應用FA采煤工作面瓦斯爆炸事故

應用FTA理論研究采煤工作面瓦斯爆炸事故楊瀟指導教師劉照鵬（四川師范大學工學院610101成都）摘要：運用事故樹分析方法對采煤工作面工作面瓦斯爆炸事故產(chǎn)生的原因進行分析，通過計算事故樹的最小割集、最小徑集與基本事件的結(jié)構(gòu)重要度等，分析給出了煤礦瓦斯爆炸事故的預防措施。關鍵詞：礦難；事故樹；分析；瓦斯爆炸；預防措施1引言瓦斯爆炸是我國煤礦生產(chǎn)中最常見的災害事故，僅造成大量人員傷亡，而且嚴重摧毀井巷設施，中斷生產(chǎn)，甚至引起煤塵爆炸、礦井火災、井巷垮塌等二次事故。據(jù)統(tǒng)計，從2003年至今我國煤礦共發(fā)生17人以上的死亡事故36次，共死亡1972人，其中瓦斯爆炸事故29次。共死亡1972人，占17人以上死亡事故總次數(shù)的80.56％，死亡人數(shù)的82.86％…，給國家造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，如何在事故發(fā)生前就能預見事故發(fā)生的可能性，清查事故原因，排除事故隱患，對于預防瓦斯爆炸，減少人員傷亡及財損失十分必要。表12003年-2023年煤礦一次性死亡17人以上事故匯總集發(fā)生昨時間參地點皆死亡敘事故奸簡述張發(fā)生倒時間謹?shù)攸c綢死亡珠事故換簡述哭09槍-1販1-誼21蝶黑龍病江鶴裕崗丟10煌8臂瓦斯羽爆炸噸07喇-2突-1撤0王河南瓣興安杜17蝦瓦斯久爆炸抱09踩-1洋0-移8買湖南版婁底幫26掃鋼絲候繩斷剪落仇07弄-1俊-1崗7畏內(nèi)蒙芝古包跟頭齊29珠透水柄事故肌09恐-9早-9嘩河南裝平頂刪山鍛79但瓦斯炒爆炸寄06陵-1序1-躬25緣云南犯曲靖而32廣瓦斯油爆炸貢09羽-5疲-3蘆0匹重慶況綦江鞋30粒瓦斯鋼爆炸瘋06絲-1釀1-俘25指黑龍斯江雞遍西莖25敗瓦斯死爆炸況09騰-2順-2掀2響山西瓦屯蘭躁74惕屯蘭蓮瓦斯裙爆炸您06添-1許1-記12鞋山西厘晉中堡25魄瓦斯羅爆炸枕08勢-1貞2-即17承湖南粗婁底哪18煌工作持面瓦匯斯爆至炸博06鏟-1綠1-雞5構(gòu)山西彎焦家斜寨呢35癢瓦斯企爆炸竟08和-9江-2序0壯黑龍紗江鶴貍崗凈31電富華蹤煤礦觸火災戶爆炸咐06志-1愧0-淺31豈甘肅伍靖遠搏29刺瓦斯退爆炸擋08掩-8炎-1醬8蝦遼寧態(tài)沈陽醒26撞瓦斯耀爆炸迅06尋-4枯-2敵9暴山西飛大同瞞32訊瓦斯蚊爆炸清08雞-7對-5祝山西公大同寨21神一氧歇化碳昂中毒劫窒息膽06江-3暢-1嶺8備山西倡臨縣股28掘透水植事故糞08汪-7啟-1券陜西歡榆林必18催放炮泉炮眼這事故妥06懲-2撫-1架山西法晉城仇23旱瓦斯族爆炸斷08攤-1屢-2曬0蹈山西赤臨汾啊20孟非法夏私采留瓦斯妹爆炸胳05幅-1都2-撤2役河南危新安雞35弟透水禽事故役07演-1事2-寧6杰山西封洪洞為10吃5吐瓦斯蜓爆炸蝶，且畝瞞報憲05賞-7征-1喜1撐新疆舞阜康業(yè)83劫瓦斯君爆炸搬07亮-1堤1-期8奉貴州院畢節(jié)泊35邁煤與樂瓦斯安突出灰05茶-6孝-2吵2殿山西兵繁峙夏37蜂瓦斯忌爆炸娛07嶼-8既-1割7冷山東暫新汶導18慶1生涌水億事故美05蘇-5擔-1郵9其河北隊承德捏50泥瓦斯錄爆炸蓋07藝-5籌-5充山西樓臨汾焦28算瓦斯孩爆炸席05染-2時-1揀4閱遼寧茅阜新柱21防4航瓦斯預爆炸佩07撿-4腳-1叢6蘭河南盲平頂母山緞31飛瓦斯循爆炸培04鋤-1飾1-營28產(chǎn)陜西哪銅川搏16誠6掏瓦斯包爆炸旺07否-3塘-2遵8震山西幕臨汾啞26摘瓦斯草爆炸爸04巧-1屯0-陪20虹河南匙新密灣14梢8嫌瓦斯勉爆炸躁07范-騎3-臥18材山西活晉城穩(wěn)21緩瓦斯奏爆炸奮03芹-5朱-1肉3翼安徽典淮北悟86鉤瓦斯醫(yī)爆炸在煤礦復雜的生產(chǎn)條件下，導致瓦斯爆炸因素許多，如管理因素、施工因素及技術因素等，可能形成瓦斯爆炸的因素復雜多樣，這些因素不僅相互交叉，而且往往只能作為定性描述，這給具體的事故分析帶來了許多困難。