一、重大危险源研究现状
目前,国内外对“重大危险源”的分类没有统一的标准,国际劳工组织认为各国应根据具体的工业生产条件,制定适合本国国情的重大危险源辨识标准。标准的定义应反映要解决的当地问题和一个国家的工业模式。参考国内外相关概念和定义,重大工业危险源可以定义为工业活动或设备、设施或场所中客观存在的能量超过临界量的危险物质。工业活动中超过临界量的有害物质包括以下两种情况:
(1)单元内任何一种危险品的数量达到或超过临界数量。
(2)装置内各种有害物质的数量符合要求
式中,qi是单位中危险物质的实际储存量;是Qi标准中规定的危险物质的临界量;n是单位中危险物质的种类数。
二,矿山重大危险源的概念
(一)重大危险源的定义
重大危险源的概念来源于重大事故,是指可能导致重大事故的危险源。在1993年国际劳工大会通过的《防止重大工业事故公约》中,重大事故被定义为“一种意外和突然的事故,如严重泄漏、火灾或爆炸,涉及一种或多种危险物质,并对工人、公众或环境造成直接或延迟的严重损害”。
(2)金属矿山重大危险源的定义
矿山危险源是指矿山生产过程中可能引发事故的生产装置、设备、设施或者生产场所。金属矿山重大危险源的定义根据上述重大危险源的概念及其定义思路,金属矿山重大危险源定义为金属矿山可能造成重大人员伤亡和经济损失的各种矿山危险源。
三。金属矿山危险源的确定
根据某金属矿山近10年的相关技术资料、与相关人员的广泛讨论、现场系统调查分析,提出了采矿车间危险源划分初稿。在征求了矿、车间两级相关领导和技术人员的意见,并经会议审议后,最终形成了划分结果,即整个矿区主要生产系统划分为22个危险源,如表1所示。
表1生产系统危险源分类结果
四。煤矿安全的影响因素
(1)地质条件
本研究采用“三峡YZP法”确定岩体质量系数。“三峡YZP法”是通过岩体完整性U1、岩体强度特性U2、结构面状态和强度特性U3、岩体透水性U4和岩体变形特性U5五个基本因素,经过加权平均综合评价,确定岩体质量系数M。其函数表达式和加权平均模型如下:
其中Si是比例系数;Xi是第I个因子的参数值;Ximax是各因素的最大参数值,用新鲜岩体(石)的平均值表示;Wi为I因子的权重值,满足。根据经验判断和计算结果,给定W=0.3,0.25,0.2,0.1,0.15,根据公式(4)可以得到各种岩体的评价得分:
(2)设备状态
以设备的故障率作为判断设备当前安全状态的标准。故障率越高,设备的安全状况越差,越危险。相反,设备的故障率越低,设备的安全状态越高,设备越安全。以轴速限制装置为例,建立如图1所示的事件树模型。
图1限速装置稳定性事件树分析
在图1中,λ是指限速器的平均维护时间。对于单次使用的设备,如信号灯,是指设备的平均寿命,存储在数据库中,单位为D;可以计算出限速装置当前的可靠度为Q1× G1× E-λ t,故障率为1-Q0× G1× E-λ t,同样,你可以画出其他装置的事件树,计算出它们对应的可靠度。可以获得设备的总故障率。
(3)安全管理
本次研究采用专家打分法,对事故统计分析、安全生产责任制、安全教育、安全技术措施计划、安全生产检查、应急预案和措施、安全管理机构和人员等7项影响矿山安全管理的指标进行打分,总分700分。某金属矿山安全管理评价得分见表2。
表2安全管理评价得分
最后安全管理评价总分640分。
(4)设计的合理性
1、生产系统安全设计评价原则。最小风险设计原则:首先,在设计中应消除危险。如果判断的危害无法消除,应通过选择设计方案将风险降低到规定的可接受水平。
2.设计中的不安全状态。设计中的不安全状况主要有以下几类:①开发布局不合理;(2)超层开采、越界开采或擅自开采保安矿柱;③通风系统的不安全状态;④排水系统的不安全状态;⑤供电系统的不安全状态;⑥改善运输系统的不安全状态;⑦图纸和资料与实际情况严重不符,图纸和资料未按规定填写、收集、整理,与实际情况有较大差距。针对以上设计中的各种不安全状态,请专家打分(1 ~ 100),综合打分结果得出矿井设计的合理状态。
动词 (verb的缩写)危险源重大危险值的确定
