劉音, 崔向崢, 高 天, 馮 肖, 劉 洋

(1. 山東科技大學(xué) 礦業(yè)與安全工程學(xué)院, 山東 青島 266590； 2. 山東科技大學(xué) 礦業(yè)工程國家級實驗教學(xué)示范中心, 山東 青島 266590)

模擬礦井綜合實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)平臺是礦業(yè)工程中采礦工程、安全工程、機電工程、測繪工程等專業(yè)實習(xí)教學(xué)研究中不可或缺的實踐場所。根據(jù)實際需求,模擬礦井綜合實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)平臺一般模擬實際礦井包含地上工作面和地下工作面兩大部分,雖然較之真實礦井,其深度較淺,內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為簡單,但其運輸巷道、采掘系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、排水系統(tǒng)較真實系統(tǒng)相差無幾。因此在模擬礦井實訓(xùn)平臺建設(shè)與使用中同實際礦井一樣也存在諸多安全隱患,一旦處置不當(dāng)也會發(fā)生嚴(yán)重的安全事故,從而給師生正常學(xué)習(xí)生活帶來不容忽視的影響。因此對模擬礦井綜合實訓(xùn)平臺進(jìn)行安全風(fēng)險評價具有重要的現(xiàn)實意義。

有關(guān)實驗室安全風(fēng)險評價的研究,在國內(nèi)外都有長足發(fā)展。陳晶晶采用模糊綜合評價法對高校實驗室安全管理情況進(jìn)行評價[1],提出了提高學(xué)術(shù)性實驗室安全管理的建議；陳祺采用遺傳算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[2],建立了基于GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高校實驗室安全評價模型；李丁依據(jù)當(dāng)今高校實驗室安全管理的新特點[3],從健全實驗室安全制度等5個方面,對如何建立完善的實驗室安全管理體系以及如何評價其實施效果進(jìn)行了闡述；姜慧敏運用海因里希因果連鎖理論分析實驗室事故發(fā)生的原因[4],并結(jié)合組織管理學(xué)、行為科學(xué)等相關(guān)管理理論提出了進(jìn)一步加強實驗室安全管理的建議；Pluess等基于實驗室評估與風(fēng)險分析軟件的聯(lián)合適用性[5],檢驗并總結(jié)出整體風(fēng)險分析方法更適用于非專業(yè)人員,有助于降低學(xué)術(shù)環(huán)境中的事故率。

但是以上研究都是關(guān)于實驗室安全風(fēng)險評價及管理研究,目前還沒有文獻(xiàn)對模擬礦井實訓(xùn)平臺的安全風(fēng)險評價進(jìn)行研究,因此為提高模擬礦井實訓(xùn)平臺安全等級,需要建立一套完善的安全風(fēng)險指標(biāo)評價體系,對實訓(xùn)平臺進(jìn)行整體分析評價,進(jìn)而制定相應(yīng)的安全管理措施,提高實訓(xùn)平臺安全性。本文從安全規(guī)章制度、儀器設(shè)備管理、人員管理、環(huán)境安全管理、應(yīng)急處置管理、安全知識教育6個方面入手建立實訓(xùn)平臺安全風(fēng)險指標(biāo)評價體系,運用模糊綜合評價法對檢測實驗室的整體安全性進(jìn)行分析和評價,最終結(jié)合綜合評分,提出針對提高模擬礦井實訓(xùn)平臺安全的管理措施。

1 模擬礦井綜合實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)平臺安全風(fēng)險綜合評價模型的建立

1.1 風(fēng)險識別及評價指標(biāo)體系

結(jié)合綜合教學(xué)平臺的自身特點以及有關(guān)專家的意見,針對模擬礦井,歸納出了影響安全的主要風(fēng)險因素,并確立評價指標(biāo)如下：

(1) 安全規(guī)章制度。由于礦井生產(chǎn)的復(fù)雜性,單純依靠個人的自我管理難以有效控制生產(chǎn)風(fēng)險,安全規(guī)章制度的制定和執(zhí)行對于煤礦安全生產(chǎn)會構(gòu)成較大的影響[6]。針對模擬礦井綜合實踐教學(xué)平臺安全規(guī)章制度而言,首先考慮的是地面工業(yè)廣場管理和井下作業(yè)規(guī)程的制定,其次還應(yīng)制定完善的突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案。

(2) 儀器設(shè)備管理。模擬礦井綜合實踐教學(xué)平臺內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命和其他各類機械設(shè)備的完好程度是影響教學(xué)平臺安全的重要因素,特種儀器設(shè)備的使用是否合乎規(guī)范也會影響其安全[7]。此外,地面儀器設(shè)備的定期檢測以及井下設(shè)備設(shè)施的維修保養(yǎng)都應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)。

