化工安全论文.

1、轨迹交叉理论在煤矿事故中的构建与分析安全工程1101 张雄伟 1113010122摘要：随着我国煤炭开采量的不断增加,煤矿安全问题变得越来越出,重大特大煤矿事故时有发生,为了探求煤矿事故的发生机理,分析煤矿事故发生的原因,以指导我国煤矿生产安全管理工作,预防和控制煤矿事故的发生,本文分析了我国煤矿安全现状,并以事故致因理论为基础,结合我国煤矿事故发生的规律,提出符合我国实际的煤矿事故致因理论及模型。该理论认为,管理失误是导致煤矿事故发生的本质原因1。管理失误产生人员、物质、环境及信息方面的缺陷,进而引起职工的不安全行为、物的不安全因素以及不安全的生产环境,从而导致煤矿事故的发生,影响生产,并造

2、成人员伤亡和经济损失。关键词：安全管理 煤矿事故 事故致因理论ABSTRACT: With the increase of yield from coalmine ,security becomes more and more prominent.Every now and then big and unusual accidents happen. In order to illuminate the occurrence mechanism of coalmine accident, and to provide guidance for the administration of coa

3、lmine work safety and the prevention of coalmine accident, and to provide guidance for the administration of coalmine work safety and the prevention of coalmine accident, this paper analyzes the current situation of coal mine safety, and proposes the coalmine accident causation theory and model base

4、d on the accident-causing theory and the real condition of coalmine accident in our country. This paper proposes the coalmine accident causation theory which considers that the administration or management error is the essential cause of frequent occurrence of coalmine accidents in our country2. And

5、 the administration or management error gives birth to the shortage of human, material, environment or information. Then, these shortages further bring on workers unsafe acts, unsafe conditions of facilities and equipments, and unsafe environment, and consequently cause coalmine accidents which lead

6、 to the casualty and the economical loss3.Key words: safety management coalmine accident the accident-causing theory1.国内外煤矿安全现状1.1我国煤矿安全现状随着我国经济社会的迅猛发展，伴随煤矿产量的不断增加，煤矿事故也频频发生，逐渐引起了社会各界的关注。我国的煤矿开采基本上都属于井下作业，危险系数比较高，事故发生后的损失也比较大。常见的煤矿事故有瓦斯爆炸、井下塌方、透水等。其中瓦斯爆炸所占的比例比较大，此类事故的发生会直接危及井下作业人员的生命安全，同时还会给国家带来重大损失

7、4。在市场经济条件下，为了追求煤矿企业经济效益，保障企业稳地发展，就不得不把安全放在首要位置。简单来说，安全本身就是煤矿的最大效益，目前，我国正在逐步加大力度从各个方面来改善我国的煤矿安全现状。但形势仍不容乐观5。随着我国科学技术的快速发展，许多先进的新工艺新技术不断地引入到煤矿生产中，提高了煤矿作业的安全生产系数，使煤矿事故的发生率有所下降。但煤矿事故仍不能忽视，需要抓住问题的本质，从根本上改善煤矿安全的现状，减少事故的发生，降低事故损失，维护国家和人民的生命财产安全。1.11我国煤矿死亡人数的变化2002年以前， 没有认清安全与经济之间的关系，一味追求煤矿产量，随着煤炭开采量的不断增加，我

8、国煤矿死亡人数也随之上升，从而导致两者同向变化(1990年至今，我国煤炭开采总量居世界首位)6；2002年以后，党和政府相继采取一系列重大举措确保煤矿安全生产。如改革完善煤矿安全监管体制，加强煤矿安全生产法制建设，深化煤矿安全整治，加大政策扶持力度，加强对煤矿安全生产的监督检查等。煤矿安全生产状况总体上呈现出相对稳定，趋于好转的发展态势7。在保证煤炭生产总量增加的同时，死亡人数逐年降低。 表1：2001-2010年度煤矿事故情况1.1.2我国煤矿企业事故类型 在通过对我国煤矿事故历史数据的分析中发现，我国煤矿事故起数总体基数大，重大事故和特别重大事故较多。其中尤以乡镇煤矿最为严重，远远超过国有

