謝所庫，張 超

(華北科技學(xué)院 安全工程學(xué)院，北京 東燕郊 101601)

0 引言

煤炭行業(yè)職業(yè)危害造成的各種影響無論對企業(yè)還是工人都是巨大的，防治工作必須到位。國外通過采用技術(shù)手段，輔以管理措施，對煤礦的職業(yè)危害進(jìn)行控制。德國根據(jù)不同條件下不同工種的致塵肺時間，采用及時調(diào)換崗位等管理方式，大幅減少塵肺病的發(fā)生。美國對煤礦職業(yè)危害管控的方法采用分級管理的方式。而相對于中國的煤礦職業(yè)危害防治，起步晚，專業(yè)性低，對煤礦職業(yè)危害沒有合適的評價方式，各部分都處于發(fā)展階段。煤礦職業(yè)危害所涉及的評價指標(biāo)數(shù)量比較多，對煤炭作業(yè)場所實施評價時的計算步驟較為復(fù)雜，以及各指標(biāo)體系間所表達(dá)信息內(nèi)容相互交叉的可能性大。目前依然缺少行之有效的礦井職業(yè)危害風(fēng)險評估辦法，這將給職業(yè)健康管理和職業(yè)病防治工作的實施造成較大阻礙，所以對煤炭生產(chǎn)場所的職業(yè)危害進(jìn)行有效辨別和評價是亟待解決的問題。

在煤礦生產(chǎn)場所中，噪聲影響對一線工人的危害不可小覷，是導(dǎo)致一線工人產(chǎn)生職業(yè)病的主要原因之一，礦井空間相對狹小且基本處于封閉狀態(tài)，易產(chǎn)生回聲和共鳴，煤礦井下使用的風(fēng)動機(jī)械和通風(fēng)機(jī)等設(shè)備，產(chǎn)生的高分貝噪聲是人耳難以承受的。在這樣的環(huán)境下長期進(jìn)行工作，不但會對聽力產(chǎn)生影響造成噪聲性耳聾外，而且極大可能引起神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)異常。

我國煤礦職業(yè)危害嚴(yán)重，管理粗放、缺少分類指導(dǎo)，目前我國煤礦行業(yè)還未形成比較完善的煤礦職業(yè)危害評價和分級管理方法。據(jù)統(tǒng)計，煤炭行業(yè)中超過5%的井下一線工人患有職業(yè)性聽力損傷，我國職業(yè)性噪聲引發(fā)的職業(yè)病發(fā)病率達(dá)到10%～12%。井下放炮人員，因為突發(fā)性的巨響易受到驚嚇，會引起神經(jīng)高度緊張或產(chǎn)生心理陰影。高頻噪聲容易造成接收不到報警信號的情況，不能準(zhǔn)確預(yù)測生產(chǎn)事故發(fā)生的征兆，引發(fā)安全生產(chǎn)事故。國外針對噪聲防治方面較早頒布了相關(guān)的法律法規(guī)，并針對減少噪聲危害進(jìn)行了研究。

根據(jù)上述問題，本文將以煤礦職業(yè)危害中的噪聲危害風(fēng)險為重點評價對象，通過層次分析法和模糊數(shù)學(xué)綜合評判法相結(jié)合的方式，篩選礦井職業(yè)危害評價指標(biāo)，構(gòu)建煤礦職業(yè)危害體系，對煤礦噪聲職業(yè)危害進(jìn)行客觀且準(zhǔn)確地評價，實現(xiàn)對煤礦職業(yè)危害的有效控制和管理。

1 煤礦噪聲職業(yè)危害評價體系構(gòu)建

依據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及我國煤礦職業(yè)危害評價報告的基礎(chǔ)上，結(jié)合Delphi法，篩選出合適的煤礦噪聲職業(yè)危害指標(biāo)，建立目標(biāo)層：煤礦噪聲職業(yè)危害體系；準(zhǔn)則層：職業(yè)健康管理、工人自身狀況、生產(chǎn)狀況、環(huán)境因素、噪聲特性、防護(hù)措施，以及26個二級指標(biāo)構(gòu)建的子準(zhǔn)則層，以此形成煤礦噪聲職業(yè)危害體系[1]，見表1。

