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东北大学硕士学位论文 摘要 地质勘查作业危险源辨识与控制 摘要 通过对危险源辨识和事故致因理论的研究，认识到危险源的普遍存在。安全 本身是一个相对的概念，而危险则是一种客观存在。加强对危险源辨识和评价工 作的研究，争取最大限度的控制和消除危险源，预防事故的发生是全社会的共同 目标。 进入二十一世纪以来，国家对矿产资源储量的控制程度明显滞后于经济发展 的需要。地质勘查工作是增加矿产储量，减少能源危机的有效手段。全国每年因 事故死亡的人数超过1 3 万人造成的经济损失约2 5 0 0 亿元，安全生产形势极为 严峻。加强地质勘查作业危险源辨识与控制的研究，对保护从业人员的身心健康， 扩大矿产资源储量具有积极的促进作用。 本文立足于地质勘查作业，积极探索危险源控制的有效措施，取得了阶段性 的成果。论文的第一部分概述了危险源辨识评价的理论基础和研究现状，简要介 绍了地质勘查工作的任务和生产工艺。明确了危险源辨识与控制的范围。第二部 分重点论述了危险源辨识、评价的实践研究工作。通过制定危险源辨识与评价 表，对坑探作业等1 2 方面共2 6 3 项危险源进行辨识与评价，制定了地质勘查作 业危险源的分级方法，确定了坑探作业和钻探作业等八项危险性较大作业。在综 合运用研究成果指导生产实践的一年多时问里，有效的预防了多起事故的发生， 取得了事故为零的成效。 在危险源的控制方面，根据危险源普遍存在和事故是可以预防的基本原理， 采用各种安全技术和安全管理措施，根据危险源不同的存在方式和危害形式，加 强危险源控制工作，实现有效监督危险源、控制危险源。最终实现消除危险源， 实现地质勘查作业安全的目标。 关键竭：地质勘查作业危险源辨识危险源控制 1 - 东北大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ed i s c r i m i n a t i o na n dc o n t r o lo f d a n g e r o u ss o u r c e s i ng e o l o g i c a lx p l o r a t i o n a b s t r a c t b a s e do nr e s e a r c h i n gt h ed i s c r i m i n a t i o no fd a n g e r o u ss o u r c e sa n dt h ec a u s e so f a c c i d e n t s i ti sr e c o g n i z e dt h a td a n g e r o u ss o u r c e sa r ew i d e s p r e a d t h e “s a f e t y i t s e l f i sa r e l a t i v ec o n c e p t i o n ，a n dd a n g e ri sa no b j e c t i v ee x i s t e n c e s t r e n g t h e n i n gt h er e s e a r c ho f t h ed i s c r i m i n a t i o na n do v a l u a l i o no fd a n g e r o u ss o n y c e s ，s t r i v i n gt oc o n t r o lu l m o s t l ya n d e l i m i n a t et h ed a n g e r o u ss o u r c e s t h e s ea r ec o n l n l o na i mo f t h ee n t i r es o c i e t y s i n c e2 1 t hc e n t u r y , i ti so b v i o u si no u rc o u n t r yt h a tt h ec o n 仃o ld e g r e e so fm i n e r a l r e s o u r c e sl a gt h er e q u i r e m e n to fe c o n o m i cd e v e l o p m e n t t h eg e o l o g i c a le x p l o r a t i o ni s a l le f f e c t i v ew a yt oi n c r e a s et h em i n e r a lr e s e r v e sa n dd e c r e a s ee n e r g yc r i s i s ，i nn a t i o n w i d e , t h en u m b e ro f d e a dp e o p i er e l a t e dt oa c c i d e n t se x c e e db y1 3 0 ，0 0 0 ，a n de c o n o m i e l o s sc o u n t r o u g h l y ￥2 5 0 ，0 0 0 ，0 0 0 ，0 0 0 s a f e t y s i t u a t i o