9、重点与国有地方合计发生的事故数8。乡镇煤矿发生大小煤矿事故的总体数为2149起，占据事故总数的72.97%；特别重大事故中乡镇煤矿总计179起，近乎国有重点与国有地方之和的三倍；特别重大事故中乡镇煤矿发生25例，接近国有早点与国有地方之和的两倍。如此同时，乡镇煤矿中的死亡人数也是遥遥领先。表2：我国各类煤矿企业事故情况1.1.3百万吨死亡率的变化趋势建国以来，我国煤炭产量从最初的几千万吨逐步增加，2001年己经突破了11亿吨，煤炭产量平均每年增长7.0%左右，但煤矿百万吨死亡率呈反方向逐年减少9。安全生产最主要的指标就是百万吨死亡率。权威数据显示，近几年我国的煤矿安全生产形势呈现稳定好转的趋势

10、，我国2003年煤炭产量17亿吨，因煤矿事故造成6434人死亡，百万吨死亡率为4.17；2004年，因煤矿事故造成6027人死亡，百万吨死亡率为3.08，比2003年有所下降，但与世界其他一些产煤大国相比仍存在很大的差距10。例如，美国2003年产量为10亿吨，仅死亡50人，百万吨死亡率为0.039；俄罗斯为0.34，南非为0.13，中等发达国家一般为0.4。当然我们也不否认局部地区、个别煤矿做得很好，比如我国神东煤炭公司，2004年产煤8000万吨，百万吨死亡率仅为0，山东充州煤矿的百万吨死亡率为0.02，都处于世界领先水平。11表3:2001-2010年度我国煤矿百万吨死亡率情况1.2国外

11、煤矿安全现状1.2.1美国煤矿安全现状根据美国劳动部矿山安全与健康管理局2004年公布的数据表明田，自上世纪以来，美国采矿业的安全状况有了很大的改善。1910年，仅煤炭行业的死亡人数就高达2800人，其他金属和非金属矿山总计死亡3500多人。到1968年，采矿业整体的死亡人数下降到500人左右。这种下降趋势持续多年，但近年来出现了不升不降的平稳现象。近20年还出现另一个趋势，即金属和非金属矿山的死亡人数通常高于煤炭行业。这种情况的部分原因是金属和非金属矿数量多于没煤矿，且前者的矿工总数是后者的两倍12。美国矿山安全与健康管理局统计指出，2003年美国采矿工业事故死亡人数造成55人死亡，较200

12、2年的67人减少了18%，创1910年开始的最低水平。其中，金属和非金属矿山死亡人数由2002年的40人降至2003年的26人，而煤矿死亡人数则由2002年的27人升至2003年的29人。矿山安全与健康管理局于2003年与一些机构建立合作关系，共同推进安全与健康工作，特别关注小型矿山的安全生产，加强矿山安全监察与服务，并重视协助矿山的安全达标工作13。表4:2001-2010年中国与美国煤矿死亡人数对比1.2.2俄罗斯煤矿安全现状根据俄罗斯国家采矿技术监察局统计，1995年煤炭工业共发生重大事故94起，死亡221人，比1994年增加4人，其中矿井井下死亡178人，占全部死亡人数的80%；地面死

13、亡19人，占9%；露天矿死亡24人，占11%。井下死亡人数最大的是:片帮和冒顶，死亡52人，占23.5%；运送材料和人员，死亡47人，占21%；瓦斯和煤尘爆炸40人，占18%；机械故障23人，占10%；触电20人，占9%；坠落13人，占6%14。在1995年发生的94起重大事故中，机械和运输设备故障占13起，瓦斯和煤尘爆炸15起，内外因火灾52起，片帮和冒顶8起，煤和瓦斯突出2起，爆破1起，其他3起。在各种事故中，最危险的是瓦斯和煤尘爆炸，后果最为严重。造成俄罗斯煤炭工业事故的原因是多方面的15。一方面，经济改革破坏了原有的经济关系，煤矿资金短缺，无力购买所需的安全设备，加之基建压缩，矿山地质

14、条件恶化及煤矿社会福利急剧下降等，这些消极因素造成整个煤炭行业安全状况恶化。另一方面，近几年煤炭工业改革，新成立了若干个公司。这些公司不重视生产安全和改善劳动条件。另外，伤亡事故还与生产技术状况恶化有关。多年来，井下巷道和线路设施没有改善，50%以上的主要采矿设备老化，未能更新。此外，放松监督也是很重要的原因。监察人员监察次数减少，监察质量下降。事故分析表明几乎所有的事故都是违反安全规程所致，矿井工程技术人员和肇事者不负责任，纪律松弛，忽视安全规章16。1. 事故致因理论概述事故致因理论（Accident-Causing Theory）是探讨事故发生发展规律，研究事故始末过程，揭示事故本质的理

