煤矿安全评价分析的研究和应用孙盛东山东济宁运河煤矿有限责任公司摘要：通过对煤矿安全评价范例的认真研究，参照《煤矿安全评价导则》（2006）等法律法规，发现对煤矿安全评价中存在的问题并提出改进意见。
然后运用事故树分析法和模糊综合评价法对煤矿进行安全评价并得出相应的评价结论。
第一章煤矿评价中存在的问题和改进意见1.1 煤矿安全评价范例的主要内容①安全现状综合评价的对象及范围②安全现状综合评价的依据③煤矿概况④危险、有害因素识别与分析⑤安全管理评价⑥生产系统与辅助生产系统安全评价⑦矿山救护系统⑧煤矿事故统计分析⑨安全措施与建议⑩安全评价结论1.2 煤矿安全评价范例中存在的问题以及改进建议⑪格式和排版方面的问题根据《煤矿安全评价导则》（2006）安全评价报告格式一般包括：封面；评价机构安全评价资格证书副本复印件；著录项；目录；编制说明；前言；正文；附件；附录。
该安全评价范例只有前言和正文，封面；评价机构安全评价资格证书副本复印件、编制说明目录、附件、附录都没有。
该评价报告排版混乱，章节顺序混乱，各个章节的标题的字体大小不一致。
⑫该评价报告没有写明做完成该安全评价的时间，所引用的《煤矿安全评价导则》是2006版，而引用的《煤矿安全规程》是2000版的。
⑬该评价报告的名称应改为“ **煤矿矿井安全现状综合评价报告”煤矿安全评价可分为：煤矿建设项目安全预评价﹑煤矿建设项目安全验收评价﹑煤矿安全现状综合评价。
对该评价报告范例的内容进行分析可知该评价报告为煤矿安全现状综合评价。
⑭缺少必要的图纸应该附上反映矿井实际情况和不同时期开采情况的图纸如：矿井地质和水文地质图；井上、下对照图；巷道布置图；采掘工程平面图；通风系统图；井下运输系统图；安全监测装备布置图；排水、防尘、防火注浆、压风、充填、抽放瓦斯等管路系统图；井下通信系统图；井上、下配电系统图；井下电气设备布置图；井下避灾路线图。
1.3 煤矿安全现状综合评价报告应该包括的的主要内容H.1 概述安全评价对象及范围；安全评价依据；煤矿概况；煤矿生产概况。
H.2 危险、有害因素识别与分析危险、有害因素识别的方法和过程；主要危险、有害因素的危险性分析；主要危险、有害因素的存在场所；事故隐患及其存在场所。
H.3 安全管理评价安全管理模式、制度的建立及其执行情况分析；安全管理体系适应性评价方法和过程；安全管理体系适应性评价结果及分析。
H.4 生产系统与辅助系统评价系统A安全评价方法、过程及结果；系统B安全评价方法、过程及结果；系统C安全评价方法、过程及结果……；矿井（或采场）综合安全评价方法、过程及结果。
H.5 定性、定量评价对重大危险、有害因素A的危险度评价；对重大危险、有害因素B的危险度评价；对重大危险、有害因素C的危险度评价……H.6 煤矿事故统计分析同类矿山生产事故统计分析；被评价煤矿生产事故统计分析；被评价煤矿生产事故的致因因素、影响因素及其事故危险度评价。
H.7 安全措施及建议针对事故整改措施的建议；安全管理措施及建议；安全技术措施及建议。
H.8 安全评价结论第二章事故树分析法对煤矿煤与瓦斯突出的评价2.1事故树分析法2.1.1事故树分析法的基本原理事故树分析方法是安全系统工程中进行系统安全分析的核心，是安全评价的基础，主要用于分析事故发生的原因和评价事故风险。
它应用数理逻辑方法，从一个可能的事故开始，一层一层逐步寻找引起事故发生的触发事件、直接原因和间接原因，并分析种种事故原因之间的相互逻辑关系，是一种演绎分析方法。
2.1.2事故树分析程序事故树分析法的一般流程见图 1。
