shí)，近年來雖有所好轉(zhuǎn)，但形勢依然嚴(yán)峻，特別是重特大事故仍頻繁發(fā)生。為了改善煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)狀況，國家制訂了一系列的政策和措施，其中，實(shí)施強(qiáng)制工傷保險，利用經(jīng)濟(jì)杠桿調(diào)動煤礦安全生產(chǎn)積極性是重點(diǎn)之一。進(jìn)行煤礦工傷風(fēng)險分級的研究既可為制定合理的工傷保險費(fèi)率提供依據(jù)，也可為實(shí)施分級安全監(jiān)察提供技術(shù)支持，對推動煤礦安全生產(chǎn)具有重要的意義。根據(jù)風(fēng)險理論，擬從事故發(fā)生可能性和事故后果嚴(yán)重度兩個方面出發(fā)，對影響煤礦安全狀況的主要災(zāi)害之一——瓦斯煤塵爆炸的工傷風(fēng)險進(jìn)行分級評價，并做實(shí)例分析，以期獲得符合實(shí)際的結(jié)果，為進(jìn)行合理的煤礦工傷風(fēng)險分級奠定基礎(chǔ)。
1 瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險的影響因素
由風(fēng)險理論可知，煤礦瓦斯煤塵爆炸的工傷風(fēng)險受到2個方面因素的影響：爆炸事故發(fā)生的可能性和后果嚴(yán)重度?？捎孟旅娴墓奖硎荆?
瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險=事故發(fā)生可能性×后果嚴(yán)重度
其中，后果嚴(yán)重度指爆炸事故發(fā)生后可能造成的人員傷亡程度。
1.1 事故發(fā)生可能性影響因素分析
事故致因理論告訴我們，事故致因因素就是導(dǎo)致事故發(fā)生的原因因素，這些因素的出現(xiàn)情況影響著事故是否發(fā)生以及發(fā)生的難易程度。瓦斯煤塵爆炸危險源系統(tǒng)是一個多層次、多因素的復(fù)雜巨系統(tǒng)，事故致因因素較多。其中，固有危險源主要是包括煤層瓦斯賦存情況在內(nèi)的礦井自然條件；誘發(fā)危險源由防爆技術(shù)及措施的失誤、裝備投入不足構(gòu)成；而第三類危險源一一組織失誤則由組織與管理的缺陷和失誤組成。依據(jù)三類危險源理論，結(jié)合瓦斯煤塵爆炸事故的統(tǒng)計(jì)資料，可以得到瓦斯煤塵爆炸的事故模型，見圖1。
圖1 瓦斯煤塵爆炸事故模型
依據(jù)上述事故模型，在研究瓦斯煤塵爆炸事故致因因素的基礎(chǔ)上，從以下3個方面來分析事故發(fā)生可能性的影響因素。
(1)礦井自然條件。瓦斯積聚超限是瓦斯爆炸的必要條件，而煤層瓦斯涌出形式及瓦斯涌出量則是影響瓦斯積聚狀況的客觀因素。煤塵是否具有爆炸性，是煤塵能否參與爆炸的前提。多年的實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，煤層瓦斯涌出形式及涌出量、煤塵爆炸指數(shù)以及地質(zhì)構(gòu)造等礦井自然條件決定了瓦斯煤塵爆炸的客觀危險性。
(2)技術(shù)及裝備。限制瓦斯煤塵積聚和控制火源是防止瓦斯煤塵爆炸的技術(shù)途徑。礦井通風(fēng)、瓦斯抽放、瓦斯監(jiān)控、礦井開采方法、煤塵沉積及采掘面?zhèn)€數(shù)等因素影響瓦斯煤塵積聚；電氣設(shè)備、勞保用品等的使用狀況和放炮等危險操作以及防靜電、防雷擊的技術(shù)措施是火源控制的主要方面。此外，裝備的投入情況也是影響防爆工作成效的重要因素。
(3)組織與管理。防止瓦斯煤塵爆炸是一項(xiàng)十分艱巨的系統(tǒng)工程，除了技術(shù)上的保障外，還需要組織、管理上的支持，需要投入大量的精力和熱情。嚴(yán)格的制度及其執(zhí)行情況、合理的機(jī)構(gòu)人員配備以及有效的安全教育培訓(xùn)可以大大提高防爆工作的效率，降低事故發(fā)生的可能性和后果嚴(yán)重度，進(jìn)而使工傷風(fēng)險程度大大減小。
1.2 事故嚴(yán)重度影響因素分析
通過對歷史事故資料的分析，同時借鑒已有的研究成果，從爆炸影響范圍、現(xiàn)場人員密度及救災(zāi)能力3個方面分析瓦斯煤塵爆炸事故造成的人員傷亡程度。其中，瓦斯煤塵爆炸影響范圍的主要影響因素有通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性、煤塵沉積范圍、防爆設(shè)施狀況以及煤塵爆炸性等；救災(zāi)能力可從個人避災(zāi)逃生能力和礦井應(yīng)急救援能力兩方面考慮。
