劉音, 崔向崢, 高 天, 馮 肖, 劉 洋
(1. 山東科技大學(xué) 礦業(yè)與安全工程學(xué)院, 山東 青島 266590; 2. 山東科技大學(xué) 礦業(yè)工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心, 山東 青島 266590)
模擬礦井綜合實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)是礦業(yè)工程中采礦工程、安全工程、機(jī)電工程、測(cè)繪工程等專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)研究中不可或缺的實(shí)踐場(chǎng)所。根據(jù)實(shí)際需求,模擬礦井綜合實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)一般模擬實(shí)際礦井包含地上工作面和地下工作面兩大部分,雖然較之真實(shí)礦井,其深度較淺,內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,但其運(yùn)輸巷道、采掘系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)較真實(shí)系統(tǒng)相差無(wú)幾。因此在模擬礦井實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)與使用中同實(shí)際礦井一樣也存在諸多安全隱患,一旦處置不當(dāng)也會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的安全事故,從而給師生正常學(xué)習(xí)生活帶來(lái)不容忽視的影響。因此對(duì)模擬礦井綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
有關(guān)實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究,在國(guó)內(nèi)外都有長(zhǎng)足發(fā)展。陳晶晶采用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室安全管理情況進(jìn)行評(píng)價(jià)[1],提出了提高學(xué)術(shù)性實(shí)驗(yàn)室安全管理的建議;陳祺采用遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[2],建立了基于GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高校實(shí)驗(yàn)室安全評(píng)價(jià)模型;李丁依據(jù)當(dāng)今高校實(shí)驗(yàn)室安全管理的新特點(diǎn)[3],從健全實(shí)驗(yàn)室安全制度等5個(gè)方面,對(duì)如何建立完善的實(shí)驗(yàn)室安全管理體系以及如何評(píng)價(jià)其實(shí)施效果進(jìn)行了闡述;姜慧敏運(yùn)用海因里希因果連鎖理論分析實(shí)驗(yàn)室事故發(fā)生的原因[4],并結(jié)合組織管理學(xué)、行為科學(xué)等相關(guān)管理理論提出了進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理的建議;Pluess等基于實(shí)驗(yàn)室評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)分析軟件的聯(lián)合適用性[5],檢驗(yàn)并總結(jié)出整體風(fēng)險(xiǎn)分析方法更適用于非專業(yè)人員,有助于降低學(xué)術(shù)環(huán)境中的事故率。
但是以上研究都是關(guān)于實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及管理研究,目前還沒(méi)有文獻(xiàn)對(duì)模擬礦井實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)進(jìn)行研究,因此為提高模擬礦井實(shí)訓(xùn)平臺(tái)安全等級(jí),需要建立一套完善的安全風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系,對(duì)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行整體分析評(píng)價(jià),進(jìn)而制定相應(yīng)的安全管理措施,提高實(shí)訓(xùn)平臺(tái)安全性。本文從安全規(guī)章制度、儀器設(shè)備管理、人員管理、環(huán)境安全管理、應(yīng)急處置管理、安全知識(shí)教育6個(gè)方面入手建立實(shí)訓(xùn)平臺(tái)安全風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系,運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的整體安全性進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),最終結(jié)合綜合評(píng)分,提出針對(duì)提高模擬礦井實(shí)訓(xùn)平臺(tái)安全的管理措施。