ni su t m o s t r i g o r o u s s t r e n g t h e n i n gt h er e s e a r c ho fd i s c r i m i n a t i o na n dc o n t r o lo fd a n g e r o u ss o x l r c e $ i n g e o l o g i c a le x p l o r a t i o nh a sp o s i t i v ep r o m o t i v ee f f e c t i nt h ed i r e c t i o no fg e o l o g i c a le x p l o r a t i o n ，t h i sp a p e re x p l o r e dp o s i t i v e l yt h ee f f e c t i v e m e a s u r eo fc o n t r o l l i n gt h ed a n g e r o u ss o u r c e s a n dg a i n e dss t a g e da c h i e v e m e n t n l e f i r s ts e c t i o no f t h i sp a d e rs u m m a r i z e dt h et h e r o t i c a lb a s e m e n ta n dr e s e a r c h i n gs t a t u sq u o o ft h ed i s c r i m i n a t i o i la n de v a l u a t i o no fd a n g e r o u ss o u r c e s ，i n t r o d u c e db r i e f l yt h et a s k a n dt e c h n o l o g yo fg e o l o g i c a le x p l o r a t i o n ，a n dd e f i n e dt h er a n g eo ft h ed i s c r i m i n a t i o n c o n t r o lo fd a n g e r o u ss o n r c e st h es e c o n dd i s c u s s e dt h ep r a c t i c a lr e s e a r c ho ft h e d i s e r i m i n a t i o na n de v a l u a t i o no fd a n g e r o u ss o u r c e s t h r o u g hm a k i n gt h et a b l e “t h e d i s c r i m i n a d o na n de v a l u a t i o n o fd a n g e r o u ss o u r c e s ”t h i sp a p e rd i s c r i m i n a t e da n d e v a l u a t e d2 6 3d a n g e r o u ss o u r c e si n c l u d i n g1 2 a s p e c t sa sp i t t i n ge t c ，d r a f t e dac l a s s i f i e d m e t h o do f d a n g e r o u ss o u t c c si ng e o l o g i c a le x p l o r a t i o n , a n dd e f i n e d8w o r k sp o s s e s s i n g h i g h e rd a n g e r t h r o u g hay e a rt h a ta p p l y i n gs y n t h e t i c a l l yt h er e s e a r c ha c h i e v e m e n tt o g u i d ep r a c t i c e ，a ne f f e c tt h a tt h ea c c i d e n ts e r v e da sn a u g h tw a sg a i n e d ，a n dt h ee n t i r e l e v e lo f s a f e t yw a sp r o m o t e da n di m p r o v e d i nr e s p e c to fc o n n o l l i n gd a n g e r o u ss o u r c e s ，a c c o r d i n gt ot h eb a s i cp r i n c i p l et h a t d a n g e r o u ss o u r c e se x i s tw i d e s p r e a d l ya n da c c i d e n t sm a yb ep r e v e n t e d ，t h es a f e t y t e c h n o l o g ya n ds a f e t ym a n a g i n gm e a s u r es h o u l db es y n t h e t i c a l l ya p p l i e d a c c o r d i n gt o d i f f e r e n te x i s t i n gp a t t e r na n de n d a n g e r i n gf o r m ，b yw a yo fs t r e n g t h e n i n gt h ec o n t r o lo f d a n g e r o u ss o u r c e s ，t h e yc a nb es u p e r v i s e d 。