2 瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險評價指標(biāo)體系
在以上分析的基礎(chǔ)上，確定指標(biāo)選擇范圍，然后依據(jù)特定性、可測量性、可得到性、相關(guān)性及可追蹤性等SMART原則，并結(jié)合專家的意見，確定最終的評價指標(biāo)，建立瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險評價指標(biāo)體系，見圖2。
圖2 瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險評價指標(biāo)體系
該指標(biāo)體系由可能性和嚴(yán)重度兩個子指標(biāo)體系組成?？赡苄灾笜?biāo)體系由自然條件、技術(shù)及裝備、組織與管理三個方面的指標(biāo)組成，反映了礦井瓦斯煤塵爆炸事故發(fā)生的可能程度；后果嚴(yán)重度指標(biāo)體系則從爆炸影響范圍、現(xiàn)場人員密度和救災(zāi)能力三個方面建立，反映了爆炸事故發(fā)生后可能造成的人員傷亡程度。
3 瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險分級評價
瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險分級評價乃至整個煤礦的工傷風(fēng)險分級評價的主要目的均為合理確定煤礦企業(yè)的工傷保險費(fèi)率，其中，重點(diǎn)是確定特定煤礦企業(yè)的浮動費(fèi)率。因此，需要計(jì)算的工傷風(fēng)險值可以是風(fēng)險的相對值。這樣，可以根據(jù)煤礦瓦斯煤塵爆炸事故的特點(diǎn)，靈活選取評價方法對某一統(tǒng)籌地區(qū)或更大范圍內(nèi)的煤礦企業(yè)進(jìn)行統(tǒng)一評價分級。另外，隨著煤礦自然條件等因素的變化，其工傷風(fēng)險等級是動態(tài)的，應(yīng)該每半年或一年定期進(jìn)行評價，才能符合礦井發(fā)展的實(shí)際情況。
以下介紹本文采用的瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險分級評價方法。
3.1 指標(biāo)量化
首先根據(jù)一定數(shù)量專家的意見，采用專家評判法為每一個指標(biāo)建立隸屬度函數(shù)。然后組織有關(guān)專家和現(xiàn)場工程技術(shù)人員對各指標(biāo)進(jìn)行評分，再利用隸屬度函數(shù)計(jì)算指標(biāo)值。
3.2 工傷風(fēng)險評價
根據(jù)前面的討論可以得到瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險A的計(jì)算公式：
式中，B1、B2分別為事故可能性和后果嚴(yán)重度。工傷風(fēng)險A值越大，說明煤礦瓦斯煤塵爆炸的工傷風(fēng)險程度超高，安全性越差。
3.2.1 事故可能性計(jì)算
在可能性的三類影響因素中，礦井自然條件C1決定了瓦斯煤塵爆炸的客觀危險性；技術(shù)及裝備因素C2形成的誘發(fā)危險源則體現(xiàn)了爆炸客觀危險性轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)危險性的可能程度；組織與管理C3是更深層次的影響因素，是事故發(fā)生的組織性前提。顯見，后兩種因素可看作是對爆炸客觀危險性的補(bǔ)償或修正。綜合考慮3種因素不同的作用，本文采用下面的公式計(jì)算事故發(fā)生可能性B1：
式中，λ1，λ2分別為技術(shù)及裝備、組織與管理對礦井爆炸客觀危險性影響的權(quán)重，其值根據(jù)專家的意見，由AHP法確定，且λ1+λ2=1。
礦井自然條件C1的計(jì)算公式如下：
式中，D1i為自然條件C1下一級指標(biāo)的定量評價值，為D1i的權(quán)重，其取值由AHP法確定，且
技術(shù)及裝備C2、組織與管理C3的計(jì)算方法同自然條件C1類似。
3.2.2 后果嚴(yán)重度計(jì)算
爆炸影響范圍及其范圍內(nèi)的人員聚集程度決定了客觀上可能造成人員傷亡的嚴(yán)重程度，而人員逃生和礦井救護(hù)能力作為補(bǔ)償因素對最終的傷亡情況起著不可忽視的作用。
