某地下矿山安全生产事故规律分析与对策研究

　2011年1月　JournalofSafetyScienceandTechnology　Jan.2011

文章编号:1673-193X(2011)-01-0116-07

某地下矿山安全生产事故规律分析与对策研究

刘爱华,田永康,刘天忠,柳　皎,王希然

(1.中南大学资源与安全工程学院,长沙　410083)

(2.开磷集团矿业总公司,开阳　550302)

1

2

2

1

1

摘　要:基于某地下矿山2000-2009年度所发生的安全生产事故的详细统计数据,分别针对伤害程度、伤害部位、事故工龄、事故班次、事故致因和类别等进行了全面统计、归纳和分析,并采用事故树等分析法对冒顶片帮和人为原因引发的两类重要矿山事故进行了深入系统研究,确定了矿山典型事故发生的基本原因、主导控制因素、一般出现规律以及可能伤害后果。结合工程实际情况,提出了能

有效降低生产事故频率,提高安全生产效率的四种具体对策与措施:(1)加强安全教育与技能培训,提高员工安全法制意识和应对突发事故的专业能力;(2)遵守人机工效学的一般原理,改善工作舒适度,提高员工工作积极性和效率;(3)坚持科学发展观,采用合理的先进生产工艺和现代化管理措施;

(4)加强劳动保护用品的科学使用与人性化管理。研究成果具有重要的推广应用价值。关键词:地下矿山;安全生产;事故分析;预防对策中图分类号:X928.01　　　文献标识码:AAnalysisonsafetyaccidentπscharacteristicsandeffective

countermeasuresforanundergroundmine

LIUAi2hua,TIANYong2kang,LIUTian2zhong,LIUJiao,WANGXi2ran

(2.KaiLinGroupMiningCompany,Kaiyang550302,China)

1

2

2

1

1

(1.SchoolofResourcesandSafetyEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)

Abstract:Basedonthedetaileddataofsafetyaccidentsfromtheyear2000to2009inanundergroundminingen2terprise,astatisticalanalysiswasscientificallycompletedinordertofindoutthecharacteristicsoftypicalsafetyac2cidentsintheminingoperation,suchastheinjurygradeofdifferentaccidents,thedistributionofinjurysitesonthehumanbody,therelationshipsbetweensafetyaccidentandworkersπage,workersπexperienceandworkingshift,etal.TwoprincipalkindsofaccidentsinundergroundminingsuchastheminingrooffailuresandtheaccidentsduetohumanerrorsweredeeplyanalyzedbyFTAmethod,thenthebasiccauses,controllingfactorsandoccurringrulesincommonwerestudiedandputforward.Furthermore,thefollowing4countermeasureswereconcludedtoeffectively

reducetheaccidentsπfrequencyandenhancetheefficiencyofsafetyproduction:1)Enhancingworkersπinitiativeandcapabilitythroughregularsafetyandskillseducation;2)Improvingworkersπcomfortinsitesandworkingefficiencythroughergonomicdesigns;3)Adoptingsuitablemodernandadvancedminingmethodandtechnology;4)UsingproperlyPersonalProtectiveEquipmentsinhuman2basedmanagement.

Keywords:undergroundmine;safetyproduction;accidentanalysis;preventivecountermeasure

　收稿日期:2010209215

　作者简介:刘爱华,博士,教授。

　第1期　　　　　　　　　　　　　中国安全生产科学技术　　　　　　　　　　・117・

1　前言

事故是指造成死亡、职业病、伤害、财产损失或

[1]

其他损失的意外事件。矿山企业由于井下地质条件复杂,生产作业环境动态多变,且随着矿山开采深度的增加,地压活动加剧,矿岩整体性、稳定性更差,因此矿山企业事故频率较高,安全生产面临着严

[2]

峻的形势。

根据联合国劳工组织统计,现在全世界每3分钟就有4人受工伤,每年因各种事故受害者超过1

[3]

亿1千万人,占世界人口总数的1/50。2007年,全国发生7起特别重大事故(煤矿3起,冶金l起,建筑2起,火灾1起),非煤矿山一次死亡3-9人的较大事故有较大幅度上升,客观科学的事故调查与分析能有效地帮助矿山总结经验教训,寻找事故发生规律,提高安全生产意识,制定防护措施。比如,通过数学统计和事故树等分析方法对所发生事故进行全面统计与分析,可以明确矿山企业中一些典型事故发生的原因、规律等,并据此建立有效可靠的事故、事件管理制度,提出可以有效降低生产事故率,提高安全生产效率的合理对策与措施。

[10]

