1、矿井火灾事故树分析及危险性评价【摘 要】本文利用系统安全方法中的事故树分析法，重点对矿井外因火灾的原因进行分析，通过求得事故树的最小割集，得出各个基本事件的结构重要度，提出避免事故的注意事项。最后利用作业条件的危险性评价对工人在工作条件下发生火灾的可能性进行了危险评价分析。 【关键词】事故树；最小割集；结构重要度；危险评价 一、引言 凡是发生在矿井、井下或地面威胁到井下安全生产，造成损失的非控制性燃烧均称为矿井火灾。井下发生火灾不仅会造成矿产资源的损失、工程设备的损坏，造成生产中断，更严重的是会直接威胁到矿工的生命安全。在一次死亡 3 人以上的事故中，以死亡数计算，火灾事故占3.72%，仅次于
2、顶板，瓦斯，水害之后，位居第四。 本文利用事故树分析法对矿井外因火灾的原因、初期灭火失败原因以及撤离工作区失败过程和原因进行了详细分析，通过最小割集或最小径集判断各基本事件的结构重要度，从而分清预防事故的主次顺序。文章将工作条件的危险评价方法运用到矿井火灾分析中来，把分析结果定量化，以便明确实际工作环境中的危险性大小，引起有关部门的足够重视，及时采取预防措施。 二、矿井火灾事故分析 1.火灾的分类和发生条件。矿井火灾按引火原因分类有：（1）外因火灾：由于外来火源引起的火灾；（2）内因火灾：矿物自燃引起的火灾，火灾发生条件：（3）引火源；（4）可燃物；（5）空气。 2.外因火灾事故树分析。从图
3、1 可见，外因失火事故树共有基本事件 28 个，其中引火源事件 22 个、引火物 6 个。外因火灾事故树如图 1。 利用布尔代数法化简得此事故树的最小割集是： （1）X8 X23 X0；（2）X20 X23 X0 X16 X18；（3）X1 X23 X0；（4）X9 X24 X0 X10；（5）X9 X25 X0 X10；（6）X9 X26 X0 X10；（7）X9 X27 X0 X10；（8）X9 X28 X0 X10；（9）X21 X23 X0；（10）X20 X24 X0 X16 X18；（11）X20 X25 X0 X16 X18；（12）X20 X26 X0 X16 X18；（13）
4、X20 X27 X0 X16 X18；（14）X20 X28 X0 X16 X18；（ 15）X1 X24 X0；（16）X1 X25 X0；（17）X1 X26 X0；（18）X1 X27 X0；（ 19）X1 X28 X0；（ 20）X1 X28 X0 等 81 个。由于最小割集表示系统的危险性，本事故树有最小割集 81 个，数量相当之多，可见矿井外因火灾事故发生的途径多，预防难度大。 3.结构重要度分析。根据结构重要度近似计算公式： I（i）=1-（1-1/2） j=1 k 表示最小割集总数；nj 表示第 j 个最小割集中的基本事件数；i表示第 i 个基本事件。得到事故树的各基本事件的结
5、构重要度： I（8）=0.024691358025 I（23）=0.043621399177 I（0）=0.318312757202 I（20）=0.014814814815 I（16）=0.014814814815 I（18）=0.014814814815 I（1）=0.024691358025 I（9）=0.015432098765 I（24）=0.054938271605 I（10）=0.015432098765 I（25）=0.054938271605 I（26）=0.054938271605 I（27）=0.054938271605 I（28）=0.054938271605 I（21
6、）=0.024691358025 I（2）=0.024691358025 I（3）=0.024691358025 I（4）=0.024691358025 I（5）=0.024691358025 I（22）=0.024691358025 I（11）=0.024691358025 I（12）=0.024691358025 I（6）=0.020576131687 I（7）=0.020576131687 结构重要度顺序为：I（0）I（24）=I（25）=I（26）=I（27）=I（28）I（23）I（1）=I（8）=I（21）=I（2）=I（3）=I（4）=I（5）=I（22）=I（11）=I（12）
7、I（6）=I（7）I（9）=I（10）I（20）=I（16）=I（18） 。 由此我们应从以下几个方面下手预防事故发生：（1）矿井 工人正常呼吸的同时尽量降低风压，减少漏风；（2）采取分区通风，避免串联，及时调节风流，控制和隔绝火区，缩小火区范围；（3）妥善储存易燃易爆性物体，加强日常检查，及时发现险情；（4）加强矿工安全教育，不人为使用危险用具，不得已使用时应加强警惕；（5）严禁吸烟，经常对电器和有关线路进行检修等，避免由于短路和接触不良等原因发生事故。 三、矿井作业条件危险评价 以被评价环境与某些作为参考的环境之对比为基础，采取打分的方法指定各种自变量为分数，最后根据总的危险分数来评价其危
8、险性。系统危险性=LEC。 式中：L事故或危险事件发生的可能性；E暴露于危险环境的频率；C危险严重度；L事故或危险事件发生可能： 10：完全会被预料到 6：相当可能 3：不经常但可能 1：完全意外，极少可能 0.5：可以设想，但高度不可能 0.2：极不可能 0.1：实际上不可能 E 暴露于危险环境被指定的分数值： 10：连续暴露 6：逐日暴露 3：每周一次或偶然 2：每月暴露一次 1：每年出现几次潜在危险环境 0.5：非常罕见 C 危险严重度： 100：大灾难，许多人死亡 40：灾难，数人死亡 15：非常严重，1 人死亡 7：严重，严重伤害 3：重大，致残 1：引人注目，需要救护 危险分数值：
9、320；极其危险，不能继续工作。160320；高度危险，需立即整改。70160；显著危险，需整改。2070；可能危险，需注意。20 稍有危险，或可被接受。 若对某个矿山作业环境进行危险评价，其得分情况如下：（1）事故发生可能性 L=3；（2）暴露于危险环境 E=5；（3）可能结果 C=20。则此矿山的危险性最后得分为 300，因此矿山作业环境高度危险，应立即采取措施解决。 四、结语 通过事故树分析得知，矿井火灾发生的途经多，预防途经少，且一旦发生火灾，灭火相对困难。从历年火灾事故可以看出，此类事故伤亡人员多，财产损失大。但火灾的发生有其制约条件，有关企业和部门应该建立和落实好安全生产责任制，认真查清、整改安全隐患，加强职工安全教育，减少人为失误，加大消防及自救器等必要设备的投入力度，提供一个相对安全的生产环境。 参 考 文 献 1刘芳.煤矿火灾事故树分析BD.郑州：河南工程学院.2007 2金磊夫.矿山事故分析及系统安全管理M.北京：曹胜利.2004（4） 3徐志胜.安全系统工程M.北京：机械工业出版社，2007：4563 4张凡，赵仕华，王丽娜等.煤矿矿井火灾事故树评价分析J.中国煤炭资源学报.2003（6） 5张超.煤炭重大危险源安全评价方法的研究与应用J.中国煤炭资源学报.2005（4）
