何國家楊利峰龍如銀祁 慧陳 紅

(1.中國礦業(yè)大學(xué)管理學(xué)院,江蘇省徐州市,221116;2.國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局宣傳教育中心,北京市東城區(qū),100713; 3.阜陽師范學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)院,安徽省阜陽市,236041)

★經(jīng)濟(jì)管理★

煤礦粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模評價(jià)模型?

何國家1,2楊利峰1,3龍如銀1祁 慧1陳 紅1

(1.中國礦業(yè)大學(xué)管理學(xué)院,江蘇省徐州市,221116;2.國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局宣傳教育中心,北京市東城區(qū),100713; 3.阜陽師范學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)院,安徽省阜陽市,236041)

為評價(jià)煤礦粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模,建立了不同情形下的評價(jià)模型,給出了不存在任何防護(hù)、嚴(yán)格執(zhí)行防護(hù)措施及防護(hù)用品使用存在個(gè)體差異三種情形下粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模的評價(jià)方式。在建立評價(jià)模型基礎(chǔ)上,利用調(diào)研數(shù)據(jù)計(jì)算了某煤礦典型崗位人員的粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)值及礦井粉塵危害的總體風(fēng)險(xiǎn)值,為警示粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)和量化粉塵危害情況提供了有力的方法支撐。

粉塵危害 風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模 評價(jià)模型 風(fēng)險(xiǎn)值

煤礦生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的巖礦微粒(即粉塵)嚴(yán)重影響著一線職工的身心健康。由粉塵危害導(dǎo)致的職業(yè)病近年來呈多發(fā)態(tài)勢,引起了行業(yè)監(jiān)管部門、學(xué)者及社會(huì)的普遍重視。一些學(xué)者就粉塵危害及防塵措施效果等方面進(jìn)行了討論,還有一些學(xué)者研究了塵肺病和礦塵防治間關(guān)系。在煤礦企業(yè)的職業(yè)安全管理中更為重要的工作是要建立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理體系。為有效評估煤礦粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模,需要分情形依據(jù)煤礦不同崗位對應(yīng)的粉塵數(shù)據(jù),建立合理的煤礦粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模評價(jià)模型。

1 粉塵危害的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模評價(jià)模型

1.1 粉塵危害的產(chǎn)生及危害

煤礦中粉塵主要是在煤炭開采過程中煤礦巖石被破碎產(chǎn)生的。不同煤礦所處地質(zhì)條件存在顯著差異,其在開采過程中采用的開采方式也有明顯區(qū)別。因此,不同煤礦粉塵產(chǎn)生量及構(gòu)成也差別巨大。在不同礦井中,塵緣主要來自采煤機(jī)、破碎機(jī)、裝煤機(jī)、爆破點(diǎn)及運(yùn)輸機(jī)等工作場點(diǎn)。

按照煤礦粉塵的存在狀態(tài),可分為浮塵和積塵兩種。浮塵是指在礦井空氣中飛揚(yáng)的礦塵,這類礦塵能夠直接影響礦工的身體健康;積塵是指從礦井空氣中因自重而沉降下來,附在巷道周邊以及積存在巷道內(nèi)的礦塵,它是生產(chǎn)礦井連續(xù)爆炸的最大隱患。按照其對人體的危害程度,可將礦塵分為呼吸性粉塵和非呼吸性粉塵。礦塵的粒徑范圍一般在0.1～100μm之間。呼吸性粉塵是指能在人體肺泡內(nèi)沉積的,粒徑在5～7μm以下的粉塵,特別是2 μm以下的粉塵。呼吸性粉塵和非呼吸性粉塵之和就是總塵。

