基于解釋結構模型的煤礦安全主要影響因素分析

關維娟，何 剛，陳清華，唐明云

（安徽理工大學a.理學院；b.發展規劃處；c.機械工程學院；d.能源與安全學院，安徽 淮南 232001）

基于解釋結構模型的煤礦安全主要影響因素分析

關維娟a，何 剛b，陳清華c，唐明云d

（安徽理工大學a.理學院；b.發展規劃處；c.機械工程學院；d.能源與安全學院，安徽 淮南 232001）

文章篩選并確定了煤礦安全的48個主要影響因素。隨后應用解釋結構模型分析48個主要影響因素的層級結構關系，結果表明，員工自主管理、安全素質等26個因素對煤礦安全產生直接影響，是煤礦安全的表層直接影響因素，從業年限、人力資源管理等18個因素為煤礦安全的中間層間接影響因素，安全文化、國家行業法律法規等4個因素為煤礦安全的深層根本影響因素。

煤礦安全；影響因素；典型案例分析法；問卷調查法；解釋結構模型

0 引言

我國煤礦企業安全生產形勢一直非常嚴峻，百萬噸死亡率與其他一些產煤大國仍存在很大差距[1]，從而如何更好地認識煤礦安全事故發生原因，并有效地控制或解決，以保障企業和國家生命財產安全，保持社會的可持續發展，具有重大的實際意義。煤礦安全的影響因素較多，不僅是多層次的，而且相互之間關系復雜。近幾年有關學者從安全管理[2]、人的行為[3][4]、安全文化[5]、自然條件[6]、經濟因素[7]等方面對煤礦安全影響因素或形成原因進行了研究，但提及的影響因素仍不夠系統和全面，且對影響因素與煤礦安全事故之間的復雜相關關系缺乏深入研究，從而不利于對煤礦安全水平進行準確的評估與預測，并制定科學有效的煤礦安全事故防控措施。

本文結合已有研究成果，篩選并確定煤礦安全的主要影響因素，然后通過解釋結構模型對煤礦安全各主要影響因素進行研究，并對各因素間的相互關系和結構層級進行了分析。

表1 煤礦安全主要影響因素

1 煤礦安全主要影響因素確定

借鑒眾多學者對煤礦事故致因理論的研究，再由煤礦安全學科領域專家補充和修改，煤礦安全主要影響因素如表1所示。

2 煤礦安全主要影響因素層級結構建立

煤礦安全影響因素復雜，且這些影響因素之間相互關聯和相互作用，形成復雜的遞階因素鏈，應用解釋結構模型進行分析[8]，可以從眾多影響因素以及復雜的因素鏈中，找出影響煤礦安全的表層直接影響因素、中間間接影響因素和深層根本影響因素。本文建立了解釋結構模型的49個要素，分別為安全素質 S1、安全激勵 S2、自主管理 S3、從業年限 S4、生理因素 S5、心理因素 S6、工作環境 S7、文化素質 S8、管理機制 S9、安全教育培訓S10、人力資源管理S11、設備管理S12、管理信息系統S13、安全評價指標體系S14、危險源管理S15、勞動組織管理 S16、安全文化 S17、瓦斯及煤塵 S18、水文地質條件 S19、自然發火 S20、頂板條件 S21、熱害 S22、地質條件 S23、采掘系統 S24、排水系統S25、供電系統S26、通風系統S27、安全檢測設備S28、瓦斯抽采系統S29、防火設施S30、防塵設施S31、提升運輸系統S32、支護系統S33、科技創新人才S34、安全科技理論創新研究S35、安全關鍵技術S36、安全技術示范工程S37、國家法律法規S38、政府監察體系 S39、煤礦自身監察體系 S40、責任追究 S41、專項整治S42、煤炭行業利潤S43、國家宏觀調控S44、地方政府利益S45、礦主利益 S46、超產 S47，開采設計 S48、煤礦安全水平 S49。

2.1 確定各因素之間的相互關系

為了分析這些因素對煤礦安全水平的影響，建立解釋結構模型，首先要弄清這些影響因素之間的邏輯關系。建立各因素的關聯矩陣R為49階方陣，如圖1所示。“1”表示因子之間有直接的影響，“O”表示因子之間沒有直接的影響。其中R的元素定義為：

2.2 劃分各因素之間的級間關系

2.2.1 生成可達矩陣

根據上面得到的各因子關聯矩陣R，求R與單位矩陣I的和R+I，對某一整數n構造矩陣(R+I)的冪運算，直至下式成立為止：

則矩陣M=(R+I)n稱為可達矩陣。可達矩陣M的元素Mij為1代表要素si到sj間存在可到達的路徑，即可達矩陣表征了要素間的直接、間接的關系。通過Matlab計算，可得本系統的可達矩陣M=(R+I)7，見圖2。

