李建斌

（西安科技大學(xué)高新學(xué)院,陜西西安，710109）

煤礦危險源辨識與風(fēng)險管理信息系統(tǒng)開發(fā)與探究

李建斌

（西安科技大學(xué)高新學(xué)院,陜西西安，710109）

信息處理的滯后和不全面嚴重威脅著南梁煤礦安全預(yù)防工作的順利進行。通過對危險源進行辨識，通過危險源等級的劃分，完成基于風(fēng)險矩陣的風(fēng)險評估方法，有效的對危險源的風(fēng)險有效的進行了管理，為危險源評估提供了有效的評估方式,對危險源進行分級分類，監(jiān)測預(yù)警和控制，建立危險源辨識動態(tài)管理系統(tǒng)，在綜合分析近年來安全管理信息化系統(tǒng)研究成果的基礎(chǔ)上，進行煤礦危險源辨識及風(fēng)險管理信息系統(tǒng)研究。

煤礦；危險源辨識；風(fēng)險管理；信息系統(tǒng)

0 引言

陜西南梁礦業(yè)有限公司（簡稱南梁礦業(yè)公司）公司成立于1998年，是中國中煤能源股份有限公司聯(lián)合陜西榆林煤炭出口（集團）有限責任公司、中國鐵道旅行社、寧波富興電力燃料有限公司和陜西省煤炭運銷（集團）有限責任公司組建的股份制煤炭生產(chǎn)企業(yè)，所屬南梁煤礦位于陜北侏羅紀煤田神府地方開采區(qū)中部，年生產(chǎn)能力180萬噸以上；2012年建成的選煤廠年入洗能力達到300萬噸，公司的煤炭產(chǎn)品屬低硫、低磷、低灰分、高發(fā)熱量的優(yōu)質(zhì)氣化、出口和動力用煤。截至2013年8月底，公司累計生產(chǎn)煤炭1,471.1萬噸，銷售1,792.21萬噸，實現(xiàn)銷售收入45.64億元，利潤15.64億元，上繳稅費13.12億元。

南梁礦業(yè)公司2005年提出“零死亡”安全理念、2011年又提出“零傷亡”、2012年再次升華為“零傷害”，七年多時間，始終把安全發(fā)展作為第一要務(wù)，為此開展危險源辨識項目，項目通過對危險源進行辨識，確定危險源可能產(chǎn)生的風(fēng)險及其后果，對危險源進行分級分類，監(jiān)測預(yù)警和控制，建立危險源辨識動態(tài)管理系統(tǒng)，預(yù)防事故的發(fā)生發(fā)現(xiàn)南梁煤礦事故產(chǎn)生原因及其導(dǎo)致事故的模式，并研究出相應(yīng)的辨識技術(shù)和控制方法，提煉出新型容易操作和易于推廣使用的危險源辨識技術(shù)。

危險源辨識信息系統(tǒng)開發(fā)為煤礦危險源辨識及風(fēng)險管理提供可依托的工具，開發(fā)南梁煤礦危險源辨識及風(fēng)險管理信息系統(tǒng)，提供危險源信息管理、危險源人工/實時監(jiān)測考核、危險源實時監(jiān)測預(yù)警、風(fēng)險評估及控制措施信息管理等功能。為煤礦危險源辨識、風(fēng)險評估、風(fēng)險預(yù)控及政策資料的管理提供操作簡單，快捷、高效的可視化信息平臺。

1 南梁煤礦危險源辨識與風(fēng)險評估體系

1.1 概述

大量事故的發(fā)生絕非偶然，事故原因包括直接原因、間接原因。此外社會因素、管理因素和生產(chǎn)中的危險因素被偶然事件誘發(fā)所造成的結(jié)果，即危險源與事故關(guān)系公式，可由下式表達：

固有危險源+誘發(fā)因素+組織因素=工業(yè)事故 (1)