結(jié)合綜合教學(xué)平臺(tái)的自身特點(diǎn)以及有關(guān)專家的意見(jiàn),針對(duì)模擬礦井,歸納出了影響安全的主要風(fēng)險(xiǎn)因素,并確立評(píng)價(jià)指標(biāo)如下:
(1) 安全規(guī)章制度。由于礦井生產(chǎn)的復(fù)雜性,單純依靠個(gè)人的自我管理難以有效控制生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),安全規(guī)章制度的制定和執(zhí)行對(duì)于煤礦安全生產(chǎn)會(huì)構(gòu)成較大的影響[6]。針對(duì)模擬礦井綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)安全規(guī)章制度而言,首先考慮的是地面工業(yè)廣場(chǎng)管理和井下作業(yè)規(guī)程的制定,其次還應(yīng)制定完善的突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案。
(2) 儀器設(shè)備管理。模擬礦井綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命和其他各類機(jī)械設(shè)備的完好程度是影響教學(xué)平臺(tái)安全的重要因素,特種儀器設(shè)備的使用是否合乎規(guī)范也會(huì)影響其安全[7]。此外,地面儀器設(shè)備的定期檢測(cè)以及井下設(shè)備設(shè)施的維修保養(yǎng)都應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)。
(3) 人員管理。模擬礦井綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的人員管理分為工作人員的管理和參觀實(shí)習(xí)人員的管理。首先,對(duì)于工作人員來(lái)說(shuō),專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)、強(qiáng)大的心理素質(zhì)和嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的態(tài)度對(duì)實(shí)驗(yàn)室的安全起到?jīng)Q定性作用[8]。對(duì)于參觀實(shí)習(xí)人員來(lái)說(shuō),其對(duì)礦井布局的了解程度和自身動(dòng)手操作的熟練度也影響著教學(xué)平臺(tái)的安全。另外,井下工作時(shí)間的長(zhǎng)短也對(duì)安全產(chǎn)生一定程度的影響。
(4) 環(huán)境安全管理。環(huán)境是影響實(shí)驗(yàn)室安全的外在與客觀因素[9]。影響教學(xué)平臺(tái)環(huán)境安全的因素總體分為地面環(huán)境因素和井下環(huán)境因素兩大類。其中,地面環(huán)境因素包括地面建筑施工情況等;井下環(huán)境因素包括井下毒害氣體濃度、頂?shù)装宓目煽啃院途峦L(fēng)照明設(shè)施等。環(huán)境因素近年來(lái)愈來(lái)愈成為導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的關(guān)鍵因素,因此正視環(huán)境安全管理對(duì)于營(yíng)造一個(gè)安全可靠的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境至關(guān)重要。
(5) 應(yīng)急處置管理。應(yīng)急處置措施的正確與否直接關(guān)系到模擬礦井綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)財(cái)產(chǎn)和人身安全。對(duì)于模擬礦井綜合教學(xué)平臺(tái)而言,井下應(yīng)急設(shè)備設(shè)施、地面應(yīng)急救援準(zhǔn)備、采煤面處應(yīng)急通道和井下應(yīng)急物資準(zhǔn)備都影響著災(zāi)害的破壞力度,對(duì)后期綜合教學(xué)平臺(tái)的整頓與修復(fù)起到關(guān)鍵性作用。
(6) 安全知識(shí)教育。安全知識(shí)教育落實(shí)的程度直接影響工作人員的安全理念。對(duì)于模擬礦井綜合教學(xué)平臺(tái)而言,主要包括煤礦安全教育手冊(cè)的制定與頒發(fā),定期開(kāi)展安全主題教育活動(dòng),定期組織開(kāi)展井下安全消防演練。
確定后的模擬礦井綜合實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見(jiàn)圖1。
模糊綜合評(píng)價(jià)的目的在于將每個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象的綜合分值高低進(jìn)行排序,選擇一個(gè)最佳結(jié)果,應(yīng)用在本文中則是在評(píng)價(jià)結(jié)果D中挑選出最客觀合理的實(shí)驗(yàn)室風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。
