孟愛國

（呼倫貝爾學(xué)院 內(nèi)蒙古東部煤礦安全培訓(xùn)中心，內(nèi)蒙古 海拉爾 021008）

當(dāng)前在露天礦現(xiàn)場風(fēng)險管理與控制中，比較大的、明顯的風(fēng)險容易被發(fā)現(xiàn)并有效控制，而對于生產(chǎn)當(dāng)中微弱、不明顯的風(fēng)險則不易被發(fā)現(xiàn)和控制，在現(xiàn)場這種情況為無痕風(fēng)險[1-2]。許多建模綜合評價露天礦安全狀況等級結(jié)果都在0.75到0.85之間，而另外這0.25與0.15差距其實就是存在于生產(chǎn)當(dāng)中微弱、不明顯的不易控制的風(fēng)險[3-4]。事故數(shù)據(jù)樣本分析表明，這些生產(chǎn)當(dāng)中微弱、不明顯的風(fēng)險相互作用經(jīng)常成為誘發(fā)露天礦事故的主流。露天礦作業(yè)現(xiàn)場是一特殊的工業(yè)生產(chǎn)場地，其開采的生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)境、條件參數(shù)、還有設(shè)備狀態(tài)是經(jīng)常變化的，存在著偏離正常的或預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)變化趨勢。根據(jù)威格里斯沃思的擾動起源事故理論，稱這種變化為“擾動”。在生產(chǎn)過程中，當(dāng)“擾動”出現(xiàn)時，往往會呈現(xiàn)某種形式的信息，向人們發(fā)出警告。各種各樣的信息不斷地作用于操作者的感官，給操作者以“刺激”，操作者如果錯誤或不恰當(dāng)?shù)匦袨轫憫?yīng)了一個刺激，就有可能誘導(dǎo)出現(xiàn)事故[5]。通過實際事故通報誘發(fā)過程分析，可以將露天礦事故看作由事件鏈中的“擾動”開始，以誘導(dǎo)行為產(chǎn)生傷害或損害為結(jié)束的相互影響相互作用的過程。風(fēng)險耦合是指在多個風(fēng)險系統(tǒng)相遇過程中不同風(fēng)險因素之間的相互影響和相互作用，最后引發(fā)突發(fā)事件或?qū)е赂訃?yán)重事件的現(xiàn)象[6]。當(dāng)前的安全管理系統(tǒng)存在滯后性，而露天礦生產(chǎn)系統(tǒng)本身是時變系統(tǒng)，現(xiàn)場的環(huán)境、條件參數(shù)或設(shè)備狀態(tài)是隨時間變化的。那些微弱、不明顯的風(fēng)險因素在動態(tài)生產(chǎn)系統(tǒng)參數(shù)變化過程又會不斷堆積、經(jīng)常是以產(chǎn)生一連串的障礙、缺陷等的擾動風(fēng)險因素源形式出現(xiàn)，如果與人不安全行為或失誤行為風(fēng)險因素耦合極有可能產(chǎn)生事故，這說明形成的擾動與人的行為存在著交互耦合關(guān)系。

1 2種風(fēng)險系統(tǒng)評價因素體系的構(gòu)建

在對內(nèi)蒙古東部某超大型露天煤礦2010—2013年108例事故通報分析后梳理出事故過程：作業(yè)流動中局部現(xiàn)場首先出現(xiàn)的是擾動源然后遇到或誘導(dǎo)作業(yè)人員產(chǎn)生誤動、盲動或違章行為最后耦合誘發(fā)成事故，或作業(yè)人員的“暈輪”行為首先制造出擾動源然后遇到或誘導(dǎo)誤動、盲動或違章行為最后耦合突發(fā)事故，這種發(fā)生模式是當(dāng)前露天礦事故發(fā)生的主流。這樣就可以得出露天礦事故發(fā)生的機(jī)理模式，即現(xiàn)場2種偶發(fā)風(fēng)險系統(tǒng)因素相遇耦合后能夠增強(qiáng)突破閾值而爆發(fā)事故。這2種風(fēng)險因素系統(tǒng)具體區(qū)分一個是作業(yè)現(xiàn)場流動中偶發(fā)的擾動源系統(tǒng)，另一個是由擾動源誘導(dǎo)出的作業(yè)人員違章或誤動行為系統(tǒng)。從能量角度看，風(fēng)險耦合使意外蓄積的能量增加達(dá)到事故突破的臨界值，最終釋放會導(dǎo)致事故發(fā)生產(chǎn)生破壞。露天礦現(xiàn)場存在擾動-誘導(dǎo)失誤風(fēng)險耦合事故模型如圖1。

