事故樹分析法在盲炮事故原因中的應用研究★

楊成和 方 寧 左宇軍 孫俊鵬 繆玉松

(1.大連經濟技術開發區金源爆破工程有限公司,遼寧 大連 116600； 2.貴州大學礦業學院，貴州 貴陽 550003)

·建筑業管理與政策研究·

事故樹分析法在盲炮事故原因中的應用研究★

楊成和1方 寧1左宇軍2孫俊鵬1繆玉松1*

(1.大連經濟技術開發區金源爆破工程有限公司,遼寧 大連 116600； 2.貴州大學礦業學院，貴州 貴陽 550003)

在全面分析影響爆破盲炮事故因素的基礎上，采用事故樹分析法求解得到影響盲炮的各基本事件的最小割集，通過計算基本事件的結構重要度，確定了盲炮事故的主要因素，并針對各因素提出了相應的安全預防措施，對降低盲炮事故發生具有指導意義。

事故樹分析法，爆破盲炮，最小割集，安全措施

盲炮是指在爆破過程中，雷管或炸藥經起爆元件激發后未能起爆的現象，是爆破作業中比較棘手的問題，如果爆破過程中出現盲炮，不但會增加爆破器材的消耗，甚至會導致整個爆破效果的失敗。同時，若盲炮不能及時處理或在處理過程中方法不正確，很可能造成人員傷亡和財產損失。統計資料表明，在我國爆破事故中，由于盲炮事故造成的人員傷亡占整個爆破事故的16%。因此，合理的分析盲炮產生的原因是十分必要的。由于產生盲炮的原因很多，采用圖像分析法和統計分類法都不能直觀的反映[1]。本研究通過事故樹分析法，層層剖析，分析各事故原因間的邏輯關系，對防止盲炮的發生具有指導意義。

1 事故樹分析法及編制步驟

事故樹分析法起源于故障樹分析法，最早由美國貝爾電話研究所于20世紀60年代提出，隨即在社會各界引起了極大的反響，并迅速在許多國家和行業應用推廣。我國于1978年開展對該方法的研究，目前已在很多部門普及，促使了企業的安全生產[2]。

事故樹是從上到下逐級建樹并且根據事件間的聯系，從主事件到中間事件最終到基本事件，以復雜系統中的某一目標作為主事件，運用系統觀點全面分析可能造成這個事故的各種因素、原因。層層剖析其發生的原因，直到找出事故的基本原因為止。事故樹分析不僅能分析事故的直接原因，而且還能深入地揭示出事故的潛在原因。直觀、明了地描述事故的因果關系、邏輯關系。再運用定性分析和定量分析的方法，科學的分析可能導致事故的各項因素的重要度，從而有針對性的提出安全防范措施。

事故樹的編制由于分析的目的不同而存在差異，但大多基于以下幾個流程編制[3]：1)全面掌握系統概況，確定最終頂事件，頂事件即不想發生的事件，本研究以“爆破盲炮事故”作為頂事件。2)調查取證可能導致事故產生的因素，從器材、設計和施工等方面確定事故原因并進行分析。3)編制并優化事故樹。從頂事件到中間事件再到基本事件，按照不同事件的邏輯關系和演繹分析的原則，建立反映成果關系的樹形圖。4)收集資料和調查事故原因。在初步事件的基礎上，進一步整理和完善，確認各項指標是否超出邊界范圍、各因素邏輯關系是否合理等。5)定性和定量分析。按照事故樹結構，求解最小割集或最小徑集并計算基本事件的重要度，根據各基本事件發生的概率，計算事故樹頂事件發生的概率。6)擬定事故防范措施。根據事故樹分析結果，制定相應的防范措施。