公式(1) 指出了危險源和事故之間的辯證關(guān)系。危險源是

和安全、危險、事故三種狀態(tài)緊密相聯(lián)的。

風(fēng)險評估是對風(fēng)險的定量或定性分析,以確定特定風(fēng)險發(fā)生的可能性及損失的范圍和程度,其結(jié)果通常伴有風(fēng)險的排序。風(fēng)險評估的目的在于確保企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的風(fēng)險能被有效的鑒定、理解,并提出對策，將風(fēng)險最小化,達到合理可容忍的水平。對礦井的各個系統(tǒng)進行合理劃分，確定危險源劃分的子單元，對子單元的危險源按照“人-機-環(huán)-管”四個方面進行分析、辨識，對已經(jīng)辨識的危險源進行科學(xué)的風(fēng)險評估，確定各個危險源的風(fēng)險等級，然后對根據(jù)危險源辨識和風(fēng)險評估的結(jié)果，進行分項預(yù)控，制定針對危險源的管理標準和管理措施，實現(xiàn)風(fēng)險預(yù)控，從而能夠根本上預(yù)防煤礦事故的發(fā)生，使煤礦企業(yè)安全持續(xù)發(fā)展。

1.2 煤礦危險源辨識

(1) 危險源辨識的依據(jù)

在危險源辨識前，需要廣泛搜集相關(guān)的資料，并根據(jù)需要進行科學(xué)的篩選，作為辯識的依據(jù)?？山M成評價項目組，對南梁礦井進行調(diào)查。

① 收集資料：收集國家有關(guān)法律法規(guī)、規(guī)程規(guī)范、技術(shù)標準及有關(guān)該項目的文件、相關(guān)資料。

② 分析資料：對礦井的地質(zhì)勘探報告、煤塵爆炸性、煤自然傾向性等級鑒定報告、生產(chǎn)設(shè)備的性能檢測報告、各生產(chǎn)系統(tǒng)的報表、發(fā)生的事故實例、發(fā)現(xiàn)的隱患排查分析資料及批復(fù)文件等相關(guān)資料進行仔細分析。

③ 識別：評價項目組根據(jù)安全評價通則、評價導(dǎo)則的要求，進行專家評議，進一步深入的進行危險、有害因素的識別，分析其發(fā)生場所、觸發(fā)事件及可能產(chǎn)生的后果。

④ 危險、有害因素排序：將識別的危險、有害因素歸類排序，找出主要的危險、有害因素。

(2) 危險源辨識調(diào)查內(nèi)容

煤礦危險源調(diào)查的主要內(nèi)容包括：生產(chǎn)工藝設(shè)備及材料情況、作業(yè)環(huán)境情況、操作情況、事故情況、安全防護。

1.3 南梁煤礦危險源辨識與風(fēng)險評估方法

風(fēng)險矩陣法是根據(jù)事件或者事故發(fā)生的可能性及其可能造成的后果的乘積來衡量風(fēng)險的大小，其計算公式是：風(fēng)險值D=P×C。式中，P表示事件或者事故發(fā)生的可能性；C表示事件或者事故可能造成的損失；其具體的衡量方式和賦值方法見風(fēng)險矩陣圖。圖中將損失分為6類（即A-F),依次遞減賦值為（6-1）；事件發(fā)生的可能性也分為6類（G-L)，依次賦值為（6-1）。根據(jù)風(fēng)險的大小，可將風(fēng)險劃分為5個等級（見表1風(fēng)險等級劃分表）

表1 風(fēng)險等級劃分表

風(fēng)險管理主要運用工作任務(wù)分析法和事故機理分析法對危險源進行辨識，確定危險源可能產(chǎn)生的風(fēng)險及其后果，對危險源進行分級分類，監(jiān)測預(yù)警和控制，預(yù)防事故的發(fā)生。

