LEC评价法在非煤矿山安全评价中的应用_石永国

支持向量机在安全工程领域的应用

2009年第9期/第30卷

黄 金GOLD

采矿工程 33

LEC评价法在非煤矿山安全评价中的应用

石永国,傅忠清,郑 敏

1

2

2

(11浙江省安全生产科学研究所;21宁波浙东矿产资源技术服务部)

摘要:介绍了非煤矿山安全评价方法的种类,阐述了作业条件危险性评价法(LEC)。结合浙江

省某非煤矿山的实际情况,选取该矿山容易发生事故的作业地点作为评价对象,用作业条件危险性评价法(LEC)对整个矿井系统进行了定量的评价,找出了该矿井的主要危险、有害因素和次要危险、有害因素。作业条件危险性评价法(LEC)是非煤矿山安全评价中最常用的定量评价方法之一,评价结论与矿山实际基本上是相符的。

关键词:非煤矿山;安全评价;评价方法;LEC法

中图分类号:TD77+1 文献标识码:B 文章编号:1001-1277(2009)09-0033-04

0 引 言

矿山行业是其他工业行业的基础,因此,矿山生产对社会进步和国民经济的发展起着相当重要的作用。矿山生产基于它的作业特殊性对于安全方面相对其他行业更为复杂,从统计数据可以看出,安全事故的发生率远高于其他行业。近年来,全国矿山每年因工死亡人数占全国工矿企业职工伤亡总数的60%以上,几乎每天都有事故发生。特别是小矿山的安全生产问题更加突出,其伤亡人数占矿山伤亡人数的2/3以上。

一直以来,国家对矿山安全生产十分重视。2002年11月1日,5中华人民共和国安全生产法6正式实施,这是继5中华人民共和国矿山安全法6后的又一安全大法,为非煤矿山安全整治提供了法律保障,同时还明确了/承担安全评价、认证、检测、检验的机构应当具备国家规定的资质条件,并对其作出的评价、认证、检测、检验的结果负责0。5安全生产许可证条例6(国务院令第397号)明确规定:/国家对矿山企业、建筑施工企业和危险化学品、烟花爆竹、民用爆破器材生产企业(以下统称企业)实行安全生产许可制度,企业未取得安全生产许可证的,不得从事生产活动;企业取得安全生产许可证,必须依法进行安全评价0。

做好矿山安全评价工作,一方面可以帮助矿山企业全面查找生产过程安全隐患,降低企业安全生产的风险程度,防止安全事故发生;另一方面可以为政府安全生产监管部门实行监管决策和企业制定预防安全事故措施提供科学依据。

收稿日期:2009-04-24

1 非煤矿山安全评价方法

安全系统工程的内容主要包括事故成因、系统安全分析、安全评价和安全措施4个方面。安全评价是对系统存在的危险性进行定性或定量分析,得出系统存在的危险点和发生危险的可能性及程度,以预测出被评价系统的安全状况。安全评价方法就是以安全理论、现代数学的控制理论等作为理论基础,用来分析、评价系统危险因素的工具。由于非煤矿山开采是一个复杂的系统,存在的各种危险、有害因素也不尽相同,其评价方法也是多种多样的,关键在于是否能找到适合非煤矿山安全评价的方法。根据多年的矿山生产实践和总结,非煤矿山安全评价的方法主要有

[1]

以下几种。

(1)安全检查表法(SCL)。该方法是将一系列项目列出检查表进行分析,以确定系统的状态,定性地对系统进行综合评价。

(2)工程类比法(PET)。已知2个类似的不同对象之间的互相联系规律,用其中一个对象的发展规模来预测另一个对象的发展,经调查研究、资料收集、现场测试、分析比较,运用类推原理来预测评价对象的劳动安全状况及可能存在的问题。

(3)专家评议法。一种吸收各专业的技术专家参加,根据系统的过去、现在和发展趋势3种时态进行积极的创造思维活动,对系统的未来进行综合分析评价。

(4)事故树分析法(FTA)。对系统的危险性进行识别,具有定性分析和定量分析功能,是安全分析评价和事故预测的一种先进科学方法。

作者简介:石永国(1968)),男,浙江诸暨人,采矿工程师,国家注册安全评价师,国家注册安全工程师,从事矿山生产技术、管理及安全评价工作;