評(píng)價(jià)對(duì)象的影響因素組成的集合成為因素集,表達(dá)式為:
H={h1,h2,…,hn}
(1)
其中hi(i=1,2,…,n)為被評(píng)價(jià)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
在模擬礦井綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中,因素集主要包含安全規(guī)章制度、儀器設(shè)備管理、人員管理、環(huán)境安全管理、應(yīng)急處置管理和安全知識(shí)教育水平等因素。
被評(píng)價(jià)系統(tǒng)的各個(gè)影響因素的評(píng)判結(jié)果構(gòu)成的集合成為評(píng)語(yǔ)集E,表達(dá)式為:
E={e1,e2,…,em}
(2)
其中,ei(i=1,2,…,m)表示可能的評(píng)判結(jié)果,一般劃分為3~5個(gè)等級(jí)。在綜合實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中,評(píng)語(yǔ)集按照安全的可靠程度可設(shè)定為V={可靠,較可靠,中等可靠,不可靠,很不可靠}。

圖1 綜合實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
先由調(diào)查者擬定評(píng)價(jià)表格,然后交由各位專家獨(dú)立評(píng)分,專家之間互不交流,不受外界影響,保證評(píng)分的科學(xué)性。最后由調(diào)查者歸納整理數(shù)據(jù),進(jìn)而得出結(jié)論。

(3)
因此可以得出各模糊子集A=(a1,a2,…,an)。
通過(guò)制定調(diào)查表、請(qǐng)專家打分、收集整理專家打分表等過(guò)程,帶入式(3)計(jì)算得出各因素重要程度系數(shù),如表1所示。
根據(jù)專家對(duì)指標(biāo)體系的打分,計(jì)算出各指標(biāo)的權(quán)重,實(shí)現(xiàn)了對(duì)綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的定量分析。然而對(duì)模擬礦井綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的目的是要獲得其風(fēng)險(xiǎn)性的高低,即需要獲得一個(gè)定性的評(píng)價(jià)結(jié)果。因此,依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合專家的建議,制定出了合理的評(píng)分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表2)。

表1 綜合實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)因素集權(quán)重分配表

表1(續(xù))

表2 評(píng)分等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)
若對(duì)指標(biāo)的評(píng)分位于90~100范圍內(nèi),則表示被評(píng)價(jià)指標(biāo)的安全等級(jí)為高,說(shuō)明該教學(xué)平臺(tái)的安全可靠性較高。若指標(biāo)評(píng)分位于80~90,則表示被評(píng)價(jià)指標(biāo)的安全等級(jí)較高;若指標(biāo)評(píng)分位于70~80,則表示被評(píng)價(jià)指標(biāo)的安全等級(jí)一般。若指標(biāo)評(píng)分位于60~70,則表示被評(píng)價(jià)指標(biāo)的安全等級(jí)較低;若指標(biāo)評(píng)分位于0~60,則表示被評(píng)價(jià)指標(biāo)的安全等級(jí)低。如果綜合評(píng)分位于“較低”或“低”,說(shuō)明教學(xué)平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)程度過(guò)高,必須立即采取整改措施。
礦業(yè)工程綜合實(shí)訓(xùn)中心隸屬于山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院,始建于1988年,當(dāng)時(shí)為解決煤炭工科院校所存在的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)難、實(shí)習(xí)效果差的突出問(wèn)題,借助校內(nèi)地理優(yōu)勢(shì),利用校園東南隅的天然地溝,在校園內(nèi)建設(shè)了一座系統(tǒng)完整、功能齊全、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容豐富的校內(nèi)教學(xué)礦井,并配備專門(mén)教學(xué)機(jī)構(gòu)組織教學(xué),使其成為具有煤礦特色的工程訓(xùn)練中心。該教學(xué)礦井由“地面工業(yè)廣場(chǎng)”和“井下”兩部分構(gòu)成。