表1 煤礦噪聲職業(yè)危害體系

2 層次分析法(AHP)的應(yīng)用

2.1 層次分析法的中心思想以及實現(xiàn)過程

錯綜復(fù)雜的問題可以被層次分析法有效分解，形成各種組合因素，繼而劃分成為遞階層次結(jié)構(gòu)。層次中多個因素的相對重要性進(jìn)一步通過兩兩比較進(jìn)行確定，綜合專業(yè)人員的判斷，確定相應(yīng)的應(yīng)對措施以解決目前存在的問題[2]。整個過程反映了人們分解—判斷—綜合的思想特點。

當(dāng)使用AHP方法做出某種評價或者某項決策之時，大致歸納為四個步驟[3]：

(1) 分析各指標(biāo)間相關(guān)性，構(gòu)建遞階層次結(jié)構(gòu)。

(2) 構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣，并檢驗一致性。

(3) 各個要素的相對權(quán)重可以通過判斷矩陣確定。

(4) 通過各指標(biāo)對目標(biāo)層權(quán)重，確定解決方式。

2.2 權(quán)重的計算

2.2.1 構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣

(1) 判斷矩陣的性質(zhì)

0

(2) 兩兩比較的判斷次數(shù)：n(n-1)/2。

(3) 一致性檢驗方法

① 計算一致性指標(biāo)C.I.

(1)

(2)

式中，(AW)i表示向量AW的第i個分量。

② 計算一致性比例

(3)

兩兩比較的方式是結(jié)合1-9標(biāo)度法對各個指標(biāo)之間相對重要性來進(jìn)行，以此來確定兩兩比較判斷矩陣。

2.2.2 計算權(quán)重值

利用 MATLAB 軟件確定各指標(biāo)權(quán)重，對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗，求出最大特征值λmax，其結(jié)果見表2。

表2 準(zhǔn)則層判斷矩陣

其中準(zhǔn)則層相對于目標(biāo)層的權(quán)重為A=(0.33，0.15，0.06，0.07，0.15，0.24)，通過分析準(zhǔn)則層判斷矩陣滿足一致性檢驗，同理計算出子準(zhǔn)則層的權(quán)重，見表3。

表3 子準(zhǔn)則層權(quán)重

其中，子準(zhǔn)則層指標(biāo)對準(zhǔn)則層指標(biāo)的權(quán)重分別為：

職業(yè)健康管理 A1=(0.15，0.14，0.14，0.14，0.14，0.15，0.14)

工人自身狀況 A2=(0. 15，0. 17，0. 15，0.17，0.18，0.18)

生產(chǎn)狀況 A3=(0. 34，0. 33，0. 33)

環(huán)境因素 A4=(0. 33，0.33，0. 34)

噪聲特性 A5=(0. 33，0. 33，0. 34)

防護(hù)措施 A6=(0. 17，0. 16，0. 17，0. 50)

3 模糊綜合評判法的應(yīng)用

3.1 模糊綜合評判法

模糊綜合評判法是一種綜合性的評判方法[4]，基于模糊數(shù)學(xué)，能夠把定性問題定量化。模糊綜合評判法優(yōu)點在于能夠避免主觀判斷取值，能夠在相對模糊的狀態(tài)下做出評價，通過隸屬度理論，對受到多種因素制約的對象進(jìn)行綜合考慮[5]。模糊綜合評判法在面對難以量化的問題時能夠有效處理，體現(xiàn)出系統(tǒng)性強(qiáng)的特點，對評價結(jié)果一目了然[6-7]。