c o n t r o l l e da n de l i m i n a t e d t h es a f e t ya i mi n g e o l o 最c a ie x p l o r a t i o nc i 1b ef i n a l l ya c h i e v e d 、 k e yw o r d s ：g e o l o g i c a le x p l o r a t i o n ，d i s c r i m i n a t i o no fd a n g e r o u ss o u r c e ，c o n t r o lo f d a n g e r o u ss o u r c e 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取 得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学 位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ，1 、1 小 学位论文作者签名：勿y1 纠卜 日期：2 0 0 5 年8 月1 9 曰 v 另外，如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为 同意。 学位论文作者签名 签字日期： 导师签名： 签字日期： 孚 乏日纱阴 氰 年 签 者 加 作 ： 文 期 沧位学 日 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 引言 现代工业文明在给人们的生活带来便利、舒适的同时，也给人类自身带来了 一定的危险，以创造财富为目的的工业化生产过程潜藏着很大的危险性。一旦发 生事故，将会对企业造成重大的经济损失，对从业人员带来人身伤害甚至付出生 命的代价。因此，如何预防工业事故已成为各国社会、经济和技术发展的重点研 究对象之一。 危险源辨识、评价与控制正是在这样的背景下应运面生的。 最初的危险性评价发源于2 0 世纪3 0 年代的保险业。企业的危险性评价则从 化工行业开始，始于2 0 世纪6 0 年代。1 9 6 4 年，美国道化学公司最先推出适用于 化工企业的火灾爆炸危险性评价方法，即著名的道氏火灾爆炸指数法。1 9 9 4 年， 道化学公司在几经修订的基础上，推出了道氏火灾爆炸指数法的第7 版。 作为一种经济而洁净的能源，电能在全世界得到了广泛的应用，其中的核电 站更是因为它的高效性而受到了各国政府的青睐，但人们对它的安全性更是十分 关心。为了准确评价核电站的安全性，2 0 世纪6 0 年代末，人们开发了概率安全评 价方法，即定量风险评价方法。f a r m e r 最先提出概率安全评价思想。1 9 7 4 ，美国 的r a s m u s s e n 教授领导的研究小组发表了“商用核电站轻水反应堆的风险评价” 报告，即著名的w a s i - i - 1 4 0 0 报告。它第一次成功垃运堵事件树分析( e t a ) 和故 障树分析( f t a ) 方法，对核电站风险进行了定量分析和计算，并与已经存在的社 会风险进行了比较。这在安全分析史上是个重要的里程碑。在过去的2 0 多年里， 概率风险评价方法在核电和宇航等行业得到了较快的推广。 我国的危险性评价工作起步于2 0 世纪8 0 年代初期。1 9 8 8 年，机械电子部制 订了“机械工厂安全性评价标准”。1 9 9 2 年，化工部劳保所制订了化工厂危险程度 分级方法。目前，石油、化工、军工、航空等行业都制订了各自的安全评价标准。 需要特别提出的是，为了加强对我国重大危险源的管理与控制，有效防止重大工 业事故的发生，1 9 9 2 年国家科委将“重大危险源的评价与宏观控制技术研究”列 为国家“八五”科技攻关计划的内容。1 9 9 8 年2 月5 日，劳动部颁发了“建设项 目( 工程) 劳动安全卫生预评价单位资格认可与管理规则”和“建设项目( s i 程) 劳动安全卫生预评价管理办法”两部法规。根据这两项法规，今后所有国家大中 型建设项目，在工程可行性研究阶段，都必须进行建设项目劳动安全卫生预评价。 僵目前有关安全评价，尤其是定量安全评价的中文资料在办内十分缺乏。因此， 1 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 要求我们安全工作者立足于不同的行业，积极进行不同行业的安全评价实践活动， 积累出丰富的安全技术资料，共同促进我国安全评价事业的发展。 