浙江省杭州市西溪河下77号,浙江省安全生产科学研究所,310005

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34采矿工程

(5)作业条件危险性评价法(LEC)。将作业条件的危险性作为因变量(D),事故或危险事件发生的可能性(L)、暴露于危险环境的频率(E)及危险程度(C)作为自变量,建立它们之间的函数关系式,采取对评价对象/打分0的办法,计算系统作业的危险性分值,从而用定量的方法确定作业场所的危险等级。

(6)工程岩体稳定性分析法。采用安全评价软件作为手段和工具,用定性描述和定量评价相结合的方法,判断系统的危险程度。

(7)机械工厂安全性评价法。中国引进和学习外国安全系统工程和安全管理方法后在企业应用的安全评价方法,对设备集中的企业开展安全性评价,不仅可以提高安全管理水平和本质安全程度,而且还可以有效地控制伤亡事故和职业病。

(8)故障类型及影响分析方法(FEMA)。该方法是安全系统工程用于识别危险的分析方法之一,在设计阶段对系统的各个组成部分进行归纳、定性地分析,找出可能产生的故障及其类型,判明故障严重程度,为采取相应的安全对策措施和安全评价提供依据。

[2-3]

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件的可能性;º暴露于这种危险环境的情况;»事故一旦发生可能产生的后果。用公式(1)来表示:D=LEC(1)

式中:D为作业条件的危险性;L为事故或危险事件发生的可能性;E为暴露于危险环境的频率;C为发生事故或危险事件的可能结果。

(1)事故发生的可能性(L)。判别分值见表1。

表1 事故发生的可能性(L)

分数值10631

事故发生的可能性完全可以预料到

相当可能可能,但不经常可能性小,完全意外

0.50.20.1

事故发生的可能性很不可能,可以设想极不可能

极不可能实际不可能

在矿山实际生产条件中,事故或危险事件发生的可能性范围非常广泛,因而人为地将完全出乎意料之外、极少可能发生的情况规定为1;能预料将来某个时候会发生事故的分值规定为10;在这两者之间再根据可能性的大小相应地确定几个中间值。

(2)人员暴露于危险环境的频繁程度(E)。判别分值见表2。

表2 人员暴露于危险环境的频繁程度(E)

分数值1063

人员暴露于危险环境

的频繁程度连续暴露每天工作时间内暴露每周一次,或偶然暴露

210.5

人员暴露于危险环境

的频繁程度每月一次暴露每年几次暴露非常罕见的暴露

2 作业条件危险性评价法(LEC)的应用

2.1 LEC法介绍

作业条件危险性评价法(LEC)是一种简单易行的评价作业条件危险性的方法,是对操作人员在具有潜在危险性环境中作业时的危险性的定量评价,危险程度的级别划分比较清楚、醒目。该方法由美国的格雷厄姆(KJGraham)和金尼(GFKinney)提出,因此也称为格雷厄姆-金尼法。

作业条件危险性评价法用与系统风险有关的3种因素指标值之积来评价操作人员伤亡风险大小,这3种因素是:事故发生的可能性(L)、人员暴露于危险环境中的频繁程度(E)和一旦发生事故可能造成的后果(C)。但是,要取得这3种因素的准确数据,却是相当繁琐的过程。为了简化评价过程,可采取半定量计值方法,给3种因素的不同等级分别确定不同的分值,再以3个分值的乘积(D)来评价作业条件危险性的大小。

对于一个具有潜在危险性的作业条件,一般认为影响危险性的主要因素有3个:¹发生事故或危险事

人员暴露于危险环境中的时间越多,受到伤害的可能性越大,相应的危险性也越大。规定人员连续出现在危险环境的情况定为10,而非常罕见地出现在危险环境中定为0.5,介于两者之间的各种情况规定若干个中间值。

人员暴露于危险环境中时间越多,受到的伤害可能性越大,相应的危险性越大,根据表2及实际我们选择各生产岗位的数值。

(3)发生事故可能造成的后果(C)。判别分值见表3。

表3 发生事故可能造成的后果(C)

