基于事故树理论的充填质量分析及改进措施

2018-03-21李晓飞

现代矿业 2018年2期

李晓飞

(山东黄金矿业股份(莱州)有限公司焦家金矿)

焦家金矿焦家分矿是山东黄金集团的主力矿区，生产能力为6 000 t/d，充填量为6 200 m3/d。随着回采效率的不断提高，回采深度以及出矿量不断增加，焦家金矿现有的充填系统和充填管理面临严峻形势。为不影响生产效率的提高，重点加强充填质量管理，研究分析其充填不合格的原因，利用事故树分析法[1]，从充填材料的质量、充填过程的管理、进路施工质量等方面进行分析并提出相对应的安全技术措施。

1 工程概况

焦家分矿11中段以上向机械化充填进路采矿法为主，采用1∶20充填材料充填至接顶线，再用1∶10 材料充填接顶。2016年10—11月总计充填进路10条，每条进路约25 m，出现充填未接顶、充填质量相对较差等情况，给生产带来了困难，给安全带来了严重隐患。

2 充填质量不合格因素

通过现场调查分析以及召开有关人员分析会议，分析得出充填质量不合格主要分为人的不安全行为、物的不安全状态以及系统环境不安全状况。不安全因素主要有充填不接顶A1，充填质量差A2，进路施工控制爆破差X1，封闭板墙不合格X2，充填管路架设不合格X3，充填顺序错误X4，充填配比达不到要求X5，充填管路质量差X6，充填管路破管X7，充填速度过快X8，充填站系统异常X9。

3 事故树分析

3.1 事故树的建立

通过上述原因分析，确定充填质量不合格为顶上事件T1，运用安全系统理论[2-3]中相应的事件符号和相应的逻辑门将各个事件从上到下一层一层连接到一起，层层向下，一直到最基本的原因事件，组成顶上事件的事故树分析图，见图1。

图1 事故树分析图

3.2 最小割集

在事故树分析方法中,最小割集的定义是指导致顶上事件发生最少的基本事件的集合,当该集合中所有基本事件都同时发生时,事故就会成立。集合中包含的基本事件越少,故障出现的可能性越大,对一个事故而言,最小割集越多,割集所包含总的基本事件越少,该事故发生的可能性越大。最小割集的求法有质数代入法、布尔代数简化法、行列法、矩阵法和结构法[4-5]。运用布尔代数简化法求解的事故树最小割集为

T1=A1+A2=(X1+X2+X3+X4)

+(X5+X7+X9)

=(X1+X2+X3+X4)+(X5+X6X8+X9)

=X1+X2+X3+X4+X5+X6X8+X9.

从而得到最小割集为{X1},{X2},{X3},{X4},{X5},{X6，X8},{X9}。

3.3 结构重要度分析

由最小割集可以得出各个因素的重要度为ⅠΦ(1)=ⅠΦ(2)=ⅠΦ(3)=ⅠΦ(4)=ⅠΦ(5)=ⅠΦ(9)>ⅠΦ(6)=ⅠΦ(8)。

3.4 原因分析

基本事件X1原因是进路未按设计要求施工，导致现场顶板出现高低不平，给充填接顶造成困难；X2，X3，X4原因是对充填质量管理观念差,现场封闭板墙以及架设充填管路未按采矿技术人员标定封闭，焦家矿区担任充填管理的专业技术人员很少,且缺乏提前管理意识，往往是现场出现问题后,消极进行一些善后工作，既没有意义,也耽误生产,且没有长期性；X5主要原因是影响充填质量的环节较多，充填人员没有做到对配比环节的现场跟踪和监督；X6主要原因是材料采购时，未选取国家认证产品；X7主要原因是充填速度过快或充填质量不合格；X8主要原因是充填部门及信息中心互相合作,但责任不明确，井下出现问题之后不能及时采取相应的对策。