《煤礦安全規(guī)程》對井下有人工作的地點(diǎn)和人行道的空氣中礦塵(總粉塵、呼吸性粉塵)的濃度標(biāo)準(zhǔn)做了明確規(guī)定。礦工在煤礦生產(chǎn)中,長期吸入呼吸性粉塵可能會(huì)引起職業(yè)病(矽肺病等),還可能會(huì)引起呼吸道疾病及皮膚病等。煤塵大量積聚會(huì)影響一線職工的視線,使其不能發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的一些危險(xiǎn),大量煤塵還可能引起爆炸,危害極大。所以煤礦粉塵是煤礦五大危害之一,對其危害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模評價(jià)是十分必要的。

1.2 評價(jià)模型的基本假設(shè)

為對煤礦粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理的量化評估,需依據(jù)煤礦生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行假設(shè)。根據(jù)煤礦粉塵檢測實(shí)際可知,對應(yīng)相應(yīng)崗位,粉塵分為個(gè)體總塵和個(gè)體呼塵,它們都會(huì)對職工的身體健康造成危害。粉塵所導(dǎo)致的整體危害風(fēng)險(xiǎn)值:

式中:Ddi——第i個(gè)個(gè)體所受到的粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)值;

Wid——個(gè)體呼塵權(quán)重。

李艷強(qiáng)等人將粉塵超標(biāo)倍數(shù)和接觸時(shí)間作為粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)的衡量標(biāo)準(zhǔn),超標(biāo)倍數(shù)越高其導(dǎo)致的危害就越大。隨著接觸時(shí)間增加,對人體危害也逐漸加大。據(jù)此,可以提出第一個(gè)假設(shè)。

假設(shè)1:在國家規(guī)定的粉塵標(biāo)準(zhǔn)下工作一標(biāo)準(zhǔn)工作日(8h)受到粉塵傷害的風(fēng)險(xiǎn)值為單位1。

由假設(shè)1和上述分析可知,若個(gè)體總塵和個(gè)體呼塵都處于國家標(biāo)準(zhǔn),則在此環(huán)境下工作的職工一個(gè)工作日下受到粉塵傷害的風(fēng)險(xiǎn)值為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位。可以認(rèn)為生活和工作場所中最理想的狀態(tài)就是不存在粉塵,這樣也不會(huì)產(chǎn)生由于粉塵帶來的任何傷害,據(jù)此給出假設(shè)2,即粉塵危害的風(fēng)險(xiǎn)值為0。

假設(shè)2:若工作場所的粉塵濃度為0,則不存在任何粉塵傷害。

根據(jù)一些學(xué)者提出的觀點(diǎn),粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)與粉塵超標(biāo)倍數(shù)間是正向關(guān)系,參照國家規(guī)定的噪聲危害的制定標(biāo)準(zhǔn),可以推測這種正向關(guān)系不是簡單線性的,而是隨著超標(biāo)倍數(shù)的增加粉塵危害的風(fēng)險(xiǎn)增速會(huì)越來越快,據(jù)此給出假設(shè)3。

假設(shè)3:工作場所粉塵所造成的傷害與工作場所中粉塵濃度呈二次增函數(shù)關(guān)系,即傷害風(fēng)險(xiǎn)的增加值隨著粉塵濃度的增加而不斷加大。

根據(jù)假設(shè)1、假設(shè)2及假設(shè)3,可以得到個(gè)體總塵傷害風(fēng)險(xiǎn)值與個(gè)體總塵相對濃度(與國標(biāo)濃度的比值)間的二次函數(shù)關(guān)系為:

ktd——個(gè)體總塵傷害風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)中的系數(shù)。

將假設(shè)1和假設(shè)2中的風(fēng)險(xiǎn)值和總塵濃度代入,計(jì)算出ktd＝1/16;個(gè)體呼塵傷害風(fēng)險(xiǎn)值與個(gè)體呼塵相對濃度(與國標(biāo)濃度的比值間的二次函數(shù)關(guān)系為:

kid——個(gè)體呼塵傷害風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)中的系數(shù)。

同樣將假設(shè)1和假設(shè)2中的風(fēng)險(xiǎn)值和呼塵相對濃度代入,計(jì)算出kid＝4/25。

根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)可知,在粉塵超標(biāo)的場所工作人員越多,則粉塵造成的風(fēng)險(xiǎn)越大,極端情況下,如果在粉塵超標(biāo)的工作場所中只依賴機(jī)械而不存在工作人員,則也就不存在粉塵危害。據(jù)此,提出假設(shè)4。