分数值1004015

发生事故可能造成的后果

大灾难,许多人死亡,或造成重大财产损失灾难,数人死亡,或造成很大财产损失非常严重,一人死亡或造成一定的财产损失

分数值

731

发生事故可能造成的后果严重,重伤,或较小的财产损失重大、致残或很小的财产损失引人注目,不利于基本安全要求

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2009年第9期/第30卷

事故造成的人员伤害和财产损失的范围变化很大,所以规定分数值为1~100。把需要治疗的轻微伤害或较小财产损失的分数规定为1,把造成许多人死亡或重大财产损失的分数规定为100,其他情况的数值在1~100之间,根据分析得出各岗位的取值。(4)危险性等级划分(D)。根据经验,危险性分值在20分以下为低危险性,如果危险性分值在70~160之间,有显著的危险性,需要采取措施整改:如果危险性分值在160~320之间,有高度危险性,必须立即整改;如果危险性分值大于320,极度危险,应立即停止作业,彻底整改。

危险性等级的划分是凭经验判断,难免带有局限性,不能认为是普遍适用的,应用时需要根据实际情况予以修正。

按危险性分值划分危险性等级的标准见表4。

表4 危险性等级划分标准

D值>320160~32070~160

危险程度

极其危险,不能继续作业高度危险,需立即整改显著危险,需要整改

D值

危险程度

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层裂隙渗水为主,流量极小,水文地质条件简单。21212 矿山开采概况

(1)开拓运输。采用平硐)斜井)盲斜井开拓方式。采场落矿后,从漏斗放矿至手推车,由人工推车至井底车场,由卷扬机提升平台提升至上中段平硐,然后再由人工推车,运至硐口堆矿场。外部运输利用现有公路,由农用车运至选矿厂加工。

(2)采矿方法。矿山采用浅孔留矿采矿法开采,阶段开采自上而下进行,矿块采用后退式回采。矿块采准切割工作完成后,即可进行回采作业,自拉底分层开始,采用YT-24型风动凿岩机钻凿水平、倾斜(或向上)孔,分层高1.7m,炮孔网度一般为0.9m@0185m,孔深2m左右。采用非电导爆管集中点火起爆,每分层爆落矿石放出1/3左右(以保持2m以内作业空间高度为准),矿房上采结束后进行大放矿。每个矿块的顶柱、底柱及间柱均作永久矿柱,支承采空区地压。

(3)矿井通风。采用单翼对角抽出式通风系统。主扇设在通风道上部的150m中段平巷内,中段采场边界天井作回风天井。

新鲜风流从1号斜井进入y110m中段沿脉平巷y2号盲斜井y70m中段平巷y通风行人天井y采场进风行人天井y采场作业面(或掘进作业面)y回风天井y总回风平巷y回风天井排出地表。

(4)井下供排水。矿井供水水源来源于井下沉淀水,距井口30m有1个25m储水池,用PVC管或镀锌管自流供水至井下各工作面。井下设有水仓及水泵房,用小水泵接力排水至上部平硐,经平硐水沟流出地表。

2.3 矿山风险评价

根据矿山实际情况,选取该矿山容易发生事故的作业地点作为评价对象。矿山风险评价见表5。

[4]

3

20~70一般危险,需要注意<20

稍有危险,可以接受

2.2 矿山基本情况

21211 矿山地质简况

浙江某铅锌矿位于浙江省衢州市,矿体赋存于奥陶系上统文昌组含钙地层与花岗闪长岩外接触带的矽卡岩中,并伴之有硅化。矿体走向长50~70m,厚度110~310m,平均1.7m,埋藏深度-50~200m,矿化带产状与岩层产状一致,走向北东25b~40b,倾向南南西,倾角60b~70b。

矿体主要围岩为矽卡岩、角岩、大理岩,矿区地质构造简单,虽然断层较多,但规模不大,对矿床开采影响较小,矿区工程地质条件简单;矿体无大的含水构造,岩层含水微弱,主要靠接受大气降水补给,通过断

