某磷礦冒頂片幫事故的事故樹(shù)分析

李慶軍 李 偉

（1.宜昌國(guó)泰注安科技有限公司，湖北 宜昌443000；2.遠(yuǎn)安縣安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，湖北 遠(yuǎn)安442000）

事故樹(shù)分析又稱(chēng)故障樹(shù)分析，簡(jiǎn)稱(chēng)FTA (Fault Tree Analysis)，是一種演繹推理法。這種方法把系統(tǒng)可能發(fā)生的某種事故與導(dǎo)致事故發(fā)生的種種原因之間的邏輯關(guān)系用一種稱(chēng)為事故樹(shù)的樹(shù)形圖表示，通過(guò)對(duì)事故樹(shù)的定性與定量分析，找出事故發(fā)生的主要原因，為確定安全對(duì)策提供可靠依據(jù)，從而達(dá)到預(yù)測(cè)與預(yù)防事故發(fā)生的目的。 目前，它是事故預(yù)防和危險(xiǎn)分析中較為完善和實(shí)用的一種技術(shù)方法， 并廣泛應(yīng)用于辨識(shí)、預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)及控制事故隱患。

在采礦過(guò)程中，最常發(fā)生的事故就是冒頂片幫事故。故本文以某起礦山冒頂片幫事故為分析對(duì)象， 利用事故樹(shù)分析法對(duì)其進(jìn)行定性分析和評(píng)價(jià)， 并據(jù)此提出了相應(yīng)的預(yù)防措施， 這對(duì)礦山企業(yè)的安全管理具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。

1 冒頂片幫事故

1.1 事故案例

2011 年6 月12 日14 時(shí)20 分，武山磷礦長(zhǎng)巖扁采區(qū)井下發(fā)生了一起冒頂事故，致使一人受傷，傷員在救護(hù)車(chē)開(kāi)往興山途中昏迷，18：00 時(shí)到達(dá)醫(yī)院經(jīng)治療無(wú)效死亡。

1.2 事故經(jīng)過(guò)

2011 年6 月12 日中午約12：30 左右， 炮工韓正空、徐世良到1053 井至1048 中段6 號(hào)下山的上回采工作面打炮，在13：30 左右，安全員夏昌國(guó)到此作業(yè)面檢查，發(fā)現(xiàn)下作業(yè)面頂板不穩(wěn)固需要清理， 夏昌國(guó)把徐世良帶到下作業(yè)面告訴他，這個(gè)頂板有問(wèn)題，有淋水，要清理。 徐世良找來(lái)撬桿撬了幾下沒(méi)有脫落， 夏昌國(guó)說(shuō)：“你們要仔細(xì)清理后，才能在這個(gè)作業(yè)面工作，我要到1068 采場(chǎng)去檢查”。 夏昌國(guó)走后，徐世良、韓正空在結(jié)束上工作面工作后，在下工作面打第三個(gè)眼，約進(jìn)去40cm 左右，頂板浮石脫落， 砸中韓正空的頭部安全帽， 臉部墊在鑿巖機(jī)氣腿上，隨即韓正空向左側(cè)倒，石塊下滑砸中韓正空右腳。 韓正空在送醫(yī)院后死亡。

1.3 事故原因

（1）頂板清理不徹底是事故發(fā)生的直接原因；

（2）作業(yè)人員在沒(méi)有排除安全隱患的情況下作業(yè)，嚴(yán)重違章，是事故的主要原因；

（3）頂板有一斷裂小構(gòu)造且有淋水，在鑿巖機(jī)震動(dòng)力的作用下頂板脫落是事故的間接原因；

（4）乙方跟班安全員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題沒(méi)有徹底處理，思想麻痹、監(jiān)管不力，是事故的又一間接原因。

2 冒頂片幫事故樹(shù)分析

2.1 冒頂片幫事故風(fēng)險(xiǎn)度評(píng)估

冒頂片幫事故在我國(guó)非煤地下礦山事故中，死亡人數(shù)很多，發(fā)生頻率很高，是各類(lèi)礦山事故中危害最嚴(yán)重的事故之一武山磷礦長(zhǎng)巖扁采區(qū)采礦工程施工過(guò)程中可能出現(xiàn)冒頂事故。

2.2 故障樹(shù)（FT）圖見(jiàn)冒頂片幫傷人事故故障樹(shù)（FT）圖

圖中：X1—頂板松動(dòng)；X2—斷層破碎帶；X3—裂隙、淋水區(qū)；X4—應(yīng)力集中區(qū)； X5—未敲幫問(wèn)頂；X6—?dú)埩羯县毜V；X7—松動(dòng)巖石未處理；X8—空頂面積超限；X9—操作失誤；X10—未發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源；X11—未執(zhí)行作業(yè)規(guī)程；X12—未進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)；X13—沒(méi)有支護(hù)；X14—設(shè)計(jì)錯(cuò)誤；X15—支護(hù)強(qiáng)度不夠；X16—支護(hù)方式不當(dāng)；X17—支護(hù)質(zhì)量不好。