按照工作任務(wù)分析法辨識危險源，辯識出煤礦現(xiàn)有工作條件下所有工作任務(wù)中存在或潛在的人、機、環(huán)、管四類危險源。利用風(fēng)險矩陣法對危險源進行分析，確定危險源的風(fēng)險值（風(fēng)險值=事故發(fā)生的可能性×事故可能造成的損失）并將風(fēng)險劃分為5個等級。對已辨識出的危險源進行定期、動態(tài)和實時監(jiān)測，根據(jù)危險源的風(fēng)險等級和實際發(fā)生頻率按照5個預(yù)警等級進行預(yù)警，對風(fēng)險進行有效控制。同時根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對危險源進行再次評價，并對危險源進行增減與升降級調(diào)整，從而實現(xiàn)礦井風(fēng)險的閉環(huán)管理。

2 系統(tǒng)分析與設(shè)計

2.1 系統(tǒng)分析

南梁煤礦危險源信息管理系統(tǒng)由以下幾個子系統(tǒng)組成，分別為系統(tǒng)管理子系統(tǒng)、危險源辨識信息管理子系統(tǒng)、危險源動態(tài)信息管理子系統(tǒng)、文檔管理子系統(tǒng)。

系統(tǒng)配置完成進入運行階段后，首先，由管理員登陸系統(tǒng)來設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)，增加用戶并設(shè)置用戶權(quán)限，然后用戶登錄即可由權(quán)限控制進行操作完成所需功能。

通過危險源信息的錄入、修改、審批、提交，再通過用戶查詢、輸出就完成了系統(tǒng)運行的一次循環(huán)。同樣系統(tǒng)提供管理員可以上傳文檔資料的功能，從上傳到查詢、下載也完成了一次運行循環(huán)，對于用戶信息的維護也是如此。

2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計

（1）系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)功能分析，系統(tǒng)將劃分為4個子系統(tǒng)，其中，危險源辨識信息管理子系統(tǒng)包含井下危險源、地面工作場所危險源和洗煤廠危險源；危險源動態(tài)信息管理子系統(tǒng)也包含井下危險源、地

面工作場所危險源和洗煤廠危險源；文檔管理子系統(tǒng)包含文件匯編功能項；系統(tǒng)管理子系統(tǒng)包含參數(shù)設(shè)定、用戶管理、和密碼修改功能項。

圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

（2）系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

① 系統(tǒng)硬件架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)由以下幾個部分組成：系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和用戶端PC，是一個基于網(wǎng)絡(luò)平臺運行的系統(tǒng)，系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)端程序可以和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器部署在同一臺機器，也可以在兩臺機器分別進行部署，在完成系統(tǒng)管理人員對系統(tǒng)初始化之后，終端用戶通過Web瀏覽器訪問系統(tǒng)。

② 系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計

通過系統(tǒng)功能分析及系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)設(shè)計，以系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計為基礎(chǔ)，系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計如圖2所示。其中，系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器作為業(yè)務(wù)管理與數(shù)據(jù)處理的中心，運行于Web服務(wù)器（IIS）之上，基于.NET Framework與SQL Server完成系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存取，并且應(yīng)用對象嵌入鏈接（OLE DB）數(shù)據(jù)對象獲取其他不同格式數(shù)據(jù)，將非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng)。終端用戶通過Web瀏覽器訪問服務(wù)器完成數(shù)據(jù)交換。經(jīng)過對系統(tǒng)初始化設(shè)置，系統(tǒng)將針對擁有不同角色權(quán)限的用戶提供不同權(quán)限的系統(tǒng)操作功能，對危險源信息做集中顯示完成系統(tǒng)最新信息發(fā)布。

本系統(tǒng)應(yīng)用目前微軟主流開發(fā)技術(shù)進行開發(fā)，應(yīng)用Asp.net開發(fā)技術(shù)來實現(xiàn)基于Internet的瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)開發(fā)；采用Web Service技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)與煤礦其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信；選用SQL Server 2005作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；應(yīng)用ADO.NET面向?qū)ο髷?shù)據(jù)訪問技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)存取，并使用OLE DB數(shù)據(jù)存儲對象技術(shù)實現(xiàn)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)上傳及數(shù)據(jù)導(dǎo)入；采用最新AJAX技術(shù)使得界面友好、操作簡單方便；基于組件對象模型（COM）技術(shù)，使得系統(tǒng)具有運行可靠、高效，查詢方便、可擴展和易維護等特點。

