張佩

（山西省晉神能源有限公司，山西 忻州 036500）

0 引 言

一直以來，煤礦安全生產(chǎn)備受煤礦企業(yè)和員工的關(guān)注，安全性不足是導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)效率低、利潤(rùn)低的主要原因[1]。經(jīng)研究，影響煤礦安全生產(chǎn)的主要因素包括綜采設(shè)備的可靠性、綜采工藝的可靠性、巷道支護(hù)效果以及相關(guān)煤礦安全生產(chǎn)管理制度和措施的完整性。目前，針對(duì)煤礦綜采設(shè)備、采煤工藝及支護(hù)等開展了大量的研究，本文將著重對(duì)煤礦安全生產(chǎn)事故及其控制策略進(jìn)行研究。

1 煤礦安全生產(chǎn)事故成因分析

1.1 煤礦安全生產(chǎn)成因理論研究

安全生產(chǎn)事故的直接導(dǎo)致者為人和物，其生產(chǎn)環(huán)境僅為間接導(dǎo)致事故發(fā)生的因素。因此，在一定程度上，煤礦生產(chǎn)相關(guān)管理制度的缺陷是導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因。本文將從人、機(jī)、料、法、環(huán)、管5個(gè)維度對(duì)導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)事故的原因進(jìn)行分析。本文所采用分析煤礦安全生產(chǎn)的成因的理論為能級(jí)跳躍事故致因理論，模型原理如圖1所示。

圖1 能級(jí)跳躍事故致因理論模型Fig.1 Theoretical model of energy level jump accident causation

圖中，M0為煤礦設(shè)備的不安全性能級(jí)；H0為煤礦作業(yè)人員的不安全性能級(jí)；C0為工作面煤層、巖層本身的不安全性能級(jí)；D1為交互干擾的不安全性能級(jí)；R2為控制約束的不安全性能級(jí)。基于能級(jí)跳躍事故致因理論，可將導(dǎo)致煤礦安全事故原因分為本質(zhì)損傷層、交互干擾層和控制約束層[2]。

本質(zhì)損傷層主要指的是作業(yè)人員的技能、工作態(tài)度、安全意識(shí)以及煤層、地質(zhì)構(gòu)造條件和工作面環(huán)境和相關(guān)設(shè)備的性能等；交互干擾層主要指班組對(duì)人員的組織、人員之間的溝通以及對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度的控制、技術(shù)中心對(duì)采掘工藝、作業(yè)規(guī)程以及質(zhì)量管理的設(shè)計(jì)、日常生產(chǎn)過程中的監(jiān)測(cè)檢查和事故的處理；控制約束層主要指的是煤礦生產(chǎn)相關(guān)的管理制度、教育培訓(xùn)政策和安全投入成本等。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，可將影響煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素劃分為22個(gè)。

1.2 煤礦生產(chǎn)事故統(tǒng)計(jì)

本文對(duì)2016—2019年期間全國(guó)發(fā)生的煤礦安全事故進(jìn)行分類、統(tǒng)計(jì)分析得到，導(dǎo)致煤礦安全生產(chǎn)事故的主要因素包括有機(jī)電事故、煤塵爆炸、水災(zāi)事故、運(yùn)輸提升事故、火災(zāi)事故、煤層瓦斯突出事故、瓦斯爆炸事故、頂板支護(hù)不佳等事故。其中，事故頻次發(fā)生較高的致因包括有頂板支護(hù)不佳（34%）、瓦斯爆炸事故（29.3%）、煤層瓦斯突出事故（13.6%），其余致因所占比例均未超過5%。

1.2.1 煤礦安全生產(chǎn)事故致因因素分析

根據(jù)能級(jí)跳躍事故致因理論模型，可將煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)的本質(zhì)安全劃分為本質(zhì)損傷層、交互干擾層和控制約束層。在理論模型研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合煤礦安全生產(chǎn)涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)分析可得出導(dǎo)致煤礦安全生產(chǎn)事故發(fā)生的因素，并將導(dǎo)致煤礦安全生產(chǎn)事故發(fā)生成因進(jìn)行等級(jí)、層次劃分。結(jié)合能級(jí)跳躍事故成因理論模型，導(dǎo)致煤礦安全生產(chǎn)事故的主要原因在于對(duì)作業(yè)人員、設(shè)備以及工作面煤層巖層等控制失效，其中包含了煤礦本身所存在的不安全性，還包括有設(shè)備、人員以及煤礦本質(zhì)條件之間的交互干擾等。因此，在能級(jí)跳躍事故成因理論的基礎(chǔ)上可將煤礦安全事故歸結(jié)為22種關(guān)鍵因素，見表1。

