煤矿防尘安全评价体系研究.doc
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文章编号：
煤矿防尘安全评价体系研究
庞成
（重庆工程职业技术学院，重庆400037）
摘要：
煤尘的危害受到人、机、安全管理和环境等因素的影响，从这四个方面出发构建较为全面的煤矿防尘安全综合评价指标体系，并采用层次分析法和模糊综合评价法对煤矿防尘工作进行安全评价，具有一定的科学性和合理性。
针对煤矿的实际情况，采用提出的防尘安全措施，能促进煤矿防尘工作的有效开展。
关键词：
煤矿防尘，安全评价，指标体系，层次分析法，模糊综合评价法
中图分类号：
文献标识码：
A
StudyofaSafetyComprehensiveAssessment
SystemforCoalDustControl
PANGCheng
（ChongqingVocationalInstituteofEngineering,Chongqing400037,China）
Abstract:
Coaldustdamagesinvolveinstaffandmachineryproblems,safetymanagementandenvironmentaleffectsofcoalmines.Basedonthefourinterrelatedfactors,thepaperproposesacomprehensiveindexsystemofsafetyassessmentforcoaldustcontrol,andthesystemanalysestheworkofcoaldustcontrolbyusingtheAHPandfuzzycomprehensiveevaluationmethodwithacertaindegreeofscientificrationality.Baseduponcoalmines’actualsituations,thepaperpresentssafetymethodstofacilitatetheworkofcoalminedustcontroleffectively.
Keywords:
Coaldustcontrol,Safetyevaluation,Indexsystem,AHP,Fuzzycomprehensiveevaluationmethod
1问题的提出
1942年我国本溪煤矿发生了有史以来死亡人数最多的煤尘爆炸事故，死亡l549人；2005年11月27日，黑龙江七台河东风煤矿发生的煤尘爆炸事故，死亡171人，伤48人；近年来煤尘爆炸事故时有发生，尘肺病一直是煤矿工人的潜在威胁。
国家和地方虽然加大了对煤矿安全的监控管理和评价，但是传统的煤矿安全评价对煤矿防尘安全评价研究不够深入、系统，未综合考虑人、机、安全管理和环境等方面的因素，指标欠完善，且目前我国煤矿安全评价多采用安全检查表法，存在单一性、片面性和主观性。
因此，有必要根据国家和地方的有关规定，结合现有的防尘技术，建立一套较为全面合理的煤矿防尘安全综合评价体系。
从而加强对煤矿防尘工作的综合评价和指导，促进煤矿防尘工作的有效开展，确保煤矿安全生产。
2煤矿防尘安全评价体系的构建
本研究通过查阅国内外大量文献资料和深入川渝两地数十个煤矿进行现场调研，将煤矿矿尘的危害确定为对人体健康的危害、引起燃烧爆炸和参与爆炸、降低工作场所的能见度、加速机械磨损、缩短精密仪器的使用寿命等五个方面。
并将煤尘事故的高发地点确定为采煤工作面、掘进工作面、运输转载系统、回风巷。
同时通过对不同地点煤尘事故的事故树分析，将煤尘事故发生的原因确定为人、机、安全管理和环境四个大的方面，这四个方面相互影响、相互制约。
在此基础上，构建了具有递阶层次结构的煤矿防尘安全综合评价指标体系，分为职工素质因素子体系、防尘设施设备因素子体系、安全管理因素子体系和环境因素子体系等4个子体系，2个层次，20个评价指标，如表1所示。
表1煤矿防尘安全评价指标体系表
煤矿防尘安全综合评价指标体系A
职工素质因素子体系B1
（W=0.1055）
领导的安全文化素质及安全技术水平C1（W=0.1365）
管理人员的安全文化素质及安全技术水平C2（W=0.2385）
工人的安全文化素质及安全技术水平C3（W=0.6250）
防尘设施设备因素子体系B2
（W=0.2643）
综合防尘所需设施设备的配备C4（W=0.1365）
综合防尘所需设施设备的可靠性检测C5（W=0.2385）
综合防尘所需设施设备的维护保养C6W=0.6250）
安全管理因素子体系B3
（W=0.5693）
防尘管理机构的设置C7（W=0.0227）
建立防尘专业队伍C8（W=0.0360）
健全防尘管理制度C9（W=0.0573）
健全防尘法规，严格防尘监察C10（W=0.0557）
开展防尘技术培训和宣传教育工作C11（W=0.0987）
开展防尘标准化矿井活动C12（W=0.0360）
防尘安全检查C13（W=0.1212）
制定防尘安全技术管理措施C14（W=0.2066）
加强防尘技术管理的基础工作C15（W=0.0638）
防尘安全投入C16（W=0.3021）
环境因素子体系B4
（W=0.0609）
井下风速C17（W=0.1205）
井下湿度C18（W=0.1110）
井下可燃气体C19（W=0.4642）
井下温度C20（W=0.3042）
3煤矿防尘安全评价方法
3.1层次分析法（AHP）
层次分析法是由美国著名数学家T.L.Satty教授在20世纪70年代初提出的，是一种将定性分析和定量分析相结合的决策分析方法，其基本步骤为：