车运输—矿仓。废石运输系统工艺流程为:掘进作业面(铲运机)—中段汽车运输—辅助斜坡道—1050地表排渣场。

该矿山年产量由2000年初始的约73万吨/每年,上升至目前的约140万吨/每年。

3　生产事故统计

进行事故、事件分析之前,要对所评定年份所有事故、事件进行调查。事故调查包括事故、事件的根本原因,事故发生时间、事故类型,事故人员的姓名、性别、工龄以及事故严重程度等。

将该矿2000-2009年度所有事故报告进行归档整理,将其按伤(亡)姓名、性别、年龄、工龄、事故时间、受伤部位、严重程度、事故类别和事故原因等进行分类统计,绘制统计表格,为伤害事故规律分析和对策措施的提出提供可靠和直观的资料[4]

。

据统计可知,该磷矿自2000-2009年度共发生事故109起,造成人员伤亡116例,未出现重、特大事故。

4　伤害事故规律分析

411　按人员伤害程度分析

2　企业概况

所研究的矿山位于我国西南地区,矿区有准轨

铁路支线与车站接轨,且有多条公路通往矿区,交通便利。

矿区属中低山地貌类型,地形复杂,地势陡峻,山脊和切割深谷纵横交错,冲沟及地表水系发育,两翼高山海拔高度达1200-1600m,中部河谷标高在730-920m之间,相对高差为500-800m。矿体露头,南高北低,一般标高为900-1300m。

该矿矿石的结构主要有:粒状、致密状、球粒状、砾状和隐藻结构五种。矿石的构造主要有:碎屑状、致密块状、层纹状和构造角砾岩状五种。矿石致密坚硬,菱形节理较发育,易掉块,属中稳-不稳固岩石。矿段开拓采用平硐—辅助斜坡道—主溜井联合开拓方式,中段运输使用汽车运输。矿石运输系统工艺流程为:采掘回采作业面(通过铲运机)—盘区采场溜井—中段汽车运输—主溜井自溜—920电机

根据事故受伤人员伤害程度的不同,可以将事故受伤人员分为轻伤、重伤以及死亡等情况。轻伤指损失工作日低于105日的暂时性全部丧失劳动能力伤害,重伤指永久性全部丧失劳动能力以及损失工作日等于或超过105日的暂时性全部丧失劳动能力伤害

[1]

。

根据以上概念,将该矿2000-2009年度事故受伤人员按伤害程度分类,进行统计分析。得到如下

结果(表1)。

表1　人员伤害程度

伤害程度人数

轻伤

105

重伤

9

死亡

2

事故总人数

116

分析可得,该矿近十年轻伤、重伤以及死亡事故的比值为105∶9∶2,此数据接近海因里希的事故法则。也就是说,重伤和死亡事故虽有偶然性,但

・118・　　　　　　　　　　中国安全生产科学技术　　　　　　　　　　　　　　第7卷

根据工龄对事故人员进行分类统计,结果如表3。

表3　事故人数与工龄关系

工龄分布

1年以下1-3年4-6年7-9年10-12年13-15年15年以上

是不安全因素或动作在事故发生之前已暴露过许多次。

412　按人员伤害部位分析

发生生产事故,往往会对人体的不同部位造成各种伤害。人体伤害包括内伤和外伤两种,其中内伤指由跌、碰、挤、压、踢、打等原因引起的气、血、脏腑、经络的损伤;外伤指身体由于外界物体的打击、碰撞或化学物质的侵蚀等造成的外部损伤。

由于金属非金属矿山的特殊工作环境,内伤事故出现几率很小,可忽略不计。将人体外部划分为头部、颈部、上肢、下肢和躯干五部分

[1,5]

事故人数

45616141286116所占百分比

314%4813%1318%1211%1013%619%512%100%

。根据上

总数

述分类,将该矿事故人员按伤害部位不同,依次按头部、颈部、躯干、上肢、下肢和复合部位进行分类统计。其中复合部位受伤害是指一次事故造成多处受伤且没有一种部位明显较其他部位严重的情况。见表2。

表2　事故伤害部位事故伤害部位

头部颈部躯干上肢下肢复合部位总数

伤害人数21013244216116

分析结果表明,发生事故的人员之中,工龄在1-3年的最多,接近总数的一半;其次是工龄在4-6

年和7-9年的员工。而工龄在一年以下和工龄在15年以上的员工事故发生次数则比较少,仅占所有

事故的3%和512%。

工龄长短的不同,可间接导致员工对工作的熟

所占百分比

18%0%11%21%36%14%100%

练程度,同时安全意识也有所差别。具体体现如下:

(1)工龄在1年以下的新职工,由于矿方采取了师傅带班、不计件工资核算制度,加上刚接手本职工作,普遍安全防范意识较强,所以发生安全事故的概率较低。

(2)工龄在1-3年的职工,该年龄段职工一方面人数较多,另一方面刚刚进入独立工作阶段,工作经验较老职工尚有差距,遇见突发事故的现场应变能力还较差,所以发生事故的概率较高。