事故樹分析法是從特定的事故開始，考察可能引起該事故的各種可能的原因及其相互關系的系統(tǒng)安全分析法，應用這種方法可使事故分析有條不紊地進行，因而在復雜事故分析中有重要作用。所以。運用安全系統(tǒng)工程中的事故樹分析法，對采煤面瓦斯爆炸原因進行研究。可以有效地解決這些問題。2事故概況2023年11月21日凌晨2時30分左右，黑龍江省龍煤控股集團鶴崗分公司新興煤礦發(fā)生爆炸事故，礦難致108人死亡。經(jīng)初步分析，該事故主要是由于113隊施工作業(yè)面距離地面約500米深的探煤道發(fā)生煤與瓦斯突出，引起瓦斯爆炸，波及井下作業(yè)采掘工作面28個，當時井下共有作業(yè)人員528名。經(jīng)全力救援，有420人升井。國務院調(diào)查組針對黑龍江鶴崗新興煤礦瓦斯事故召開首次全體會議。任此次事故國務院事故調(diào)查組組長的安監(jiān)總局局長駱琳說，根據(jù)對黑龍江新興煤礦瓦斯爆炸事故的現(xiàn)場初步分析，事發(fā)礦安全責任不落實，隱患排查不認真、不徹底，是一起責任事故。該礦采掘布置不合理，井下管理管理和勞動組織混亂，采掘工作面各處多達30多個，夜班下井人數(shù)500多人，白班超過1000多人，表現(xiàn)出安全責任不落實，隱患排查不認真、不徹底，這是一起責任事故。3事故樹編制3.1事故樹分析法的實質(zhì)事故樹分析法（FaultTreeAnalysis，簡稱FTA）是一種演繹推理法，又稱作故障樹分析法或事故邏輯分析法，是安全系統(tǒng)工程的重要分析方法。這種方法把系統(tǒng)可能發(fā)生的某種事故與導致事故發(fā)生的各種原因之間的邏輯關系用一種稱為事故樹的危險性，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的不安全隱患，運用布爾代數(shù)運算對事故發(fā)生的可能性進行推測和判斷，為制定相應的措施提供可靠的科學依據(jù)，以使企業(yè)改進安全生產(chǎn)狀況，更好地實現(xiàn)安全生產(chǎn)。這種方法既適用于定性分析，也適用于定量分析，并具有簡明形象的特點。3.2采煤面瓦斯爆炸事故樹分析事故樹分析是把所研究系統(tǒng)的最不希望發(fā)生狀態(tài)作為頂上事件，然后尋找導致這一頂上事件發(fā)生的全部直接因素，并逐次下推，一直追查到那些不需要再深究的因素為止。眾所周知，發(fā)生瓦斯爆炸必須同時具備的2個基本條件是瓦斯積聚、供氧及引爆火源。其中供氧條件在通常情況下是自然滿足的，因而在大多數(shù)條件下只要一定濃度的瓦斯及引爆火源同時存在，瓦斯爆炸就必然發(fā)生。根據(jù)瓦斯爆炸理論并通過對我國所發(fā)生的多次采煤工作面瓦斯爆炸事故的調(diào)查，總結(jié)引起瓦斯爆炸事故的基本事件如表2所示，編制采煤工作面瓦斯爆炸事故樹。根據(jù)事故誘發(fā)原因，把事故隱患轉(zhuǎn)化條件盡可能地羅列出來，根據(jù)因果之間邏輯關系，系統(tǒng)地做出事故樹因果圖（如圖１）。裝表2繼事故荒樹事秩件名眉稱代貿(mào)碼概綿率一墊覽表將事件坑名稱偽代碼浙q鍬i團事件精名稱霞代碼勺q頌i形事件汁名稱雁代碼嫁q態(tài)i衰采煤蜘面婚瓦斯趣爆炸晨T幕O瘦隨意托關電艦X跡2嬸10即-3啄抵抗培線不挖足父X忽12壽10堅-4秩相遇攀a底冒頂司區(qū)瓦宗斯積淋聚說X緣3蔑10啊-4涼封泥苗不足銹X幟13放10押-4無達到扒爆炸曬濃度質(zhì)b鳥串聯(lián)棍通風拳X真4些10層-5聾炸藥壯變質(zhì)需X尿14丑10傾-4真瓦斯顏積聚摔M湊1還局部筑通風碼機循歡環(huán)風偉X億5飛10度-5旗放炮避器出污火亞X飄15必10沃-5錄局部槐通風天機停勢轉(zhuǎn)潑M餃2對風筒冊脫節(jié)墳X隆6男10豈-4堆自燃條X詞16葵10陪-3利工作異面風泄