事故分析与调查处理论文

1、事故调查与分析技术1引言随着科学技术的进步和发展，新技术、新材料、新工艺、新设备、新产品不 断涌现，火灾、爆炸、交通事故、飞机失事、船舶相撞及各种工伤事故更是频繁 发生，给人们的生命和健康、个人和国家的财产带来了巨大的危害，事故发生后，X'进行事故调查与分析显得尤为重要。本文选取了几起瓦斯爆炸事故运用事故致因 理论分析、事故树和事件树分析、事故后果模拟分析法对这些事故进行了分析， 由此介绍了事故调查与分析技术。2事故致因分析事故致因理论是从大量典型事故的本质原因的分折中所提炼出的事故机理 和事故模型。这些机理和模型反映了事故发生的规律性，能够为事故原因的定性、 定量分析，为事故的预测预

2、防，为改进安全管理工作，从理论上提供科学的、完 整的依据。2. 1肖家湾煤矿瓦斯爆炸事故2012年8月29日中班四川省攀枝花市西区正金工贸有限责任公司肖家湾煤 矿各采煤队分别召开班前会后，153名工人于15时至17时30分陆续入井，到 非法违法区域作业。至事故发生时，早班有16人未升井，中班有4人提前出井， 井下共有165人。应带班的安全副矿长阳益友未按规定下井带班。10号煤层提升下山处于无风微风状态，造成瓦斯积聚，17时38分，作业人员在操作提升绞 车信号装置时，因失爆产生火花，发生瓦斯爆炸，2名工人当场死亡。爆炸冲击波导致+1220米平巷下部8号和9号煤层部分采掘作业点积聚的高浓度瓦斯发生

3、 爆炸。爆炸波及到10号煤层提升下山及上口附近、12号煤层下山、+1220米平 巷、8号和9号煤层一平巷至五平巷及附近采掘作业点、5号和6号煤层采掘作业点。爆炸造成48人死亡、54人受伤，直接经济损失4980万元。利用博德因果连锁理论进行分析：事故的直接原因是人的不安全行为、 物的 不安全状态；间接原因包括个人因素及与工作有关的因素。 根本原因是管理的缺 陷，即管理上存在的问题或缺陷是导致间接原因存在的原因， 间接原因的存在又 导致直接原因存在，最终导致事故发生。博德的事故因果连锁过程有五个因素：(1) 管理缺陷。对于大多数企业来说，由于各种原因，完全依靠工程技术 措施预防事故既不也不现实，只

4、能通过完善工作，经过较大的努力，才能防止事 故的发生。企业管理者必须认识到，只要没有实现本质安全化，就有发生事故及 伤害的可能性，因此，安全管理是的重要一环。在本案例中，管理原因有： 非法违法区域通风管理混乱。没有形成稳定可靠的通风系统，采用局部通 风机供风，经常发生停电停风现象，并存在一台风机向多头面供风的问题； 采掘 作业点之间形成大串联，存在循环风，还与周边矿井联通，造成风量不足，部分 采掘作业点无风微风作业；没有安装瓦斯监控传感器，在瓦斯超限时不能报警、 断电，且瓦斯检查制度不落实。 技术管理缺失。该矿技术资料缺乏，+1277米标高以下非法违法区域无开 采设计、无作业规程、无安全技术措

5、施，且没有与实际开采情况相符的图纸。 现场管理混乱。矿井提升绞车信号装置没有使用信号综合保护； 机电设备 检修不及时，且使用明令禁止的淘汰设备；未使用完的火工品乱扔乱放；入井人 员不携带自救器；不严格执行出入井登记管理制度，发生事故后难以核清井下实 际人数；不执行矿领导带班下井制度，事故当班没有矿领导入井带班。安全管理系统要随着生产的发展变化而不断调整完善，十全十美的管理系统 不可能存在。由于安全管理上的缺陷，致使能够造成事故的其他原因出现。（2） 个人及工作条件的原因。这方面的原因是由于管理缺陷造成的。 个人 原因包括缺乏安全知识或技能，行为不正确，生理或心理有问题等；工作条件原 因包括安全