图 1 事故树分析程序流程框图2.1.3事故树分析原理事故树遵循逻辑分析原则，也就是从结果分析原因的原则。
相关事件(节点)之间用逻辑门连接，然后依据构造出的事故树图，列出布尔代数表达式，求出最小割集、最小径集，确定出各基本事件的结构重要度，并进行结果分析。
2.2 对范例煤矿煤与瓦斯突出的评价2.2.1事故树的绘制通过查阅实例煤矿煤与瓦斯灾害的分析材料绘出煤与瓦斯突出事故树分析图，见图2。
图2 实例煤矿煤与瓦斯突出事故树分析图2.2.2求解矿井煤与瓦斯事故的可能途径1)根据煤与瓦斯突出事故树分析图，利用布尔代数法求解最小割集：图2中有 16个基本事件，展开上式得事故树最小割集144组，数量较多，任何1组最小割集的基本事件同时发生，顶上事件就必然发生，表明矿井煤与瓦斯突出事故有144种可能途径，充分说明该煤矿煤与瓦斯突出事故的可能性与危险性都很大。
2)根据该煤矿煤与瓦斯突出的事故树导出的成功树，求解最小径集：P4= { l0， ll}Ps= { l2， l3}P6= { l4， I5， l6}最小径集是使事故不发生的最低限度的基本事件的集合。
只要每个最小径集的基本事件都不发生，就能控制事故不发生。
根据最小径集求得结果。
可以拟订6种处理方案，这6种途径均使事故可能不发生。
从上面 6个最小径集中可以看出，事件最少的是P。
，其次是 P，，P ，P，。
所以应视为控制煤与瓦斯突出事故的优先考虑途径。
3)根据最小割(径)集判断结构重要度的3条原则，可求得该系统中各基本事件结构重要度顺序依次为：2.3 结果分析6组最小径集提供了防止煤与瓦斯突出的6种途径。
从基本事件结构重要度来看，外力诱导的结构重要度最大，但矿井要生产，该基本事件不可能避免，只能降低外力的强度和采取避难措施；其次是地质构造破坏、集中应力破坏、构造应力集中、煤柱集中应力、未采取区域性预抽措施、布孔不均出现瓦斯包；再次是未采取局部防治措施、局部防治措施力度不够、措施控制范围出错。
其中，基本事件是客观存在的，只能从合理采掘部署着手，采掘作业尽量避开构造带和集中应力带，避免开采应力集中；尽量做到区域性预抽措施到位且布孔均匀、预抽充分；针对重点危险区域要采取针对性的强化措施并保证措施质量。
最后是加强突出危险预测工作，抓好防突测试人员的培训和防突仪器仪表的检修维护工作，保证测试指标的准确可靠；坚持防突综合分析制度和技术资料的整理工作，不断完善防突指标体系。
2.4 对策措施1)将合理采掘部署与“四位一体”的综合防治煤与瓦斯突出措施相结合，形成“五步配套”的综合防治措施。
即在矿井采掘部署方面实行“三区配套两超前”(即抽放区、准备区、回采区，开拓区超前预抽区、预抽区超前首采突出层掘进区)。
2)实施以网格预抽为主，顺煤层、邻近层和采空区抽放为辅的大面积综合瓦斯抽放。
严格执行远距离放炮、避难所、压风自救、保证回风系统畅通等。
3)继续开展瓦斯地质工作，做好区域突出危险性预测。
对于石门揭煤、预抽瓦斯不充分的带或段、采掘工作面范围内划分的严重突出带或段(可能就是地质构造复杂带)，针对性的采取水力措施或瓦斯排放措施，以每循环的浅进度，来获得安全过煤门、安全过严重突出带或段的快速掘进。
4)重点工作面，相关管理部门及施工现场负责人，应对安全防护措施进行重点检查，措施不到位的不允许生产。
以“三区配套两超前”确保抽放瓦斯等治灾的时问和空间，从而提高煤层瓦斯预抽率，降低瓦斯压力和瓦斯含量，达到减小甚至防止煤与瓦斯突出事故的发生。