量不東足棍M針3晉針眼翁接頭物漏風柿X耕7定10表-4捏礦燈塊出火筐X廣17內(nèi)10證-3件引爆匯火源泉M折4斗通風芹能力穴不足勤X飛8滑10縫-4境開關您冒火舌X紗18儀1偏0跪-4節(jié)爆破攝火焰重M否5絮末節(jié)腐風筒賞過遠遺X癥9耀10雨-4求電源恭短路寸X督19起10勵-4鵲電氣倍火花仙M塞6奸摩擦歷火花狹X搭10淡10偷-3祝帶電裙檢修傭X山20騙10轟-4稻電網(wǎng)顆停電景X扭1制10鉛-4海靜電悶火花姑X鴉11井10圈-4庫明火僻X陶21娘10第-4董圖一騾采煤念工作象面瓦揮斯爆殺炸事挑故樹裁4舅事故凈樹分釣析荒4.腫1事墓故可多能發(fā)嚼生途掃徑漆用布疾爾代雙數(shù)法盜求事衛(wèi)故樹宋最小握割集割T=冬M耳1慎*M腸4播=(炊M蘭2擾+X躬3袋+X姜4推+M葬3遮)*嗚(X冠10霧+X善11辱+M以5杰+X民16暗+M新6野+X凈21杯)柜=(芹X涼1墊+X輩2恨+X粗3尸+X鈔4望+X魄5漠+X促6丸+X惜7臂+X奏8草+X敲9滑)*降(持X女10選+X鉗11躁+X瘡12夸+X武13妙+X合14派+X銅15墾+X沃16怎+X矮17勵+X霜18飽+X狹19炸+X爸20們+X窄21傷)。蘭由上凳式可右得此爺事故娃樹的褲最小莫割集燥共栗9大膝組敬10雷8魚小組案是：股N飯1斑:｛登（X皆1京，X褲10繳看直）想;廢（蘇X喪1竄,X忘11抽）;狗（X脊1晃,X斃12沈）;吊（X軟1你,X恐13積）;允（X峽1惜,X部14秀）;歸（X打1截,X穿15扇）;蛋（X態(tài)1潤,X駛16隆）;卷（X覽1劇,X玉17挑）;綢（X半1暫,X騙18價）;紀（X磨1享,X尿19焦）;參（X賄1筑,X風20飯）;獸（X觸1幅,X洽21威）｝娘。帶同理旋：N脹2隆:｛裹（X魯2黑，X裕10戒嬌投）;重（X筋2捉,X命11泥）;餃（X貨2夕,X艇12的）;久（X舉2桌,X羅13宅）;跌（X籃2孝,X愚14職）;襲（X返2溪,X睛15桃）;怕（X訊2孝,X抓16皇）;體（X綱2飼,X堵17滑）;捉（X雀2采,X型18震）;刃（X曾2仰,X召19擁）;擁（X喝2碗,X歲20仇）;妙（X市2庭,X增21滔）｝其。轎……?！Y……捧……錘……層……填……史……是……受……譽……法……均……目……取……西……數(shù)……擾…味N月9寶:｛謎（X組9礦，X惜10海膠芹）;稅（X件9晶,X攔11謊）;敏（X粘9勻,X愚12碰）;地（X鮮9村,X褲13寶）;異（X澇9掃,X共14剛）;洽（X乳9伙,X丘15倒）;掃（X稻9靜,X虛16達）;天（X駛9調(diào),X默17軍）;經(jīng)（X兇9罩,X鍛18自）;絨（X喉9運,X唉19估）;餐（X旬9貨,X諸20百）;雖（X煮9另,X即21歡）｝才。替掘進驅(qū)工作佩面瓦眨斯爆姿炸事雞故中捏，任寸何一究組最災小割稈集的助基本兆事件浙同時位發(fā)生遷，頂忍上事望件就添必然轉(zhuǎn)發(fā)生習，說騙明導嚴致頂蛛上事手件發(fā)泊生的坐途徑然有1撓08企個。逝4.關2求妹最小寬徑集球最小危徑集樣是使朝事故葉不發(fā)烈生的妻最低腿限度哪的基砌本事此件的趣集合句。根題據(jù)圖理１事英故樹椅，所公得成降功樹影?？扛鶕?jù)針成功毒樹求路最小雙徑集穿T植，蓄=M色1爛，發(fā)+M拾4臘，掌=(辮M歸2怨，很X我3布，擦X蒼4棋，耳M翁3臘，訓)+楚(X壟10孫，怪X統(tǒng)11溉，碗M壩5夠，齒X伙16綁，需M固6叫，弊X弦21泰，催)反=(謙X爬1任，暢X碌2擋，掃X盤3帥，齡X跟4貸，嬸X哈5催，能X燈6探，烤X怕7誦，兼X堅8瓶，勢X左9幟，榨)+再(X源10滿，泰X目11賤，王X愁12挪，備X爪13錄，蓋X猶14遞，火X襪15燦，主X菊16競，封X但17灰，蟲X逝18剃，酬X皂19缺，慚X誓20概，概X爆21夠，鍛)貪由此渴，可沫得2命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