后果嚴(yán)重度指標(biāo)B2的計(jì)算公式如下：
式中，C4~C6的具體計(jì)算方法與C1~C3的計(jì)算方法類似。
3.3 工傷風(fēng)險分級
根據(jù)實(shí)際評價情況，結(jié)合工傷保險的目的，將礦井瓦斯煤塵爆炸的工傷風(fēng)險分為5個等級。級別越高，風(fēng)險程度越小。
4 評價實(shí)例
利用上述評價指標(biāo)體系及分級評價方法，對25個礦井的瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險進(jìn)行了評價分級，部分結(jié)果見表1。
表1 瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險評價實(shí)例
從實(shí)際評價的結(jié)果可以看出：①普通礦井均具有一定的爆炸風(fēng)險，但風(fēng)險程度極高(一級)的礦井很少，無風(fēng)險(五級)的礦井則幾乎沒有；②鄉(xiāng)鎮(zhèn)及個體中小煤礦比國有大礦的風(fēng)險程度高，說明中小煤礦是預(yù)防瓦斯爆炸的重點(diǎn)；③該評價結(jié)果與各礦井的現(xiàn)場實(shí)際情況較為吻合。
圖1 瓦斯煤塵爆炸事故模型
依據(jù)上述事故模型，在研究瓦斯煤塵爆炸事故致因因素的基礎(chǔ)上，從以下3個方面來分析事故發(fā)生可能性的影響因素。
(1)礦井自然條件。瓦斯積聚超限是瓦斯爆炸的必要條件，而煤層瓦斯涌出形式及瓦斯涌出量則是影響瓦斯積聚狀況的客觀因素。煤塵是否具有爆炸性，是煤塵能否參與爆炸的前提。多年的實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，煤層瓦斯涌出形式及涌出量、煤塵爆炸指數(shù)以及地質(zhì)構(gòu)造等礦井自然條件決定了瓦斯煤塵爆炸的客觀危險性。
(2)技術(shù)及裝備。限制瓦斯煤塵積聚和控制火源是防止瓦斯煤塵爆炸的技術(shù)途徑。礦井通風(fēng)、瓦斯抽放、瓦斯監(jiān)控、礦井開采方法、煤塵沉積及采掘面?zhèn)€數(shù)等因素影響瓦斯煤塵積聚；電氣設(shè)備、勞保用品等的使用狀況和放炮等危險操作以及防靜電、防雷擊的技術(shù)措施是火源控制的主要方面。此外，裝備的投入情況也是影響防爆工作成效的重要因素。
(3)組織與管理。防止瓦斯煤塵爆炸是一項(xiàng)十分艱巨的系統(tǒng)工程，除了技術(shù)上的保障外，還需要組織、管理上的支持，需要投入大量的精力和熱情。嚴(yán)格的制度及其執(zhí)行情況、合理的機(jī)構(gòu)人員配備以及有效的安全教育培訓(xùn)可以大大提高防爆工作的效率，降低事故發(fā)生的可能性和后果嚴(yán)重度，進(jìn)而使工傷風(fēng)險程度大大減小。
1.2 事故嚴(yán)重度影響因素分析
通過對歷史事故資料的分析，同時借鑒已有的研究成果，從爆炸影響范圍、現(xiàn)場人員密度及救災(zāi)能力3個方面分析瓦斯煤塵爆炸事故造成的人員傷亡程度。其中，瓦斯煤塵爆炸影響范圍的主要影響因素有通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性、煤塵沉積范圍、防爆設(shè)施狀況以及煤塵爆炸性等；救災(zāi)能力可從個人避災(zāi)逃生能力和礦井應(yīng)急救援能力兩方面考慮。
2 瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險評價指標(biāo)體系
在以上分析的基礎(chǔ)上，確定指標(biāo)選擇范圍，然后依據(jù)特定性、可測量性、可得到性、相關(guān)性及可追蹤性等SMART原則，并結(jié)合專家的意見，確定最終的評價指標(biāo)，建立瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險評價指標(biāo)體系，見圖2。
圖2 瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險評價指標(biāo)體系
該指標(biāo)體系由可能性和嚴(yán)重度兩個子指標(biāo)體系組成?？赡苄灾笜?biāo)體系由自然條件、技術(shù)及裝備、組織與管理三個方面的指標(biāo)組成，反映了礦井瓦斯煤塵爆炸事故發(fā)生的可能程度；后果嚴(yán)重度指標(biāo)體系則從爆炸影響范圍、現(xiàn)場人員密度和救災(zāi)能力三個方面建立，反映了爆炸事故發(fā)生后可能造成的人員傷亡程度。