①确定系统中各元素之间的关系，建立系统的递阶层次结构。
②通过两两比较，构造两两比较判断矩阵。
专家对判断矩阵的元素采用“1—9标度（见表2）”进行赋值。
③计算单一准则下元素的相对权重（表1中括号内的数字即为所求权重）
表21—9标度的含义
标度
含义
1
表示两个元素相比，具有同样重要性
3
表示两个元素相比，前者比后者稍重要
5
表示两个元素相比，前者比后者明显重要
7
表示两个元素相比，前者比后者强烈重要
9
表示两个元素相比，前者比后者极端重要
2，4，6，8
表示上述相邻判断的中间值
倒数
若元素ui与uj的重要性之比为aij，那么元素uj与ui重要性之比为aij=1/aji
④一致性检验
==
为判断矩阵的最大特征根，n为判断矩阵的阶数。
表3平均随机一致性指标R.I
矩阵阶数
1
2
3
4
5
6
R.I
0
0
0.52
0.89
1.12
1.26
矩阵阶数
7
8
9
10
11
12
R.I
1.36
1.41
1.46
1.49
1.52
1.54
当＜0.1时，则认为一致性得到满足。
3.2模糊综合评价方法
模糊综合评价法是模糊数学在安全评价中的具体应用，是利用模糊集理论从多个因素对被评判事物隶属度等级状况进行综合评判的一种方法。
其评价步骤为：
①建立因素集；②建立权重集；③建立评语集；④建立模糊矩阵；⑤一级模糊综合评判；⑥二级模糊综合评判；⑦根据最大隶属度原则得出评判结论。
4煤矿防尘安全评价体系的应用
4.1某矿基本概况
重庆某矿为高瓦斯矿井，煤尘有爆炸危险性和自燃倾向性，未发生过瓦斯煤尘爆炸事故。
矿井设计生产能力为3万t/a，现有2个采煤工作面，炮采落煤，木支护；2个掘进工作面，放炮掘进，局部通风机压入式送风。
矿井现有KJ78N安全监控系统，布置有13个瓦斯传感器，无其他传感器。
该矿现有工程技术人员3人，安全管理人员10人。
该矿地面建有215m3防尘水池1个，井下工作面回风巷、运输巷、总回风巷等地点敷设D40和D25防尘管7500m，回采工作面下口、工作面回风巷、掘进工作面、总回风巷安装喷雾洒水装置25处，总进风巷、总回风巷、+10m运输大巷、+100m回风大巷共设有隔爆设施6处。
根据重庆康泰安全技术咨询有限公司2007年下半年对该矿的评价，其防尘工作存在如下问题：
①采掘工作面放炮时，未喷雾降尘；
②+10m外连掘进巷、总回风巷隔爆水袋位置和数量不符合要求，不能达到隔爆作用；
③井下爆破说明书不符合要求，装药不符合规定，封泥长度不足，爆破母线和脚线未按规定扭接等均有可能产生引起煤尘爆炸的火源；
④未建立粉尘检测制度，无测尘人员，无测尘仪器仪表和防尘管理机构，未制定防尘岗位责任制，无防尘系统图、防尘设施牌板、各种台帐记录等防尘管理技术资料。
4.2各因素的隶属度
依据重庆康泰安全技术咨询有限公司对该矿的评价结论确定出各因素的隶属度，见表4（表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表良好、较好、较差、不安全）。
表4各因素的隶属度
子体系及指标
评语等级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
职工素质因素子体系B1
领导的安全文化素质及安全技术水平（C1）的隶属度
0
1/2
1/2
0
管理人员的安全文化素质及安全技术水平（C2）的隶属度
0
3/5
2/5
0
工人的安全文化素质及安全技术水平（C3）的隶属度
0
2/5
3/5
0
防尘设施设备因素子体系B2
综合防尘所需设施设备的配备（C4）的隶属度
1/7
3/7
2/7
1/7
设备可靠性检测（C5）的隶属度
0
0
1
0
设施设备的维护及保养（C6）的隶属度
0
0
1
0
安全管理因素子体系B3
防尘管理机构设置（C7）的隶属度
0
0
0
1
建立防尘专业队伍（C8）的隶属度
0
0
0
1
健全防尘管理制度（C9）的隶属度
0
0
0
1
健全防尘法规，严格防尘监察（C10）的隶属度
0
0
1
0
开展防尘技术培训和宣传教育工作（C11）的隶属度
0
0
1
0
开展防尘标准化矿井活动（C12）的隶属度
0
0
1
0
防尘安全检查（C13）的隶属度
0
0
1
0
制定防尘安全技术管理措施（C14）的隶属度
0
0
1
0
加强防尘技术管理的基础工作（C15）的隶属度
0
0
0
1
防尘安全投入（C16）的隶属度
0
0
0
1
环境因素子体系B4
井下风速（C17）的隶属度
0
1
0
0
井下湿度（C18）的隶属度
0
1
0
0
井下可燃气体（C19）的隶属度
0
0
1
0
井下温度（C20）的隶属度
0
1
0
0
4.3该矿防尘安全的模糊综合评价
①第一层模糊评判
1）职工素质因素子体系
又，则
2）综合防尘设施设备因素子体系
同理可得
3）安全管理因素子体系
同理可得
4）环境因素子体系
同理可得
②模糊综合评判
又
则
根据最大隶属度原则（良好、较好、较差、不安全），该矿防尘安全综合情况属于较差状态。
5防尘安全措施
5.1防尘安全技术措施
①配备综合防尘设施设备
应根据矿井实际，按照《煤矿安全规程》的规定，配备防尘供水系统、防尘隔暴设施、喷雾降尘系统、通风系统、个体防护设施、粉尘监测系统，有条件的矿井要实施煤层注水，预先湿润煤体。
设施设备投入使用前和维修改造后，必须进行性能测定和调试运行，并且要加强定期维护和保养。
②加强主要产尘点的粉尘防治
炮采工作面应采取湿式打眼，使用水炮泥，爆破前应冲
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