假設(shè)4:工作場所的粉塵傷害風(fēng)險(xiǎn)和該場所的工作人員數(shù)相關(guān),總體粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)是個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)的累加。

1.3 不同情形下的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模模型

煤礦生產(chǎn)過程中,防護(hù)措施實(shí)施是否得力直接影響著粉塵危害的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模評價(jià),為比較客觀的描述風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模,依據(jù)防護(hù)措施的實(shí)施情形,分成以下三種情況進(jìn)行討論。

(1)情形1:不存在任何防護(hù)情形下的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模。

如果不存在任何防護(hù)措施,假定工作場所總的工作人數(shù)為N。根據(jù)上述假設(shè)可知:

(2)情形2:嚴(yán)格執(zhí)行防護(hù)措施情形下的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模。

防塵口罩是防止或減少粉塵進(jìn)入人體呼吸器官,從而保護(hù)生命安全的個(gè)體保護(hù)用品。常用的防塵口罩有N90、N95、N100等,以N95 (3M8210)為例,其符合美國國家職業(yè)安全及健康協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(NIOSH)N95認(rèn)可,隔離的微粒直徑可小到0.3μm。在測試中,隔阻直徑0.075μm的微粒,成功率有95%,但是其防塵效果并沒有在煤炭生產(chǎn)企業(yè)得到實(shí)地檢測。

出于上述認(rèn)識(shí),可以假設(shè)在現(xiàn)有礦井條件下作業(yè)使用的防塵口罩的對個(gè)體總塵和個(gè)體呼塵隔離成功率分別為在此情形下的工作場所人員的整體傷害風(fēng)險(xiǎn)值就可以通過下式計(jì)算:

(3)情形3:防護(hù)用品使用存在個(gè)體差異情形下的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模。

工作場所的防護(hù)用品使用存在廣泛的領(lǐng)而不用現(xiàn)象。在我們對一些煤礦的走訪中也發(fā)現(xiàn),大量的煤礦一線職工也未能按照規(guī)定要求認(rèn)真佩戴防塵口罩及防噪耳塞。

假設(shè)第i個(gè)職工在一個(gè)工作日內(nèi)佩戴防塵口罩的時(shí)間為ti個(gè)小時(shí),一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作日的時(shí)長為t0,在此情形下的工作場所人員的整體傷害風(fēng)險(xiǎn)值就可以通過下式計(jì)算:

2 粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模評價(jià)實(shí)例

根據(jù)上述常規(guī)職業(yè)危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模評價(jià)方法體系,結(jié)合課題組于2014年9月在寧夏某一典型煤礦選點(diǎn)實(shí)測情況以及進(jìn)行了專家調(diào)查,對煤礦92個(gè)典型崗位的156名職工的煤塵接害情況進(jìn)行了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。在此基礎(chǔ)上,計(jì)算此典型煤礦在不同情形下的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模。

該典型煤礦粉塵資料數(shù)據(jù)顯示,綜采工作面中采煤機(jī)司機(jī)對應(yīng)的工作環(huán)境個(gè)體總塵為43.93 mg/ m3,經(jīng)計(jì)算,其對應(yīng)的個(gè)體總塵危害的風(fēng)險(xiǎn)值為個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位,將綜采工作面上的職工個(gè)體總塵危害值進(jìn)行求和,計(jì)算出的綜采工作面上所有人員面臨的個(gè)體總塵危害的風(fēng)險(xiǎn)值為1700.71個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位,人均總塵危害風(fēng)險(xiǎn)值為85.03個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位。

