楊守國，姚亞金，龐拾億，周 捷

(1.西安科技大學(xué)，陜西 西安 710054；2.教育部西部礦井開采及災(zāi)害防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710054)

我國是世界第一產(chǎn)煤大國，同時也是礦井災(zāi)害最嚴(yán)重的國家，在2017年煤礦事故數(shù)和事故死亡人數(shù)分別為219起和375人[1]，雖然近年來煤礦安全形勢有了很大的好轉(zhuǎn)，但與發(fā)達(dá)國家仍有很大的差距，如美國2016年煤炭年產(chǎn)量為7.73億t，事故死亡人數(shù)僅為15人[2]。造成我國煤礦事故率較高的原因主要是我國煤礦災(zāi)害嚴(yán)重和煤礦從業(yè)人員數(shù)量大以及安全管理水平相對較低。近年來，大量學(xué)者利用事故致因理論，從大量典型事故的本質(zhì)原因上闡明事故的因果關(guān)系，來說明事故的發(fā)生、發(fā)展過程，對事故原因進(jìn)行定量、定性分析，為事故的預(yù)防從理論上提供科學(xué)的、完整的依據(jù)[3]。目前出現(xiàn)的比較具有代表性的事故致因理論有：海因里希事故因果連鎖理論、博德事故因果連鎖理論、亞當(dāng)斯事故因果連鎖理論、能量意外轉(zhuǎn)移理論、瑟利模型、變化-失誤理論、軌跡交叉理論等。其中軌跡交叉事故理論認(rèn)為，任何事故都是人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)在同一時間和空間相互交叉所導(dǎo)致的。根據(jù)統(tǒng)計煤礦事故發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的事故都是由人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)兩大因素作用的結(jié)果[4-6]。利用軌跡交叉事故理論對煤礦事故進(jìn)行分析，得出相關(guān)改進(jìn)對策，將對我國煤礦安全生產(chǎn)的改善具有積極意義。

1 事故軌跡交叉理論及模型

軌跡交叉理論指出，事故是由人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)在時空的交叉造成的，因此預(yù)防事故的發(fā)生就是從時空上避免人、物運(yùn)動軌跡的交叉。在管理制度不健全、事故責(zé)任不落實(shí)、違反勞動紀(jì)律、違規(guī)指揮、違規(guī)操作等不良行為及各類安全設(shè)備設(shè)施、監(jiān)控監(jiān)測儀器、周圍環(huán)境存在重大隱患。當(dāng)人的不安全行為和物不安全狀態(tài)在時空上發(fā)生軌跡交叉時，必然會發(fā)生煤礦生產(chǎn)安全事故。通過對我國煤礦主要事故(包括：火災(zāi)、水災(zāi)、頂板事故、瓦斯爆炸、粉塵爆炸)統(tǒng)計分析[7]，發(fā)現(xiàn)事故原因基本都是由于人的不安全行為和物(或環(huán)境)的不安全狀態(tài)兩大因素的運(yùn)動軌跡交叉引發(fā)的。事故軌跡模型如圖1所示。

圖1 事故軌跡交叉理論模型

2 事故統(tǒng)計及分析

2.1 事故分類統(tǒng)計

我國煤礦發(fā)生最多的事故類型依次是瓦斯事故、頂板事故、水災(zāi)、火災(zāi)、運(yùn)輸事故等5類事故。據(jù)統(tǒng)計，該5類事故在2014年到2016年共發(fā)生死亡三人及三人以上的煤礦事故96起，死亡706人[8-10]，如圖2所示。其中，瓦斯事故54起，死亡416人，分別占事故總數(shù)和死亡總?cè)藬?shù)的56%和59%；頂板事故19起，死亡120人，分別占事故總數(shù)和死亡總?cè)藬?shù)的20%和17%。水災(zāi)事故18起，死亡132人，分別占事故總數(shù)和死亡總?cè)藬?shù)的19%和19%。火災(zāi)事故3起，死亡31人，分別占事故總數(shù)和死亡總?cè)藬?shù)的3%和4%。運(yùn)輸事故2起，死亡7人，分別占事故總數(shù)和死亡總?cè)藬?shù)的2%和1%。

2.2 事故原因分析

2.2.1 礦井瓦斯事故分析

由圖2可以看出瓦斯事故的發(fā)生起數(shù)和死亡人數(shù)所占比例均在占事故總數(shù)和死亡總?cè)藬?shù)的一半以上。瓦斯事故主要又分為瓦斯爆炸事故和煤與瓦斯突出事故。

圖2 2014—2016年煤礦重大以上事故統(tǒng)計

表1 瓦斯爆炸事故原因統(tǒng)計

由表1可以看出，瓦斯爆炸事故的發(fā)生原因主要為：礦井內(nèi)局部通風(fēng)管理混亂、通風(fēng)系統(tǒng)不合理、礦井供風(fēng)量不足、巷道堵塞、瓦斯異常涌出等不安全狀態(tài)造成瓦斯集聚，與違章放炮產(chǎn)生的火焰、違規(guī)操作電氣設(shè)備產(chǎn)生的電火花、吸煙、煤自燃等明火和熱輻射及金屬設(shè)備摩擦產(chǎn)生的火花等人的不安全行為在時間與時空上軌跡交叉造成的。