表5 矿山风险评价表

风险值

序 号12345678

评价对象采掘工作面斜井提升及平巷运输采掘工作面及采空区采掘工作面及采空区斜井及采矿作业面

炸药库

凿岩机、空压机及卷扬机附近

矿井

危险源及潜在危险

L

爆破事故提升运输事故冒顶片帮中毒窒息高处坠落火药爆炸机械伤害触电

33311131

E66366663

C404040401515315

D72072036024090905445

极其危险、需有特别措施极其危险、需有特别措施极其危险、需有特别措施高度危险,需立即整改显著危险,需要整改显著危险,需要整改一般危险,需要注意一般危险,需要注意

结论

支持向量机在安全工程领域的应用

36采矿工程

续表5

风险值

黄 金

序 号910111213141516

评价对象

矿石装卸、采掘工作面、天井、溜井放矿口主运输大巷、斜井井口、矿石或废石运输

矿井矿井空压机房矿井

采掘工作面、装载及卸载点、回风巷 空压机及通风机房、凿岩及爆破工作面、局扇安装地点

危险源及潜在危险

L

物体打击车辆伤害矿山火灾水灾容器爆炸地面塌陷粉尘噪声与振动

11111133

E66366363

C7715771533

D4242454242455427

结论

一般危险,需要注意一般危险,需要注意一般危险,需要注意一般危险,需要注意一般危险,需要注意一般危险,需要注意一般危险,需要注意一般危险,需要注意

根据表5计算结果,对照危险性等级划分标准,

可以得出以下结论:

爆破事故、提升运输事故、冒顶片帮、中毒窒息、高处坠落、火药爆炸是该矿井的主要危险、有害因素;机械伤害、触电、物体打击、矿山火灾、水灾、容器爆炸、地面塌陷、粉尘、噪声与振动是该矿井的次要危险、有害因素。因此,在井下采掘过程中应加强顶板支护、/敲帮问顶0等管理措施,特别要加强对斜井提升系统的管理,加强爆破作业的规范性,加强井下采空区、废弃巷道及高处作业的管理。对可能发生的触电、机械伤害、物体打击、车辆伤害、矿山火灾、水灾、受压容器爆炸、地表塌陷等事故也应加强重视。对于粉尘伤害、噪声与振动危害应加强个人防护措施,监督职工正确使用、佩戴劳动防护用品。

非煤矿山安全评价的经验和评价方法,只有通过从事

非煤矿山安全评价工作者的不断研究、开发,才能形成一套完整的非煤矿山安全评价方法或体系。根据笔者多年来从事非煤矿山生产管理的实践以及近几年从事矿山安全评价工作的经验,作业条件危险性评价法(LEC)是非煤矿山安全评价中最常用的定量评价方法之一,评价结论与矿山实际基本上是相符的。

[参考文献]

[1] 国家安全生产监督管理总局.安全评价(第3版)[M].北京:煤

炭工业出版社,2005.

[2] 毛益平,郭金峰.非煤矿山安全评价技术与实践[J].金属矿山,

2003(4):7-10.

[3] 白文元,何昕,赵云胜.非煤矿山安全评价方法探讨[J].工业安

全与环保,2004,30(8):32-34.

[4] 阮琼平,王玉杰.地下金属矿山安全评价体系的探讨[J].工业

安全与环保,2004,30(3):46-48.

3 结 语

非煤矿山安全评价工作起步较晚,对于完全适用

ApplicationofLECevaluationmethodonnon-coalminesafetyevaluation

ShiYongguo,FuZhongqing,ZhengMin

1

2

2

(11ZhejiangResearchInstituteofSafetyProduction;21NingboZhedongTechnologyServicesofMineralResources)Abstract:Thecategoriesofsafetyevaluationmethodsinnon-coalminesareintroducedandtheJobRiskAnalysis

(LEC)biningwiththeactualconditionsofanon-coalmineinZhejiangprovince,theworkingsites,whichareeasytooccursafetyaccidents,arechosenasevaluationobjects.QuantitativeevaluationismadeforthewholeminingsystemwithJobRiskAnalysis(LEC).Consequently,themajorandminorhazardsandharmfulfactorsarefoundou.tJobRiskAnalysis(LEC)isoneofthemostfrequently-usedquantitativeevaluationmethodsinnon-coalmines.Andtheevaluationconclusionsagreewiththeproductionfactbasically.

Keywords:non-coalmine;safetyevaluation;evaluationmethod;LECevaluationmethod

(编辑:邢万芳)

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