矿井竖井提升系统安全生产的事故树分析及安全管理

肖力波

(长沙有色冶金设计研究院有限公司， 湖南 长沙 410011)

0 引 言

竖井是矿工进出矿井的必经之路，是矿井井内和地面的联系纽带。竖井提升系统的提升速度快，提升任务重，运行频繁，在这种工作状态下，若操作不当或设备装置不完善极易引发安全事故。研究竖井提升系统的安全系数，对矿山安全生产具有重要意义。

1 竖井提升系统中组合竖井的概述

目前组合竖井提升系统在矿山使用比较广泛。一般情况下竖井实际上是一种坍陷漏斗。在平面轮廓上呈方形、长条状或不规则圆形。井壁陡峭，近乎直立。组合竖井就是在传统的竖井基础上进行组合排列，以便提升竖井的性能，使竖井发挥最大的功效。组合竖井的作用有很多，其中排水是最重要的作用之一。在矿产开采过程中会遇到地下水的阻碍，所以需要使用组合竖井进行排水。

组合竖井具有稳定性强，安全系数高的特点。竖井排水的作用还体现在它可以防止土壤返盐、促进地下水淡化、以及除涝防渍等。另外组合竖井还可以弥补各个竖井之间的缺陷，以便相互协调。

2 竖井提升系统安全隐患的几大因素

2.1 竖井提升设备欠安全

竖井提升系统所使用的主要设备有：提升机，井架，天轮，钢丝绳，连接装置，提升容器，井筒导向装置，井口和井底的承接装置，阻车器，安全门和信号装置[1]，其每一个装置都影响着竖井提升系统的工作效率和安全，所以，在竖井提升系统的实际运行中，这些装置都必须有安全保障。就目前的实际情况来看，许多提升系统安全事故的发生都与设备不安全的因素密切相关。例如，钢丝绳的承载强度没有达到标准，根据竖井提升系统安全标准的相关要求，提升系统钢丝绳的承载强度必须达到升降人员时人数至少不能少于9人的标准，这样才算保证钢丝绳在正常的安全系数之内，然而，很多矿井的提升系统都没有达到这个标准。又如，提升系统的制动设备在操作中失灵，导致提升机突然坠落，造成人员伤亡。

2.2 提升操作人员欠专业

调查表明，很多竖井提升系统的操作人员对提升系统的相关知识并不是很了解，对提升系统中的一些设备、装置也不了解，操作人员的安全知识也极其的缺乏，且责任心不强，违规操作的现象频频出现，给竖井提升系统造成了重大的安全隐患。例如，卷扬司机在操作过程中不能及时发现钢丝绳重叠斜绕在一起的情况，从不提升机器的运行，造成了提升系统在提升过程中发生安全事故。又如，信号工在给卷扬司机发送提升信号的时候，没有注意到卷扬司机是否收到他们发送的信号，在没有卷扬司机的任何反馈和无法确认卷扬司机是否收到提升信号的情况下，卷扬司机也没有对这一问题进行相关的询问，就开始作业，造成升降过程中因相关信息的缺乏而造成的提升系统安全事故。

2.3 竖井提升管理欠完善

竖井提升系统的安全管理是保障竖井提升系统安全的重要措施，但是，一些矿山没有建立起一个完善的竖井提升系统安全管理制度，导致各种不安全因素仍然继续存在于竖井提升系统之中，给矿井的工作人员带来很大的安全隐患，也给矿井的生产发展造成极大的损失[2]。例如，对于竖井提升系统设备管理人员的管理不到位，造成竖井提升系统的相关设备没有做到定期检查，导致事故发生。又如，对竖井提升系统管理的认责制度制定的不完善和不合理，导致提升系统的相关管理不当，引起各种竖井提升系统的安全事故的发生。

3 提升系统事故树分析

事故树是在竖井提升系统安全事故分析中运用最为广泛的分析和研究方法，通过对事故树的相关分析，可以直观的了解到引发事故发生的主要原因和安全隐患，从而找到提高提升系统安全系数的有效措施[3]。

3.1 建立事故树

通过对竖井提升系统安全事故的分析，构造了图1所示的事故树。

3.2 事故树的相关分析

图1 竖井提升事故树

最小割集相关函数的计算：

T=X1*1X2*X3*X4*(X5+X6)*(X7+X8+X9+X10)+X12+X13*(X14+X15+X16+X17+X18+X19)+X11*X20*(X21+X22)*(X6+X23)2

从事故树中可以发现，该竖井提升系统事故树中共有17个最小割集，分别是：

K1={X1,X2,X3,X4,X5};

K2={X1,X6,X7};

K3={X1,X6,X8};

K4= {X1,X6,X9};

K5= {X1,X6,X10} ;

K6= {X1,X11};

K7={X1,X12};

K8={X1,X13,X14};

K9= {X1,X13,X15} ;

