掘進工作面受限空間風險管控對策探索

李智剛

(霍州煤電集團煤焦現代物流貿易分公司，山西 霍州 031400)

煤炭是建筑、軍事、化工等行業中重要的能源支柱，雖然開采水平有了明顯的提升，但是安全事故還時有發生，對于作業環境中的安全狀況仍需改進。已有的研究主要集中在風險管理路徑、風險預控連續統一體理論、信息系統的排查上［1-5］，科學的計算方法和權威的評價體系還不夠完善，管理制度普適性較差。為此，本文統計了大量的資料，制定了合理的評價體系，評價結果也更可靠。

1 礦井概況

龐龐塔礦根據礦井的開拓方式可劃分為8 個采區，8 個采區中共布置有4 個掘進工作面，每個生產系統中均包括運輸、通風、供電、排水、防滅火、安全監測、聯絡、定位以及施救系統，以確保安全生產工作的順利進行。

根據礦井水文地質報告以及生產經驗，將礦井的危害因素分為生產作業危害、作業場所危害、設備及設施危害以及其它危害四類，各危害要素的主要來源及后果見表1，固不再贅述。

表1 礦井主要危害要素

通過對礦井事故的調查和工作人員的走訪，龐龐塔礦礦井作業空間有限，外加巷道沒有系統的通風系統，因此導致掘進工作面（即獨頭巷道）作業環境差，極其有限的空間內安全隱患眾多，一旦發生安全事故，將對采掘工作的順利推進以及工作人員的生命安全造成巨大影響。本文統計分析了礦井大量的安全事故以及生產資料，以10201掘進工作面為研究對象，通過對掘進工作面安全風險管控對象的研究，研究過程中得到了眾多工作人員以及專家的配合，因此，研究結果可信度較高，參考性和普適性較強。

2 掘進工作面風險評價體系

基于礦井事故的種類以及危害程度，并結合表1 數據，將龐龐塔礦采掘工作面受限空間內風險類別劃分為通風風險、冒落風險以及施工風險三類一級指標風險，其中通風風險又包括有毒有害氣體、易燃易爆粉塵兩個二級指標，冒落風險包括高空墜落、打滑兩個二級指標，施工風險包括心理壓力、空間受限以及體力消耗三個二級指標。

為了使風險評價體系更可靠，本文采用德爾菲法對評價指標進行驗證，通過向權威專家發送匿名函的方式，將各評價指標劃分為不重要、較不重要、一般、比較重要和重要五個等級，分別賦值為1、2、3、4、5，專家可根據賦值對評價指標進行評分，該評價方法可有效避免評價過程中各因素的干擾，專家可客觀發表意見。

問卷調查結束后，對各評價指標的評價結果進行統計，定義評價體系中有m個指標，評價專家人數為n，則Xij代表專家i對指標j的評價結果，根據計算集中度結果反映指標的重要程度，見式（1）：

各指標重要程度的離散度，見式（2）：

專家意見的協調性用變異系數表示，見式（3）：

變異系數越小，代表協調性越好。

一級指標和二級指標的計算結果見表2。

表2 一級指標及二級指標風險評價結果

從表2 中可以看出，通風風險、冒落風險以及施工風險三個一級指標的集中度值均大于4，證明各個專家對一級評價指標的評價意見較為一致，無明顯分歧，且變異性系數均較小，協調性良好；同理，對于二級評價指標而言，集中度值也均大于4，變異性系數較小，證明了各個專家對于各個評價指標的認可程度較高。

為了對各評價指標進行定量的評價，對采掘工作面3 類風險7 個風險因素進行風險等級的計算，見式（4）：

式中：D為評價風險等級；評價專家的數量為n；L、E、C、M分別為評價指標發生的概率評分、危險工作復雜程度的評分、風險指標的重要程度評分、監測和預防評分；因此得到表3 的評價結果。

表3 各評價指標定量評價結果

根據各級風險接受標準，將評價等級分為高風險（Ⅰ級風險）、中等風險（Ⅱ、Ⅲ級風險）、低風險三類（Ⅳ、Ⅴ級風險）。圖1 為各風險等級接受標準，根據風險評價結果，可以看出，通風風險中的易燃易爆粉塵為高風險，必須降低風險，有毒有害氣體的存在，也需降低風險。

圖1 各風險等級接受標準

3 管控對策

通過對掘進工作面受限空間風險評價，礦井掘進工作面主要有易燃易爆粉塵和有毒有害氣體兩個主要重大風險，為了避免發生爆炸事故，需對這兩項評價指標制定管控對策。

一定濃度的粉塵以及有毒有害氣體在充足的氧氣供給下遇見明火會引起火災甚至爆炸事故。掘進工作面中，氧氣濃度相對充足，因此需要適當的降低氣體、粉塵的濃度和規避明火。

對于降低有毒有害氣體以及粉塵的濃度，主要應該采取以下措施：（1）礦井煤層具有易自燃的特性，應該積極建立防滅火系統；（2）礦井應該采用不易燃的支護材料，杜絕自燃液體(汽油、煤油)等的堆放，消耗材料布頭等應定期向地面輸送。

對于規避明火，礦井應該采取以下措施：（1）工作人員下井應該嚴格禁止帶明火，且需根據作業制度進行動火作業；（2）使用符合規定的電器設備，工作期間加強維護，保證電氣線路的完好性；（3）放炮工作需加強管理。

4 結論

通過對龐龐塔礦采掘工作面受限空間風險管控的對策研究，得到以下主要結論：

1）采掘工作面風險評價結果顯示，通風風險、冒落風險以及施工風險三個一級指標的集中度值以及七個二級指標的集中度值均大于4，證明了各個專家對于各個評價指標的認可程度較高，分歧小，評價結果可靠。

2）定量評價各個風險指標，通風風險中易燃易爆粉塵為高風險，有毒有害氣體為中風風險，這兩類風險需采取措施降低風險，其余風險指標可忽略。

3）針對各風險等級接受標準，對降低氣體、粉塵的濃度和規避明火制定了相應的措施，提出了管控對策。