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貴州群力煤礦煤與瓦斯突出因素辨識及其事故樹分析

文檔作者：楊秀美龍祖根楊靖毅文檔來源：貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月17日
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總第140期
doi：10 3969／j．issn．1005—2798．201 1．05．017
貴州群力煤礦煤與瓦斯突出因素辨識及其事故樹分析
楊秀美，龍祖根，楊靖毅
(貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，貴州貴陽550003)
摘要：運用事故樹分析方法對群力煤礦煤與瓦斯突出事故進行因素辨識，分析事故發(fā)生的基本原因并建
立事故樹模型，通過對事故樹模型定性分析，找到了可能發(fā)生的最小路徑以及預(yù)防煤與瓦斯突出的基本途
徑。
關(guān)鍵詞：煤與瓦斯突出；事故樹分析；因素辨識
中圖分類號：TD713 文獻標識碼：B 文章編號：1005—2798(2011)05—0049—03
貴州群力煤礦位于納雍縣陽長鎮(zhèn)米落仲村聶家
寨，為私營獨資企業(yè)。設(shè)計能力為30萬t／a，礦區(qū)位
于北西向百興向斜北西段之北東翼。區(qū)內(nèi)基本構(gòu)造
形態(tài)為單斜構(gòu)造，巖層走向為北西一南東向，傾角
26—42。。井田中部發(fā)育有F 正斷層。
2007年1 1月8日13時43分，群力煤礦臨時水
倉掘進工作面發(fā)生煤與瓦斯突出事故，造成35人死
亡，2人重傷，5人輕傷。因此，利用事故樹分析方
法，對煤與瓦斯突出事故進行全面、科學(xué)、準確分析
很有必要。通過分析研究，找出煤與瓦斯突出事故
發(fā)生的可能途徑，為突出事故原因分析、防范措施制
定提供了科學(xué)依據(jù)。
1 事故樹分析法
事故樹分析(Accident Tree Analysis，簡稱ATA)
方法起源于故障樹分析(Fault Tree Analysis，簡稱
NFA)，是安全系統(tǒng)工程的重要分析方法之一，它能
對各種系統(tǒng)的危險性進行辨識和評價，不僅能分析
出事故的直接原因，而且能深入地揭示出事故的潛
在原因。用它描述事故的因果關(guān)系直觀、明了，思路
清晰，邏輯性強，既可定性分析，又可定量分析。該
方法起源于2O世紀60年代的美國，在90年代逐漸
被國內(nèi)工業(yè)企業(yè)應(yīng)用于安全管理過程中，并取得了
較好的成效。
2 群力煤礦煤與瓦斯突出事故樹建立與分
析
2．1 煤與瓦斯突出的事故樹建立
事故樹頂上事件確定原則：根據(jù)可能發(fā)生事故
的危險程度，把對易于發(fā)生且后果嚴重的事件作為
分析的對象，即頂上事件。頂上事件是事故樹分析
的出發(fā)點和主體。確定頂上事件應(yīng)針對分析對象的
特點，抓住危險程度嚴重事件，按照一種事故編制一
個樹的原則進行具體分析。
煤與瓦斯突出對礦井的破壞性最大，造成的損
失也最大，也是最終的結(jié)果。因此，選擇“煤與瓦斯
突出”作為頂上事件。群力煤礦煤與瓦斯突出事故
樹分析圖如圖1。
圖1 貴州群力煤礦煤與瓦斯突出事故樹分析
2．2 群力煤礦煤與瓦斯突出事故的分析
2．2．1 從編制的事故樹中，可以得出的基本認識
1) 從事故樹的結(jié)構(gòu)上，頂上事件向下有許多
層次的基本事件，層次距離上端事件越近，則在那一
層上的事件只要發(fā)生，就可能導(dǎo)致事故的發(fā)生，危險
性越大；而距離頂上事件越遠的層次，其危險性相對
較小。
2) 由于“與門”下面連接的事件必須同時發(fā)
生才能有輸出，因此能起到控制的作用。而“或門”
收稿日期：2010—12—15
作者簡介：楊秀美(1985一)，男，貴州三穗人，在讀碩士研究生，從事礦山災(zāi)害防治的研究工作。