2)煤與瓦斯突出事故。煤與瓦斯突出是一種比較復(fù)雜的瓦斯動力災(zāi)害。近年發(fā)生的煤與瓦斯突出造成井下人員窒息或引發(fā)瓦斯爆炸造成了大量的人員傷亡。具體影響因素統(tǒng)計見表2。

表2 煤與瓦斯突出事故統(tǒng)計分析

由表2可以看出，煤礦瓦斯突出是由于礦井本身處于地質(zhì)構(gòu)造帶，員工不了解地質(zhì)情況越界開采，違規(guī)操作；掘進(jìn)工作面出現(xiàn)突出征兆，礦工沒有實(shí)施防突措施；在突出工作面進(jìn)行放炮作業(yè)，礦井內(nèi)未建立瓦斯抽放系統(tǒng)，未實(shí)施四位一體防突措施等人、物兩大不安全軌跡在同一時空交叉造成的。

2.2.2 礦井水災(zāi)事故分析

水災(zāi)事故是我國煤礦第二大較為嚴(yán)重的災(zāi)害事故。近幾年來，隨著煤礦開采速度加快，開采深度增加等過度開采，礦井水害事故時有發(fā)生，礦井水災(zāi)害已成為當(dāng)前災(zāi)害防治的最主要任務(wù)之一。其發(fā)生原因分類見表3。

表3 水災(zāi)事故統(tǒng)計分析

從表3可知：水災(zāi)事故是由降水量大的季節(jié)，排水系統(tǒng)不完善或礦井、掘進(jìn)工作面本身存在積水等不安全狀態(tài)，與工作人員沒有實(shí)施防水措施、在開采過程中沒有采取探防水措施、進(jìn)行越界開采、違規(guī)放炮、違章指揮、破壞煤柱等不安全行為，在同一時間和空間交叉導(dǎo)致雨水或積水涌入井下造成的。

2.2.3 礦井頂板事故分析

頂板事故發(fā)生頻率比較高，所造成人員傷亡數(shù)在各類事故中排第三。造成煤礦頂板事故的原因較多，具體統(tǒng)計分析見表4。

針對我國當(dāng)前實(shí)際情況來看，由于多種原因的影響，使得城市地鐵換乘站中可能會滯留大量的乘客，尤其是在多條地鐵線路相交的地方。這是由于城市地鐵的換乘通道設(shè)計不合理而造成的，或者是因?yàn)閮蓚€換乘通道其實(shí)是處于一個通道空間內(nèi)，缺乏一個合理的過渡段。當(dāng)然檢票處設(shè)置不合理也會造成客流擁擠，因?yàn)檫M(jìn)出站的客流量是完全不同的，進(jìn)站的客流量按照時間段有一個均勻的分配，但是出站的客流相對集中在某一時間段，所以不合理的檢票處設(shè)置不僅浪費(fèi)了乘客的時間，還增加了檢票的難度。

表4 頂板事故統(tǒng)計分析

由表4可以看出，煤礦頂板事故的發(fā)生是由于煤礦自身的地質(zhì)構(gòu)造、礦井處于無支護(hù)狀態(tài)或支護(hù)質(zhì)量差等不安全狀態(tài)，在與員工在開采過程中空頂作業(yè)、違規(guī)指揮、支護(hù)不及時、在未監(jiān)督和檢查環(huán)境情況下支護(hù)等不安全行為在時間與空間上軌跡發(fā)生了交叉造成的。

3 煤礦事故預(yù)防措施

從以上分析可知，要控制礦井安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，可從控制人的不安全行為、控制物(設(shè)備、環(huán)境)的不安全狀態(tài)及控制兩者在時空上發(fā)生軌跡交叉入手。

3.1 控制人的不安全行為

人的不安全行為是造成煤礦事故的關(guān)鍵要素，可以控制以下幾個方面進(jìn)行事故預(yù)防：

1)選擇合格的從業(yè)人員。從事煤礦工作是危險性比較大的一種職業(yè)，所以在選擇從業(yè)人員時一定要選擇能上任該工作崗位的員工，特別是在選擇技術(shù)人員時要結(jié)合生理因素，心理因素，操作技術(shù)等全方面進(jìn)行考察，且技術(shù)人員一定要持證上崗。

2)加強(qiáng)對員工的安全教育。企業(yè)應(yīng)定期對員工進(jìn)行安全教育、安全培訓(xùn)、事故分析。對新員工，從公共基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識、相關(guān)專業(yè)知識三個方面進(jìn)行全面安全教育培訓(xùn)；對特種工作人員，要加強(qiáng)操作規(guī)程及技能培訓(xùn)，強(qiáng)化安全意識；同時對臨時工、合同工、季節(jié)工等安全教育培訓(xùn)也一定要抓好。從思想上提高員工的整體素質(zhì)，預(yù)防事故的發(fā)生。