2013年,被批準(zhǔn)為山東科技大學(xué)國(guó)家級(jí)礦業(yè)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。目前該礦井可進(jìn)行煤礦認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、巷道掘進(jìn)實(shí)習(xí)、采煤生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及為非煤礦專業(yè)學(xué)生提供對(duì)煤礦的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)等實(shí)習(xí)任務(wù),為廣大師生了解礦井工作情況提供了便利條件,該實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心每年接待校內(nèi)、校外學(xué)生實(shí)習(xí)、參觀達(dá)2 000人。因此實(shí)習(xí)礦井的安全保障十分必要。
綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)價(jià)的因素集為模擬礦井綜合實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的各評(píng)價(jià)指標(biāo)(見(jiàn)圖1)。指標(biāo)的定量化評(píng)分區(qū)間為90~100、80~90、70~80、60~70和不足60分,分別對(duì)應(yīng)安全等級(jí)為高、較高、一般、較低、低。對(duì)于最終綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的安全等級(jí)定位分為可靠、較可靠、中等可靠、不可靠、很不可靠5個(gè)等級(jí)。邀請(qǐng)10位專家根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體情況進(jìn)行打分,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。如果8位專家認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室安全等級(jí)高、1位專家認(rèn)為安全等級(jí)較高、1位專家認(rèn)為安全等級(jí)一般,則此評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分記為(0.8,0.1,0.1,0.0,0.0)。
2.3.1 單因素模糊綜合評(píng)判
單獨(dú)對(duì)某一個(gè)因素進(jìn)行模糊評(píng)價(jià),可以得到這個(gè)因素與評(píng)語(yǔ)之間的模糊關(guān)系矩陣,這個(gè)過(guò)程稱為單因素模糊評(píng)判。
從單因素Hi來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià),獲得對(duì)評(píng)價(jià)子集Dj的隸屬度rij,就可以得到第i個(gè)因素的單因素模糊評(píng)價(jià)集合ri=(ri1,ri2,…,rim),那么完成對(duì)n個(gè)因素的模糊評(píng)價(jià),即可得到模糊關(guān)系矩陣:
(4)
則綜合評(píng)判結(jié)果為:
B=A·R=(b1,b2,…,bm)(i=1,2,…,m)
其中,B為H對(duì)D的隸屬向量。例如
安全規(guī)章制度H1有:
B1=A1·R1=(0.302,0.345,0.353)·

(0.1914,0.6388,0.1698,0,0)
同理可得:
儀器設(shè)備管理H2有:
B2=(0.2653,0.56,0.1469,0.0278,0)
人員管理H3有:
B3=(0.2057,0.584,0.1809,0.0294,0)
環(huán)境安全管理H4有:
B4=(0.3451,0.5047,0.1,0.0502,0)
應(yīng)急處置管理H5有:
B5=(0.226,0.5494,0.173,0.0516,0)
安全知識(shí)教育H6有:
B6=(0.0386,0.2368,0.5982,0.1264,0)
2.3.2 二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)
將H1,H2,H3,H4,H5,H6看作6個(gè)綜合影響因素,將B1,B2,B3,B4,B5,B6構(gòu)成其模糊矩陣R,計(jì)算如下:

根據(jù)最大隸屬度原則,綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,模擬礦井綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的安全等級(jí)為比較安全。
綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示該模擬礦井綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)處于比較安全的狀態(tài),但從專家評(píng)分不難看出,其仍存在一些安全等級(jí)偏低的單項(xiàng)指標(biāo)。比如安全知識(shí)教育H6,其專家評(píng)分為(0.0386,0.2368,0.5982,0.1264,0),安全等級(jí)為一般安全,有很大的提升空間。