1 2 国内外研究现状 1 2 ，1 危险源辨识理论 系统中危险源的存在是绝对的，任何工业生产系统中都存在许多危险源。受 实际人力、物力等方面因素的限制，不可能彻底消除或完全控制危险源，只能集 中有限的入力、物力消除或控制危险较大的危险源。当危险源危险性很小可以被 忽略时，常常不采取控制措旌。在危险性评价的基础上，按其危险性的大小把危 险源排序，为确定采取控制措施的优先次序提供依据。 按照一般意义上的理解，应该在危险源辨识的基础上进萼亍危险源的危险性评 价，并根据危险源危险性评价的结果采取危险源控制措旌。但在实际工作中，这 三项工作并非严格地按照这样的程序分段独立进行，而是相互交叉、相互重叠进 行的。它们之间的关系如图1 1 所示。 图1 1 危险源辨识、评价与控制关系示意图 f i g 1 1t h er e l a t i o ns k e t c ho f d i s c r i m i n a t i o n ，e v a l u a t i o na n dc o n ( r o o f d a n g e r o u ss o u r c e s 1 、危险源辨识 危险源辨识( h a z a r di d e n t i f i c a t i o n ) 是发现、识别系统中危险源的工作。这是 一件非常重要的工作，它是危险性评价的基础，只有在辨识了危险源之后，才能 进一步考虑如何对危险源进行评价以及采取措施控制危险源。 危险源是指可能导致事故的潜在的不安全因素嘲。按照危险源的定义，生产、 生活中出现的许多不安全因素都是危险源。因此，危险源种类繁多、数量浩大， 不便于对其进行实践研究工作，需要对其做迸一步的分析、评价等研究工作。 2 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 1 9 9 5 年东北大学的陈宝智教授根据危险源在事故发生、发展过程中的不同作 用，提出将危险源划分为第一类危险源和第二类危险源的观点。得到了安全界的 一致认同。 ( 1 ) 第一类危险源吲 根据能量意外释放论，事故是能量或危险物质的意外释放，作用于人体的过 量能量或干扰人体与外界能量交换的危险物质是造成人员伤害的直接原因。于是， 把系统中存在的、可能发生意外释放的能量或危险物质称作第一类危险源。 在地质勘查作业中，第一类危险源主要包括坑道探矿施工中使用的炸药、雷 管、压力气瓶，钻探机械、运输车辆、充满窒息性气体的容器和探矿盲巷道、矿 井积水的老空区等。 ( 2 ) 第二类危险源 在生产过程中，为了利用能量，让能量按照人们的意图在系统中流动、转换 和做功，必须采取措施约束、限制能量，即必须控制第一类危险源。但约束限制 能量的措施可能失效而发生事故。把导致能量或危险物质的约束或限制措施破坏 或失效的各种不安全因素称为第二类危险源。从系统安全的观点来考察，使能量 或危险物质的约束、限制措旋失效、破坏的因素，即第二类危险源，包括人、物、 环境三个方面的问题。 在地质勘查作业中第二类危险源主要包括作业人员操作失误、安全管理欠缺 及安全设备设施失效等。 第一类危险源是事故发生的前提，它在发生事故时释放出的能量或危险物质 是导致人员伤害或财产损失的能量主体，并决定事故后果的严重程度。第二类危 险源是第一类危险源导致事故的必要条件，并决定事故发生可能性的大小。两类 危险源的危险性共同决定了危险源的危险性。第一类危险源是固有的，第二类危 险源的危险性随着技术水平、管理水平及人员素质的不同而不同，是可变的。两 者的危险性决定了系统危险性。 2 、影响危险源危险性的因素 ( 1 ) 危险物质本身的因素 物质本身因素包括物质的危险特性( 如可燃性、爆炸性、有毒性和腐蚀性) 、 物质的物理化学性质( 如扩散性能、闪点、燃点、燃烧热、饱和蒸汽压、燃烧极 限和爆炸极限、沸点和熔点、密度) 等。 物质的危险特性对事故的可能伤害形式产生直接影响。具有可燃、爆炸性的 物料一旦发生事故，由于热辐射、爆炸波和爆炸产生的碎片的作用，将导致邻近 3 东北大学硕士学位论文第一章绪论 范围内的人员伤亡和财产损失；有毒有害性的物料只对人员产生伤害，但有可能 由于人员伤害后诱导其它事故的发生：腐蚀性的物料对设备和人员均能够产生伤 害，其中对设备的腐蚀会导致设备的结构受损而增加事故发生的可能性。 ( 2 ) 危险物质的数量 对于任何单元，其工艺中所含火灾、爆炸或有毒物质数量的大小，直接关系 到事故发生时的后果严重程度。很明显，危险源所含危险物质的数量越多，其危 险程度就越大。长期地或临时地生产、加工、搬运、使用或贮存危险物质，且危 险物质的数量等于或超过临界量的单元时就被称为重大危险源【3 0 。 ( 3 ) 生产工艺危险性 生产工艺危险性主要包括工艺的生产形式、生产物质的输送方式、工艺过程 中的温度、压力、加热方式以及工艺所在场所等因素。 3 、危险源危险性的控制措施 ( 1 ) 危险性控制的技术措旌 危险性控制措施包括危险性控制的技术措施和管理措施。工程技术措施是控 制第一类危险源的基本措施，它包括防止事故发生的安全技术和避免或减少事故 损失的安全技术两类。防止事故发生的安全技术包括消防危险源、限制能量或危 险物质及隔离等；避免或减少事故损失的安全技术包括个体防护、设置薄弱环节 及救援等措施。 ( 2 ) 危险性控制的管理措施 危险性控制的管理措旌有安全制度的完善及落实( 安全管理制度、安全操作 规程、安全培训教育制度、事故管理制度、维修和保养制度等) 、员工的安全态度、 技术水平、安全组织机构、企业内部的事故应急预案等。 1 2 12 事故致因理论 事故是人们在实现箕目的的行动过程中，突然发生的、迫使其有目的的行动 暂时或永远终止的一种意外事件。事故的发展可归纳为三个阶段：孕育阶段、生 长阶段和损失阶段。研究和学习系统安全工程首先必须掌握事故理论，了解生产 中的危险是怎样变成事故的。了解事故的涵义、分类及构成要素：事故的影响因 素和原因；事故模式理论；事故发展阶段、特性、法则及预防原则。只有掌握这 种理论，才能进一步掌握事故控制技术。 事故的产生可分为由于自然界的因素影响以及非自然界的因素影响两类。后 者也被称为人为的事故。目前认为，事故是由于物的不安全状态或者操作者的不 4 东北大学硕士学位论文姜一章结论 范围内的人员伤亡和财产损失：有毒有害性的物料只对人员产生伤害，但有可能 由于人员伤害后诱导其它事故的发生：腐蚀性的物料对设备和人员均能够产生伤 害，其中对设备的腐蚀会导致设备的结构受损而增加事故发生的可能性。 ( 2 ) 危险物质的数量 对于任何单元，其工艺中所含火灾、爆炸或有毒物质数量的大小，直接关系 到事故发生时的后果严重程度。很明显，危险源所含危险物质的数量越多，其危 险程度就越大。长期地或临时地生产、加工、搬运、使用或贮存危险物质，且危 险物质的数量等于或超过临界量的单元时就被称为重大危险源p q 。 ( 3 ) 生产工艺危险性 生产工艺危险性主要包括工艺的生产形式、生产物质的输送方式、工艺过程 中的温度、压力、加热方式以及工艺所在场所等因素。 3 、危险源危险性的控制措施 ( 1 ) 危险性控制的技术措施 危险性控制措麓包括危险性控制的技术措施和管理措施。工程技术措施是控 制第一类危险源的基本措施，它包括防止事故发生的安全技术和避免或减少事故 损失的安全技术两类。防止事故发生的安全技术包括消防危险源、限制能量或危 险物质及隔离等；避免或减少事故损失的安全技术包括个体防护、设置薄弱环节 及救援等措旎。 ( 2 ) 危险性控制的管理措施 危险性控制的管理措施有安全制度的完善及落实( 安全管理制度、安全操作 规程、安全培训教育制度、事故管理制度、维修和保养制度等) 、员工的安全态度、 技术水平、安全组织机构、企业内部的事故应急预案等。 1 2 2 事故致因理论 事故是人们在实现其目的的行动过程中，突然发生的、迫使其有目的的行动 暂时或永远终止的一种意外事件。事故的发展可归纳为三个阶段：孕育阶段、生 长阶段和损失阶段。研究和学习系统安全工程首先必须掌握事故理论，了解生产 中的危险是怎样变成事故的。了解事故的涵义、分类及构成要素；事故的影响因 素和原因；事故模式理论；事故发展阶段、特性、法则及预防原则。只有掌握这 种理论，才能进一步掌握事故控制技术。 事故的产生可分为由于自然界的因素影响以及非自然界的因素影响两类。后 者也被称为人为的事故。目前认为，事故是由于物的不安全状态或者操作者的不 者也被称为人为的事故。目前认为，事故是由于物的不安全状态或者操作者的不 4 、 东北大学硕士学位论文第一章绪论 安全行为引起的。它是行为、物质、环境等诸因素的多元函数。影响事故是否发 生的主要因素有四项：人、物、环境和管理。 1 、人的原因主要指人的不安全行为，人的不安全行为是事故的重要致因。 2 、物的原因主要指物的不安全状态，物的不安全状态是构成事故的物质基础。 没有物的不安全状态，就不可能发生事故。物的不安全状态构成生产中的隐患和 危险源。当它满足一定条件时就会转化为事故。 3 、管理的原因是指管理的缺陷。管理上的缺陷是事故的间接原因，是事故的 直接原因得以存在的条件。 4 、环境的原因同样是不容忽视的。不安全的环境是引起事故的物质基础。它 是发生事故的原因之一。 1 2 2 1 事故法则 事故法则即事故的统计规律，又称1 ：2 9 ：3 0 0 法则。即在每3 3 0 起事故中， 会造成死亡重伤事故1 次，轻伤、微伤事故2 9 次，无伤事故3 0 0 次。这一法则是 美国安全工程师海因里希( h w h e i n r i c h ) 统计分析了5 5 万起事故提出的，这一 规律得到安全研究人员的普遍承认。 事故法则在提示事故发生规律的同时也告诉人们，要消除1 次死亡重伤事故 以及2 9 次轻伤事故，必须首先消除3 0 0 次无伤事故。也就是说，防止灾害的关键， 不在于防止伤害本身，而是要从根本上防止事故的发生为原则。安全工作必须从 基础抓起，如果安全基础工作做得不好，小事故不断，就很难避免大事故的发生。 1 2 2 2 事故模型理论 事故模型理论是人们对事故机理所作的逻辑抽象或数学抽象，是描述事故成 因、经过和后果的理论，是研究人、物、环境、管理及事故处理这些基本因素如 何作用而形成事故、造成损失的。目前，世界上有代表性的事故模式理论有十几 种，对我国影响较大的有事故因果理论、多米诺骨牌理论、系统理论和轨迹交叉 论等。 1 2 3 危险性评价原理 1 2 3 1 安全的概念及其特征 安全，一般被理解为“没有危险，不受危协和不出事故的状态”。“安全” 是人们最常用的词汇，“安”字指不受威胁，没有危险，可谓无危则安；“全字 指完满、完整、齐备或指没有伤害、无残缺、无损坏、无损失等，可谓无损则全。 