3.2 模糊數(shù)學(xué)模型的建立

3.2.1 建立評價因素集

對煤礦噪聲職業(yè)危害狀況進(jìn)行綜合評價，確定評價集為：

V={v1，v2，v3，v4，v5}={優(yōu)，良，中，差，很差}

表4 煤礦噪聲職業(yè)危害等級評價

3.2.2 建立模糊評價矩陣

對指標(biāo)進(jìn)行評價，以確定評價對象對評價集元素的隸屬度，可得到模糊評價矩陣[8-9]。針對某煤礦的職業(yè)危害評價報告利用專家調(diào)查法，由 10位專家對該煤礦噪聲職業(yè)危害狀況進(jìn)行評價，構(gòu)成單因素模糊評價矩陣[10]。

職業(yè)健康管理單因素評價矩陣R1：

工人自身狀況單因素評價矩陣R2：

生產(chǎn)狀況單因素評價矩陣R3：

環(huán)境因素單因素評價矩陣R4：

噪聲特性單因素評價矩陣R5：

防護(hù)措施單因素評價矩陣R6：

3.2.3 建立模糊綜合評價

通過各指標(biāo)的權(quán)重集Ai與單因素評價矩陣Ri可得出相應(yīng)指標(biāo)的模糊綜合評價：

B1=A1·R1=(0.213，0.358，0.273，0.099，0.057)

B2=A2·R2=(0.198，0.327，0.234，0.119，0.122)

B3=A3·R3=(0.266，0.368，0.233，0.100，0.033)

B4=A4·R4=(0.266，0.333，0.301，0.066，0.034)

B5=A5·R5=(0.099，0.166，0.366，0.235，0.134)

B6=A6·R6=(0.267，0.351，0.249，0.117，0.016)

將上述評價結(jié)果視為多個單因素評價集組成的模糊綜合評價矩陣B，則該煤礦噪聲職業(yè)危害評價為：

C=A×B=(0.2135，0.3217，0.2749，0.1245，0.0654)

3.3 模糊綜合評判結(jié)果

通過煤礦噪聲職業(yè)危害等級評價各評分區(qū)間的中間值選定煤礦噪聲職業(yè)危害等級參數(shù)，確定為：95，85，75，65，30。綜合評價結(jié)果為：F=0.2135×95+0.3217×85+0.2749×75+0.1245×65+0.0654×30=78.299

通過分析，對比煤礦噪聲職業(yè)危害評價等級表確定該礦的煤礦噪聲危害程度屬于“中”。

4 結(jié)論

(1) 根據(jù)煤礦企業(yè)職業(yè)危害健康管理狀況、工作場所環(huán)境特點以及工人自身狀況，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等總結(jié)并篩選出6類26個煤礦噪聲職業(yè)危害影響因素，并構(gòu)建煤礦噪聲職業(yè)危害體系。

(2) 通過層次分析法構(gòu)造判斷矩陣并計算各指標(biāo)權(quán)重值，再根據(jù)模糊綜合評判法應(yīng)用于煤礦噪聲職業(yè)危害體系，進(jìn)行煤礦噪聲職業(yè)危害評價，確定該礦的危害程度屬于“中”。煤礦噪聲能夠?qū)γ禾科髽I(yè)造成一定的影響，必須采取防控措施進(jìn)行遏制。根據(jù)以上分析可以得出首先要從職業(yè)健康管理與防護(hù)措施兩方面入手，一是要嚴(yán)格執(zhí)行管理制度、加強(qiáng)噪聲危害監(jiān)測力度、提高一線工人職業(yè)危害培訓(xùn)率以及作業(yè)場所警示標(biāo)示數(shù)量；二是及時維護(hù)及更新作業(yè)場所吸聲消聲裝置，加強(qiáng)一線工人個體防護(hù)設(shè)備。從中可以看出本方法對需要管控的煤礦噪聲職業(yè)危害因素更具有針對性、系統(tǒng)性、科學(xué)性。

(3) 若進(jìn)行下一步的研究，能夠?qū)γ旱V噪聲職業(yè)危害體系加以完善，且能夠?qū)γ旱V噪聲職業(yè)危害體系分級管理奠定基礎(chǔ)。