表1 導(dǎo)致煤礦安全生產(chǎn)事故的關(guān)鍵因素Table 1 Key factors leading to coal mine safety accidents

根據(jù)導(dǎo)致事故原因的不同和影響等級(jí)的不同，采用專家打分的方法對(duì)事故的所有致因進(jìn)行綜合定量評(píng)判，根據(jù)導(dǎo)致煤礦安全生產(chǎn)事故原因的等級(jí)進(jìn)行排序并賦值（表2）。

表2 煤礦安全生產(chǎn)事故致因定量測(cè)量賦值結(jié)果Table 2 Quantitative measurement results of accident causes in coal mine safety production

基于上述對(duì)煤礦安全生產(chǎn)事故的致因的定量測(cè)量賦值結(jié)果，通過SPSS22.0軟件對(duì)煤礦安全事故的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行項(xiàng)目分析得出導(dǎo)致煤礦安全事故的關(guān)鍵因素。通過煤礦安全生產(chǎn)事故致因的獨(dú)立樣本的檢驗(yàn)結(jié)果設(shè)判定標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)所檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的顯著值低于0.05時(shí)，說明事先的假設(shè)不成立，且對(duì)應(yīng)的測(cè)量因素具有一定的鑒別能力。結(jié)合上述能級(jí)跳躍事故致因理論、關(guān)鍵因素的選擇及不同影響因素的賦值結(jié)果得出22個(gè)關(guān)鍵因素即測(cè)量因素與總體樣本的相關(guān)效度值（表3）。

表3 關(guān)鍵測(cè)量因素的效度值Table 3 Effectiveness values of key measurement factors

續(xù)表

1.2.2 煤礦安全生產(chǎn)事故致因因素結(jié)構(gòu)模型分析

基于致因結(jié)構(gòu)模型可將影響煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素分為人本因素、資源條件、生產(chǎn)管理、技術(shù)管理、安全管理以及政府企業(yè)制度6個(gè)因子：①人本因素主要指作業(yè)人員的技術(shù)技能、工作態(tài)度以及安全意識(shí)；②資源條件主要指綜采工作面的煤層、地質(zhì)條件和生產(chǎn)環(huán)境；③生產(chǎn)管理主要指班組對(duì)人員組織的管理、信息的溝通、生產(chǎn)進(jìn)度的控制以及質(zhì)量管理；④技術(shù)管理主要指所指定的采掘工藝、礦井設(shè)計(jì)以及相關(guān)作業(yè)規(guī)程；⑤安全管理主要指綜采工作面設(shè)備的配置情況、日常檢查和事故處理能力；⑥政府企業(yè)主要指針對(duì)煤礦安全生產(chǎn)所指定的相關(guān)法制、監(jiān)督能力和機(jī)構(gòu)等[3]。

基于能級(jí)跳躍致因理論建立各個(gè)因子之間的相互關(guān)系模型示意，如圖2所示。

圖2 不同因子之間的相關(guān)關(guān)系模型示意Fig.2 The model of correlation between different factors

由圖2可知，政府企業(yè)對(duì)人本因素的路徑系數(shù)為0.78；政府企業(yè)對(duì)生產(chǎn)管理的路徑系數(shù)為0.56；政府企業(yè)對(duì)技術(shù)管理的路徑系數(shù)為0.63；政府企業(yè)對(duì)安全管理的路徑系數(shù)的0.61；生產(chǎn)管理對(duì)人本因素的路徑系數(shù)為0.54；生產(chǎn)管理對(duì)資源條件的路徑系數(shù)為0.46；技術(shù)管理對(duì)資源條件的路徑系數(shù)為0.52；安全管理對(duì)資源條件的路徑系數(shù)為0.38；資源條件對(duì)人本因素的路徑系數(shù)為0.41。

基于AMOS17.0軟件對(duì)導(dǎo)致煤礦安全生產(chǎn)事故原因的六大因素建立相應(yīng)的分析模型可知，政府企業(yè)對(duì)煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中的日常管理、技術(shù)管理、安全管理等管理層面具有一定的影響程度；與此同時(shí)政府企業(yè)對(duì)人本因素的影響具有正向關(guān)系。通過上述多方位的路徑影響，最終導(dǎo)致對(duì)資源條件的影響。因此，將表1所述的煤礦安全生產(chǎn)致因的關(guān)鍵因素按照?qǐng)D2中的六大因素進(jìn)行具體分類，見表4。

表4 煤礦安全生產(chǎn)致因的具體分類Table 4 Specific classification of coal mine safety production causes