2 盲炮事故的事故樹分析

2.1 爆破盲炮事故發生的主要原因

通過查閱大量爆破盲炮事故的資料以及現場作業的情況，對爆破盲炮事故原因進行了詳細的分析總結，得出爆破盲炮事故原因主要有以下幾個[4-6]：

1)爆破器材問題。主要包括：雷管問題、聯接問題以及炸藥本身都可能導致盲炮。如雷管猛度達不到要求，可能導致盲炮；炸藥密度過大，可能導致“壓死”的現象而產生盲炮。

2)設計問題。主要包括：設計起爆網路不當、起爆方式選擇不當以及起爆器材的選擇等因素。如選擇非同廠生產的雷管，可能由于雷管傳輸問題導致盲炮。

3)施工問題。主要包括：聯接錯聯、漏聯以及聯接不緊等。

2.2 爆破盲炮事故樹的建立

通過以上對爆破盲炮事故可能產生的原因的分析，建立事故樹如圖1所示。

2.3 爆破盲炮事故分析

2.3.1 求最小割集

最小割集即引起頂上事件發生的基本事件的最低限度的集合。一般采用布爾代數化簡法求得：

T=A1+A2+A3=B1+B2+B3+X8+X9+X4+
X13(X14+X15+X16)=X1+X2+X3+X4+X5+X6+
X7+X8+X9+X10(X11+X12)+X13X14+X13X15+
X13X16=X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+
X10X11+X10X12+X13X14+X13X15+X13X16

(1)

由以上計算結果可知，該事故樹共有14個割集：{X1}，{X2}，{X3}，{X4}，{X5}，{X6}，{X7}，{X8}，{X9}共9個一階最小割集，{X10X11}，{X10X12}，{X13X14}，{X13X15}，{X13X16}共5個二階最小割集。

2.3.2 結構重要度分析

結構重要度分析是從事故樹的結構上研究各項基本事件對頂事件的影響程度。由割集理論知：割集的階數越小，其發生的可能性越大，在該事故樹中，X1～X9為一階割集，其結構度最大，其他基本事件可采用下面公式判斷[7]：

(2)

其中，Iφ(j)為基本事件Xj結構重要度的近似值；Xj∈Pr為基本事件Xj屬于最小割集Pr；nj為基本事件Xj所在的最小割集中包含的基本事件的數目。

計算可得各基本事件的結構重要度排序：

Iφ(1)=Iφ(2)=Iφ(3)=Iφ(4)=Iφ(5)=
Iφ(6)=Iφ(7)=Iφ(8)=Iφ(9)>Iφ(10)>
Iφ(13)>Iφ(11)=Iφ(12)=Iφ(14)=Iφ(15)=Iφ(16)。

2.3.3 結果分析

由爆破盲炮事故樹圖可以看出，組成該事故的邏輯門共有7個，并且全是邏輯或門，通過最小割集的計算，共得到14個割集，其中一階割集9個，約占全部割集數的2/3，這表明引起爆破盲炮事故的原因較多，而控制途徑較少，但具有針對性。由結構重要度分析可知，應優先控制基本事件X1～X9，再根據重要度依次控制其他基本事件。表面上來看，似乎每個基本事件都很難控制，但仔細分析就會發現，這些事件都是我們施工和設計過程中需要注意的問題。

3 預防爆破盲炮事故的安全措施

通過爆破盲炮事故樹的分析，得知導致爆破盲炮事故的因素主要有雷管、聯接、炸藥、設計、施工以及工程監理等幾個方面。

1)雷管方面。嚴格爆破器材生產和儲存管理制度，不發放不達標的雷管，杜絕同時使用不同廠家、不同型號的雷管，在裝藥過程中，若導爆管有雜物混入或有斷藥、受潮現象，應立即停止使用，并妥善處置。

2)聯接方面。在線路聯接過程中，爆破工應嚴格按照爆破設計方案聯接網路，不得隨意改變網路聯接方式，并保證網路接頭不出現打結、溜須的現象。若聯接膠帶出現不粘或過少時，應及時更換，不得敷衍了事。

3)炸藥方面。嚴格炸藥存儲管理制度，定期檢查庫房，保證炸藥存儲環境，不得發放和使用過期或變質炸藥。如遇水孔或泥巴孔，應使用防水炸藥，在裝藥過程中應勻力緩慢將炸藥送入，不得亂捅硬捅，避免在裝藥過程中出現“壓死”現象導致盲炮事故的發生[8]。