圖1 擾動-誘導(dǎo)失誤風(fēng)險耦合事故模型

1.1 生產(chǎn)擾動源

產(chǎn)生的擾動源是現(xiàn)場局部生產(chǎn)要素短時間內(nèi)達(dá)不到的安全標(biāo)準(zhǔn)、是對危險源的進(jìn)一步具體細(xì)化、動態(tài)化的體現(xiàn)。這108起事故類型主要集中在作業(yè)設(shè)備自身搗缸、著火、爆胎、異動、電纜放炮；作業(yè)設(shè)備之間的擦撞、追尾、碾壓；工作裝置的斷、裂、變形；作業(yè)場的積雪滑動、片幫、托底、掉廢井等；作業(yè)設(shè)備的傾覆、倒塌等。對108例事故通報提供的直接原因作進(jìn)一步劃分典型的擾動源系統(tǒng)風(fēng)險因素：現(xiàn)場運行方式短時改變；作業(yè)空間受限；極端天氣影響；工具工藝設(shè)備缺陷；新作業(yè)場地有障礙；物料處理復(fù)雜；進(jìn)入疲勞期；操作失誤引發(fā)設(shè)備異常。

由于人的認(rèn)知能力從來都是有限的，加上企業(yè)制度管理的滯后，所以很難形成理想的人的組織行為，那么有關(guān)作業(yè)人員在一定的擾動條件下會被誘導(dǎo)出認(rèn)知能力的差錯。從108例事故通報數(shù)據(jù)里進(jìn)一步梳理出責(zé)任人的典型的行為失誤或明顯違章風(fēng)險系統(tǒng)因素：因信息歪曲和遺漏失誤；因遺忘和記憶錯誤失誤；因選擇和操作失誤；因疲勞狀態(tài)下失誤；因應(yīng)激過渡操作。這些失誤行為主要發(fā)生在誤動、盲動和習(xí)慣行為上。

1.2 現(xiàn)場系統(tǒng)擾動源

現(xiàn)場系統(tǒng)擾動源可能是一種也可能是多種類型因素呈現(xiàn)，同時被誘導(dǎo)出的行為也可能是一種或多種響應(yīng)。這些擾動、誘導(dǎo)行為一般發(fā)生在生產(chǎn)運動軌跡上、作業(yè)流程上、運行設(shè)備上和作業(yè)場環(huán)境中，擾動不一定是所謂的現(xiàn)場不安全狀態(tài)，多數(shù)是生產(chǎn)要素轉(zhuǎn)換流動中出現(xiàn)的不同程度的異常狀態(tài)，如果經(jīng)后續(xù)與人的失誤、違章行為相遇耦合則會生成加速、加重、轉(zhuǎn)化成事故；擾動源屬于現(xiàn)場偶發(fā)異常、重復(fù)率低,是一種反映現(xiàn)場實際狀況的小概率事件，如果不與人的行為失誤相遇不會產(chǎn)生事故，會自動回復(fù)正?；蛟谌斯じ深A(yù)下回復(fù)正常。人的誤動如果不與擾動相遇就是違章而不會觸發(fā)事故。通過構(gòu)建評價二者耦合度的指標(biāo)體系,運用灰色關(guān)聯(lián)分析的基本思想,提出測度二者耦合度的模型，通過計算模型的耦合度證明這種露天礦事故模型的存在，從而揭示露天礦小概率事件誘導(dǎo)事故的機(jī)理，為現(xiàn)場作業(yè)安全管理建立一種有效的預(yù)防事故發(fā)生的模式，也為量化分析事故找到一種方法。

2 灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)與耦合度計算

2.1 極差標(biāo)準(zhǔn)化方法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理

關(guān)聯(lián)系數(shù)是計算耦合度的基礎(chǔ),誘導(dǎo)行為系統(tǒng)與擾動源系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)系數(shù)計算模型如式（1）。樣本可分為2類:截面數(shù)據(jù)樣本,用來分析變量間的空間作用關(guān)系；時間序列樣本,用來分析變量間的時序變化規(guī)律[7-9]。根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲得性和便捷性,取空間變量,即礦山現(xiàn)場同一時期的數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向分析。式（1）的全部指標(biāo)是在利用極差標(biāo)準(zhǔn)化的方法對原始數(shù)據(jù)處理后的結(jié)果。同一時期系統(tǒng)樣本數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后利用式（1）計算結(jié)果得出關(guān)聯(lián)數(shù)矩陣。

式中:ξij（t）為t時期誘導(dǎo)行為的關(guān)聯(lián)系數(shù)；為擾動源系統(tǒng)Y第i個指標(biāo)；擾動源系統(tǒng) X 第j個指標(biāo)；ρ為分辨系數(shù)，取 0.5；i＝1，2，…，n；j＝1，2，…，m。