6、操作规程不健全，设备、材料不合适，以及存在温度、湿度、粉尘、 气体、噪声、照明、工作场地状况（如打滑的地面、障碍物、不可靠支撑物）等有 害作业环境因素。只有找出并这些原因，才能有效地防止后续原因的发生， 从而 防止事故的发生。本案例中，个人及工作条件的原因有： 超能力、超定员、超强度生产。该矿在非法违法区域布置多煤层、多头面同时作业，矿井设计生产能力 9万吨/年，而2011年实际产量为万吨，2012年 3-7月为万吨；矿井设计定员为274人，而事故发生时共有职工753人，其中从 事采掘作业的职工共计661人。 非法违法组织生产，超层越界非法采矿。该矿在批复区域外组织4个采煤 队乱采滥挖、超层越

7、界非法采矿，非法采煤量达万吨，且采用突击临时封闭巷道 的办法，隐瞒非法开采区域的真相，逃避政府及有关部门的监管。（3） 直接原因。人的不安全行为或物的不安全状态是事故的直接原因。这种原因是安全管理中必须重点加以追究的原因。但是，直接原因只是一种表面现象，是深层次原因的表征。在实际工作中，不能停留在这种表面现象上，而要追究其背后隐藏的管理上的缺陷原因， 并采取有效的控制措施，从根本上杜绝事故 的发生。本案例中，直接原因是：肖家湾煤矿非法违法开采区域的10号煤层提升下山采掘作业点和+1220米 平巷下部8号、9号煤层部分采掘作业点无风微风作业， 瓦斯积聚达到爆炸浓度； 10号煤层提升下山采掘作业点

8、提升绞车信号装置失爆，操作时产生电火花、引 爆瓦斯；在爆炸冲击波高温作用下，+1220米平巷下部8号和9号煤层部分采掘 作业点积聚的瓦斯发生二次爆炸，造成事故扩大。（4）事故。这里的事故被看做是人体或物体与超过其承受阈值的能量接触，或人体与妨碍正常生理活动的物质的接触。因此，防止事故就是防止接触。可以 通过对装置、材料、工艺等的改进来防止能量的释放， 或者操作者提高识别和回 避危险的能力，佩带个人防护用具等来防止接触。本案例中，事故因素是：瓦斯积聚，因失爆产生火花，发生瓦斯爆炸，产生强大爆炸冲击波。（5） 损失。人员伤害及财物损坏统称为损失。人员伤害包括工伤、精神 创伤等。在许多情况下，可以采

9、取恰当的措施使事故造成的损失最大限度地减小。例如，对受伤人员进行迅速正确地抢救， 对设备进行抢修以及平时对有关人 员进行应急训练等。本案例中，损失是：本次事故造成48人死亡、54人受伤，直接经济损失4980万元。2.2桃子沟煤矿瓦斯爆炸事故5月11日14时15分许，四川省泸州市泸县桃子沟煤矿发生瓦斯爆炸事故， 事故造成28人死亡，8人重伤，10人轻伤。利用能量观点的事故因果模型理论进行分析， 查伤亡事故原因发现，大多数 伤亡事故都是因为过量的能量，或干扰人体与外界正常能量交换的危险物质的意 外释放引起的，并且这种过量能量或危险物质的释放都是由于人的不安全行为或 物的不安全状态造成。美国矿山局的

10、札别塔基斯（Michael Zabetakis依据能量意 外释放理论，建立了新的事故因果连锁模型。（1）直接原因。能量意外释放或危险物质的释放是事故的直接原因。为防 止事故的发生，可以通过改进装置、材料及设施，防止能量的意外释放。通过训 练，提高工人识别危险的能力，采取佩戴个人防护用品等措施，防止逸出的能量 转移到人体。本案例的直接原因是：桃子沟煤矿违法违规组织生产的 3111采煤工作面6 支巷采煤作业点区域处于无风微风状态， 瓦斯积聚达到爆炸浓度；放炮后，残药 燃烧，引爆积聚瓦斯。（2）间接原因。这里将不安全行为或不安全状态作为事故的间接原因。它 们是管理缺欠，控制不当，缺乏知识，对现存危险

