基于层次分析法的安全管理系统分析

谢晋发，赵云凯

(1.潞安化工集团 常村煤矿，山西 长治 046102；2.山西长治红山煤业有限公司，山西 长治 046102)

煤炭是我国重要的能源支柱，随着科技水平和管理水平的提高，矿井安全事故死亡人数逐年降低[1]，但距零死亡仍有一定的差距，主要原因在于安全管理体系不够完善，管理和生产之间的关系未做好协调。国内外众多学者对矿井安全管理系统进行了充分研究，但仍难获得有效的分析方法[2-5]。本文以常村矿为工程背景，通过统计我国煤矿安全事故，深入分析影响因素，为常村矿安全管理系统提供依据。

1 矿井概况

常村矿当前主采3号煤层，煤层厚度范围4.84～7.32 m，近水平分布，埋深范围453.2～517.7 m，矿井产能600万t/a。

常村矿经过多年发展，在安全管理方面取得了一定成果，但仍存在一定问题：

1) 井下作业人员违规操作引发安全事故；

2) 事故发生前，项目人员预判不足；

3) 设备检修不及时，造成部分区段巷道掘进作业停滞；

4) 矿井安全培训未深入人心，员工自由学习时间不足。

2 层次分析法

层次分析法是一种定性与定量相结合的分析方法，自20世纪70年代由美国托马斯塞蒂提出后，历经多年发展，已广泛应用于安全质量管理的各个方面。

层次分析法主要步骤为：

1) 划分对象，将研究对象分类分层，建立层次结构模型；

2) 构建该层对下一层的对比矩阵，直至最下层；

3) 计算每层矩阵最大特征根，并作一致性检验；

4) 计算组合权向量，并进行组合一致性检验，依据计算结果进行决策。

3 安全管理系统

3.1 系统分析

依据《国家煤矿安全监察局》发布信息，2013—2019年，我国煤矿发生事故2 246起，死亡人数4 321人；事故总量及死亡人数逐年递减，7年矿井事故各类人数死亡占比如图1所示。

图1 我国煤矿2013—2019各类灾害死亡人数比例

分析图1可知，2013年来，我国死亡人数由高到低的灾害分别为瓦斯、水灾、机电、运输、顶板、爆破。

造成上述事故灾害的原因主要有以下4种，即人的因素、设备的因素、环境的因素和管理的因素。

人的因素为主要原因，无论设备运行或者安全管理，都以人为核心运转，而系统运行质量取决于人的身心健康、专业素养等各方面能力。

设备因素是安全生产的一个重要环节，良好的设备性能是保障生产平稳进行、人员不受伤害的基本条件。设备之间的相互协调能够有效保证人员能力正常发挥，减少事故发生。

环境是时空的三维表现，矿井环境中作业环境和地质环境是其主要内容。矿井发生瓦斯、水灾、顶板等均以环境为基础，因此维护好工作环境，对保障生产安全具有重要意义。

管理能够充分调动人员积极性，提高生产效率，降低安全事故发生率，弥补其他原因造成的缺陷。

3.2 系统建立

基于2.1节分析结果，建立常村矿安全管理系统，具体如表1所示。

表1 安全管理系统

为保证安全管理系统的有效性和适用性，本文采用层次分析法改进系统，通过专家对维度层和指标层进行评分，汇总专家得分，然后对维度层和指标层分别赋以不同大小的权重。

利用Matlab软件计算B和C两层最大特征根，作一致性检验，获得如两层权重值，具体如表2所示。

表2 维度层和指标层权重计算值

分析表2可知，指标层最大值为安全培训(C1)，小于0.1，说明安全管理系统一致性较好，具有一定的实用性。

4 应用分析

基于上述结果分析，认为常村矿安全管理系统存在以下两点缺陷：

1) 风控管理时，部分人员对安全施工等级概念模糊，无法有效进行风控管理工作，应提高培训力度。

2) 安全管理内容应丰富，培训时间应灵活，应为员工提供自由的学习时间。

为便于安全管理系统指标评级量化，本文将评价结果划分为I(安全)、II(较安全)、III(一般安全)、Ⅳ(较不安全)、Ⅴ(很不安全)5个等级，划分结果如表3所示。

表3 安全管理等级评价系统

分析表3可知，4个重要因素中除人员因素外，其余因素均为较安全，需进一步改善；同时，管理因素中除应急事故管理外，其余为一般安全，需进一步改进。

针对上述评价结果，常村矿有以下几个方面需要改进：

1) 人员因素：加强安全培训力度，营造好的安全管理学习氛围，为员工提供自由学习时间；

2) 设备因素：加强设备检修，保障设备安全平稳运行；

3) 环境因素：改善作业环境，对各类事故做好预判，预防，确保作业环境良好；

4) 管理因素：提高安全生产管理和审计管理等的投入力度，通过监督、整改等方法提高人员安全管理水平。

5 结 语

本文基于层次分析法，以常村矿为实际背景，进行安全管理系统建立，通过量化人员因素、设备因素、环境因素和管理因素，确定人员因素评级安全，其余因素较安全。

矿井存在以下问题：①井下作业人员违规操作造成各类大小安全事故；②同时对各类安全事故预判不足；③设备检修不及时，造成部分区段巷道掘进作业停滞；④矿井安全培训未深入人心，员工自由学习时间不足。

提出的解决措施有：①加强安全培训力度，营造好的安全管理学习氛围，为员工提供自由学习时间；②加强设备检修，保障设备安全平稳运行；③改善作业环境，对各类事故做好预判，预防，确保作业环境良好；④提高安全生产管理和审计管理等的投入力度，通过监督、整改等方法提高人员安全管理水平。