根據(jù)事故樹(shù)圖，可寫(xiě)出其結(jié)構(gòu)表達(dá)式如下：

圖1 冒頂片幫事故樹(shù)圖

圖2 冒頂片幫成功樹(shù)圖

T＝A1·A2=A3·A4·（X13+A6）

＝（X1+X2+X3+X4）（A5+X10+X11+X12）（X13+X14+X15+X16+X17）

＝（X1+X2+X3+X4）（X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12）（X13+X14+X15+X16+X17）

3 定性分析

（1）最小割集：將上述結(jié)構(gòu)式展開(kāi)，得最小割集160 組。

（2）最小徑集：做事故樹(shù)的成功圖，根據(jù)成功圖可求得最小徑集為3 組。 即：

P1={X1，X2,X3,X4}

P2={X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12,}

P3={X13,X14,X15,X16,X17}

4 結(jié)果分析

（1）從事故樹(shù)分析的邏輯門(mén)來(lái)看，或門(mén)占70%，與門(mén)占30%，可見(jiàn)采空區(qū)冒頂片幫事故的可能性是比較大的。

（2）從最小割集和最小徑集組數(shù)來(lái)看，導(dǎo)致冒頂片幫事故的途徑有160 條，但對(duì)我省礦山來(lái)說(shuō)，其中最主要的有：①未執(zhí)行敲幫問(wèn)頂制度；②頂板上殘留礦體；③遇斷層破碎帶；④空?qǐng)雒娣e過(guò)大；⑤頂板處理不及時(shí)或不徹底；⑥處理方法不當(dāng)。 而防止事故的途徑只有三條。

（3）只要做到P1、P2、P3的任何一個(gè)不發(fā)生，則事故就不會(huì)發(fā)生。由此可根據(jù)基本結(jié)構(gòu)重要度和概率重復(fù)度， 選擇預(yù)防事故的最佳方案，確定防范措施和重點(diǎn)。

5 冒頂片幫事故防范措施

（1）應(yīng)用安全檢查表是加強(qiáng)安全檢查、防止事故的重要措施，根據(jù)冒頂片幫事故樹(shù)編制的安全檢查表，用于施工隊(duì)安全檢查，防止隱患漏檢，將事故消滅在萌芽狀態(tài)。

（2）在施工過(guò)程中，要加強(qiáng)地質(zhì)工作，對(duì)特殊地質(zhì)條件應(yīng)先期預(yù)防，制定相應(yīng)的安全技術(shù)措施，并貫徹落實(shí)。

（3）加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，防止管理失誤是控制冒頂片幫事故的主要環(huán)節(jié)，其中包括提高工程質(zhì)量和狠反“三違”，嚴(yán)格敲幫問(wèn)頂制度，執(zhí)行安全作業(yè)規(guī)程。

（4）采空區(qū)面積大和殘留的頂板礦層是最危險(xiǎn)的基本事件，根據(jù)冒頂片幫事故分析， 絕大多數(shù)是頂板礦層冒落這一最大隱患造成的，因此必須嚴(yán)格控制采空區(qū)面積，頂板礦層必須一次采出。

（5）巷道掘進(jìn)宜采用光面爆破，并加強(qiáng)支護(hù)。

（6）加強(qiáng)技術(shù)管理，提高作業(yè)規(guī)程和安全技術(shù)措施的編審水平，并嚴(yán)格執(zhí)行，嚴(yán)禁無(wú)作業(yè)規(guī)程而盲目施工。

（7）加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)和安全宣傳教育，提高職工素質(zhì)，開(kāi)展“做標(biāo)準(zhǔn)活、干安全事”的活動(dòng)。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)冒頂片幫事故的分析可知，此事故的發(fā)生是多個(gè)不安全因素共同作用的結(jié)果。應(yīng)該把降低重要度大的基本原因事件作為工作的重點(diǎn)，并且還要從安全管理上建立健全安全規(guī)章制度來(lái)規(guī)范操作者的不安全行為。加大監(jiān)督檢查力度，進(jìn)一步完善安全設(shè)備的可靠性，制定相應(yīng)的安全應(yīng)急計(jì)劃和措施，盡可能減少事故造成的損害。

［1］張景林，崔國(guó)璋.安全系統(tǒng)工程[J].北京：煤炭工業(yè)出版社，2002.

［2］本手冊(cè)編委會(huì),編.特大安全事故行政責(zé)任追究規(guī)定實(shí)施手冊(cè)[M].北京：萬(wàn)方數(shù)據(jù)電子出版社，2001.

［3］劉秀禮，方祖杰.金川公司礦山冒頂片幫原因分析與預(yù)防時(shí)策[J].四川有色金屬，1997(1).

［4］袁昌明.金屬礦山井下開(kāi)采主要工藝系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)的研究[DB/OL].萬(wàn)方數(shù)據(jù)資源系統(tǒng):數(shù)據(jù)庫(kù)，2001.