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楊秀美等：貴州群力煤礦煤與瓦斯突出因素辨識及其事故樹分析 第20卷第5期
下面所連接的任何事件只要一發(fā)生，都有輸出。因
此，“或門”只是一個通道，下面所連接的事件只要
一個發(fā)生，上一層的事件就會發(fā)生，不能起到控制的
作用，危險性大。在事故樹中“或門”越多，頂上事
件發(fā)生的幾率大。
3) 從事故樹的結(jié)構(gòu)看，中間事件雖然距頂上
事件近，但其本身并不是獨立的因素，而是受到若干
原因事件的影響，所以要控制和預(yù)防頂上事件的發(fā)
生，應(yīng)從基本事件著手采取措施。
4) 頂上事件以“或門”或幾個中間事件相連
時，任何一個中問事件發(fā)生，頂上事件都會發(fā)生，因
此要特別注意頻率高的中間事件。
2．2．2 事故樹分析
1) 最小割集的求解。在事故樹中，我們把引
起頂上事件發(fā)生的基本事件的集合稱為割集，也稱
截集或截止集。如果在某個割集中任意除去一個基
本事件就不再是割集，這樣的割集就稱為最小割集，
最小割集是導(dǎo)致頂上事件的最起碼的基本事件的集
合。
最小割集的求解通常有：布爾代數(shù)簡化法、行列
法、結(jié)構(gòu)法、指數(shù)代入法和矩陣法。根據(jù)布爾代數(shù)的
運算法則可得到：
T =X1AI=X】A2A3A7=Xl(X2+ 3+ + 5+
瓦+X7)( 8+X9)(Xl0+X11)(X12+X13)(Xl4+ l5
+Xl6)=Xl X2 X8 Xl0Xl2Xl4+ 1 8 l0 Xl2 Xl5+
l 2 8 l0 12 l6 + J 2 8 l0 l3 l4 + l 2
X8 10Xl3 Xl5+ 1 2 8 10 13 l6+ 1 2 9 lo l2 14
+ ? + I 2 9 I】 】3 16 + ? + 1 9 1l 13 l6
圖1中有16個基本事件，展開上式得事故樹最
小割集144組，數(shù)量較多，任何1組最小割集的基
本事件同時發(fā)生，頂上事件就必然發(fā)生，表明礦井煤
與瓦斯突出事故有144種可能途徑，充分說明群力
煤礦煤與瓦斯突出的可能性與危險性都很大。
2) 最小徑集的求解。徑集也叫通集或路集。
即如果事故樹中某些基本事件不發(fā)生，則頂上事件
就不發(fā)生，這些基本的集合稱為徑集。如果在某個
徑集中任意除去一個基本事件就不再是徑集了，這
樣的徑集就稱為最小徑集，換句話說，也就是頂上事
件不發(fā)生的最低限度的徑集。計算時首先做出事故
樹的對偶樹，即成功樹，然后求出成功樹的最小割
集，它們就是事故樹的最小徑集。
P=( lA2A3A7) =Xl +42 +43 +A7 =Xl +
X2：X3 1x4f X5f X6f x +x8 X f+Xl t Xu +x 2 x L3f+
l4 l5 l6
共得6個最小徑集：
P1= {X1 P2={X2 X3 X4 X5 X6 X7；；P3=
n
{X8 X9，}．P4= {Xl0 X1l}；P5= { l2 13，}-P6=
{Xl4 X15 X16 }。
3) 結(jié)構(gòu)重要度分析。結(jié)構(gòu)重要度是指不考
慮基本事件本身的發(fā)生頻率，或者說假定各基本事
件的發(fā)生概率相等，僅從結(jié)構(gòu)上分析各基本事件對
頂上事件發(fā)生所產(chǎn)生的影響度。結(jié)構(gòu)重要度分析可
采用兩種方法：一種是求結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)，另一種是
利用最小割集或最小徑集判斷重要度，排出次序。
根據(jù)最小割(徑)集判斷結(jié)構(gòu)重要度的3條原
則，可求得該系統(tǒng)中各基本事件結(jié)構(gòu)重要度順序依
次為：I西(1)> (8)= t4,(9) ： ／4,(10) =
(11)=I4,(12) = (13)>坤(14)=／4,(15)=
(16)> (2)= (3)：14,(4)=／4,(5)= (6)
= ／4,(7)。
3 系統(tǒng)評價
最小割集是引起頂上事件發(fā)生的基本事件的集