4)設計方面。設計員在爆破施工設計時，應全面了解爆破區域地質地形條件，所使用炸藥和起爆器材的性能，在起爆網路選擇時，應根據現場作業情況實施改變，不得設計之后一成不變的使用。在選用起爆器材時，不得選用不同廠甚至是不同批次的器材。

5)施工方面。施工不當是導致盲炮事故的最主要因素。施工人員必須穩步細心操作，發現異常情況應立即停止作業，并即時上報。裝藥時應一手拉直雷管腳線，一手用炮桿緩慢將藥包送入，防止腳線搗斷或搗破絕緣層，同時要保證所裝炮眼內的藥包緊密接觸，以保證良好的傳爆性能。在炮孔穿過溶洞或裂縫時，應使用特制的塑料袋裝藥，以免炸藥流失[9]。

6)工程監理。工程監理人員要全程跟蹤爆破作業過程，爆破作業沒有開始前，應將爆破器材儲存在鐵質皮柜里，不得隨意打開，在作業過程中，如遇起爆器材不合格或作業人員未按規程操作，應即時制止。同時還要不斷加強操作人員的安全教育和崗位操作培訓，提高操作人員的作業水平和業務素質，嚴格按照相關規程和產品使用說明及操作指南作業。

4 結語

根據事故樹分析法的基本原理，在分析爆破盲炮事故發生的原因及特點的基礎上，提出盲炮事故樹繪制的一般思路和需要考慮的因素，并創建了導致爆破盲炮的事故樹。根據事故樹，求解了基本事件的最小割集和結構重要度，得到了爆破盲炮事故發生的主要基本事件及事故發生的主要原因，并且提出了相應的預防措施。

[1] 趙偉霞,張明德,蔡云龍,等.基于事故樹分析法的城市供水管網爆管事故分析[J].給水排水，2011，11(37):454-458.

[2] 王清華,江小波.某工程盲炮原因分析及預防措施[J].金屬礦山，2009(1):178-181.

[3] 張義平,曾照凱,吳 剛,等.事故樹分析法在爆破飛石事故分析中的應用[J].金屬礦山，2010(3):122-125.

[4] 汪旭光.爆破手冊[M].北京:冶金工業出版社,2010:978-990.

[5] 于亞倫.工程爆破理論與技術[M].北京:冶金工業出版社,2004:56-64.

[6] 潘玉忠,池恩安,陳 斌,等.復雜地層中深孔爆破盲炮產生的原因及預防措施[J].金屬礦山，2012(2):27-29.

[7] 聶志龍,劉永強,方國華.事故樹分析法在爆破飛石方面的應用研究[J].中國農村水利水電，2008(9):120-122.

[8] 張義平.對長沙湘江南大橋拆除爆破中盲炮的分析[J].礦業研究與開發,1998,18(8):41-43.

[9] 章海象.德興銅礦盲炮事故原因及其預防[J].世界采礦快報，2000，16(7):234-235.

Application of the fault tree analysis to the research on blind shots★

YANG Cheng-he1FANG Ning1ZUO Yu-jun2SUN Jun-peng1MIAO Yu-song1*

(1.Dalian Development Area Jinyuan Blasting Co.， Ltd, Dalian 116600， China;2.College of Mining, Guizhou University, Guiyang 550003, China)

On the basis of comprehensive analysis of blasting blind shots factors, find out the minimum cut sets of influencing top events by the fault tree analysis methods. Calculating the structure importance of essential events. Determined the main factors, and then the safety measures also put forward. It has a vital significance for reducing the accident of blind shots.

fault tree analysis， blasting blind shots， minimum cuts， safety measures

1009-6825(2014)31-0256-02

2014-08-22★：國家科技支撐計劃(項目編號:2012BAB08B06)

楊成和(1963- ),男，工程師； 方 寧(1966- )，女，工程師； 左宇軍(1964- )，男，教授； 孫俊鵬(1962- )，男，高級工程師

繆玉松(1986- )，男，碩士，工程師

TU751.9

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