2.2 現(xiàn)場擾動與誘導(dǎo)行為的耦合度模型

式中：m、n分別為誘導(dǎo)行為系統(tǒng)與擾動源系統(tǒng)因素的指標(biāo)數(shù)；C（t）為同一時期的耦合度。

C（t）值越大，耦合性越強(qiáng)；當(dāng) 0＜C（t）≤0.35 時，兩系統(tǒng)指標(biāo)作用弱；當(dāng) 0.35＜C（t）≤0.65時，兩系統(tǒng)指標(biāo)耦合作用中等；當(dāng) 0.65＜C（t）≤0.85時，兩系統(tǒng)指標(biāo)耦合作用較強(qiáng)；當(dāng)0.85＜C（t）≤1時，兩系統(tǒng)指標(biāo)耦合作用極強(qiáng)。

2.3 實例計算

將內(nèi)蒙古東部某露天煤礦2010—2013年108起事故通報提供的直接誘發(fā)因素按照現(xiàn)場擾動系統(tǒng)因素與誘導(dǎo)出人的行為系統(tǒng)因素分類梳理情況（表1）。2013年2種系統(tǒng)風(fēng)險因素關(guān)聯(lián)數(shù)矩陣見表2。根據(jù)表1樣本數(shù)據(jù)計算模型，得出2013年現(xiàn)場擾動與誘導(dǎo)行為的耦合度。

C（2013）＝0.70，同理可得 C（2010）＝0.69、C（2011）＝0.77、C（2012）＝0.68。

表1 2010—2013年108起事故直接擾動因素和擾動誘導(dǎo)行為失誤因素表 頻次

表2 2013年2種系統(tǒng)風(fēng)險因素關(guān)聯(lián)數(shù)矩陣

2.4 結(jié)果分析

1）通過計算，這4年的風(fēng)險誘發(fā)因素構(gòu)成的耦合結(jié)果都在0.6

2）認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為“外界信號刺激-感覺過濾-記憶判斷-反應(yīng)行為”構(gòu)成了人體的信息加工行為系統(tǒng)。人要產(chǎn)生行為，必須通過外界投射的信號與記憶中的已存的信息概念匹配來支配人的行為選擇，這就形成外界信號與人的行為耦合模式。所謂不安全行為或誤動就是基于當(dāng)前的擾動信息輸入要么被直接過濾掉、要么輸入后與原有記憶不能匹配沒有被辨別出來而產(chǎn)生的誤動、盲動甚至習(xí)慣行為[10]。標(biāo)準(zhǔn)制定是普遍的、集體的，但是出事故往往是偶發(fā)的、個人的。所以班組長在班前風(fēng)險分析時應(yīng)該有在總的安全標(biāo)準(zhǔn)下針對具體行為人、設(shè)備與作業(yè)環(huán)境條件的癥候群一段時間內(nèi)制定專門的“私人定制”安全措施，足以對擾動正確響應(yīng)，這是貫徹安全文化的具體行動，也是降低事故發(fā)生的措施之一。

3）按照露天礦安全風(fēng)險預(yù)控標(biāo)準(zhǔn)化管理體系，發(fā)生在擾動是一小概率事件。由于露天礦作業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)的特殊性，這一小概率事件往往會誘導(dǎo)小概率事故，有時會很嚴(yán)重?；诨疑P(guān)聯(lián)度分析這種事故發(fā)生的機(jī)理模型，顯示出危險釋放時發(fā)生各種因素的耦合過程，是對軌跡交叉論的進(jìn)一步闡述。模型還揭示要消除這種交叉事故最好提高人的安全教育。

3 結(jié)語

通過對某露天煤礦108例事故通報的誘發(fā)過程分析，歸納出誘發(fā)事故的擾動體系和被誘導(dǎo)出人的行為體系的2大系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場出現(xiàn)的擾動與被誘導(dǎo)出人的行為存在著交互耦合關(guān)系，這種耦合一旦形成極易激活生產(chǎn)事故。進(jìn)一步將事故中的直接誘發(fā)因素梳理構(gòu)建了評價二者耦合度的指標(biāo)體系，運用灰色關(guān)聯(lián)分析的基本思想，提出了測度二者風(fēng)險耦合度的模型并計算出耦合度。計算結(jié)果顯示：現(xiàn)場的擾動與被誘導(dǎo)出人的錯誤行為耦合關(guān)系是緊密關(guān)聯(lián)的，該模型也進(jìn)一步揭示露天礦事故的機(jī)理。加強(qiáng)現(xiàn)場生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化管理或強(qiáng)化人的主動安全認(rèn)知能力是避免露天礦生產(chǎn)事故的重要途徑。