合，是造成頂上事件發(fā)生的充分必要條件。通過定
性分析求得，該系統(tǒng)最小割集多達144組，其中，任
何一組都會導(dǎo)致頂上事件的發(fā)生。
最小徑集表示系統(tǒng)的安全性。上述事故樹最小
徑集數(shù)目僅有6個，即預(yù)防事故的途徑只有6種，充
分說明該系統(tǒng)屬于危險系統(tǒng)。煤與瓦斯突出事故，
其原因的復(fù)雜性不是某孤立因素所能決定的。從事
故樹的基本結(jié)構(gòu)看，煤與瓦斯突出的主要條件為煤
層具有突出危險性，將合理采掘部署與“四位一體”
的綜合防治煤與瓦斯突出措施相結(jié)合，形成“五步
配套”的綜合防治措施。即在礦井采掘部署方面實
行“三區(qū)配套兩超前”(即抽采區(qū)、準備區(qū)、回采區(qū)，
開拓區(qū)超前預(yù)抽區(qū)、預(yù)抽區(qū)超前首采突出層掘進
區(qū))。
通過基本事件的結(jié)構(gòu)重要度分析可知， ．的結(jié)
構(gòu)重要系數(shù)居第一位，故對頂上事件發(fā)生的影響最
大，是最重要的基本事件； 8、蜀、 。、 ．．、 、 。3的
結(jié)構(gòu)重要度次之，為較重要的基本事件。
該事故樹的預(yù)防途徑有6個，只要保證任何一
組最小徑集中基本事件的集合都不發(fā)生，頂上事件
便不會發(fā)生。在進行實際控制、采取對策時，首先從
對頂上事件影響大的基本事件或包含數(shù)目較少的基
本事件的組合著手比較有效。從求出的6組最小徑
集來看，事件最少的是P ，其次是P ，P ，P ，所以應(yīng)
視為控制煤與瓦斯突出事故的優(yōu)先考慮途徑。6組
最小徑集提供了防止煤與瓦斯突出的6種途徑。從
基本事件結(jié)構(gòu)重要度來看，外力誘導(dǎo)的結(jié)構(gòu)重要度
最大，但礦井必須要生產(chǎn)，該基本事件不可能避免，
只能降低外力的強度和采取避難措施；其次是地質(zhì)
2011年5月 楊秀美等：貴州群力煤礦煤與瓦斯突出因素辨識及其事故樹分析 第20卷第5期
構(gòu)造破壞、煤體普氏系數(shù)大、構(gòu)造應(yīng)力集中、保護煤
柱集中應(yīng)力、無區(qū)域防突措施、布孔不均出現(xiàn)瓦斯
包；再次是無局部防突措施、局部防突措施未檢驗、
措施防治范圍出錯。其中，基本事件氬、 ．。是客觀
存在的，只能從合理采掘部署著手，采掘作業(yè)盡量避
開構(gòu)造破壞帶和集中應(yīng)力帶，避免開采應(yīng)力集中；盡
量做到區(qū)域綜合防突措施到位且布孔均勻、預(yù)抽充
分；還必須對區(qū)域綜合防突措施效果進行檢驗；對區(qū)
域防治效果不佳的重點危險區(qū)域用局部防突措施進
行補充，對工作面突出危險進行有力的預(yù)測、制定相
應(yīng)防突措施以及對工作面防突進行效果檢驗、還得
采取必要的安全防護措施。最后是加強突出危險預(yù)
測工作，抓好防突相關(guān)人員的業(yè)務(wù)能力培訓(xùn)和防突
儀器儀表的檢修維護工作，保證測試指標的準確可
靠；始終堅持“多措并舉、可保必保、應(yīng)抽盡抽、效果
達標”防突工作的同時，還要堅持防突綜合治理技
術(shù)資料的整理工作，不斷完善防突指標體系。
參考文獻：
[1] 張景林，崔國璋．安全系統(tǒng)工程[M]．北京：煤炭工業(yè)
出版社，2002．
(上接第6頁)因為它直接影響工程的安全和造價。
特別是在當前社會和經(jīng)濟飛速發(fā)展的形勢下，人類
在向空中發(fā)展的同時，地下空間的開發(fā)也不斷地向
深部發(fā)展，世界上許多礦山，如南非金礦，已轉(zhuǎn)入深
部開采，我國的許多大型礦山即將或已轉(zhuǎn)入深部開
采，如金川鎳礦、江西有色金屬礦；正在興建和今后
一段時間新建的大型水利工程、抽水蓄能工程以及
南水北調(diào)西線工程等都有涉及到興建超大規(guī)模地下
硐室群和深埋超長距離的地下隧洞工程，多數(shù)均需
埋深在500 m以下，南水北調(diào)西線一期工程最長隧