生产过程中的安全通常是指物( 设备或财产) 不受到破坏和损失，人不受到伤害 5 东北大学硕士学位论文第一章绪论 ( 死伤或职业病) 的状态。然而，人们在实践中发现，绝对的“没有危险，不受 危协”是不可能的，面“不出事故的状态”也只是一个概率事件，难以严格确定。 美国安全工程师学会( a s s e ) 编写的安全专业术语辞典以及英汉安全 专业术语辞典中，赋予安全一个较为科学的定义：“安全意味着可以容忍的风险 程度，比较地无受损害之忧和损害概率低的通用术语”。著名安全专家a 库尔曼在 安全科学导论中进一步指出：“安全的定义包含着危险和危急所引起的可能的 损害不会发生的可信程度”。 2 1 日本著名安全专家井上威恭指出：“安全系指判明的 危险性不超过允许的限度。”【2 8 综上所述，安全只是一个相对的概念；安全本身包含着一定的损伤；安全要 通过系统的危险性与允许的限度相比较来确认；安全是主观认识对客观实在的反 映。安全的本质是反映人、物和人与物的关系，并使其实现协调运转。 1 , 2 3 。2 危险及危险性评价 危险是发生意外事故的可能性。由于在任何生产活动中，这种可能性都只有 大小而无有无之分，因此从防御事故的角度看，危险是绝对的。当系统发生事故 的可能性很低或主观上认为很低时，人们认为系统是安全的。所以，危险并不是 安全的反意词。 危险性，是描述系统危险程度的客观量，是描述系统危险引发事故的概率和 事故后果的严重性的客观量。系统危险性h 、损伤的概率p d 允许的安全限度h 。 间的关系为： 日= ，c 附，= 仨竺：柔萎萎萎 危险源是导致事故的潜在的不安全因素。危险性是指某种危险源导致事故、 造成人员伤亡或财产损失的可能性。系统中往往有许多危险源，系统危险性是对 系统中危险源危险性的综合评价。危险j 1 生评价又称风险评价，或安全评价，它是 指以实现系统的安全为目的，按照科学的程序和方法，对系统中的危险因素和可 能发生的事故类型进行系统辨识，对各种事件发生的概率进行估计，对事故造成 的人员伤亡和财产损失进行分析和计算，据此判断系统的整体安全性能否接受。 如果不能接受，则提出能有效降低危险性的预防措施。危险性评价的结果是系统 的危险程度或系统发生危险的可能性，其目的是尽可能降低事故率和财产损失， 并获得最优的安全投资效益。 罗韦( w d r o w e ) 在危险性分析一书中为危险性评价所下的定义如 6 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 图1 2 所示。弘刈 危险性评价包括确认危险性和评价危险程度两个方面。危险性确认在于辨识 危险源和定量来自危险源的危险性。即使是定性辨识，能概略地区别危险源的危 险程度也是必要的。当然，更为精确的明确事故发生概率的大小及后果严重度。 确认系统的危险性需对危险性进行反复校核，以充分确认危险程度。对采取控制 措施后仍然存在的危险源的危险性再进行评价，以确认危险是否可以被接受。 危险性评价 危险性确认 危险性辨识 ( 观察) 1 新危险源 2 危险源变 化 危险性定量 ( 确认) 1 ，发生概率 2 。后果严重 度 危险度评价 危险源控制 ( 确认) 1 降低危险 2 消除危险 允许界限 ( 设定) 社会允许 危险 图1 2 危险性评价内容不意图 f i g 1 2t h ec o n t e n ts k e t c ho f e v a l u a t i o no f d a n g e r 系统危险性评价的根本任务是探求系统安全运行的规律和结果，以便于发现 危险源，并通过采取控制措施，降低危险源的危险性，从而保证系统安全、高效 地运行。系统危险性评价的应用领域非常广泛，系统种类繁多，特性各异，评价 方法多种多样，但系统危险性评价的原理却是相同的。 1 、相关原理 相关是两种或两种以上客观现象之间的依存关系。对自变量和因变量依存关 系密切程度的研究称为相关性分析。相关性分析能透过错综复杂的现象，测定其 相关程度，提示其内在联系，由于安全评价不能通过实验方法进行，所以相关性 分析就显得特别重要。利用事故发展过程中的相关性进行评价时，如能找到一个 或几个与评价对象密切相关的、可控的因子，或者是可以预先知道其变化情况的 变量，利用历史数据建立起它们与评价对象之间的数学模型会收到较好的评价效 果。 7 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 相关原理有助于指导评价者深入研究评价对象与相关事物的关系，有助于评 价者对评价对象所外环境进行全面分析，因此，相关原理是系统因果评价的理论 基础。 2 、类推与概率推断评价原理 如果两个不同事物之间的相互联系规律是已知的，则可以利用先导事件的发 展概率来评价迟发事件的发展趋势，这就是所谓的类推评价。 类推评价的前提条件就是寻找类似事件。对安全管理而言，不管技术如何进 步，管理如何先进，而安全原理，事故发生与预防原理却是不变的。类推法是经 常使用的一种安全评价方法，类推法的种类及其应用领域取决于评价事件与先导 模型之间的联系性质。具体推算方法有平衡推算法、代替推算法、因素推算法、 抽样和典型推算法和比例推算法。 3 、惯性原理 可以说没有一种事物的发展与其过去的行为没有联系，任何事物的发展都带 有一定的延续性，这个特点称为惯性。