矿山工程安全评价方法的探讨

李仲勋 王 义 张开光

(1.毕节职业技术学院工矿建筑系；2.山东省青岛市安全生产协会)

矿山工程安全评价方法的探讨

李仲勋1王 义1张开光2

(1.毕节职业技术学院工矿建筑系；2.山东省青岛市安全生产协会)

矿山企业在采掘过程中面临的灾害主要有瓦斯、水灾、火灾、冒顶、片帮等，为了避免出现安全事故，针对上述各种灾害分别建立了相应的安全评价函数，确定了评价因子的评分标准和矿山工程危险性等级。以贵州某矿5#煤层为例，对其底板运输上山的瓦斯、水灾、火灾、冒顶、片帮等灾害进行了评价，其评价结果与现场情况一致，证明了该安全评价方法的可行性和可靠性，为类似地质条件的巷道施工安全评价提供了参考。

矿山工程 安全评价 评价因子

开展矿山安全评价工作是贯彻落实“安全第一，预防为主，综合治理”的重要举措，也是矿山生产企业实施科学化和规范化安全管理的基础，更是矿山企业加强预测、预防事故的重要手段，不但可以直接消除危险和有害因素，对矿山企业安全生产管理也具有积极的促进作用。因此，为了矿山企业的持续稳定健康发展，在矿山企业的项目建设、生产过程开展矿山工程安全评价，具有重要的现实意义。

1 安全评价概述

以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析，判断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及严重程度，进而为防范工程、系统发生安全事故制定防范措施，为管理决策提供科学依据的评价方法，称之为安全评价[1-4]。安全评价有时也被称为危险评价或风险评价。

通常情况下，安全评价的主要内容包括危险、有害因素的识别以及危险和危害程度评价。危险、有害因素辨识的目的在于确定危险来源，危险和危害程度评价的目的在于确定和衡量来自危险源的危险性和危险程度以及应采取的防范措施，同时，在采取防范措施后仍然存在的危险性是否可以接受[5-6]。

2 矿山工程安全评价

地下开采存在的主要危险因素有瓦斯、水灾、火灾、冒顶、片帮等，通过对各主要危险因素分别建立不同的评价函数，根据矿山的具体情况确定评价函数中评价因子的数值，计算评价函数的函数值，根据函数值的大小和危险分级采取相应的预防措施，以达到避免发生事故的目的。矿山工程安全评价方法、评价函数的建立、评价因子的确立以及危险性分级见图1～图4所示。

图1 矿山工程安全评价方法示意

图2 评价函数建立示意

图3 评价因子确立示意

图4 危险性分级示意

2.1 矿山工程安全评价函数的确立

根据矿山工程的特点，分别建立瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、水灾、火灾、冒顶和片帮评价函数，以尽可能地对其进行全面的安全评价。各评价函数见表1。

表1 评价函数

注：式中,g为地质因子；L为延伸距离因子；a为巷道断面因子；s为巷道状况因子。

2.2 建立矿山工程评价因子的评分标准

根据矿山工程自身特点以及易受地质因素影响等因素，选取地质因子、延伸距离因子、巷道断面因子和巷道状况因子等为巷道采掘工作面的主要评价因子。评价因子的评分标准如表2所示。

表2 各评价因子的评分标准

2.3 矿山工程危险性分级

参考矿山危险性分级的各种方法，提出对矿山危险性的分级，如表3所示。

表3 矿山工程危险性分级

根据评价函数和评价因子的评分标准，计算出矿山工程各评价函数值，比较评价函数值与矿山工程危险等级，便可确定矿山工程的危险等级。

3 应用实例

贵州某矿在-520 m水平沿5#煤层底板(煤层倾角为12°)向上开掘岩石运输上山，上山总长度约600 m，断面约11.8 m2。上山要穿过一个落差为32 m 的正断层，断层面破碎带宽度约25 m，该断层积蓄有瓦斯，并与含水层有水力联系，上山其他岩层地质条件良好，评价该巷道的危险性。