K10= {X1,X13,X16};

K11={X1,X13,X17} ;

K12={X1,X13,X18};

K13= {X1,X13,X19};

K14= {X1,X11,X20,X21,X6};

K15= {X1,X11,X20,X22,X6};

K16= {X1,X11,X20,X21,X23};

K17= {X1,X11,X20,X22,X23};

事故树中的因素有很多，最小割集也很多，但这些因素的重要程度却并不是完全相同的，所以，事故树中除了要考虑最小割集的相关函数，对于结构中的重要程度也要做相关的求解，竖井提升系统事故树中，相关因素重要程度的计算结果如下：

IΦ(1) >IΦ(13)=IΦ(6) >IΦ(11)>IΦ(20)>IΦ(21) =IΦ(22) =IΦ(23) >IΦ(2) =IΦ(3)=IΦ(4) =IΦ(5) =IΦ(7) =IΦ(8) =IΦ(9) =IΦ(10) =IΦ(12) =IΦ(14) =IΦ(15) =IΦ(16)=IΦ(17) =IΦ(18)=IΦ(19)

4 竖井提升系统的安全管理策略

通过事故树的原因分析不难看出，引起竖井提升系统安全事故发生的主要因素还是设备的不安全，人员相关操作的不安全和相关管理制度的不完善。所以，要解决竖井提升系统的安全隐患，提高竖井提升系统的安全系数，还是要从这3个方面进行改善[4]。

4.1 提高竖井提升设备的安全性

提高竖井提升设备的安全性主要可从3个方面进行，其评价指标分别是设备的性能、设备使用中的检查和维修以及设备的技术革新。

(1) 设备的自身性能。竖井提升系统中运用到很多装置，这些装置每一项出现故障都可以成为提升事故发生的原因，所以，对于这些设备的使用，一定要进行相关指标的检测和考察，必须严格按照标准要求进行相关装置的使用，保证每项装置都是符合要求的标准化产品，比如，钢丝绳的承重程度。

(2) 设备检查。很多事故的发生都是源于没有及时发现设备出现的问题，如设备老化。提升装置作为大型设备，对其每个部件都必须定期检查、维修，以保证做到有问题早发现、早解决，避免事故的发生。

(3) 及时更新设备。一些提升系统中的设备可能放在以前很好用，但是随着时间的推移，不断有技术创新和技术变革，新技术必定具备旧技术中所不具备的优势。所以，矿井竖井提升系统也要注重设备中新技术的使用，这样可以使提升系统工作效能越来越高，事故发生率也随之降低。

4.2 提高操作人员素质

操作人员的素质既包含专业技术知识，也包含职业道德素质，通过分析竖井提升系统安全事故发生的原因可以知道，专业素质不足和道德素质不高都是造成事故发生的原因，所以，要从这两个方面对提升系统的操作人员进行素质提升培训。

(1) 定期组织操作人员专业技能培训。专业技能的培训包括提升系统操作过程中的各个操作环节，在这些环节中，操作人员上岗之前都必须熟练地掌握操作知识，否则就不能让员工进行相关的操作，这样可以规避因员工操作不当造成的事故。

(2) 培养员工的爱岗敬业精神。员工热爱岗位才能表现出极大的工作热情，一些员工在操作提升系统的相关程序时并没有秉承认真负责、爱岗敬业的原则工作，在工作中态度懒散，对于工作细节也很不细致，这样的工作状态很容易造成工作上的失误。

4.3 规范提升系统的管理制度

好的管理不仅可以提高效益，还能提高安全性，同样，在提升系统中也是如此。当其管理到位的时候，提升系统的安全指数就会上升；反之，当其管理不当的时候，安全指数就会大幅度下降。所以，要想提高提升系统的安全性，就必须建立一个合理、科学的管理制度。管理制度中重点建设的是责任认责制度，只有将提升系统中涉及到的所有工序的责任都分配到具体的人员和部门上，他们在工作中才会保持更高程度的警惕，才能在工作中，表现出更细致的工作态度。通过明细的责任认责，也能更好的规范员工在操作中的应为，从而避免安全事故的发生。

参考文献：

[1]卜全民,王涌涛,汪德爟.事故树分析法的应用研究[J]. 西南石油大学学报，2007(04)：141-144.

[2]贾 猛.矿井提升断绳事故分析及预防[J]. 煤矿安全，2003(10)：46-47.

[3]苗梦露.安全系统工程在预防竖井提升伤亡事故中的应用[J].煤炭技术,2011,30(6)：127-129.

[4]王思鹏.事故树分析法在分析井下运输事故中的应用[J].煤炭科学技术,2004(05)：37-39.

[5]林大建,郑新宇,邬长福.矿山竖井安全状况蝴蝶突变评价模型的分析和探讨[J].矿业安全与环保,2008,35(5)：81-83.