井下局部通风机操作行为PDCA循环控制方法研究

罗珠峰

（阳煤集团矿建安装工程中心， 山西　阳泉　045000）

引言

长久以来，煤矿作业的安全性是人们关注的重点。井下瓦斯爆炸造成人员伤亡、矿井坍塌的事故时有发生。而瓦斯积累未能被有效排出显然是引发事故的重要原因。对造成井下瓦斯积累的诱因进行调研可以发现，局部通风机运行不良或作业骤停占比超60%。

1　井下局部通风机的结构及基本作业流程概述

井下开采是煤矿开采中的一种形式，与露天开采相对。根据我国煤矿储藏及资源分布情况，井下开采仍是主要形式。由于矿井位于地下，与地表距离较远，煤矿开采过程中会存在有害气体，尤其是瓦斯易产生聚集，遇明火发生爆炸，具有安全隐患。为了避免矿井下有害气体聚集，设置局部通风装置人为增强气体疏通与流散。局部通风装置由通风动力设备、风筒及附属装置组成，其中局部通风机是装置的核心构件，可根据用风地点的距离，来调整风量、风压，调节风动力。国内常采用的局部通风机类型包括JBT系列、BKJ66-11系列等。

局部通风机从安装到服役结束，具体可以分为：风机选型、风机调试、风机安装、风机运行（维护、检修）以及风机报废等步骤。任一阶段都存在不稳定因素，造成通风机运转不当，不能够进行稳定送风及气体排散，从而增加井下作业安全事故发生概率[1]。

2　PDCA循环控制方法及实施步骤

PDCA循环模型是管理学中的通用模型，20世纪30年代统计质量控制之父休哈特提出构想，随后由质量管理学家戴明博士挖掘并进一步完善。因此PDCA循环模型又被称之为戴明环，它是全面质量管理所应遵循的科学程序。这里的质量管理，不单一指物品、工程等具体事物。它更是指导事物发展、形态变化的一般规律，能够对任一流程的发生进行优化。具体来讲，它可以分为4个阶段，8个步骤，并按照顺序形成复始循环。即策划（Plan）、实施（Do）、检查（Check）、处置（Act）四个阶段。每一个阶段又可以分为具体步骤。其中策划阶段可以分为四步，分别是现状评估、提出假设、要定要因，最后确定计划和实施方案。并且要明确5W1H的问题。5W即为什么要制定该计划措施、措施要达到什么目的、这些措施都对哪些地方进行了改进、这些目标将在什么时候完成、谁来执行该计划措施。1H即怎样来实现该计划措施等问题。实施阶段就是按照预设的方案，落实指标要求。检查阶段是对实施阶段的核验以及策划内容的重新验算，确定是否达到预期成果。明确发生问题的原因。最后一阶段就是处置阶段，是对前三阶段的回顾以及经验积累，落实解决方案，把遗留的问题转入到下一个PDCA循环中进行解决和处理，为下一期计划提供数据资料和依据。具体循环模型如图1所示。

图1　PDCA循环模型

3　事故分析及具体不安全操作动作

对各行业发生事故的原因进行总结可以发现，人为因素往往是事故的主要成因，且影响多大于物质因素。为了对事故人因进行细致分析，需要选择适当的分析工具。比较常见的有以Heinrich等为代表的链式模型工具，也有以Rasmussen为代表的系统论模型工具。其中系统论模型工具受系统边界非固定、机制松散等条件限制，存在应用困难。2-4事故致因模型是十分典型且应用普遍的人因分析工具，能够明确内外因，并区别个体行为习惯、一次性行为、物态等，查到准确的不安全动作。根据2-4事故模型来看，人因失误可以分为遗漏型、执行型两类。煤矿开采日趋成熟，作业规范且完整，因此主要发生执行型失误，即人作为行为主体未能妥善落实规范准则内容导致的失误[2]。