在Wtd取0.1,Wid取0.9時(shí),該典型煤礦總體粉塵危害的風(fēng)險(xiǎn)值經(jīng)下式計(jì)算出:個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位,人均粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)值為3.67個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位。

為了便于總體上把握該礦各部門的粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模,將數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理得到表1。

表1 典型煤礦各部門在情形1下的粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模評價(jià)結(jié)果

從表1中,可以看出該礦粉塵危害總風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模為572.94個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位,其中綜采工作面的總風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模最大,為217.43個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位,其次為綜掘工作面,為124.90個(gè)單位,其余各部門的粉塵總風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模都要顯著小于此兩個(gè)部門。

為比較直觀的了解各重點(diǎn)崗位的粉塵危害風(fēng)險(xiǎn),將9個(gè)重點(diǎn)崗位的呼吸性粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)值和總塵危害風(fēng)險(xiǎn)值對應(yīng)數(shù)據(jù)作圖,如圖1和圖2所示。

從圖1中可以看出,在呼吸性粉塵危害較高的9個(gè)典型崗位中,掘進(jìn)工、掘砌工和皮帶清理工的呼吸性粉塵風(fēng)險(xiǎn)值是領(lǐng)先的;從圖2中可以看出,在總粉塵危害較高的9個(gè)典型崗位中皮帶機(jī)司機(jī)、掘進(jìn)工和井下維修電工的總粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)值是領(lǐng)先的。

圖1 煤礦典型崗位呼吸性粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)值

圖2 煤礦典型崗位總粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)值

情形2和情形3都是粉塵危害控制的情形,而情形2是完全理想的情形,這里就不進(jìn)行討論了。在圖3中,展示了嚴(yán)格執(zhí)行防護(hù)措施的時(shí)間為在崗工作時(shí)間一半時(shí),各部門粉塵風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模與情形1下的差異。

圖3 兩種情形下煤礦各部門粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模比較

實(shí)際情況是對所有工作崗位都進(jìn)行全面、嚴(yán)格監(jiān)控往往是難以做到的,圖4展示了情形3中對粉塵危害最大的16個(gè)崗位進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控(監(jiān)控時(shí)間為在崗時(shí)間的90%)下和對所有崗位進(jìn)行全面的較為嚴(yán)格的監(jiān)控(監(jiān)控時(shí)間為在崗時(shí)間的50%)下各部門粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模的差異。

圖4 情形3中兩種監(jiān)控模式下煤礦各部門粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模比較

通過上述圖和表的展示,可以直觀的看出不同部門的粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模間的差異,也可以看出哪些工作崗位的粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模較大。還可以看出重點(diǎn)監(jiān)控會(huì)比全面監(jiān)控獲得更好的防控效果。

3 粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)控制的幾點(diǎn)思考

(1)通過文中建立的模型,經(jīng)計(jì)算可以得出該典型煤礦的粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模較大,其對煤礦職工,尤其是重點(diǎn)崗位的一線職工的健康危害必須引起重視,也應(yīng)對不同崗位的粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)依據(jù)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行定期測算,以便掌握具有時(shí)效性的風(fēng)險(xiǎn)測試數(shù)據(jù)。

(2)應(yīng)通過量化的風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù),讓煤礦職工直觀且深刻認(rèn)識(shí)到對粉塵危害防護(hù)措施嚴(yán)格執(zhí)行對自身粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)降低的巨大作用,促進(jìn)他們在生產(chǎn)中自覺的遵守防護(hù)設(shè)備使用紀(jì)律。

(3)應(yīng)認(rèn)識(shí)到粉塵危害風(fēng)險(xiǎn)往往集中在一些重點(diǎn)崗位,這些崗位的職工防護(hù)設(shè)備的使用狀況應(yīng)得到嚴(yán)格監(jiān)控,這樣能夠取得更為顯著的降低風(fēng)險(xiǎn)效果,這樣做不僅是對這些職工負(fù)責(zé),更是對企業(yè)和社會(huì)負(fù)責(zé)。