3 瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險分級評價
瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險分級評價乃至整個煤礦的工傷風(fēng)險分級評價的主要目的均為合理確定煤礦企業(yè)的工傷保險費(fèi)率，其中，重點(diǎn)是確定特定煤礦企業(yè)的浮動費(fèi)率。因此，需要計(jì)算的工傷風(fēng)險值可以是風(fēng)險的相對值。這樣，可以根據(jù)煤礦瓦斯煤塵爆炸事故的特點(diǎn)，靈活選取評價方法對某一統(tǒng)籌地區(qū)或更大范圍內(nèi)的煤礦企業(yè)進(jìn)行統(tǒng)一評價分級。另外，隨著煤礦自然條件等因素的變化，其工傷風(fēng)險等級是動態(tài)的，應(yīng)該每半年或一年定期進(jìn)行評價，才能符合礦井發(fā)展的實(shí)際情況。
以下介紹本文采用的瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險分級評價方法。
3.1 指標(biāo)量化
首先根據(jù)一定數(shù)量專家的意見，采用專家評判法為每一個指標(biāo)建立隸屬度函數(shù)。然后組織有關(guān)專家和現(xiàn)場工程技術(shù)人員對各指標(biāo)進(jìn)行評分，再利用隸屬度函數(shù)計(jì)算指標(biāo)值。
3.2 工傷風(fēng)險評價
根據(jù)前面的討論可以得到瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險A的計(jì)算公式：
式中，B1、B2分別為事故可能性和后果嚴(yán)重度。工傷風(fēng)險A值越大，說明煤礦瓦斯煤塵爆炸的工傷風(fēng)險程度超高，安全性越差。
3.2.1 事故可能性計(jì)算
在可能性的三類影響因素中，礦井自然條件C1決定了瓦斯煤塵爆炸的客觀危險性；技術(shù)及裝備因素C2形成的誘發(fā)危險源則體現(xiàn)了爆炸客觀危險性轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)危險性的可能程度；組織與管理C3是更深層次的影響因素，是事故發(fā)生的組織性前提。顯見，后兩種因素可看作是對爆炸客觀危險性的補(bǔ)償或修正。綜合考慮3種因素不同的作用，本文采用下面的公式計(jì)算事故發(fā)生可能性B1：
式中，λ1，λ2分別為技術(shù)及裝備、組織與管理對礦井爆炸客觀危險性影響的權(quán)重，其值根據(jù)專家的意見，由AHP法確定，且λ1+λ2=1。
礦井自然條件C1的計(jì)算公式如下：
式中，D1i為自然條件C1下一級指標(biāo)的定量評價值，為D1i的權(quán)重，其取值由AHP法確定，且
技術(shù)及裝備C2、組織與管理C3的計(jì)算方法同自然條件C1類似。
3.2.2 后果嚴(yán)重度計(jì)算
爆炸影響范圍及其范圍內(nèi)的人員聚集程度決定了客觀上可能造成人員傷亡的嚴(yán)重程度，而人員逃生和礦井救護(hù)能力作為補(bǔ)償因素對最終的傷亡情況起著不可忽視的作用。
后果嚴(yán)重度指標(biāo)B2的計(jì)算公式如下：
式中，C4~C6的具體計(jì)算方法與C1~C3的計(jì)算方法類似。
3.3 工傷風(fēng)險分級
根據(jù)實(shí)際評價情況，結(jié)合工傷保險的目的，將礦井瓦斯煤塵爆炸的工傷風(fēng)險分為5個等級。級別越高，風(fēng)險程度越小。
4 評價實(shí)例
利用上述評價指標(biāo)體系及分級評價方法，對25個礦井的瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險進(jìn)行了評價分級，部分結(jié)果見表1。
表1 瓦斯煤塵爆炸工傷風(fēng)險評價實(shí)例
從實(shí)際評價的結(jié)果可以看出：①普通礦井均具有一定的爆炸風(fēng)險，但風(fēng)險程度極高(一級)的礦井很少，無風(fēng)險(五級)的礦井則幾乎沒有；②鄉(xiāng)鎮(zhèn)及個體中小煤礦比國有大礦的風(fēng)險程度高，說明中小煤礦是預(yù)防瓦斯爆炸的重點(diǎn)；③該評價結(jié)果與各礦井的現(xiàn)場實(shí)際情況較為吻合。