結(jié)合上述評(píng)價(jià)結(jié)果,對(duì)綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)控制提出以下改進(jìn)措施:
(1) 建立煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理體系。煤礦安全預(yù)控管理體系以風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控為核心,以員工不安全行為管控為重點(diǎn),以生產(chǎn)系統(tǒng)安全要素管理為基礎(chǔ),以PDCA循環(huán)方法為運(yùn)行模式,依靠科學(xué)的考核評(píng)價(jià)機(jī)制推動(dòng)體系的合理運(yùn)行[10]。通過(guò)對(duì)模擬礦井綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建立安全預(yù)控管理體系,可以有效分析出該模擬礦井的風(fēng)險(xiǎn)因素,通過(guò)行之有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在,進(jìn)而提出相應(yīng)的改善措施,提升其安全等級(jí)。
(2) 制定并發(fā)放煤礦安全教育手冊(cè)。模擬礦井綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)安全教育手冊(cè)是工作人員及參觀實(shí)習(xí)人員的行為指導(dǎo)方針,相關(guān)煤礦安全管理部門(mén)應(yīng)制定并下發(fā)適合于本礦井基本情況的安全手冊(cè),并根據(jù)礦井實(shí)時(shí)情況及時(shí)修訂,以期達(dá)到“預(yù)防為主,防范在先”的目標(biāo)[11],確保人身及財(cái)產(chǎn)安全。
(3) 定期開(kāi)展安全主題教育活動(dòng)。以“安全參觀,安全實(shí)習(xí),安全實(shí)訓(xùn)”為主線,提出實(shí)習(xí)礦井安全主題教育活動(dòng)的具體工作要求,落實(shí)規(guī)范化、長(zhǎng)效化、制度化的安全活動(dòng)機(jī)制,營(yíng)造更加濃厚的宣傳輿論氛圍,進(jìn)一步增強(qiáng)“安全實(shí)習(xí)”的創(chuàng)建工作,以“安全主題教育”活動(dòng)為契機(jī),落實(shí)各項(xiàng)安全制度和措施,使安全教育觀念深入人心。
(4) 組織實(shí)習(xí)礦井井下安全消防演練。在日常的生產(chǎn)實(shí)習(xí)中,我們隨時(shí)都有可能遇到火災(zāi)等危險(xiǎn)的發(fā)生,因此我們有必要定期組織實(shí)習(xí)礦井井下安全消防演練。教育廣大師生進(jìn)一步提高消防安全意識(shí),減少和防范因違規(guī)操作而導(dǎo)致危險(xiǎn)的發(fā)生;學(xué)會(huì)火災(zāi)初期滅火方法;明確實(shí)習(xí)礦井井下安全逃生路線,增強(qiáng)自救技能。通過(guò)演練,可以最大限度地降低實(shí)習(xí)礦井風(fēng)險(xiǎn)帶來(lái)的損失。
(5) 加強(qiáng)綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)安全建設(shè)力度,定期監(jiān)察模擬礦井安全狀況。加大模擬礦井用房基礎(chǔ)條件建設(shè),整合資源并合理調(diào)配實(shí)驗(yàn)用房;配備必要的安全防護(hù)措施,確保安全資源投入;學(xué)習(xí)“四方合作”框架建設(shè)[12],建立實(shí)習(xí)礦井地面工業(yè)廣場(chǎng)和井下工作面實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)查體制,成立安全監(jiān)察小組,對(duì)實(shí)習(xí)礦井地面及井下的各項(xiàng)指標(biāo)定期監(jiān)察并反饋到學(xué)校保衛(wèi)處,及時(shí)提出整改措施。只有從“全方位、多層次”進(jìn)行安全監(jiān)察與改進(jìn),全面提高安全監(jiān)督管理和監(jiān)察水平,實(shí)習(xí)礦井安全才能最大限度地得到保障。
伴隨著我國(guó)高等教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展,高校綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的數(shù)量會(huì)日趨增加,這給我們的實(shí)踐教學(xué)提供便利的同時(shí),無(wú)形之中也帶來(lái)一定程度的風(fēng)險(xiǎn)因素。因此,如何正確合理地使用好這把“雙刃劍”顯得尤為重要。我們必須將“安全第一”的信念牢記于心,制定科學(xué)的安全管理規(guī)章制度,采取行之有效的安全管理措施,呼吁全體師生參與到安全管理的體系之中,用實(shí)際行動(dòng)去營(yíng)造一種和諧、安穩(wěn)的學(xué)習(xí)生活環(huán)境。