15、论。以下为几种具有代表性的事故致因理论。1.1 能量转移理论1961 年由吉布森（Gibson）提出了“事故是一种不正常的或不希望的能量转移”的观点；1966年由美国运输部国家安全局局长哈登（Hadden）引申了这一观点，提出了“能量转移”论（the energy transfer theory），即哈登把事故的本质定义为：事故是能量的不正常转移。这样，研究事故的控制的理论则从事故的能量作用类型出发，即研究机械能（动能、势能）、电能、化学能、热能、声能、辐射能的转移规律；研究能量转移作用的规律，即从能级的控制技术，研究能转移的时间和空间规律；预防事故的本质是能量控制，可通过对系统能量的消除、限

16、值、疏导、屏蔽、隔离、转移、距离控制、时间控制、局部弱化、局部强化、系统闭锁等技术措施来控制能量的不正常转移17。指出了事故是一种不正常的，或不希望的能量转移，各种形式的能量构成了伤害的直接原因。每一次能量转变都存在一个能量源、一条路径和一个接受者。因此，应该通过控制能量源或者切断能量转移的路径的载体或帮助能量接受者采取防范措施来预防伤害事故的发生18。1.2 事故频发倾向理论 1919年,英国的格林伍德(M.Greenwood)和伍兹(H.W6ods),对许多工厂里的伤亡事故数据中的事故发生次数按不同的统计分布进行了统计检验,结果发现,工厂中的某些工人较其他工人更容易发生事故"从这

17、种现象出发,后来由查姆勃(Chamber)和法默(Farmer)在1939年对此进行了进一步的补充,并明确提出了/事故频发倾向论0(助cidentPronenessTheory)。所谓事故频发倾向是指个别人容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向19。根据这一理论，少数工人具有事故频发倾向，是事故频发的主要原因。因此，减少事故的手段主要体现在两个方面，一方面通过严格的生理、心理检验等，从众多的求职人员中选择身体、智力、性格特征及动作特征等方面优秀的人才就业；另一方面一旦出现事故频发倾向者则将其解雇。事故倾向性理论是早期的事故致因理论，只确认了事故原因的一个侧面，并且只提出单一的补救措施。这一理论

18、最大的弱点是过分强调了人的个性特征在事故中的影响，把工业事故的原因归因于少数事故倾向者。但是以后的许多研究结果并没有证实此理论的正确性20。1.3 事故因果连锁理论海因里希首先提出了事故因果连锁论，用以阐明导致伤亡事故的各种原因及与事故间的关系。该理论认为，伤亡事故的发生不是一个孤立的事件，尽管伤害可能在某瞬间突然发生，却是一系列事件相继发生的结果。海因里希提出的事故因果连锁过程包括如下5种因素:遗传及社会环境、人的缺点、人的不安全行为或物的不安全状态、事故、损害或伤害。上述事故因果连锁关系，可以用5块多米诺骨牌形象地加以描述21。如果第一块骨牌被碰倒（即第一个原因出现），则发生连锁反应，后面

19、的骨牌相继被碰倒。该理论的积极意义在于，如果移去因果连锁中的任一块骨牌，则连锁被破坏，事故过程即被中止，达到控制事故的目的。海因里希还强调指出，企业安全工作的中心就是要移去中间的骨牌，即防止人的不安全行为和物的不安全状态，从而中断事故的进程，避免伤害的发生。当然，通过改善社会环境，使人具有更为良好的安全意识，加强培训，使人具有较好的安全技能，或者加强应急抢救措施，也都能在不同程度上移去事故连锁中的某一骨牌改增加该骨牌的稳定性，使事故得到预防和控制22。当然，海因里希理论也有明显的不足，它对事故致因连锁关系描述过于简单化、绝对化，也过多地考虑了人的因素。但尽管如此，由于其的形象化和其在事故致因研

