关于煤矿安全隐患层次分析与预警方法的研究

关于煤矿安全隐患层次分析与预警方法的研究

任英勇

吉利百矿集团百色双田矿业有限公司 广西 531500

摘要：近年来，我国煤矿安全生产形势每一年都在变好，煤矿百万吨死亡率每一年都在下降。但是和发达国家相比仍然有很大差距。究其原因，是我国煤矿安全管理水平较低，没有全面辨识、排查煤矿安全隐患，对煤矿生产中的风险没有定量计算，没有有效实现煤矿风险层次化动态预警。因此在这篇文章中，作者首先对我国煤炭生产中安全隐患和隐患预警研究的现状进行了概述，然后对煤矿层次化安全管理理论进行了分析。这对实现煤矿生产作业过程中的风险分层预控，实现煤矿风险层次化动态预警，实现煤矿本质安全化生产具有重要的理论意义和现实意义。

关键词：煤矿安全；层次分析；预警

前言

煤炭不仅是我国的主要能源，更是基础能源。同样它不仅是我国国民经济的重要组成部分，更是我国国民经济发展的强大动力。煤炭作为主体能源，主要应用于电力、钢铁、水泥、化工等四大行业，是我国国民经济的重要组成部分，扮演着非常重要的角色。快速发展的煤炭经济，不仅推动着国民经济的快速发展，也影响着一个国家的政治、外交等的战略规划。煤炭的生产过程中受到“人”、“机”、“环”、“管”四个方面安全隐患的干扰，导致安全生产事故频繁发生，对煤矿工作人员的人身安全构成严重威胁，对煤矿行业的长远发展造成严重影响。

1.我国煤矿行业安全隐患和风险预警研究现状

1.1安全隐患研究现状

在我国煤炭行业领域，安全隐患的理论研究迟缓，1986年煤炭部才拟定了《生产矿井质量标准化标准》，1994年在这个基础上，对煤矿生产的每个重要环节拟定了评价准则。当下，煤炭行业学者和教授采用模糊数学等高等数学建立数学模型对煤矿的安全问题进行了评价预警等多方面的探索钻研，获得了初步的成就。神华集团采用风险评价理论对煤矿的安全问题开展了全方面辨析，评估。这些探索和实践使得煤矿安全问题的研究逐渐加深，此外也为安全问题的评估贡献了新的方法和视角。

1.2安全隐患（风险）预警研究现状

风险评价(Risk Assessment)在某些时候也称为安全评价，最开始是上个世纪30年代美国的保险行业，保险行业的保险费用是由保险公司所定义的目标物的风险大小衡量的，当中衡量风险大小的策略就是风险评价。国内的风险预警研究发展比较晚，而且大多数都汇集在经济领域。我国对风险预警的研究也是开始于宏观经济领域，之后再扩大到每一个领域。

最近几年，我国学者将风险预警理论实践于煤矿安全生产中，主要包含煤矿风险预警指标、煤矿风险预警理论、煤矿风险预警模型等。王帅等采用BRP理论和风险预警理论对煤矿安全的管理模式进行了探索。王惠敏等人采用风险预警理论对我国煤炭行业的预警指标体系开展了探索。刘晋隆等人将风险预警理论在成庄煤矿开展了实践探索，对涉及瓦斯的资料开始了收集，在这个基础上对瓦斯超限开展了预警研究。李春民等人依靠预警研究完成了矿山安全监测预警与管理系统。李春睿等人采用设计煤矿预警指标对煤矿开展了综合预警，预警指标包含:煤矿生产的自然环境、煤矿现行安全管理技术、煤矿生产技术、煤矿生产设备、煤矿工人的素质、安全隐患的监测等6个指标。

2.煤矿层次化安全管理理论分析

2.1煤矿生产系统的特点

（1）煤矿生产系统是一个灰色系统

灰色系统是指煤矿产出步骤中部分信息己知、部分信息未知的系统。煤矿井下生产系统中获得的信息全部是点、线信息，缺少整体性，人们没有办法收到全面信息，依据有限的信息展现的规律具有局限性。所以，人们急需拔高认知的层次和决策的层次，充足采用已经获得的信息来发展系统的规律，从而增强煤矿现场的安全管理的效果。

（2）煤矿井下灾害种类繁多

煤矿生产系统模式巨大、结构错综繁杂，在挖煤的时候容易受到井下面周围环境的干扰，安全隐患每时每刻都存在，灾害类型众多包括:顶底板、瓦斯、一氧化碳、煤尘、火灾、水害、机械等事故。比如，人们依据瓦斯灾害的严重程度将矿井分为:煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井、低瓦斯矿井等。

（3）煤矿主要工作场所具有移动性

伴随着煤矿生产工作的一点点往前开展，井下的环境也随之一点点变化，容易发生的各种灾害参数也在一点点变化，例如:顶板压力、煤层厚度、瓦斯浓度、采空区长度等。煤矿生产过程中的这一系列变化给灾害预防带来了极大的阻碍，它需要工作人员伴随着生产的进行对灾害的把控也随之改变，不然就来不及迅速发展并尽快处理安全问题。