惯性表现为趋势外推、惯性大小和延续性。 利用事物发展具有惯性这一特点进行评价是有条件的，般以系统的稳定性 为前提。但是由于生产环境非常复杂。系统的安全性又易受备种偶然因素的影响， 所以绝对稳定的系统是不存在的。因此在应用惯性原理进行安全评价时，一方面 要抓住惯性发展的主要环节，另方面还要研究可能出现的偏离现象和偏离程度。 这三个基本原理是人们经过长期研究和实践后总结出来的，在实际的评价过 程中，人们用上述原理指导分析评价，并加以综合应用。在掌握了评价的基本原 理后，人们可以建立正确的思维程序，遵循科学的评价原理，做出令人信服的评 价工作。 1 2 4 安全评价方法 1 2 4 1 安全评价的定义和意义 安全性评价也叫危险性评价，是通过运用系统的、科学的工程技术手段，对 所研究系统中存在的危险源及其控制措施的评价，客观地描述系统的危险程度， 从而指导人们先行采取措旌降低系统约危险性的一种方法。 安全评价起源于2 0 世纪3 0 年代美国的保险行业。6 0 年代初，美国道化学公 司公开发表了火灾爆炸物指数法以来，德、英、荷兰、日本、中国先后提出了多 种评价方法，目前国内外使用的安全评价方法也达几十种，安全评价的类型也从 初期的定性评价扩展为半定量和定量评价。 r 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 危险源的安全评价包括对危险源自身危险性的评价和对危险源控制措施效果 的评价两方面的问题。其核心在于通过对危险源及危险源控制措施的综合评价， 客观地描述危险源的危险程度，从而指导人们有针对性的采取措施，使系统的整 体危险性降低到可接受水平以下。 安全评价有助于政府安全监督部门对企业的安全生产实行宏观控制；有助于 保险部门对企业灾害风险管理；有助于提高企业管理水平，达到变事故后处理为 事故前预测，变纵向单科管理为全面管理，变盲目管理为目标管理，从而实现企 业安全工作的科学化、系统化和标准化。安全评价的基本程序包括评价前的准备， 系统内危险源的辩识和分析，危险的定量化，制定安全对策措施及综合评价。 1 2 4 2 安全评价方法的分类 1 、按照评价实施的时期不同，分为危险性预评价和现有系统危险性评价 根据危险性评价对于系统寿命的相应阶段，危险性评价可以分为危险性预评 价和现有系统危险性评价两大类。 危险性预评价是在系统开发、设计阶段进行的危险性评价。它是一种事前评 价，目的是预测系统在未来的安全状况。现有系统的危险性评价是在系统建成以 后的运转阶段进行的系统危险性评价。其目的在于了解系统的现实危险性，为进 一步采取降低危险性的措施提供依据。现有系统危险性评价方法分为统计评价和 预测评价两种。 2 、按照评价实施过程的不同特点，分为定性危险性评价与定量危险性评价 危险性评价方法有定性评价方法和定量评价方法之分。这里所谓的定性、定 量评价，是指在实施危险性评价时是否要把危险性指标进行量化处理。 ( 1 ) 定性危险性评价。定性评价是指依靠人的观察分析能力，借助于经验和 判断能力进行评价的方法。它不对危险性进行量化处理而只做定性比较。常用的 方法有与有关的标准规范或安全检查表对比，判断系统的危险程度；根据同类系 统或类似系统以住的事故经验指定危险性分类等级。 ( 2 ) 定量危险性评价。它是在危险性量化基础上进行的评价，能够比较精确 地描述系统的危险性，因此在系统危险性评价中得到了广泛应用。根据对危险性 量化处理的方式不同，目前定量安全评价方法有两个主要趋势。一种是以可靠性、 安全性为基础的评价法，如故障类型影响致命度分析，事件树分析和事故树分析 等。另一种方法是指数法或评点法。如美国道化学公司在6 0 年代发展起来的火灾 爆炸指数评价法，日本的罔山法和劳动省评价法等。 根据评价的目的、对象的不同，具体的评价内容和指标不同，所采用的评价 9 查些盔堂堡圭兰堡垒壅 笙二塞堑监 方法也不同。目前应用比较广泛的主要有评分法、概率法、系统安全分析法、模 糊综合评价法等。本文采用评分法开展危险源辨识评价与研究工作。 1 3 本文的研究内容及研究方法 1 3 1 研究内容 运用危险源辨识评价与控制的基本原理和理论，以矿产地质勘查作业实践为 背景，通过对地质勘查作业危险源的辨识和评价，实现对危险源进行分级和控制。 针对不同级别的危险源，采取不同措施对危险源进行分级管理和分级控制，进而 达到有效消除或成功控制危险源，杜绝事故发生的目的。 1 3 2 研究方法 采用文件检索和现场调研相结合的方法进行本课题的研究。当前对危险源辨 识、评价和控制的研究方法较多，国内外许多安全专家对多数行业、种类繁多的 危险源都进行过研究。地质勘查行业属于艰苦而特殊的行业之一，其具有工作范 围广阔、工作环境恶劣、作业条件艰苦、工作地点经常变动等种类繁多的不安全 因素和危险源。基于在地质勘查作业领域进行专项危险源辨识评价与控制研究工 作开展较少的现实情况，进行本课题的研究具有积极的现实意义和良好的前景。 1 0 东北大学硕士学位论文第二章穹产地嫒抽查 第二章矿产地质勘查 2 1 矿产地质勘查工艺 2 1 1 地质勘查的概念、目的和任务 矿产地质勘查是在区域地质调查研究的基础上，根据国民经济和社会发展的 需要，运用地质科学理论，使用多种勘查技术手段和方法对矿床地质和矿产资源 进行的系统研究工作。 