20、究中的先导作用，使其有着重要的历史地位。后来，博德(Frank BLrd)、亚当斯(Edward Adams)等人都在此基础上进行了进一步的修改和完善，使因果连锁的思想得以进一步发扬光大，收到了较好的效果23。1.4 事故 P 理论动态和变化的观点是近代事故致因理论的又一基础。1972 年，本尼尔（Benner）提出了在处于动态平衡的生产系统中，由于“扰动”（Perturbation）导致事故的理论，即事故P理论（p-theoryof accident）24。木尼尔认为，事故过程包含着一组相继发生的事件。所谓事件是指生产活动中某种发生了的事情，如一次瞬间的或重大的情况变化，一次己经被避免的或已

21、经导致另一事件发生的偶然事件等25。因而，可以将生产活动看作是一个自觉或不自觉地指向某种预期的或意外的结果的事件链，它包含生产系统元素间的相互作用和变化着的外界的影响。由事件链组成的正常生产活动，是在一种自动调节的动态平衡中进行的，在事件的稳定运行中向预期的结果发展。将事故看做由事件链中的扰动开始，以伤害或损害为结束的过程，这种事故理论叫做“事故P理论”26。1.5 轨迹交叉论轨迹交叉论（orbit intersecting theory）的基本思想是:导致伤害事故的事件概括起来不外乎人和物（包括环境）两大发展系列27。轨迹交叉理论将事故的发生发展过程描述为：基本原因间接原因直接原因 事故伤害

22、。从事故发展运动的角度，这样的过程被形容为事故致因因素导致事故的运动轨迹，具体包括人的因素运动轨迹和物的因素运动轨迹。当人的不安全行为和物的不安全状态在各自发展过程中（轨迹），在一定时间、空间发生了接触（交叉），能量转移于人体时，伤害事故就会发生。而人的不安全行为和物的不安全状态之所以产生和发展，又是受多种因素作用的结果28。轨迹交叉理论作为一种事故致因理论，在实质上仍属于海因里希因果连锁理论的发展。3.轨迹交叉理论应用3.1矿山事故原因分析3.1.1本质原因管理的失误是导致事故发生的本质原因。在生产安全管理过程中，管理主要包括企业内部管理和企业外部管理两部分29。企业内部管理是指煤企自身为了

23、做好安全生产工作，确保生产安全顺利进行的内部管理，是一个关键的环节，发挥着核心的作用。主要管理内容包括: 贯彻执行国家有关的政策、法律法规和标准，完善企业的安全生产规章制度和操作规程; 建立健全企业安全生产责任制和安全管理组织机构; 做好员工的安全知识和技能的教育培训工作，提高员工的遵章守纪和安全生产意识; 组织开展内部安全生产检查，发现并及时处理安全事故隐患; 发生事故后，要积极采取抢救措施，并及时如实地向有关部门报告事故情况30。因此，企业内部管理失误主要体现为上述各项内容的不足和缺陷。企业外部管理由有监督和管理职责的煤矿安全生产部门对煤企进行监督和管理。其主要目的是通过对煤企的安全大检查

24、，实施监督和管理，督促煤企做好安全生产工作，预防和避免事故的发生，确保职工的人身安全。3.1.2直接原因职工的不安全行为、物的不安全状态以及不安全的环境是造成事故的直接原因。具体为: 职工的不安全行为指由煤矿职工发出的、可能引起煤矿事故的、违反标准操作规则和安全规程的行为。其发生的原因主要有: 煤企管理者重视生产，轻视或忽视安全管理，违章指挥; 煤炭行业从业人员结构复杂、综合素质低，安全生产知识匮乏，安全生产意识淡薄，安全生产技能差; 安全生产教育培训工作滞后; 对安全生产存在侥幸心理，冒险盲干。物的不安全状态主要包括生产设备和安全设施配置的缺陷，或由于缺乏对设备等的妥善维护而致煤矿事故的状态

25、31。表现在: 设备和设施的投入不足，不能满足生产和安全防护的需要; 缺乏对设备和设施的维护、检修或更新，导致设备等不能正常运转，为事故的发生创造了条件。不安全的生产环境指可能直接导致煤企事故的自然条件和作用环境。在复杂的自然环境下进行煤炭开采，容易受到瓦斯爆炸、煤尘中毒、渗水透水等自然灾害的威胁; 作业环境的恶劣指煤炭开采过程中作业点多、作业面广、作业线长、预见性差等。3.1.3间接原因煤矿事故的间接原因由三个方面的因素构成: 人员的缺陷、物质的缺陷及环境的缺陷。其中，人员的缺陷指煤企中的所有人员自身存在的、可能导致事故的缺点和不足，如综合素质、心理状态等，具体有: 安全意识淡薄、生产过程中