11、的错误估价，或其他个人因素 等基本原因的征兆。本案例的间接原因是：桃子沟煤矿非法组织生产，蓄意逃避监管；非法违法 区域通风管理混乱；现场管理混乱，违规爆破；职工培训不到位，安全意识淡薄。 泸州市和泸县煤矿安全监管部门履行煤矿日常安全生产监督管理不到位；泸州市经济和信息化委和泸县经济和信息化局履行煤炭行业管理职责不力；泸县国土资源部门未正确履行矿产资源监督管理职能，“打非治违”工作不力；泸县福集镇 党委和镇政府贯彻落实上级党委、政府关于煤矿安全生产工作的部署和要求不 力；泸县县委、县政府贯彻落实党和国家有关煤矿安全生产方针政策、法律法规不到位，组织“打非治违”工作不深入；泸州市人民政府贯彻落实国

12、家有关煤矿 安全生产法律法规不到位，对泸县人民政府及市人民政府有关职能部门煤矿安全 生产监管工作督促指导不到位。2.3八宝煤矿瓦斯爆炸事故2013年3月29日21时56分，吉林省吉煤集团通化矿业集团公司八宝煤业 公司（以下简称八宝煤矿）发生特别重大瓦斯爆炸事故，造成36人遇难（企业瞒报遇难人数7人，经群众举报后核实）、12人受伤，直接经济损失万元。利用能量观点的事故因果模型理论进行分析：直接原因：八宝煤矿忽视防灭火管理工作，措施严重不落实，- 4164东水 采工作面上区段采空区漏风，煤炭自燃发火，引起采空区瓦斯爆炸，爆炸产生的 冲击波和大量有毒有害气体造成人员伤亡。间接原因：（1）企业安全生产

13、主体责任不落实，严重违章指挥、违规作业。 八宝煤矿对井下采空区的防灭火措施不落实，管理不得力。一是采空区相通。该矿-416采区急倾斜煤层的区段煤柱预留不合理， 开采后即垮落，不能起到 有效隔离采空区的作用，导致上下区段采空区相通，向上部的老采空区漏风。二 是密闭漏风。由于巷道压力大，造成-250石门密闭出现裂隙，导致漏风。三是防 灭火措施不落实。没有采取灌浆措施，仅在封闭采空区后注过一次氮气， 没有根 据采空区内气体变化情况再及时补充注氮，导致注氮效果无法满足防火要求。四是未设置防火门。该矿违反煤矿安全规程规定，没有在-416采区预先设置防 火门。 八宝煤矿及通化矿业公司在连续 3次发生瓦斯爆

14、炸的情况下，违规施工密 闭。一是违反规程规定进行应急处置。 第一次瓦斯爆炸后，该矿在安全隐患未消 除的情况下仍冒险组织生产作业；第二次瓦斯爆炸后，该矿才向通化矿业公司报 告。二是处置方案错误，违规施工密闭。通化矿业公司未制定科学安全的封闭方 案，而是以少影响生产为前提，尽量缩小封闭区域，在危险区域内施工密闭，且在没有充分准备施工材料的情况下，安排大量人员同时施工5处密闭，延长了作 业时间，致使人员长时间滞留危险区。三是施工组织混乱。该矿施工组织混乱无 序，未向作业人员告知作业场所的危险性。 四是强令工人冒险作业。第三次瓦斯 爆炸后，部分工人已经逃离危险区，但现场指挥人员不仅没有采取措施撤人，

15、而 且强令工人返回危险区域继续作业，并从地面再次调人入井参加作业。 通化矿业公司违抗吉林省人民政府关于严禁一切人员下井作业的指令，擅自决定并组织人员下井冒险作业，再次造成重大人员伤亡事故。 吉煤集团对通化矿业公司的安全管理不力。 未认真检查通化矿业公司和八 宝煤矿的“一通三防”工作，对该矿未严格执行采空区防灭火技术措施的安全隐 患失察，不认真落实防灭火措施，导致了事故的发生；违规申请提高八宝煤矿的 生产能力。/ （2）地方政府的安全生产监管责任不落实，相关部门未认真履行对八宝煤 矿的安全生产监管职责。 白山市安全生产监督管理局落实省属煤矿安全监管工作不得力，对八宝煤矿未严格执行采空区防灭火技术