2.2煤矿层次化安全管理理论

煤矿层次化的安全管理依据煤矿生产系统的特征，在生产实践过程中大多数情况分为3个层面，宏观、细观和微观。所以，煤矿层次化安全管理一般也称为煤矿宏细微观安全管理。煤矿层次化(宏细微观)安全管理体系是在信息化、数据化迅猛发展的背景下，采用精细化、事故致因理论、流变一突变理论、TARPs理论等对煤矿本质安全化管理体系开展深层次的改革来增强煤矿安全生产的效果。煤矿在生产作业过程中运用便携式检查仪、风险信息卡和井下无线网络等信息化的方法和大数据处理技术达到感知矿山中的安全管理部分。煤矿本质安全化宏细微观管理过程是一个闭环管理过程：第一，煤矿管理人员和检查人员采用便携式检查仪和风险信息卡对生产过程中所有涉及安全问题的数据采集起来，然后再依靠无线网络将收集的安全生产数据传达到地面数据处理中心，地面数据处理中心通过对大量数据的存储，依靠大数据理论对大量安全生产数据进行统计、分析、预测，进行操作后的数据对煤矿安全管理起到举足轻重的作用;第二，煤矿安全管理中心依靠安全生产大数据分析的结果，拟定宏观安全管理目标、安全管理制度、安全培训体系等，从而达到对煤矿生产现场人一机一环等微观个体的安全管理。所以，煤矿宏细微观安全管理是在信息化、数据化的基础上，对煤矿生产过程中产生的所有的安全隐患的数据进行随时的剖析，从而形成对生产现场随时的动态安全管理的一套完整的体系。

3煤矿风险层次化动态预警系统的构成分析

依靠煤矿生产系统的特征和风险预警的相关理论剖析，煤矿风险层次化动态预警系统由风险预警指标体系、指标监测体系、风险预警标准体系、风险预警模式、风险预警对策库所组成。在形成的效果上看大致分成直接预警和间接预警。

3.1直接预警

煤矿风险直接预警是指在煤矿井下作业现场中对人一机一环3个子系统的预警，预警指标能够直接获得，指标能够依靠人的危险操作、机械设备或者环境的不安全状态直接定量或者半定量，预警指标值和相应的预警准则进行对比，直接确定预警级别的风险预警方法。此预警指标能够早早诊断问题、预测事故的发展状态，能够早早采取行动及时对煤矿生产中的风险开展预控。

3.2间接预警

煤矿风险间接预警是指和煤矿生产相关的安全管理、安全文化、奖惩制度、安全培训等管理制度或者措施的预警，指标预警准则需要观察人一机一环3个子系统在生产中的不安全状态进行打分半定量的掌握。煤矿生产系统中，安全管理虽然不可以直接作用于生产，但是能够通过人一机一环系统作用于生产，并且安全管理对安全生产的作用比人一机一环系统对安全生产的作用要大一些。煤矿生产中的多数隐患、生产事故都与安全管理的漏洞有着密切关系，除非是天灾人祸。风险预警体系、安全措施本身同样属于安全管理的领域。所以，安全管理的预警有相对的滞后性，要足够重视已经暴露的安全隐患，需要仔细剖析安全隐患、将导致隐患的所有因素都找出来，特别是安全管理的因素，及时改正，以免再次发生煤矿事故。

煤矿在生产过程中，采用安全管理系统对安全隐患开展辨析、风险计算，将煤矿宏观综合预警指标计算后依靠宏观预警准则确定煤矿宏观预警级别。IV级预警是安全级，即能够继续开展生产;当宏观预警指标达到Ⅲ级、Ⅱ级预警时则在细观预警指标中进行查找，若如果发现和宏观预警指标预警级别一致的细观预警指标时就采用一样的方式继续在微观指标中进行查找;如果没有发现与宏观预警指标预警级别一致的细观预警指标时就对该宏观预警指标包含的各个细观预警指标进行和宏观预警指标预警级别一致的预警，采用有针对性的预警措施。当煤矿宏观Ⅰ级时，第一件事要做的就是撤离该区域工作的所有人员，将他们放置到安全区域，再进行逐级排查警情。煤矿宏观警情排查到微观层次的过程中，采用相应的预警措施，直到降低到安全级才能继续生产，不然就需要通过安全委员评审，重新进行辨析，构成煤矿风险层次化动态预警闭环体系。

在煤矿风险层次化动态预警体系运行过程中，我们要随时对相关警情、措施、采取措施的后果进行详细的记录，此外对采集到的数据进行分类统计、存储，采取大数据处理技术进行分析、预测，从而为实现风险预警体系的完善和优化提供数据支撑。

结语

我国的工业体系与煤炭的生产有着密切的关系，但是做好煤矿安全隐患分析与预警工作理当是确保煤矿行业稳步发展的重要条件。这行业的相关人员应该在深刻了解相关理论之后，并且结合煤矿开采的实际状况来进行安全管理。从而使我国煤矿事故的发生率大大降低，让我们的工人能够安安全全的工作。

参考文献

[1]李春民，王云海，张兴凯.矿山安全监测预警与综合管理信息系统[J].辽宁工程技术大学学报，2019,26(5):655-657.

[2]杨力强.浅析当前煤矿事故多发的原因及控制对策[J].煤矿安全，2018.