局部通风机的全部作业过程除了设备运行外，其存在大量的人机交互行为，这些行为对局部通风机的工况产生影响，并导致局部通风机发生失误。那么可根据局部通风机工况失误的具体类型进行阶段性划分，详细情况如图2所示，并最终确定人因失误的关键内容。具体可以划分为：选型阶段。通风机的风机选型不匹配（功率不足），发生均频为4.0%。安装阶段。未能安装局部通风机、通风机选位失当、拉循环风，发生均频为32.5%，其中局部通风机选位失当为主要行为。运行阶段。风机维护不到位、违规操作（开机、停机失当，通风机串联等）、风量供给不足，发生均频为63.2%，另因局部通风机服役到期后未按照规定进行报废处理占事故总发生比的0.3%，故不做主要分析。根据发生均频可知，局部通风机在运行阶段最容易发生人因失误，导致事故。但是局部通风机的选型及安装对局部通风机的运行阶段产生影响，需要进行相应的分析和优化。

图2　局部通风机工况失误类型图

为了明确局部通风机服役期间的管控重点，对图2进行重新聚类分析得到表1的统计频率，由表1可知，不安全操作是运行期间出现最多的错误，这与实际情况相一致，同时安设和选型失误会为之后的运行埋下隐患。

4　井下局部通风机操作行为PDCA循环控制的具体应用

根据PDCA循环控制的操作方法，并与局部通风机的关键作业流程进行对应匹配，从而确定各个阶段的质量循环控制方法。

表1　局部通风机服役周期不安全操作动作

4.1　选型阶段的PDCA循环方案

策划阶段：确定选型流程，对现有的局部通风机的资料进行收集，包括型号、规格等。对上报的局部通风机的安装方案进行确定，从而确定本次局部通风机的选型。实施阶段：根据本次局部通风机的选型计划，收集对矿井的相关信息进行收集，包括矿井的挖掘深度、需要排放的风量等，进行相关性能的推演和计算，从而确定局部通风机的型号、数量。检查阶段：重新对局部通风机的选型算法、参数选取及采集数据进行核查和验证，对通风机的型号进行重新匹配。处置阶段：对本次井下局部通风机的选型流程进行总结和分析，积累相关的数据，确定发生问题的主要原因，进行下一阶段的更正。

4.2　风机安装阶段的PDCA循环方案

策划阶段：根据煤炭井下作业安全规范及相关规定，确定本次风机安装的具体方案和作业流程。实施阶段：根据风机安装的具体方案，安排专人负责核对风机的型号、质量，考察安装地点的环境、工况并执行作业流程。检查阶段：重新对局部通风机的安装环境进行核对，对风机进行验收。处置阶段：对安装阶段遇到的问题进行分析和总结，确定整改方案，进行下一阶段的更正。

4.3　风机运行阶段的PDCA循环方案

策划阶段：确定局部通风机的运行规则、操作守则，明确相应的维护、检修方案，并制定紧急事故预案和人员培训计划。实施阶段：根据人员培训方案对作业人员进行维护、检修，运行操作方面的指导和培训，并严格记录作业的流程，包括开停机时间、复风时间、安全巡检规定等。检查阶段：对本次维护、检修方案、事故预案、培训方案的执行情况进行复查，查看是否存在应急预案演练不当，操作行为与规范不符等行为，复查运行记录。处置阶段：针对本次风机运行中存在的执行问题、发生故障的原因进行总结和分析，确定具体方案，并在下一阶段进行更正[3]。

5　结语

人为失误是造成井下通风机工况失当而引发事故的主要原因。对井下局部通风机的操作行为按照“2-4”事故致因模型进行分析后，确定风机运行阶段的操作行为为核心失当行为。基于PDCA循环模型，对应井下局部通风机操作行为进行重新处置、规划和控制，对降低局部通风机的不安全操作动作发生频率和提升井下作业安全有重要意义。

[1]韩曦眀.煤矿井下局部通风机管理研究[J].工程技术，2016（11）：48.

[2]孟园泰.煤矿井下局部通风机安全运行的优化设计[J].机械管理开发，2017，32（4）：19-20.

[3]王秀明，傅贵.井下局部通风机操作行为PDCA循环控制方法研究[J].中国安全科学学报，2016，26（5）：135-139.