羅珠峰
(陽煤集團礦建安裝工程中心, 山西 陽泉 045000)
長久以來,煤礦作業(yè)的安全性是人們關(guān)注的重點。井下瓦斯爆炸造成人員傷亡、礦井坍塌的事故時有發(fā)生。而瓦斯積累未能被有效排出顯然是引發(fā)事故的重要原因。對造成井下瓦斯積累的誘因進行調(diào)研可以發(fā)現(xiàn),局部通風機運行不良或作業(yè)驟停占比超60%。
井下開采是煤礦開采中的一種形式,與露天開采相對。根據(jù)我國煤礦儲藏及資源分布情況,井下開采仍是主要形式。由于礦井位于地下,與地表距離較遠,煤礦開采過程中會存在有害氣體,尤其是瓦斯易產(chǎn)生聚集,遇明火發(fā)生爆炸,具有安全隱患。為了避免礦井下有害氣體聚集,設置局部通風裝置人為增強氣體疏通與流散。局部通風裝置由通風動力設備、風筒及附屬裝置組成,其中局部通風機是裝置的核心構(gòu)件,可根據(jù)用風地點的距離,來調(diào)整風量、風壓,調(diào)節(jié)風動力。國內(nèi)常采用的局部通風機類型包括JBT系列、BKJ66-11系列等。
局部通風機從安裝到服役結(jié)束,具體可以分為:風機選型、風機調(diào)試、風機安裝、風機運行(維護、檢修)以及風機報廢等步驟。任一階段都存在不穩(wěn)定因素,造成通風機運轉(zhuǎn)不當,不能夠進行穩(wěn)定送風及氣體排散,從而增加井下作業(yè)安全事故發(fā)生概率[1]。
PDCA循環(huán)模型是管理學中的通用模型,20世紀30年代統(tǒng)計質(zhì)量控制之父休哈特提出構(gòu)想,隨后由質(zhì)量管理學家戴明博士挖掘并進一步完善。因此PDCA循環(huán)模型又被稱之為戴明環(huán),它是全面質(zhì)量管理所應遵循的科學程序。這里的質(zhì)量管理,不單一指物品、工程等具體事物。它更是指導事物發(fā)展、形態(tài)變化的一般規(guī)律,能夠?qū)θ我涣鞒痰陌l(fā)生進行優(yōu)化。具體來講,它可以分為4個階段,8個步驟,并按照順序形成復始循環(huán)。即策劃(Plan)、實施(Do)、檢查(Check)、處置(Act)四個階段。每一個階段又可以分為具體步驟。其中策劃階段可以分為四步,分別是現(xiàn)狀評估、提出假設、要定要因,最后確定計劃和實施方案。并且要明確5W1H的問題。5W即為什么要制定該計劃措施、措施要達到什么目的、這些措施都對哪些地方進行了改進、這些目標將在什么時候完成、誰來執(zhí)行該計劃措施。1H即怎樣來實現(xiàn)該計劃措施等問題。實施階段就是按照預設的方案,落實指標要求。檢查階段是對實施階段的核驗以及策劃內(nèi)容的重新驗算,確定是否達到預期成果。明確發(fā)生問題的原因。最后一階段就是處置階段,是對前三階段的回顧以及經(jīng)驗積累,落實解決方案,把遺留的問題轉(zhuǎn)入到下一個PDCA循環(huán)中進行解決和處理,為下一期計劃提供數(shù)據(jù)資料和依據(jù)。具體循環(huán)模型如圖1所示。
圖1 PDCA循環(huán)模型
對各行業(yè)發(fā)生事故的原因進行總結(jié)可以發(fā)現(xiàn),人為因素往往是事故的主要成因,且影響多大于物質(zhì)因素。為了對事故人因進行細致分析,需要選擇適當?shù)姆治龉ぞ摺1容^常見的有以Heinrich等為代表的鏈式模型工具,也有以Rasmussen為代表的系統(tǒng)論模型工具。其中系統(tǒng)論模型工具受系統(tǒng)邊界非固定、機制松散等條件限制,存在應用困難。2-4事故致因模型是十分典型且應用普遍的人因分析工具,能夠明確內(nèi)外因,并區(qū)別個體行為習慣、一次性行為、物態(tài)等,查到準確的不安全動作。根據(jù)2-4事故模型來看,人因失誤可以分為遺漏型、執(zhí)行型兩類。煤礦開采日趨成熟,作業(yè)規(guī)范且完整,因此主要發(fā)生執(zhí)行型失誤,即人作為行為主體未能妥善落實規(guī)范準則內(nèi)容導致的失誤[2]。