洞達73 km；油氣田的開發(fā)已達數(shù)千米深；中國高放
核廢料處置庫擬建在深度達700 in的花崗巖中；國
家戰(zhàn)略能源儲備中大型地下儲氣庫及儲油庫也將在
深部地下空間中建造；為抵御精確制導(dǎo)武器的殺傷
破壞作用，很多國防工程，特別是首腦指揮工程，都
建在深部地下，以獲得很高的防護能力。這些地下
結(jié)構(gòu)的開挖和使用，就涉及到支護和襯砌問題，而支
護和襯砌的主要荷載就是巖石壓力，就是錨固支護
深度問題，這就使得錨固支護深度問題受到加倍的
重視，在這一領(lǐng)域作進一步的工作是非常必要也是
非常值得的。
參考文獻：
[1] 錢七虎，深部地下空間開發(fā)中的關(guān)鍵科學(xué)問題[R]．第
[2] 王顯政，楊富．安全評價[M]．第3版．北京：煤炭工
業(yè)出版社，2005．
[3] 張瑞林，鮮學(xué)福，閆江偉，等．基于事故樹分析的瓦斯
突出控制因素研究[J]．中國礦業(yè)，2005(5)：14—16．
[4] 沈波，佟瑞鵬，徐守波，等．采煤工作面瓦斯爆炸事
故樹分析[J]．林業(yè)勞動安全，2004(3)：35—38．
[5] 沈斐敏．安全系統(tǒng)工程理論與應(yīng)用[M]．北京：煤炭工
業(yè)出版社，2001．
[6] 秦書玉，張永吉，田利軍．煤礦安全數(shù)學(xué)分析與預(yù)測
[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，2002．
[7] 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，國家煤礦安全監(jiān)察局．
防治煤與瓦斯突出規(guī)定[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，
2009．
[8] 馬丕梁，陳東科．煤礦瓦斯災(zāi)害防治理論技術(shù)手冊
[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007．
[9] 馮治斌．煤礦安全評價方法[J]．中州煤炭，2003(3)：
44 —46．
[10] 陳必勝，劉文劍．基于事故樹(FTA)的井下傷亡事故
的控制[J]．西部探礦工程，2005(2)：29—30． ’
[責任編輯：李月成]
230次香山科學(xué)會議．北京：2004．
[2] 劉同有．金川礦山巖石力學(xué)研究——世紀之交軟 上
程技術(shù)現(xiàn)狀與展望[M]．北京：煤炭工業(yè)出版社，1999：
24—30．
[3] Adams G R，Jager A J．Petroscopic observations of rock
fracturing ahead of stope faces in deep—·level gold mines
『J]．Journal of the South African Institute of Mining and
Metallurgy，1980，8O：204 —209．
[4] Sbemyakin I，Kyrlenya M V，Reva V N，el a1．Effect of
zonal disintegration of Rocks around underground work—
ings[J]．Dok1．Akad．Nauk．USSR，1986，289(5)：1 088
— 1 094．
[5] 王明洋，宋華，鄭大亮，等．深部巷道圍巖的分區(qū)破裂
機制及“深部”界定探討[J]．巖石力學(xué)與工程學(xué)報，
2006，25(9)：1 771—1 776．
[6] 譚云亮．巷道圍巖穩(wěn)定性預(yù)測與控制[M]．徐州：中國
礦業(yè)大學(xué)出版社，1999：183—191
[7] 王思敬．地下工程巖體穩(wěn)定分析[M]．北京：科學(xué)出版
社．1984：203—211．
[責任編輯：李月成]
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