圖2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)圖

3 結(jié)語

根據(jù)危險源辨識相關(guān)原理以及煤礦企業(yè)構(gòu)建煤礦危險源辨識與風(fēng)險管理信息化管理平臺的需要，本文研究煤礦危險源風(fēng)險分析與評估和評價方法，并應(yīng)用于煤礦本質(zhì)安全管理信息系統(tǒng)的開發(fā)研究，研究了基于信息化管理系統(tǒng)開發(fā)過程和開發(fā)技術(shù)，探討了目前煤礦安全信息化現(xiàn)狀和實現(xiàn)煤礦安全信息化的重要性，采用了B/S三層體系結(jié)構(gòu)，運用Asp.net技術(shù)平臺和面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)了南梁煤礦危險源辨識與風(fēng)險管理信息管理系統(tǒng)。

危險源分類與辨識模塊所用到的基于風(fēng)險評估方法的風(fēng)險矩陣技術(shù)，從地面系統(tǒng)和地下系統(tǒng)兩個方面出發(fā)，利用風(fēng)險矩陣的方法辨識出南梁煤礦危險源范圍和影響程度，辨識危險源總數(shù)目，有效實現(xiàn)了提高了企業(yè)安全風(fēng)險管理水平。系統(tǒng)開發(fā)以B/S體系結(jié)構(gòu)和Asp.net為技術(shù)平臺，分析了數(shù)據(jù)庫技術(shù)，重點研究了數(shù)據(jù)庫的ADO交互技術(shù)，同時詳細進行了系統(tǒng)需求分析，明確了用戶的業(yè)務(wù)需求，研究了系統(tǒng)的可行性，并詳細的分析了系統(tǒng)的功能需求，以此為鋪墊，本文進行系統(tǒng)的詳細設(shè)計，分別對系統(tǒng)的整體功能結(jié)構(gòu)和體系結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，然后分別對系統(tǒng)各個功能模塊以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行了詳細的設(shè)計，目前系統(tǒng)在南梁煤礦已得到很好的應(yīng)用。

[1] 鐘茂華，溫麗敏，劉鐵民，張興凱，關(guān)于危險源分類與分級探討[J].中國安全科學(xué)學(xué)報 2003，13（06）；19-20.

[2] 吳志剛.本質(zhì)安全型煤礦建設(shè)理論與實踐.北京：煤炭工業(yè)出版社，2007.

[3] Sam Mannan,Chapter 6 - Hazard Identification,Lees' Process Safety Essentials, 2014, Pages 81-97.

[4] 翁韜；廖光煊,火災(zāi)風(fēng)險等級評估的專家軟件系統(tǒng)建設(shè)的探討,中國安全科學(xué)學(xué)報,2005.第二期.

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[6] Susanne Bahn,Workplace hazard identification and management:The case of an underground mining operation,Safety Science,Volume 57,August 2013, Pages 129-137.

[7] 潘錦平,設(shè)計數(shù)據(jù)庫的一個工程化方法,計算機學(xué)報。1983.第五期。

Research and development coal mine hazard identification and risk management information system

Li Jianbin
(Highschool ofXi'an University of Science And Technology,xi’an，710109，China)

Lag of information processing and not comprehensive threaten Nan Liang coal mine safety prevention work smoothly.Through the identification of dangerous source,by dividing the hazard grade, complete risk assessment based on risk matrix method.The risk source risk effectively the effective conduct of the management and provides an effective evaluation method for hazard assessment,classification of hazard, monitoring and control,establish the risk source identification of dynamic management system.In the comprehensive analysis in recent years safety management information system based on the research of coal mine, hazard identification and risk management information system.

coal mine;Hazard identification;Risk management;Fault tree;analysis；Management system