局部通風機的全部作業(yè)過程除了設備運行外,其存在大量的人機交互行為,這些行為對局部通風機的工況產(chǎn)生影響,并導致局部通風機發(fā)生失誤。那么可根據(jù)局部通風機工況失誤的具體類型進行階段性劃分,詳細情況如圖2所示,并最終確定人因失誤的關(guān)鍵內(nèi)容。具體可以劃分為:選型階段。通風機的風機選型不匹配(功率不足),發(fā)生均頻為4.0%。安裝階段。未能安裝局部通風機、通風機選位失當、拉循環(huán)風,發(fā)生均頻為32.5%,其中局部通風機選位失當為主要行為。運行階段。風機維護不到位、違規(guī)操作(開機、停機失當,通風機串聯(lián)等)、風量供給不足,發(fā)生均頻為63.2%,另因局部通風機服役到期后未按照規(guī)定進行報廢處理占事故總發(fā)生比的0.3%,故不做主要分析。根據(jù)發(fā)生均頻可知,局部通風機在運行階段最容易發(fā)生人因失誤,導致事故。但是局部通風機的選型及安裝對局部通風機的運行階段產(chǎn)生影響,需要進行相應的分析和優(yōu)化。
圖2 局部通風機工況失誤類型圖
為了明確局部通風機服役期間的管控重點,對圖2進行重新聚類分析得到表1的統(tǒng)計頻率,由表1可知,不安全操作是運行期間出現(xiàn)最多的錯誤,這與實際情況相一致,同時安設和選型失誤會為之后的運行埋下隱患。
根據(jù)PDCA循環(huán)控制的操作方法,并與局部通風機的關(guān)鍵作業(yè)流程進行對應匹配,從而確定各個階段的質(zhì)量循環(huán)控制方法。
表1 局部通風機服役周期不安全操作動作
策劃階段:確定選型流程,對現(xiàn)有的局部通風機的資料進行收集,包括型號、規(guī)格等。對上報的局部通風機的安裝方案進行確定,從而確定本次局部通風機的選型。實施階段:根據(jù)本次局部通風機的選型計劃,收集對礦井的相關(guān)信息進行收集,包括礦井的挖掘深度、需要排放的風量等,進行相關(guān)性能的推演和計算,從而確定局部通風機的型號、數(shù)量。檢查階段:重新對局部通風機的選型算法、參數(shù)選取及采集數(shù)據(jù)進行核查和驗證,對通風機的型號進行重新匹配。處置階段:對本次井下局部通風機的選型流程進行總結(jié)和分析,積累相關(guān)的數(shù)據(jù),確定發(fā)生問題的主要原因,進行下一階段的更正。
策劃階段:根據(jù)煤炭井下作業(yè)安全規(guī)范及相關(guān)規(guī)定,確定本次風機安裝的具體方案和作業(yè)流程。實施階段:根據(jù)風機安裝的具體方案,安排專人負責核對風機的型號、質(zhì)量,考察安裝地點的環(huán)境、工況并執(zhí)行作業(yè)流程。檢查階段:重新對局部通風機的安裝環(huán)境進行核對,對風機進行驗收。處置階段:對安裝階段遇到的問題進行分析和總結(jié),確定整改方案,進行下一階段的更正。
策劃階段:確定局部通風機的運行規(guī)則、操作守則,明確相應的維護、檢修方案,并制定緊急事故預案和人員培訓計劃。實施階段:根據(jù)人員培訓方案對作業(yè)人員進行維護、檢修,運行操作方面的指導和培訓,并嚴格記錄作業(yè)的流程,包括開停機時間、復風時間、安全巡檢規(guī)定等。檢查階段:對本次維護、檢修方案、事故預案、培訓方案的執(zhí)行情況進行復查,查看是否存在應急預案演練不當,操作行為與規(guī)范不符等行為,復查運行記錄。處置階段:針對本次風機運行中存在的執(zhí)行問題、發(fā)生故障的原因進行總結(jié)和分析,確定具體方案,并在下一階段進行更正[3]。
人為失誤是造成井下通風機工況失當而引發(fā)事故的主要原因。對井下局部通風機的操作行為按照“2-4”事故致因模型進行分析后,確定風機運行階段的操作行為為核心失當行為?;赑DCA循環(huán)模型,對應井下局部通風機操作行為進行重新處置、規(guī)劃和控制,對降低局部通風機的不安全操作動作發(fā)生頻率和提升井下作業(yè)安全有重要意義。
[1]韓曦眀.煤礦井下局部通風機管理研究[J].工程技術(shù),2016(11):48.
[2]孟園泰.煤礦井下局部通風機安全運行的優(yōu)化設計[J].機械管理開發(fā),2017,32(4):19-20.
[3]王秀明,傅貴.井下局部通風機操作行為PDCA循環(huán)控制方法研究[J].中國安全科學學報,2016,26(5):135-139.