16、措施等安全隐患失察。 白山市国土资源局组织开展矿产资源开发利用和保护工作不得力，未依法处理八宝煤矿越界开采的违法问题，并违规通过该矿采矿许可证的年检。 白山市人民政府贯彻落实国家有关煤矿安全生产法律法规不到位，未认真督促检查白山市安全生产监督管理局等部门履行省属煤矿安全监管职责的情况。 吉林省安全生产监督管理局组织开展省属煤矿安全监管工作不到位，将省属煤矿下放市（地）一级监管后，未认真指导和监督检查白山市安全生产监督管 理局履行监管职责的情况，且对吉煤集团的安全生产工作监督检查不到位。 吉林省能源局违规开展矿井生产能力核定工作，未认真执行关于煤矿建设 项目安全管理的规定和煤矿生产能力核定标准，

17、违规同意八宝煤矿生产能力由180万吨/年提高至300万吨/年。 吉林省人民政府对煤矿安全生产工作重视不够， 对省政府相关部门履行监 督职责督促检查不到位。对吉煤集团盲目扩能的要求未科学论证。（3）煤矿安全监察机构安全监察工作不到位。吉林煤矿安全监察局及其白山监察分局组织开展煤矿安全监察工作不到位， 对白山市安全生产监督管理局履行省属煤矿安全监管职责的情况监督检查不到 位，对吉煤集团及八宝煤矿的安全监察工作不到位。3事故分析方法分析3. 1事故树分析（FTA）事故树分析法起源于故障树分析法， 是从要分析的特定事故或故障（顶上事 件）开始，层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因（底事件）为止。

18、这 些底事件又称为基本事件，它们的数据已知或者已经有统计或实验的结果。下面对肖家湾煤矿瓦斯爆炸事故利用fault tree软件进行事故树分析T=M 1*M 2=(M3+M4)*(M 5*M6)=(X 1+X2)+ (X3+X4+X5)*(X 6+X7)*(X 8+X9)=X 1X6X8+X3X6X8+X1X6X9+X4X6X8+X 5X6X8+X3X6X9+X2X6X9+X 1X7X9+X4X6X9+X 5X6X9+X 3X 7X9+X2X 7X9+X4X 7X 9+X 5X?X 9+X 2X6X 8+X iX 7X 8+X 3X 7X 8+X 4X 7X 8+X5X7X8+X2X7X8因此得

19、到该事故树的最小割集为 20个，即P1= X1X6X8P2= X 3X6X8P3= X1X6X9P4= X 4X6X8P5= X 5X6X8P6= X 3X6X9P7= X 2X6X9P8= X 1X7X9P9= X 4X6X9P10= X 5X6X9P11= X 3X7X9P12= X 2X7X9P13= X 4X7X9P14= X 5X7X9P15= X 2X6X8P16= X 1X7X8P17= X 3X7X8P18= X 4X7X8P19= X 5X7X8P20= X 2X7X8事件树分析事件树分析是从一个初始事件开始，按顺序分析事件向前发展中各个环节成功与失败的过程和结果。是一种时序

20、逻辑的事故分析方法，它以一初始事件为起点，按照事故的发展顺序，分成阶段，一步一步地进行分析，每一事件可能的后 续事件只能取完全对立的两种状态 （成功或失败，正常或故障，安全或危险等）之一的原则，逐步向结果方面发展，直到达到系统故障或事故为止。所分析的情况用树枝状图表示，故叫事件树。以下对肖家湾瓦斯爆炸事故进行事件树分析提升绞 车信号 装置失 爆及时检修S1绞车使用信号综合保护 S2未及时检修未使用 信号综 合保护通风不良通风良好瓦斯未积聚未产生操作电瓦斯积聚产生操作点火花535455S5爆炸1034事故后果模拟分析(1) 计算爆破能量:k 1Eg-pV_i （詈厂k 1P式中，Eg气体的爆破能