5)派人定期检查有煤与瓦斯突出危险的采掘工作面通风系统，确保通风系统合理，回风通道畅通，通风设施可靠。
6)加大科技投入，加强职工教育培训工作，提高职工素质，加强安全设备管理等。
第三章模糊综合评价法对该煤矿安全的评价3.1 模糊综合评价法基本步骤模糊综合评价法,是应用模糊关系合成的原理,从多个因素对被评判事物隶属度等级状况进行综合评判的一种方法。
模糊综合评价法的基本步骤如下:(1)建立综合评价的因素集因素集是以影响评价对象的各种因素为元素所组成的一个普通集合,通常用U表示,即:U= (u1,u2, … ,um),其中元素ui(i=1,2, …m)代表影响评价对象的第i个因素。
这些因素,通常都具有不同程度的模糊性。
(2)确定因素权向量评价工作中,各因素的重要程度有所不同,为此,给各因素ui(i=1,2, …m)确定一个权重ai(i=1,2, …m),各因素的权重集合的模糊集,用A表示:A= (a1,a2, … ,am)。
(3)建立综合评价的评价集评价集是评价者对评价对象可能做出的各种结果所组成的集合,通常用V表示,即:V= (v1,2,… ,vn),其中元素vj(j=1,2, …n)代表第j种评价结果,可以根据实际情况的需要,用不同的等级、评语或数字来表示。
(4)进行单因素模糊评价,获得评价矩阵若因素集U中第i个元素对评价集V中第1个元素的隶属度为ri1,则对第i个元素单因素评价的结果,用模糊集合表示为:Ri=(ri1,ri2,… ,rin)。
以m个单因素评R1,R2, … ,Rm为行组成矩阵R,称为模糊综合评价矩阵。
(5)建立综合评价模型确定R、A之后,通过模糊变换将U上的模糊向量A变为V上的模糊向量B,即:B=A R= (b1,b2, … ,bn)。
其中, “ R”称为综合评价合成算子,上式即为综合评价模型。
(6)确定系统总得分综合评价模型确定以后,确定系统总得分,即F=B×STT,其中F为系统总得分;ST为相应因素的级分。
(7)评价安全状况根据系统总得分,对照安全等级表就可评价出安全状况。
另外,当评价对象复杂、考虑的因素很多时,按照因素的属性,将它们分为若干层次,先进行低层次各因素的综合评价,其评价结果再进行高一层次的综合评价,如此从低层向高层逐层进行,直到最终的一层。
3.2 煤矿安全评价中模糊综合评价法的应用3.2.1 建立煤矿安全评价指标体系根据煤矿安全所涉及的范围,可以从不同的角度提出煤矿安全的指标,指标的选取对于评价结果的准确与否,起着十分重要的作用。
本文通过分析,运用系统工程的思想,从煤矿生产制度和安全教育的角度,建立了包括安全措施、安全综合管理、安全技术三个因素的评价指标体系，如图 1所示。
图 1 煤矿安全评价指标体系3.2.2 确定各层因素的权重分配集本文应用层次分析法确定各层因素的权重分配集。
层次分析法的思想, 是对两指标之间的重要程度作比较判断, 采用 1 #9 标度法得到判断矩阵,根据判断矩阵, 采用和法或几何方根法或其他方法确定权重。
本文采用的是几何方根法确定权重。
几何方根法是将判断矩阵的元素按行相乘, 所得乘积分别开n 次方得各方根向量, 其中 n 为各判断矩阵的阶数, 最后将方根向量归一化得到权向量。
另外, 利用层次分析法确定权重, 还需进行一致性检验, 先求出判断矩阵的最大特征值max, 再求一致性指标CI= ( max- n) / ( n- 1) , 确定平均随机一致性指标 RI,然后计算一致性比例 CR= CI/ RI。
若CR < 01 时, 一般认为判断矩阵赋值合理。