層次分析法在早爆事故中的應用

宋慶剛，李 迎

(1.貴州新聯爆破工程集團有限公司, 貴州 貴陽 550002； 2.貴州大學 礦業學院，貴州 貴陽 550004； 3.貴州省非金屬礦產資源綜合利用重點實驗室， 貴州 貴陽 550004)

0 前 言

隨著經濟發展和技術水平提高，爆破器材、施工技術已有顯著提高，但是爆破仍然屬于高危行業之一，其中早爆事故一旦發生危害極大，八·二七雷擊早爆特大爆炸事故歷歷在目。由于某些項目施工環境復雜，爆破施工過程受天氣影響、施工用電、射頻電流以及其他雜散電流的干擾，存在一定的早爆隱患。早爆在爆破事故中發生率遠遠低于爆破飛石，但是一旦發生將造成嚴重的損傷。本文著重研究引起早爆事故發生原因，運用層次分析法，找出引起早爆的主要原因和次要原因，重點防治，必須防止在正式起爆前網絡的早爆事故發生。

1 層次分析法概述

美國著名運籌學家薩德于20世紀70年代提出的層次分析法，是—種結合定量與定性分析的方法。層次分析法是一種實用的多準則決策分析法,它將一個復雜問題表示為有序的梯階層次結構，通過人們的判斷對決策方案的優劣進行排序[1-2]。這種方法的基本思想是首先根據問題的性質和達到的總目標，按照各因素間的相互關聯影響及隸屬關系將因素按層次分解，構成一個由下而上的遞階層次結構[3]。

1.1 構造判斷矩陣

分析各個因素間的關系，建立相應的層次結構模型, 對在同一層次的每個元素相對于上一層次某準則的重要性進行逐一比較，構造判斷矩陣。層次分析法的基本步驟是比較若干因素對同一目標的影響，從而確定它們在目標中所占的比重。運用了模糊數學理論,集人類判斷事物好壞、優劣、輕重、緩急的經驗方法，取值的規則如表1所示[4]。2，4，6，8表示上述兩相鄰判斷的中值。

表1 比例標度的意義

1.2 確定權重

1.3 進行一致性檢驗

當CR愈小時，判斷矩陣的完全一致性愈好，極限值為0；一般認為CR≤0.1,可以認為判斷矩陣基本符合完全一致性條件，屬于可接受范圍；若CR>0.1時一般認為該矩陣不滿足要求需要重新分析賦值,進行修正,直到CR≤0.1為止。判斷矩陣RI值隨矩陣維數n的變化值如表2。

表2 Saaty關于平均隨機一致性指標

2 層次分析法在早爆事故中的應用

2.1 早爆事故中因素各結構模型

以層次分析法的原理，根據大量早爆事故的報告和爆破工作人員多年的現場實踐經驗為分析依據，引起早爆事故的因素包括環境惡劣、施工操作不當和器材不合格三個方面。詳情如圖1所示。

圖1 早爆事故因素結構模型

2.2 計算各判斷矩陣的權值

建立判斷矩陣。根據層次分析法原理和早爆事故影響因素的相對關系建立判斷矩陣，求權值和進行一致性檢驗如表3～6所示。

表3 判斷矩陣A-B、權值和一致性檢驗

CR=CI/RI=0.00915/0.58=0.01578<0.1，滿足一致性。

表4 判斷矩陣B1-C、權值和一致性檢驗

CR=CI/RI=0.01662/0.58=0.02866<0.1，滿足一致性。

表5 判斷矩陣B2-C、權值和一致性檢驗

CR=CI/RI=0.03176/0.9=0.03529<0.1，滿足一致性。

表6 判斷矩陣B3-C、權值和一致性檢驗

CR=CI/RI=0.04291/0.58=0.07398<0.1，滿足一致性。

2.3 各因素對總目標權值的計算和一致性檢驗

表7 層次總排序

總的一致性檢驗指標：

CI總=CIB1×WB1+CIB2×WB2+CIB3×WB3=0.01662×0.16920+0.03176×0.44343+0.04291×0.38737=0.03352

RI總=RIA×WA+RIB×WB+RIC×WC=0.16920×0.58+0.44343×0.9+0.38737×0.58=0.72190

則CR總=CI總/RI總=0.04643<0.1，故總排序滿足一致性檢驗。

3 結果分析

(1) 有目標層和準則層地排序結果表明，施工操作不當B2的比重最大，達到44.343%，說明施工操作不當是引起早爆事故的最主要的原因；其次是環境惡劣B3，權值是38.737%；器材不合格B1的權重所占比例相對較小，為16.920%。上述結果主要是因為后者相對于前者對目標層發生作用的概率較小，并且其所造成的結果受到前者的影響較大。杜絕早爆事故的發生著重于提高施工人員的施工技能以及安全意識。

(2) B1層內排序結果表明：炸材自身化學反應C1所占的比率最大，達65.863%；其次是導火索燃速不穩定C3，達26.275%；最后是混用電雷管C2，達7.862%。可是目前除了一些落后的地方非法私制導火索使用，導火索已基本停止使用，在器材不合格的影響因素分析中可以從炸藥自身化學反應和混用電雷管兩方面著手。從B2層內排序結果可知，明火引爆和打殘眼很重要的，重值分別為48.867%和30.411% 。B3層內排序結果表明，雜散電流十分突出，權值高達62.670%。

(3) 總的排序結果表明，影響早爆事故中雜散電流最為重要，權值達到24.276%；明火引爆也很顯著，權值為21.670%；其次是打雜眼，權值是13.485% 。所以，在實際工作中為了有效的防止早爆事故發生，要著實各個因素不同程度的防護措施是十分必要的。

4 結束語

影響早爆事故的因素多方面存在，并且一些原因之間能夠相互作用互相影響。雜散電流和明火引爆影響最大，所以一定要做到施工過程中不要使用手機等設備、靜止吸煙以及冬天在爆區明火取暖以免引發早爆。由于殘眼內存有上次裝的殘留炸藥，在使用鉆時，有可能會由于摩擦生熱或震動強度過大，引起殘留炸藥爆炸，造成事故。本文運用層次分析法非常直觀的找出其主要原因和次要原因，以便為以后預防早爆事故采取有效建議。

參考文獻：

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