地质勘查的目的是通过地质、矿产资源的调查研究工作，发现探明矿产资源， 保证国民经济建设和社会发展的基本需要。矿产勘查工作是一种特殊性质的生产 劳动，是一种具有科学研究与生产实践双重性质的一项科研生产性工作，也是国 资源基础调查的一项基础工作。 2 ，1 2 地质勘查作业的工作程序 矿产勘查是对地质、矿产进行调查研究和获取信息的过程，这个过程不可能 一次完成，需要分阶段并依次进行。我国矿产勘查阶段的划分，按1 9 9 9 年颁布的 国家标准固体矿产资源，储量分类( g b t 1 7 7 6 6 - - - 1 9 9 9 ) ，将矿产勘查划分为预 查、普查、详查、勘探四个阶段。 进行任何个矿产勘查项目的工作，一般应遵循勘查项目的确立和论证( 立 项论证) 、勘查设计的编制和审批( 设计编审) 、勘查工作的组织与实施( 组织实 施) 和勘查报告的编制与审批( 报告审批) 四个步骤。 2 ，1 f3 地质勘查生产工艺 地质勘查俗称地质找矿。找矿方法是为了寻找矿产所采用的工作方法和技术 措施的总称。实质上各种找矿方法是对我矿地质条件和各种找矿标志进行调查研 究，以便达到找矿目的。目前我国矿产勘查中经常采用的找矿方法有地质测量法、 重砂测量法、地球化学探矿法、地球物理探矿法、遥感地质测量法和工程揭露法。 除工程揭露法以外的几种勘查方法( 包括地质测量法、重砂测量法、地球化 学探矿法、地球物理探矿法、遥感地质测量法) ，其作业过程基本上是由工程技术 人员操作各种设备、测量仪器来完成的，这些工作方法通过设备仪器探测取得数 据，然后对数据进行科学分析来实现找矿目的。这些工作方法普遍具有知识含量 1 1 东北大学硕士学位论文第二章矿产地质勘查 高、作业强度低、危险性较小的特点。为加强危险源辨识与控制的研究工作，本 次研究的重点放在危险性较大的以坑道探矿和钻探工艺为主的工程揭露法方面。 工程揭露法即通过探矿工程揭露松散覆盖的和对地下深处的地质体进行地质 观察研究，从而取得地质矿产资料的方法。概括地说工程揭露法包括坑探工程方 法和钻探工程方法，简称坑探作业和钻探作业。 1 、坑探作业 坑探工程是在指岩石或矿石中挖掘坑道以便勘查揭露矿体或者进行其他地质 勘查工作，这些坑探工程以其使用的条件和作用可以分为探槽、浅井、平窿、竖 井、斜井、暗井等九种工程。以平窿工程为例，坑探作业的工艺过程主要包括： 凿岩作业、爆破作业、通风作业、撬顶作业、支护作业、装岩作业、井巷运输作 业、排水作业等。这些作业中存在的第一类危险源包括爆炸能量、机械能量和岩 体中贮存的势能等，具体包括炸药、雷管、导火索、柴油、空压机、储气罐、凿 岩机及各种岩体等等。 2 、钻探作业 钻探工程是通过钻探机械向地下钻进钻孔，从中获取岩芯以了解深部地质构 造及矿体的赋存变化规律，其钻探深度，对于固体矿产多为1 0 0 1 0 0 0 米。钻探 工程是主要的矿产勘查手段，其类型主要包括浅钻( 钻进深度多在l o o m 以内) 和 岩芯钻( 钻进深度多为3 0 0 - - 1 0 0 0 m ) i 岩芯钻是机械回转钻，备有一整套的机械 设备如钻塔、钻机、水泵、柴油机或电动机、钻杆及套管等。可垂直钻进，也可 倾斜钻进。钻探作业的工艺过程包括钻探设备的安装、拆卸与搬迁，钻进与升降 钻具、洗孔与护孔、采心与防治斜及孔内事故处理等内容。钻探作业中存在的第 一类危险源包括钻机、发电机、柴油机等机械设备和柴油、钻杆、岩心等生产材 料。 2 2 本文的研究范围 本次的研究工作以矿产地质勘查作业为背景，为了使研究工作更加具体且有 实际应用价值，确定本次研究工作范围为辽宁省有色地质局勘查总院的危险源辨 识评价与控制。 辽宁省有色地质局勘查总院( 简称地勘总院，下同) 是辽宁省有色地质局二 级法人单位，是一支集地质、物探、化探、测量、钻探施工、化验分析等专业为 一体，技术力量雄厚的综合性地质勘查队伍。具有国土资源部颁发的国家级地质 矿产勘查资格证书和国土资源部颁发的灾害地质甲级勘查资质等级证书，除固体 1 2 东北大学硕士学位论文第二章矿产地质勘查 矿产勘查以外，还涉及灾害地质、工程地质、环境地质、农业地质等领域。辽宁 省有色地质局勘查总院下设七个分院和一个钻探公司，分别设在沈阳市、铁岭市、 抚顺市、朝阳市、葫芦岛市、丹东市。 半个世纪以来，地勘总院先后恢复了东北地区一些老矿山的生产，扩大了地 质储量，延长了矿山寿命，找到并勘探了一批重要的矿产资源。积极努力换来了 丰硕的成果。1 9 8 1 2 0 0 0 年间，共承担部、省级科研课题2 7 项，大型地质勘查 项目数十个。1 9 9 9 年至今，地勘总院承担国家级地质勘查项目1 5 项，其中国土 资源大调查项目累计探明金资源量2 0 6 吨，银资源量1 1 2 9 吨，铜资源量3 2 0 4 7 吨， 钴资源量7 8 4 8 吨。各矿种累计探明储量分别占全省探明储量的比率：铜9 6 8 ， 铅8 6 ，锌8 0 7 ，铝土8 6 ，钼8 7 8 ，金4 8 ，镍1 0 0 ，钨1 0 0 ，找到具 有较好开采价值和较高经济效益的大中型矿床4 0 余处。 1 9 9 8 年，地勘总院在经过体制改革后，成为了经济独立的法人实体单位，自 成立以来连续6 年没有发生重伤以上人身伤害事件，先后7 次被评为辽宁省总工 会、辽宁省经贸委、沈阳市政府和辽宁省有色地质局的安全生产先进单位。地勘 总院在安全管理和生产实践