26、存在侥幸和冒险心理; 安全生产知识不足、技术素质低、紧急应变能力和自我保护能力差;责任感弱，工作粗心大意; 过于自信，盲目行动。物质的缺陷指煤企在物质装备方面的缺陷，包括生产设备投入不足导致的故障及安全性能低下； 安全防护设施不齐全、配置不符合标准等导致防护能力差。环境的缺陷指煤矿生产和开采所处作业环境和自然条件复杂、恶劣，例如井下作业易遭受顶板、瓦斯、煤尘、毒气等自然灾害的危害32。3.2轨迹交叉理论用于煤矿事故传统的轨迹交叉理论的基本思想是:导致伤害事故的事件概括起来不外乎人和物（包括环境）两大发展系列。轨迹交叉理论将事故的发生发展过程描述为：基本原因间接原因直接原因 事故伤害。从事故发展

27、运动的角度，这样的过程被形容为事故致因因素导致事故的运动轨迹，具体包括人的因素运动轨迹和物的因素运动轨迹。当人的不安全行为和物的不安全状态在各自发展过程中（轨迹），在一定时间、空间发生了接触（交叉），能量转移于人体时，伤害事故就会发生33。而人的不安全行为和物的不安全状态之所以产生和发展，又是受多种因素作用的结果。传统的轨迹交叉伦事故致因模型其中M为人的不安全行为子集，S为物的不安全状态子集，E为环境的不安全条件子集将传统的轨迹交叉理论进行演变用于煤矿事故，由人员因素、物质因素、信息因素三个方面，再结合环境因素进而出现人的不安全行为、物的不安全状态及不安全环境，最终导致煤矿事故。人的不安全行为

28、人员因素管 理 失 误煤 矿 事 故环 境 因 素物的不安全状态物质因素不安全环境信息因素从该轨迹交叉理论模型可以看出，管理失误是导致煤矿事故的本质原因，由此造成了人员、物质、信息方面的因素，继而引起人的不安全行为、物的不安全状态以及不安全环境，从而导致事故的发生，造成人员损失和经济损失。需要强调的是，图中所指的箭头并非平行的，而是在下一环节彼此发生交叉，在实际应用中，要灵活运用，具体问题具体分析。2. 煤矿事故预防通过对我国煤矿事故的统计分析、轨迹交叉理论在煤矿事故中的构建，我们清楚地认识到，煤矿生产过程中，煤矿职工的不安全行为、生产设备和安全防护设施的不安全状态、信息交流不得不畅通，以及不

29、安全的生产环境是导致我国煤矿事故发生的原因。但是归根结底，导致我国煤矿事故发生的本质原因在于安全管理方面的失误。因此,根据我国煤矿事故发生的特点，我们认为在今后的煤矿生产安全管理工作中，为了能够有效地控制和预防煤矿事故的发生,彻底改善我国煤矿安全生产状况，应该做到“两个完善、三个加强”，即完善我国煤矿安全生产管理体制；完善煤矿安全生产法律法规体系；加强煤炭行业职工队伍建设；加强煤矿安全信息管理；加强煤矿救护队伍建设34。煤矿生产安全管理是一个系统的工程，因此预防煤矿事故的发生要求我们必须从全局出发,通盘考虑,统筹规划，注重各个环节之间的联系和衔接，保证对策之间的整体性。任何割裂对策间的联系和依

30、附的做法都是不可取的，最终的结果必然是事倍功半，既耗费了人力、物力、财力，又没有实效35。然而,我们有理由相信，随着煤矿事故致因理论的成熟和完善，随着我国政府和煤矿企业对煤矿生产安全管理问题的日益重视和关注，通过理论与实践的结合，通过多方力量的共同努力，我国一定能够实现对煤矿事故的有效控制，预防煤矿事故的发生，从而确保广大煤矿职工的生命安全，在做到安全生产的前提下促进我国煤炭工业的继续发展。参考文献1.陈静, 我国煤矿安全培训管理体系的现状及存在问题研究. 2013, 云南大学.2.Huiyong, N., et al., Association Analysis of Emergency R

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