(4)應(yīng)意識(shí)到在煤礦粉塵風(fēng)險(xiǎn)控制過程中,不僅要制定可操作化的防控辦法,還要將這些防控辦法取得的量化效果進(jìn)行科學(xué)的測試和及時(shí)的評估,這樣有利于防控工作常態(tài)化、具象化和細(xì)致化。

[1] 周剛,聶文,程衛(wèi)民等.煤礦綜放工作面高壓霧化降塵對粉塵顆粒微觀參數(shù)影響規(guī)律分析[J].煤炭學(xué)報(bào),2014(10)

[2] 宋月,楊璇,趙容.某礦山尾礦綜合利用項(xiàng)目粉塵危害及防塵技術(shù)措施分析[J].中國衛(wèi)生工程學(xué), 2014(5)

[3] 武林海,陳青.煤礦粉塵的危害及防治措施[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2013(3)

[4] 葛玲軍,賈發(fā)元,郝清亮等.塵肺病及礦塵綜合防治技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011(22)[5] 何國家,楊春寧,黎體發(fā).安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控管理技術(shù)在我國煤礦生產(chǎn)實(shí)際中的理論方法研究[J].中國煤炭,2011(8)

[6] 高子清.石材加工行業(yè)塵肺病危害風(fēng)險(xiǎn)評估研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2014(8)

[7] 梁友信.勞動(dòng)衛(wèi)生與職業(yè)病學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2000

[8] 余彬.江蘇省某發(fā)電廠職業(yè)危害場所工人體檢結(jié)果分析[J].職業(yè)與健康,2007(16)

[9] 李艷強(qiáng),王福生,柳曉莉等.礦井粉塵危害綜合評價(jià)指標(biāo)體系與應(yīng)用研究[J].中國礦業(yè),2010(5)

[10] 李明,吳超,謝正文.基于模糊綜合識(shí)別技術(shù)的粉塵危害評價(jià)應(yīng)用研究[J].環(huán)境污染與防治,2007(6)

[11] 羅伶.防塵口罩阻塵效率和呼吸阻力影響因素的探討[J].中國個(gè)體防護(hù)裝備,2004(5)

[12] 詹廣云.勞動(dòng)防護(hù)用品不能“領(lǐng)而不用”[J].中國個(gè)體防護(hù)裝備,2003(3)

[13] 何國家,徐偉偉.我國煤礦職業(yè)病現(xiàn)狀及防治對策[J].中國煤炭,2014(10)

The evalution model of dust hazards＇risk scale in coal mine

He Guojia1,2,Yang Lifeng1,3,Long Ruyin1,Qi Hui1,Chen Hong1
(1.School of Management,China University of Mining and Technology,Xuzhou,Jiangsu 221116,China; 2.Publicity and Education Center,State Administration of Work Safety,Dongcheng,Beijing 100713,China; 3.School of Economics,Fuyang Normal College,Fuyang,Anhui 236041,China)

The paper establishesa model to evaluate the dust hazards＇risk scale in coal mine.It gives three kinds of dust hazard＇s risk situations,including no protective situation,strictly implement protective situation and the situation of individual use differences.On this basis,an example is given,in which the dust hazards＇risk values of the worker in typical jobs and the overall risk value are calculated.It provides a new method for risk value＇s quantitative calculation.

dust hazard,risk scale,evaluation model,risk value

TD7

A

何國家(1963－),男,遼寧遼陽人,在讀博士生,主要從事職業(yè)安全與心理健康理論、方法與政策等方面的研究工作。

(責(zé)任編輯 張大鵬)

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(71473248, 71303233,71173217),江蘇省青藍(lán)工程(2012),江蘇高校哲學(xué)社會(huì)科學(xué)優(yōu)秀創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(能源資源管理創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)),神華集團(tuán)科技創(chuàng)新項(xiàng)目(2013)