海阳核电负挖爆破作业故障树分析研究

王晓明

山东核电有限公司 山东 烟台 265116

摘 要：通过对海阳一期负挖工程爆破作业故障树的分析，找出对负挖工程爆破作业影响最大的因子，制定安全技术控制措施，防止爆破作业失控造成人员伤亡。

关键词：负挖工程；爆破

工程概述

一期工程负挖主要采取爆破作业的方式进行土石方挖运，由于爆破作业量大，时间周期长，基坑开挖形状复杂，开挖深度不一，多点同时施工等，给爆破作业人员和设备带来极大的安全风险。

爆破作业方案审查重点

2.1 关注爆破参数的确定和爆破作业的组织、人员和技术措施的落实。随着爆破技术的发展，深孔、浅孔爆破、底部空腔爆破、边坡预裂爆破等技术应用的越来越成熟规范，爆破风险也得到了极大的降低，但在爆破参数的设计上除考虑安全因素外，还要与负挖工程对坡度、底板技术要求有密切关系，因此，最大单响药量、单耗、填塞长度、非电导爆管网络设计、毫秒延期间隔时间等参数应给予关注，同时由于爆破作业专业化要求，应对人员素质、经验、能力提出要求，确保爆破作业规范有序进行。

2.2 做好方案危险源辨识和安全措施的审查。要审查辨识是否做到充分、有效、科学，要结合本项目的特点，重点对爆破作业环境、爆破施工和作业过程、爆破器材运输、贮存和加工、起爆网路、装药、填塞、起爆、爆破后检查及盲炮处理、防止爆破震动、个别飞散物及空气冲击波危害、防尘及防止炮烟中毒等方面存在的危害因素制定其实有效的安全技术控制措施，防止出现不可控状态。

2.3 审查爆破事故应急救援预案，要结合危险源辨识和风险控制措施，制定现场应急处置预案，明确应急组织机构、人员职责、危险及有害因素分析、预计事故性质、原因、征兆，安全控制措施、疏散路线、通讯方式、事件/事故报告、应急物资准备等。

2.4 做好专家评审后，方案升版后的报批、报备情况，后续方案的安全技术交底、现场执行情况等的执行。

3. 爆破作业的危险源辨识和控制

对爆破作业中的高风险作业进行重点控制，采取可靠的安全技术控制措施，保证风险得到充分释放，防止风险集聚引发人身和设备事故。

爆破作业主要危险有害因素为：

物体打击、机械伤害、火灾、坍塌、炸药爆炸、中毒和窒息、爆破地震和空气冲击波伤害等。

下表是爆破作业造成人员伤亡的重要危险源辨识与控制表：

4. 爆破作业故障树分析实例

下图是爆破作业伤亡事故的理论故障树

说明：上图是爆破作业造成人员伤亡的理论故障树图，它基本上列出了从发生爆破伤亡事故的顶上事件T1，到中间事件A1、A2…A9，以及基本事件X1、X2…X28的全部故障树分支，根据理论分析，结合本工程，对故障树分支中所涉及的事件进行简化，得到以下简化的爆破作业失控故障树图。

说明：从简图可以看出，严格执行爆破程序，爆破作业的风险是可控的，因此，爆破专项方案的管理和现场的监督检查是防止发生失控风险的重要中间事件，而X1、X2…X13是控制中间事件的基本事件，现进行概率安全评价分析。

根据故障树，列出关联矩阵，化简后得出故障树的四个最小径集：

M1 = { X1 , X2 , X3 , X7 ,X8 ,X9，X10 }；M2 = { X1 , X2 , X3 , X11 ,X12 ,X13 }

M3= { X4 , X5 , X6 , X7 ,X8 ,X9，X10 }；M4= { X4 , X5 , X6 , X11 ,X12 ,X13 }

根据X5=X10，X6=X7，则T1=A1·A2=[A3+A4] ·[A5+A6]，简化后的得到故障树的最小割是22个，这些最小割集是：

K1= { X1X8 }；K2= { X1X9 } ；K3= { X2X8}；K4= { X2X9 }；K5= { X3X8 }；K6= { X3X9}；K7= { X1X12 } ；K8= { X1X12 } ；K9= { X1X13 } ；K10= { X2X11 } ；K11= { X2X12 } ；K12= { X2X13 } ；K13= { X3X11 }…K21= { X5 }； K22= { X6 }。

在假定各基本事件发生的概率相等情况下，结合实际发生次数的经验统计，可以得出各事件的重要度排序为：X6>X5>X2>X3>X1>X4>X9>X11>X8>X13>X12；则防止爆破作业风险失控的发生有22种可能，预防该事故发生有4 种途径，其中第3 种途径重要度最高。

则可采取以下措施预防人身伤害事故发生：

爆破专项方案经专家评审，对方案的主要参数设计、爆破组织等重点审核，以确认方案的可行性；重点关注现场管理，特别是对现场验孔、装药、等环节的管理；做好现场警戒，合理设置警戒点及警戒范围，防止人员误入；精心选用爆破器材、炸药，合理设计爆破网路，杜绝网络连接失效等技术问题；严把人员资质，提高技能水平。

参考文献

1、《爆破安全规程》（GB6722-2003）；

2、《生产过程危险和有害因素分类与代码》GB/T13861-2009

3、《故障树手册》[美]W.E维利奇，原子能出版社，1987。