(3) 人員管理。模擬礦井綜合實踐教學(xué)平臺的人員管理分為工作人員的管理和參觀實習(xí)人員的管理。首先,對于工作人員來說,專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)、強大的心理素質(zhì)和嚴(yán)謹(jǐn)負(fù)責(zé)的態(tài)度對實驗室的安全起到?jīng)Q定性作用[8]。對于參觀實習(xí)人員來說,其對礦井布局的了解程度和自身動手操作的熟練度也影響著教學(xué)平臺的安全。另外,井下工作時間的長短也對安全產(chǎn)生一定程度的影響。

(4) 環(huán)境安全管理。環(huán)境是影響實驗室安全的外在與客觀因素[9]。影響教學(xué)平臺環(huán)境安全的因素總體分為地面環(huán)境因素和井下環(huán)境因素兩大類。其中,地面環(huán)境因素包括地面建筑施工情況等；井下環(huán)境因素包括井下毒害氣體濃度、頂?shù)装宓目煽啃院途峦L(fēng)照明設(shè)施等。環(huán)境因素近年來愈來愈成為導(dǎo)致風(fēng)險發(fā)生的關(guān)鍵因素,因此正視環(huán)境安全管理對于營造一個安全可靠的實驗室環(huán)境至關(guān)重要。

(5) 應(yīng)急處置管理。應(yīng)急處置措施的正確與否直接關(guān)系到模擬礦井綜合實踐教學(xué)平臺財產(chǎn)和人身安全。對于模擬礦井綜合教學(xué)平臺而言,井下應(yīng)急設(shè)備設(shè)施、地面應(yīng)急救援準(zhǔn)備、采煤面處應(yīng)急通道和井下應(yīng)急物資準(zhǔn)備都影響著災(zāi)害的破壞力度,對后期綜合教學(xué)平臺的整頓與修復(fù)起到關(guān)鍵性作用。

(6) 安全知識教育。安全知識教育落實的程度直接影響工作人員的安全理念。對于模擬礦井綜合教學(xué)平臺而言,主要包括煤礦安全教育手冊的制定與頒發(fā),定期開展安全主題教育活動,定期組織開展井下安全消防演練。

確定后的模擬礦井綜合實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)平臺風(fēng)險評價指標(biāo)體系見圖1。

1.2 建立綜合實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)平臺評價因素集和評語集

模糊綜合評價的目的在于將每個評價對象的綜合分值高低進(jìn)行排序,選擇一個最佳結(jié)果,應(yīng)用在本文中則是在評價結(jié)果D中挑選出最客觀合理的實驗室風(fēng)險狀態(tài)。

評價對象的影響因素組成的集合成為因素集,表達(dá)式為：

H={h1,h2,…,hn}

(1)

其中hi(i=1,2,…,n)為被評價系統(tǒng)的評價指標(biāo)。

在模擬礦井綜合實踐教學(xué)平臺的風(fēng)險評價中,因素集主要包含安全規(guī)章制度、儀器設(shè)備管理、人員管理、環(huán)境安全管理、應(yīng)急處置管理和安全知識教育水平等因素。

被評價系統(tǒng)的各個影響因素的評判結(jié)果構(gòu)成的集合成為評語集E,表達(dá)式為：

E={e1,e2,…,em}

(2)

其中,ei(i=1,2,…,m)表示可能的評判結(jié)果,一般劃分為3～5個等級。在綜合實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)平臺的風(fēng)險評價中,評語集按照安全的可靠程度可設(shè)定為V={可靠,較可靠,中等可靠,不可靠,很不可靠}。

圖1 綜合實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)平臺風(fēng)險評價指標(biāo)體系

1.3 基于專家評分法的各級評價指標(biāo)權(quán)重的確定

先由調(diào)查者擬定評價表格,然后交由各位專家獨立評分,專家之間互不交流,不受外界影響,保證評分的科學(xué)性。最后由調(diào)查者歸納整理數(shù)據(jù),進(jìn)而得出結(jié)論。

(3)

因此可以得出各模糊子集A=(a1,a2,…,an)。

通過制定調(diào)查表、請專家打分、收集整理專家打分表等過程,帶入式(3)計算得出各因素重要程度系數(shù),如表1所示。

1.4 評價指標(biāo)等級量化準(zhǔn)則

根據(jù)專家對指標(biāo)體系的打分,計算出各指標(biāo)的權(quán)重,實現(xiàn)了對綜合實踐教學(xué)平臺風(fēng)險評價的定量分析。然而對模擬礦井綜合實踐教學(xué)平臺進(jìn)行風(fēng)險評價的目的是要獲得其風(fēng)險性的高低,即需要獲得一個定性的評價結(jié)果。因此,依據(jù)相關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合專家的建議,制定出了合理的評分等級標(biāo)準(zhǔn)(見表2)。