2.2.2 影響因素各級可達集和前因集分析

應用可達矩陣M，對各要素Si，求如下集合：

其中，R(Si)為可達集，表示要素Si出發可以到達的全部要素的集合，即可以通過可達矩陣M的第i行上值為1的列對應的要素來求得；A(Si)為前因集，表示可以到達要素Si的全部要素的集合，即可以通過可達矩陣M的第i列上值為1的行對應的要素來求得。

再從 R(Si)、A(Si)求交集 R(Si)∩A(Si)。 當 R(Si)∩A(Si)=R(Si)時，表示其它要素可以到達該要素，而從該要素則不能到達其它要素，即該要素是位于高層級要素。建立影響煤礦安全水平主要要素的解釋結構模型，如圖3所示。

3 煤礦安全主要影響因素層級關系分析

由圖3可知，煤礦安全系統是一個具有10級的多層級遞階結構，層級結構分析如下：

(1)表層直接影響因素。通過影響因素分析可以看出，煤礦勞動組織管理、員工的自主管理、煤礦危險源管理及安全評價、裝備硬件設施和地方政府利益等對煤礦安全生產產生直接影響。所以第二級因素為煤礦安全系統的表層直接影響因素，

(2)中層間接影響因素。員工的安全素質直接影響員工的自主管理能力，進而影響煤礦安全系統，而從業年限、心理因素、安全教育培訓和文化素質又影響員工安全素質，心理素質又與工作環境、安全激勵等因素有關，安全激勵又與人力資源管理因素有關，反映了這些因素之間相互影響和制約的內在關系；安全科技創新人才計劃將促進安全科技理論創新研究的發展，進而提高安全關鍵技術水平，安全關鍵技術水平的提高有利于安全技術示范工程的建設，從而影響開采設計、自然發火和瓦斯及煤塵等因素，并最終通過第二級的相關因素影響煤礦安全系統；國家宏觀調控影響煤炭行業利潤，進而對礦主利益、超產和地方政府利益帶來影響，最終對煤礦安全系統產生影響；責任追究以加強專項整治為手段，通過治理超產和瓦斯及煤塵，促進煤礦在危險源管理、通風系統等方面的投入，對煤礦安全系統起到積極作用。第三級、四級、五級、六級和七級因素均直接或間接通過第二級因素對煤礦安全系統產生影響，所以稱為中間層間接影響因素。

(3)深層根本因素。第八級、九級和十級中的國家行業法律法規、政府安全監察體系，以及煤礦自身安全監管體系和安全文化等因素，通過中間層間接影響因素對煤礦安全系統產生影響，其影響是基礎性和深遠的，從而稱為深層根本影響因素，也即要根本性提高煤礦安全水平，需要從制定完善的國家法律法規、規范政府監察體系、提高煤礦自身監管水平和加強煤礦企業安全文化建設入手。

4 結論

基于煤礦安全水平主要影響因素解釋結構模型，進行各影響因素的層級關系分析，我們得到了各因素之間的相關關系，找出了表層直接影響因素、中間層間接影響因素和深層根本影響因素。國家法律法規、政府監察體系、安全文化、煤礦自身監管系統和管理機制等作為煤礦安全水平的根本影響因素，對于煤礦安全水平的影響是深層和基礎的，分清各主要影響因素的作用層級以及相互關系，將增強我們對煤礦安全管理的認識，對于建立我國煤礦事故防范長效機制具有重要指導意義。

[1]王捷帆，李文俊.煤炭事故暨專家點評集[M].北京：煤炭工業出版社，2001.

[2]陳紅，祁慧，汪鷗等.煤礦重大事故中管理失誤行為影響因素結構模型[J].煤炭學報，2006，31(5).

[3]陳紅，祁慧，汪鷗等.中國煤礦事故中故意違章行為影響因素結構方程模型研究[J].系統工程理論與實踐，2007，(8).

[4]曹吉勝，程久龍，徐小兵等.影響煤礦安全生產的主要因素—人的心理因素分析[J].礦業安全與環保，2006，(4).

[5]黃軍利.安全文化對煤礦企業安全管理的影響性分析[J].煤炭工程，2007，(6).

[6]袁澤民，程普軍.淺談煤礦環境因素對安全生產的影響[J].煤礦安全，2000，(12).

[7]陳東科，杜春雨.影響煤礦安全的經濟規律分析[J].煤礦安全，2003，34(12).

[8]汪應洛.系統工程理論、方法與應用[M].北京：高等教育出版社，1998.

（責任編輯/亦 民）

X913.4

A

1002-6487（2010）19-0178-02