3)加強(qiáng)員工安全知識培訓(xùn)。培訓(xùn)員工危險防范意識及應(yīng)急處置能力，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有危險征兆時，要有危險意識，應(yīng)及時采取相應(yīng)的應(yīng)急措施并及時匯報。

4)加強(qiáng)員工不安全行為的監(jiān)督。檢查工人下井前是否按照要求佩戴安全防護(hù)用品，井下工人是否有醉酒作業(yè)、明火作業(yè)、空頂作業(yè)等違章作業(yè)，技術(shù)人員是否有不持證上崗、違章指揮、違規(guī)操作機(jī)電設(shè)備等不安全行為。如有發(fā)現(xiàn)有其不安全行為應(yīng)立即制止，并按照煤礦相關(guān)的規(guī)章制度對該人員進(jìn)行教育和懲罰。

3.2 控制物的不安全狀態(tài)

控制物(環(huán)境、設(shè)備)的不安全狀態(tài)是預(yù)防煤礦事故的又一要素，可從以下方面控制預(yù)防事故：

1)資金保證。在購買安全帽、急救器、絕緣手套等個人安全防護(hù)用品及礦井中所用的氣體安全檢測儀器、通風(fēng)設(shè)施、瓦斯抽放設(shè)施、機(jī)電設(shè)備、防排水設(shè)施、支護(hù)質(zhì)量等安全設(shè)備設(shè)施采購費(fèi)用不能省，不能因?yàn)橘Y金問題忽略質(zhì)量安全。

2)加強(qiáng)動態(tài)監(jiān)控。經(jīng)常檢查設(shè)備設(shè)施的工作情況，如瓦斯檢查儀器是否靈敏、排風(fēng)系統(tǒng)是否合理、排水系統(tǒng)是否滿足要求、支護(hù)質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)、安全監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是否達(dá)標(biāo)等，如果發(fā)現(xiàn)問題要及時控制與處理。

3)強(qiáng)化工作環(huán)境檢查。對于處于地質(zhì)比較復(fù)雜的礦井，開采前要加強(qiáng)對礦井周圍水文條件的了解，查看開采工作面是否處于地質(zhì)構(gòu)造帶，落實(shí)礦井老窯區(qū)、采空區(qū)的積水分布情況，經(jīng)常檢查礦井內(nèi)巷道的堵塞情況，支護(hù)情況等，保證員工的工作環(huán)境安全。

3.3 控制不安全行為和不安全狀態(tài)軌跡在時空交叉

控制人、物(環(huán)境、設(shè)備)的運(yùn)動軌跡，避免人的不安全行為和物(環(huán)境、設(shè)備)的不安全狀態(tài)軌跡時空的交叉，也是控制煤礦事故的關(guān)鍵因素。可從以下兩個方面進(jìn)行控制。

1)要明確識別煤礦中人的不安全行為及物(環(huán)境、設(shè)備)的不安全狀態(tài)的表現(xiàn)形式。其中人的不安全行為表現(xiàn)形式有：礦工沒有進(jìn)行安全教育直接上崗；不按規(guī)定使用井下設(shè)備設(shè)施；不按安全規(guī)程違規(guī)操作；不遵守安全生產(chǎn)紀(jì)律等。礦井中物的不安全狀態(tài)表現(xiàn)形式有：機(jī)電設(shè)備老舊、出現(xiàn)故障不及時維修；對井下設(shè)施設(shè)備沒有進(jìn)行定期檢查；通風(fēng)系統(tǒng)混亂等。

2)避免人的不安全行為和物(環(huán)境、設(shè)備)的不安全狀態(tài)在時空上的交叉。礦工在下井工作時要帶好礦燈、安全帽、自救器等安全防護(hù)工具；高瓦斯礦井中要安裝瓦斯抽排設(shè)備，做好井下通風(fēng)工作；在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)異常時及時維修；對于處于地質(zhì)較復(fù)雜的礦井要進(jìn)行“查、探、防、堵、截、排”等防水措施。只有消除人的不安全行為和物(環(huán)境、設(shè)備)的不安全狀態(tài)，加強(qiáng)管理，強(qiáng)化監(jiān)督檢查，才能確保礦井中人、物和諧，安全無事故。

4 結(jié) 語

軌跡交叉事故模式認(rèn)為，事故是由于人的不安全行為和物(環(huán)境、設(shè)備)的不安全狀態(tài)在一定時間和空間里交叉的結(jié)果。實(shí)際上，人的不安全行為和物(環(huán)境、設(shè)備)的不安全狀態(tài)互為因果。有的設(shè)備的不安全狀態(tài)導(dǎo)致了人的不安全行為，人的不安全行為又會促進(jìn)物的不安全狀態(tài)的發(fā)展。為防止煤礦企業(yè)安全事故的發(fā)生，應(yīng)加強(qiáng)安全培訓(xùn)，強(qiáng)化安全教育，落實(shí)生產(chǎn)責(zé)任制，規(guī)范操作技術(shù)，強(qiáng)化機(jī)械設(shè)備檢查等消除人、物的不安全狀態(tài)。通過避免人的不安全行為和物(環(huán)境、設(shè)備)的不安全狀態(tài)軌跡在空間的交叉來預(yù)防事故的發(fā)生。