21、量，kJ；P容器内气体的绝对压力，MPa；V 容器的容积，m3;k气体的绝热指数，即气体的定压比热与定容比热之比 常用气体的绝热指数数值见下表：气体名称空气氮氧氢甲烷乙烷乙烯丙烷/一氧化碳K值气体名称二氧化碳一氧化氮二氧化氮氨气氯气过热蒸 汽 /干饱和蒸汽氢氯胺K值(2) 将爆破能量E转化成TNT 当量Wtnt：WtntE EQtnt4520(3) 计算爆炸的模拟比:求出在IQQQkgTNT爆炸试验中的相当距离 Ro,即R。 R/(5)根据Ro值在下表找出距离为Ro处的超压厶P。，此即所求距离为R处的超压距离Ro/m5 /6789 101214 Po/ MPa距离Ro/m16182025303

22、5、4045 Po/ MPa距离Ro/m5055606570 Po/ MPa具体案例分析：设有一压缩空气储罐，容积为15m3,压力1MPa (表压)，运行时容器破裂 爆炸，试计算储气罐爆破时的能量，试估算距离为 10m处的冲击波超压解：(1)储气罐破裂时的能量(kJ)：PVEg L1k 1Q.1Q13 ) k 1Q31.1 1.577T11 4 1Q.1Q13( )1.4 1.11Q3=1Q3(2) TNT 当量 (kg)3Wtnt4.512Q.38 1Q452Q(3) 与1QQQkgTNT的模拟比为:14.5 3()3Q.16521QQQ(4) 与模拟试验中的相当距离(m)为：Rq R 1Q

23、 6Q.53 Q.1652用插入法求得离爆炸源10m处的冲击波超压为。5预防瓦斯爆炸事故的措施加强通风管理（1）井下必须有完整的独立通风系统，改变通风系统时必须遵照煤矿安 全规程规定执行。（2）实行分区通风，各采掘工作面均应采用独立通风。确需串联通风时， 必须符合煤矿安全规程相关规定要求。（3）实现以风定产、以风定采掘头数，各采掘工作面和峒室的配风量必须 按照规定执行，欠风不准进行生产。（4）井下风门、风桥、密闭、风筒等通风设施不得随意破坏、折除或打开， 人员通过风门时，必须随手关闭，通风科必须随时检查，发现问题及时处理，严 格落实通风设施管理制度。（5）通风部门要健全测风制度，每 5天要对井

24、下各用风点进行一次全面测 风，采掘工作面或通风系统改变时，要随时测风，发现风量不足，立即采取措施。（6）各风井主扇不得随意停开，通风科、机电科必须制定出主扇管理制度， 主扇运行汇报制度及主扇停电、停风措施，并严格贯彻执行。（7）加强巷道贯通管理，贯通前通风队要做好调整风流的准备工作，贯通 时要有队干现场指挥，贯通后立即进行风流调整，防止风流紊乱。（8）执法纠察科要抓好日常小窑检查工作，及时掌握小窑生产情况，严禁 越界开采，严防互相打透，对已打透的井巷通风工区要必须及时封闭，杜绝小窑 漏风和有害气体的涌出，确保我矿通风系统稳定和安全生产。（9） 加强回风巷道的检查与维修，回风巷失修率不能超过7%,严重失修 率不能超过3%。（10）局部通风机的安装和使用，必须严格按照煤矿安全规程执行。局扇必须实行双风机双电源自动切换， 局扇不得随意停开，风筒不得脱钩，局扇严 禁循环风。（11）采区和采掘工作面必须进行通风设计，并报矿总工程师批准。（12）主扇及反风设施必须由矿长组织定期检查， 并进行年度矿井反风演习。 加强瓦斯管理（1）通风部门要建立严格的瓦斯检查制度，采掘开工作面每班至少检查两 次，其它地点每班至少检查一次，发现瓦斯超限严格按照煤矿安全规程规定 采取有效措施进行处理和汇报。（2）通风队必须编制瓦斯巡回检查计划， 瓦检员要严格按 照计划图表进行 检查，每次检查结果必须及时填入瓦检