表1 綜合實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)平臺風(fēng)險評價因素集權(quán)重分配表

表1(續(xù))

表2 評分等級標(biāo)準(zhǔn)

若對指標(biāo)的評分位于90～100范圍內(nèi),則表示被評價指標(biāo)的安全等級為高,說明該教學(xué)平臺的安全可靠性較高。若指標(biāo)評分位于80～90,則表示被評價指標(biāo)的安全等級較高；若指標(biāo)評分位于70～80,則表示被評價指標(biāo)的安全等級一般。若指標(biāo)評分位于60～70,則表示被評價指標(biāo)的安全等級較低；若指標(biāo)評分位于0～60,則表示被評價指標(biāo)的安全等級低。如果綜合評分位于“較低”或“低”，說明教學(xué)平臺的風(fēng)險程度過高,必須立即采取整改措施。

2 綜合實踐教學(xué)平臺風(fēng)險綜合評價實證研究

2.1 山東科技大學(xué)泰安模擬礦井綜合實踐教學(xué)平臺概況

礦業(yè)工程綜合實訓(xùn)中心隸屬于山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院,始建于1988年,當(dāng)時為解決煤炭工科院校所存在的現(xiàn)場實習(xí)難、實習(xí)效果差的突出問題,借助校內(nèi)地理優(yōu)勢,利用校園東南隅的天然地溝,在校園內(nèi)建設(shè)了一座系統(tǒng)完整、功能齊全、實踐教學(xué)內(nèi)容豐富的校內(nèi)教學(xué)礦井,并配備專門教學(xué)機構(gòu)組織教學(xué),使其成為具有煤礦特色的工程訓(xùn)練中心。該教學(xué)礦井由“地面工業(yè)廣場”和“井下”兩部分構(gòu)成。2013年,被批準(zhǔn)為山東科技大學(xué)國家級礦業(yè)工程實驗教學(xué)中心。目前該礦井可進(jìn)行煤礦認(rèn)識實習(xí)、巷道掘進(jìn)實習(xí)、采煤生產(chǎn)實習(xí)以及為非煤礦專業(yè)學(xué)生提供對煤礦的認(rèn)識實習(xí)等實習(xí)任務(wù),為廣大師生了解礦井工作情況提供了便利條件,該實驗教學(xué)中心每年接待校內(nèi)、校外學(xué)生實習(xí)、參觀達(dá)2 000人。因此實習(xí)礦井的安全保障十分必要。

2.2 確定因素集及因素評分

綜合實踐教學(xué)平臺風(fēng)險模糊綜合評價的因素集為模擬礦井綜合實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)平臺風(fēng)險評價指標(biāo)體系的各評價指標(biāo)(見圖1)。指標(biāo)的定量化評分區(qū)間為90～100、80～90、70～80、60～70和不足60分,分別對應(yīng)安全等級為高、較高、一般、較低、低。對于最終綜合評價結(jié)果的安全等級定位分為可靠、較可靠、中等可靠、不可靠、很不可靠5個等級。邀請10位專家根據(jù)實驗室的具體情況進(jìn)行打分,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。如果8位專家認(rèn)為實驗室安全等級高、1位專家認(rèn)為安全等級較高、1位專家認(rèn)為安全等級一般,則此評價指標(biāo)的評分記為(0.8,0.1,0.1,0.0,0.0)。

2.3 模糊綜合評價

2.3.1 單因素模糊綜合評判

單獨對某一個因素進(jìn)行模糊評價,可以得到這個因素與評語之間的模糊關(guān)系矩陣,這個過程稱為單因素模糊評判。

從單因素Hi來進(jìn)行評價,獲得對評價子集Dj的隸屬度rij,就可以得到第i個因素的單因素模糊評價集合ri=(ri1,ri2,…,rim),那么完成對n個因素的模糊評價,即可得到模糊關(guān)系矩陣：

(4)

則綜合評判結(jié)果為：

B=A·R=(b1,b2,…,bm)(i=1,2,…,m)

其中,B為H對D的隸屬向量。例如

安全規(guī)章制度H1有：

B1=A1·R1=(0.302,0.345,0.353)·

(0.1914,0.6388,0.1698,0,0)

同理可得：

儀器設(shè)備管理H2有：

B2=(0.2653,0.56,0.1469,0.0278,0)

人員管理H3有：

B3=(0.2057,0.584,0.1809,0.0294,0)

環(huán)境安全管理H4有：

B4=(0.3451,0.5047,0.1,0.0502,0)

應(yīng)急處置管理H5有：

B5=(0.226,0.5494,0.173,0.0516,0)

安全知識教育H6有：

B6=(0.0386,0.2368,0.5982,0.1264,0)