本研究采用了常规的统计模型方法和概率模型方法。通过分析每个危险源对人员、经济和环境造成的影响数据,得出每个危险源的平均危害值,然后结合我国《生产安全事故报告和调查处理条例》确定每个危险源的重大危害值。
(一)伤亡模型
1.预计伤亡人数
伤亡期望值是指在人的精神状态良好、设备运行正常、实施正常管理的情况下,一定概率下正常事故的最大伤亡人数。某金属矿山历年各类危险源事故数量和人员伤亡统计见表3。
表3某金属矿事故统计
通过对人员伤亡数据的分析,得到同一危险源的人员伤亡集合x,x服从(Xmin~Xmax)分布,即
可以得出,在同一矿山,在相似的生产环境和正常的生产经营条件下,同一危险源发生事故的最大伤亡值。
其中就有。
收集不同矿山各种危险源的伤亡数据,用上述方法计算不同类型矿山各种危险源的最大伤亡值E(x)。
2.确定重量w。
采用专家打分法确定某一危险源的地质条件、设备状况、安全管理状况和设计合理性四个危险因素的权重。以轴为例,请10位专家打分,最后四位的权重分别为0.072、0.373、0.282、0.273。
3.R值的计算
r代表影响矿井安全的危险因素综合评价系数。通过对N个矿井的地质条件(Qi)、设备状况(Si)、安全管理状况(Gi)和设计合理性(Ji)四个主要危险因素的定量分析,得出
其中i=1,2,3,…,n。
(2)P0值的确定
P0是指在当今社会平均生产条件和正常生产经营条件下,某些危险源引起的事故可能造成人员伤亡的平均最大值。其表达式如下:
根据我国生产安全事故报告和调查处理规定,对P0值进行修正,得到可能造成人员伤亡的J危险源的最大危害值(P0)。
(3)经济损失模型和环境损害模型
采用相同的统计模型法、期望值法、概率模型法和比较分析法,分别计算重大经济损失值E0和严重环境损害值H0。
(4)确定危险源的最大危险值Q
1、人员伤亡、经济损失和环境破坏的比例
采用专家打分法确定各种危险源在事故中造成的人员损失、经济损失和环境破坏的比例,W1、W2、W3。
2.危险源的最大危险值Q
式中,q为危险源的危害值;p为危险源的伤亡值;e为危险源的经济损失值;h是危险源的环境损害值;P0、E0、H0是分别对应于P、E和H的重大危险值。
(5)重大危险源的确定
如果危险源中存在的人员伤亡值P、经济损失值E、环境损害值H中的任意一项等于或超过相应的重大危险源值,则定义为重大危险源;同时,如果小于相应的重大危险源值,当满足公式(10)时,该危险源属于重大危险源:
其中,Q为每个危险源的实际最大危险值或未来将存在的最大危险值。
(六)各作业单元或全矿的安全评价。
如果评价单元内只有一个危险源,则该危险源的危险值为该单元内的总危险值,如果等于或超过相应的重大危险源值,则定义为重大危险源。当评价单元中存在多个危险源时,当满足公式(11)时,评价单元属于重大危险源:
其中q1、q2、...,qn为每个危险源的实际危害值或未来将存在的危害值,数量超过每个危险源对应的重大危害值的2%;Q1,Q2,…,Qn是对应于每个危险源的标准量。
(7)人员伤亡的计算。
统计了一些矿井透水事故的伤亡数据,利用期望值公式计算出矿井伤亡的期望值E,如表4所示。
表4预计伤亡人数
根据以上计算过程,得到P0 = 28。
显然,1、5、10号矿井的伤亡值大于P,因此得出1、5、10号矿井的透水事故是重大危险源的结论。对其余矿井,用同样的方法计算其经济损失,综合人员伤亡和经济损失,得到各矿井的危害值Q。最终计算结果表明,3、6、9号矿井的Q值均大于1,因此这三个矿井的透水事故也属于重大危险源。
不及物动词结论
分析了影响矿山重大危险源的因素,对金属矿山重大危险源评价标准进行了探索性研究,运用统计学原理和比较方法,研究了确定评价标准和评价矿山重大危险源的方法,为矿山管理者的安全管理指明了方向,提供了依据。
本研究所用的期望值法重大危险源判定体系还有许多环节需要改进,如矿难事故中人员、经济、环境损失的数据有限,大量数据处理方法应用不够。因此,矿山危险源人员重大危险源值P0、经济损失重大危险源值E0、环境损害重大危险源值H0的确定可能不符合实际情况,等等,有待今后进一步研究。
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