3.1 运输上山危险性评价

根据已知条件和表2，当g=2，L=2，a=2，s=2时，由表1分别计算瓦斯爆炸危险性评价函数FGE=12，煤与瓦斯突出危险性评价函数FGO=12,由表3可知，上山在接近断层破碎带时，瓦斯爆炸处于极度危险状态,煤与瓦斯突出亦处于极度危险状态;当g=1，L=2，a=2，s=2时，计算水灾危险性评价函数FW=6,由表3可知，上山在接近断层破碎带时，水灾处于危险状态;当L=2，a=2，s=2时，计算火灾危险性评价函数FF=6,由表3可知，上山在接近断层破碎带时，火灾处于高度危险状态;当g=2，L=2，a=2时，分别计算冒顶危险性评价函数FR=8,片帮危险性评价函数FP=8,由表3可知，上山在接近断层破碎带时，冒顶处于高度危险状态，片帮也处于高度危险状态。

3.2 运输上山危险性评价分析

根据上述计算结果：该上山掘进至断层破碎带时，瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、水灾、火灾、冒顶处和片帮均处于高度危险状态。

从现场反馈的信息来看，该上山掘进至断层破碎带时，工作面存在瓦斯动力现象，且工作面局部地方存在瓦斯积聚，该工作面处于瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、水害、冒顶和片帮等危险中，且最易发生瓦斯灾害。为了防止工作面出现冒顶和片帮事故，采用了锚索和喷射混泥土等联合支护，为了防止出现水灾事故，注浆封堵了工作面裂隙和孔洞。

4 结 语

分析了矿山工程面临的主要灾害，并分别建立了安全评价函数，确立了安全评价因子以及危险性分级。实践表明：所建立的安全评价方法的评价结果与贵州某矿5#煤层底板运输上山的现场情况一致，证明了此种安全评价方法的科学性和可靠性，可为类似地质条件的巷道施工安全评价提供参考。

[1] 张俊敏.煤矿安全评价的几个问题探讨[J].矿业安全与环保，2003，30(5):30-31,44.

[2] 刘 栋，钟永明.煤矿安全评价问题[J].煤炭技术，2007,26(6):62-64.

[3] 孙 猛，吴宗之，张宏元.煤矿重大危险源辨识评价若干问题的研究与探讨[J].中国安全科学学报，2003,13(5):35-37.

[4] 王 轩.煤矿瓦斯概率风险评价方法研究[J].中国煤炭，2011,37(10):96-98，101.

[5] 国家安全生产监督管理局.安全评价[M].北京:煤炭工业出版社,2005.

[6] 姜学成.全国注册安全工程师执业资格考试教习全书[M].长沙：湖南大学出版社，2008.

Discussion on the Safety Evaluation Method of Mine Engineering

Li Zhongxun1Wang Yi1Zhang Kaiguang2

(1.Department of Mining and Architecture, Bijie Vocational and Technical College;2.Qingdao Production Safety Association,Shandong Province)

The main disaster such as gas, flood, fire, gas, roof caving, wall caving may be met in the mining process. In order to avoid the various safety accidents in mining process, the corresponding safety evaluation function of the above disasters are established respectively, and the grading standards of evaluation factors and mine engineering risk grades are determined. Taking a mine in Guizhou province as the research example, the evaluation results of the disasters such as gas, floods, fire, roof caving, wall caving in 5#coal seam floor are consistent with the actual site situation, so, it is the scientific and reliability of the evaluation method proposed in this paper are proved, besides that, it can provide reference for the safety evaluation of tunnel construction in similar geological conditions.

Mining engineering, Safety evaluation, Evaluation factors

2015-04-15)

李仲勋(1981—)，男，讲师，注册安全工程师，硕士，551700 贵州省毕节市学院路。