2.3.2 二級模糊綜合評價

將H1,H2,H3,H4,H5,H6看作6個綜合影響因素,將B1,B2,B3,B4,B5,B6構(gòu)成其模糊矩陣R,計算如下：

根據(jù)最大隸屬度原則,綜合評價結(jié)果顯示,模擬礦井綜合實踐教學(xué)平臺的安全等級為比較安全。

3 綜合實踐教學(xué)平臺風(fēng)險控制對策

綜合評價結(jié)果顯示該模擬礦井綜合實踐教學(xué)平臺處于比較安全的狀態(tài),但從專家評分不難看出,其仍存在一些安全等級偏低的單項指標(biāo)。比如安全知識教育H6,其專家評分為(0.0386,0.2368,0.5982,0.1264,0),安全等級為一般安全,有很大的提升空間。

結(jié)合上述評價結(jié)果,對綜合實踐教學(xué)平臺風(fēng)險控制提出以下改進(jìn)措施：

(1) 建立煤礦安全風(fēng)險預(yù)控管理體系。煤礦安全預(yù)控管理體系以風(fēng)險預(yù)控為核心,以員工不安全行為管控為重點,以生產(chǎn)系統(tǒng)安全要素管理為基礎(chǔ),以PDCA循環(huán)方法為運行模式,依靠科學(xué)的考核評價機制推動體系的合理運行[10]。通過對模擬礦井綜合實踐教學(xué)平臺建立安全預(yù)控管理體系,可以有效分析出該模擬礦井的風(fēng)險因素,通過行之有效的風(fēng)險評估,發(fā)現(xiàn)問題所在,進(jìn)而提出相應(yīng)的改善措施,提升其安全等級。

(2) 制定并發(fā)放煤礦安全教育手冊。模擬礦井綜合實踐教學(xué)平臺安全教育手冊是工作人員及參觀實習(xí)人員的行為指導(dǎo)方針,相關(guān)煤礦安全管理部門應(yīng)制定并下發(fā)適合于本礦井基本情況的安全手冊,并根據(jù)礦井實時情況及時修訂,以期達(dá)到“預(yù)防為主,防范在先”的目標(biāo)[11],確保人身及財產(chǎn)安全。

(3) 定期開展安全主題教育活動。以“安全參觀,安全實習(xí),安全實訓(xùn)”為主線,提出實習(xí)礦井安全主題教育活動的具體工作要求,落實規(guī)范化、長效化、制度化的安全活動機制,營造更加濃厚的宣傳輿論氛圍,進(jìn)一步增強“安全實習(xí)”的創(chuàng)建工作,以“安全主題教育”活動為契機,落實各項安全制度和措施,使安全教育觀念深入人心。

(4) 組織實習(xí)礦井井下安全消防演練。在日常的生產(chǎn)實習(xí)中,我們隨時都有可能遇到火災(zāi)等危險的發(fā)生,因此我們有必要定期組織實習(xí)礦井井下安全消防演練。教育廣大師生進(jìn)一步提高消防安全意識,減少和防范因違規(guī)操作而導(dǎo)致危險的發(fā)生；學(xué)會火災(zāi)初期滅火方法；明確實習(xí)礦井井下安全逃生路線,增強自救技能。通過演練,可以最大限度地降低實習(xí)礦井風(fēng)險帶來的損失。

(5) 加強綜合實踐教學(xué)平臺安全建設(shè)力度,定期監(jiān)察模擬礦井安全狀況。加大模擬礦井用房基礎(chǔ)條件建設(shè),整合資源并合理調(diào)配實驗用房；配備必要的安全防護措施,確保安全資源投入；學(xué)習(xí)“四方合作”框架建設(shè)[12],建立實習(xí)礦井地面工業(yè)廣場和井下工作面實驗室安全監(jiān)查體制,成立安全監(jiān)察小組,對實習(xí)礦井地面及井下的各項指標(biāo)定期監(jiān)察并反饋到學(xué)校保衛(wèi)處,及時提出整改措施。只有從“全方位、多層次”進(jìn)行安全監(jiān)察與改進(jìn),全面提高安全監(jiān)督管理和監(jiān)察水平,實習(xí)礦井安全才能最大限度地得到保障。

4 結(jié)語

伴隨著我國高等教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展,高校綜合實踐教學(xué)平臺的數(shù)量會日趨增加,這給我們的實踐教學(xué)提供便利的同時,無形之中也帶來一定程度的風(fēng)險因素。因此,如何正確合理地使用好這把“雙刃劍”顯得尤為重要。我們必須將“安全第一”的信念牢記于心,制定科學(xué)的安全管理規(guī)章制度,采取行之有效的安全管理措施,呼吁全體師生參與到安全管理的體系之中,用實際行動去營造一種和諧、安穩(wěn)的學(xué)習(xí)生活環(huán)境。