基于DEMATEL算法對(duì)上述6個(gè)影響因子的影響度進(jìn)行計(jì)算，得出不同因子的影響度和原因度，其計(jì)算見表5。

由表5可知，影響度越高對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響性越大，六個(gè)影響因子對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響程度排列順序政府企業(yè)＞生產(chǎn)管理＞技術(shù)管理＞安全管理＞資源條件＞人本因素。表中，影響度為正值代表原因因素，原因度為負(fù)值代表結(jié)果因素；原因因素比結(jié)果因素的影響能力大[4]。因此，綜合分析影響煤礦安全生產(chǎn)的主次因素排列如下：政府企業(yè)—生產(chǎn)管理—技術(shù)管理—安全管理—資源條件—人本因素。

表5 影響因子影響度和原因度計(jì)算結(jié)果Table 5 Calculation results of impact factor and cause factor

2 煤礦安全生產(chǎn)事故的控制策略

基于能級(jí)跳躍成因理論對(duì)影響煤礦安全生產(chǎn)的因子進(jìn)行分析得出，影響煤礦安全生產(chǎn)的主要因素包括有政府企業(yè)的管理、生產(chǎn)管理和技術(shù)管理；次要因素包括有資源條件、人本因素和安全管理。本文將從6個(gè)方面對(duì)煤礦安全生產(chǎn)影響的先后次序指定如圖3所示的控制策略。

圖3 煤礦安全生產(chǎn)控制策略Fig.3 Coal mine safety production control strategy

由圖3可知，針對(duì)煤礦生產(chǎn)特征及主次要影響因素分階段實(shí)時(shí)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的控制，包括有開采準(zhǔn)備階段、生產(chǎn)過程控制階段和事故發(fā)生救援階段。

2.1 開采準(zhǔn)備階段事故控制策略

針對(duì)煤礦開采準(zhǔn)備階段，為保證后期煤礦安全生產(chǎn)需采取如下控制策略。

（1）在對(duì)2016—2019年煤礦安全生產(chǎn)事故進(jìn)行分析，由于政府監(jiān)管不到位、私挖亂采是導(dǎo)致煤礦事故發(fā)生的主要原因，因此需繼續(xù)完成法制建設(shè)和監(jiān)督體質(zhì)。

（2）前期對(duì)煤礦煤層、地質(zhì)以及周圍生產(chǎn)環(huán)境的勘測(cè)十分重要。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在335例安全事故中有223例事故與資源條件相關(guān)，因此，需加強(qiáng)對(duì)資源條件的勘探，將安全事故控制在源頭。

（3）煤礦企業(yè)需加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn)教育，根據(jù)生產(chǎn)需求配置綜采設(shè)備，并定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，合理設(shè)計(jì)綜采工作面的采掘工藝，并將采掘工藝及礦井設(shè)計(jì)方案等通過有關(guān)部門審批后才可投入使用。

2.2 生產(chǎn)過程的安全控制策略

經(jīng)研究，生產(chǎn)管理是僅次于政府企業(yè)影響煤礦安全生產(chǎn)的主要因素。因此，鑒于煤礦綜采工作面相對(duì)惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，在實(shí)際生產(chǎn)中由于組織協(xié)調(diào)、信息溝通不完善容易出現(xiàn)生產(chǎn)組織紊亂、人員管理混亂等情況，繼而導(dǎo)致事故的發(fā)展[5]。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中因加強(qiáng)對(duì)工作人員、綜采設(shè)備、通信系統(tǒng)以及質(zhì)量等進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)控制。此外，還需加強(qiáng)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)過程中潛在隱患進(jìn)行預(yù)測(cè)，并及時(shí)采取相應(yīng)防控措施。

2.3 事故發(fā)生的安全控制策略

一旦發(fā)生安全事故生產(chǎn)，若作業(yè)人員具備扎實(shí)的自救意識(shí)和能力，外部施救方能夠及時(shí)建立積極有效的救援方案可有效降低由事故所導(dǎo)致的損失。因此，煤礦企業(yè)在積極培訓(xùn)作業(yè)人員技能的外還需加強(qiáng)對(duì)其自救技能的培訓(xùn)，并建立切實(shí)可行有效的外部救援方案。

3 結(jié) 論

煤礦安全生產(chǎn)備受作業(yè)人員和煤礦企業(yè)的關(guān)注，為保證煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)需精確掌握各個(gè)影響因素的主次地位。本文基于能級(jí)跳躍致因理論開展煤礦安全生產(chǎn)事故成因分析，并提出安全控制的相關(guān)策略。

（1）影響煤礦安全生產(chǎn)的主要因素包括政府企業(yè)、生產(chǎn)管理和技術(shù)管理；次要因素包括人本因素、資源條件和安全管理。

（2）根據(jù)煤礦生產(chǎn)的不同階段，對(duì)開采準(zhǔn)備階段、生產(chǎn)階段和事故發(fā)生救援階段提出安全控制策略。