(3)工龄在3年以上的职工,这部分职工工作经验丰富,现场应急能力强,已经可以安全高效地完成本职工作,事故在该年龄段职工身上发生的概率相对较低。

414　按不同时段事故人员数分析

由图2可知,在所有事故人员中,下肢受伤者最多,为36%,其次是上肢受伤者,为21%,四肢受伤者之和高达57%,几乎没有颈部受伤者。

事故人员最易受伤害的部位是人体的四肢。造成这种情况的原因主要是由于井下设备多数需要人工操作,与四肢接触最为频繁,因而出现伤害的情况也居多。

413　按事故人员工龄分析

实践表明正确运用劳动时间,能保证安全生产,提高劳动效率。反之异常的劳动时间,则是导致事故的一种相关因素

[1]

工龄是指职工以工资收入为生活资料的全部或主要来源的工作时间。工龄的长短标志着职工参加工作时间的长短,也反映了它对社会和企业的贡献大小。工人专业知识、经验、技术熟练程度的高低与工龄长短成正比,这直接影响到职工对突发事故的应变和处理能力。

。

因此根据该矿三班轮换制度,即:白班为8:00至15:30,中班为16:00至24:00,晚班为24:00至次日早晨8:00。将已有的所有事故受伤人员按照三班轮换情况分为三组,进行统计分析,结果见表4。

　第1期　　　　　　　　　　　　　中国安全生产科学技术　　　　　　　　　　

表4　事故人数与班次关系

三班时段分类

8:00-9:59

・119・

415　按事故类别分析

万人负伤率/年・人

事故人数

171218161291371152

总计

当班人数

将该矿2000-2009年的事故按事故类别不同进行统计。该矿的事故主要集中在冒顶片帮、物体打击、机械伤害、车辆伤害、高处坠落等类别上。统计结果见表5。

早班

8:00-15:30

10:00-11:5912:00-13:5914:00-15:3016:00-17:59

3369171

表5　事故分类

种类冒顶片帮物体打击

事故起数

4223123325217

百分比(%)

38152111112182181184161181516

中班

16:00-24:00

18:00-19:5920:00-21:5922:00-24:0024:00-1:59

1247167

机械伤害车辆伤害高处坠落灼烫

晚班

24:00-8:00

2:00-3:594:00-5:596:00-8:00

912373放炮烧伤其他伤害上述统计结果表明,在一天的生产活动中,早班期间发生事故的频率最高,受伤人员占所有事故受伤人员的56%,晚班期间则为事故的低发阶段,受伤人员仅占所有事故受伤人员的8%。将该班次事故人数与当时在岗人数对比,计算出每年每班次的万人负伤率,早班阶段为171,午班阶段为167,晚班阶段为73。

无论从伤亡数量或者负伤率分析,早班的事故发生率都为最高,其次为午班,晚班时段最低。主要原因在于早班时段为上午8点到下午15:30,这段时间跨度包括人体的午休时间,人体容易进入生理疲劳期,从而导致注意力不集中,工作效率不高等情况发生,进一步引发事故。从人的生理规律而言,晚班正处晚休时段,容易疲劳,也容易导致事故多发,但统计结果却发现晚班时段事故发生次数较少,主要是因为矿方有针对性地加大了该时段职工安全防范意识的教育,极大地提高了员工对发生事故的警惕性,起到了有效降低事故发生的作用。

进一步将每个班次的时段分为四个部分,进行事故人数分布统计,发现刚进入工作的初始阶段,以及工作进入后半段时,事故受伤害人数均相对较高。说明人在未完全进入工作状态以及长时间工作出现疲劳时均易引发事故,需特别警惕。

由以上统计情况可以看出,从2000-2009年度共发生事故109起。在各类事故中,冒顶片帮事故起数居第一位,占事故总起数的3812%;物体打击事故起数居第二位,占事故总起数的2019%,充分体现了地下采矿作业的行业特点及危险工种的分布情况。

416　按事故原因分类分析

根据事故致因原理,可以将事故按原因分为三类:人为原因、物及技术原因、管理原因。

人为原因是指人的不安全行为导致事故发生;物及技术原因是指由于物及技术因素导致事故发生;管理原因是由于违反安全生产规章,管理工作不到位而导致事故发生分类,结果如表6。

表6　事故数及其原因

事故原因事故起数所占百分比(%)

人为原因

837611

[1]

。

将该矿所统计的事故数据按以上事故原因进行

物及技术原因

181615

管理原因

8714

总计

109100

统计分析可知,在该矿发生的109起事故中,由于人为原因引起的事故占76%,是引起事故的主要

・120・　　　　　　　　　　中国安全生产科学技术　　　　　　　　　　　　　　第7卷

原因;由物及技术原因引起的事故占17%;由管理

原因引起的事故占7%。引发此现象的原因主要有以下几点:

(1)有些员工缺乏安全意识,不按规定章程操作,不穿戴防护服等引起事故发生或导致事故严重程度加剧。

(2)浮石清理不及时;出矿、出渣时精力不集中;对出现的危险不能及时做出反应等。

(3)在高处作业时,未按照相关规定操作。(4)未经检查使用不合规定的设备;滥用他人分管的设备、工具;排除设备故障或清理物料时未停机。

(5)安全检查不到位而引起事故。417　按不同年份年产量和同年事故人数分析

图1　年产量和同年事故人数

5　典型事故多发原因调查511　冒顶片帮事故多发原因调查根据现有资料,可统计得出该矿年产量与事故人数之间的关系,见表7。

表7　年产量和同年事故人数年份

2000200120022003200420052006200720082009

与国内外统计资料得出的冒顶片帮居地下矿山[6]

各种伤害事故之首的结论相一致,本次事故统计分析结果再次证明,冒顶片帮事故是地下矿山开采中的一个突出问题。

对该类事故多发的原因进行深入分析,有助于在矿山生产过程中采取有针对性的防范措施,降低

[729]

事故发生率。

根据该矿冒顶片帮事故特点绘制事故树,利用最小割集和最小径集分析法进行分析,事故树如图2。

对顶上事件进行分析,列出顶上事件发生概率计算式:

T=X13・{X1・(X2+X3+X4+X5)}・(X6+X7

+X8+X9+X10+X11+X12)+X13・(X14+X15+X16)

此事故树的最小割集共31组,分别是:{X2X10X13X1}{X14X13}…{X5X10X13X1}最小径集共4组,分别为:

{X2X14X15X16X3X4X5}{X10X14X6X7X8X9X11X12

X15X16}{X13}{X1X14X15X16}

每年发生事故人数

3828121418105711

年产量(万吨)737880808587103113140

单位矿石产量事故受伤人数(人/百万吨)

1019635191517152111811149418561197186

由图1所示,不同年份的事故受伤人数有所波动,如2007年为事故低发年,而2002年、2005年和2006年事故受伤人数相对较多,其中2002年受伤人数有28人。若考虑到年产量的影响,计算出单位矿石产量事故受伤人数,如2002年为0136人/万吨,而2007年仅为0105人/万吨,自2002年以来,单位矿石

根据结构重要度公式:

k11I=φ(i)∑(j∈kj)

k

j=1

nj

产量事故受伤人数总体上逐年呈下降趋势。产量的

提高并不一定会导致事故的多发,只要生产工艺合理,安全防范措施得当,加上科学标准化管理,就能有效控制或降低事故发生的频率和破坏规模。

式中:k—最小割集总数;

kj—第j个最小割集;nj—第kj个最小割集的基本事件数;

计算得出各个事件的结构重要度(表8)。

　第1期　　　　　　　　　　　　　中国安全生产科学技术　　　　　　　　　　・121・

图2　冒顶片帮事故树

T—顶上事件,Mi—中间事件,Xi—基本事件(其中i∈1,2,3,4……)

表8　基本事件结构重要度

事件结构重要度事件结构重要度事件结构重要度

X10123X70103X130127

X20106X80103X140102

X30106X90103X150102

X40106X100103X160102

X50106X110103

X60103X120103

表9　不安全行为

不安全行为不按规定的方法操作不采取安全措施

对运转的设备、装置等清擦、加油

使安全防护装置失效制造危险状态

使用防护用具或服装方面的缺陷

不安全放置接近危险场所某些不安全行为

误动作其他不安全行动

事故起数所占百分比

4226003110820

5016%3113%00316%112%112%0916%214%0

各个事件按结构重要度排序如下:

I(13)>I(1)>I(2)=I(3)=I(4)=I(5)>I

(8)=I(9)=I(10)=I(6)=I(7)=I(11)=I(12)

>I(14)=I(15)=I(16)

通过对各个基本事件的结构重要度排序可见,在冒顶片帮事故中,对工作人员的管理尤为重要。需加强工作人员的安全培训,提高其安全意识,丰富应对此类事故的经验。512　不安全行为造成事故多发原因调查

在造成事故的三大原因中,人为原因占有77%,这是引发事故的主要原因。人为原因主要指人的不安全行动,根据相关资料,将不安全行动进行分类如表9

[1]

。

将因人为原因引起的83起事故进行分类统计。统计结果如表8所示,不安全行为所包括的诸多内容中,不按规定的方法操作占半数以上,这是多数员工在操作中最容易产生的行为,也是常被忽视的不安全行为。其次是由于麻痹大意,对操作过程中要求的条件未认真确认等原因引起的不采取安全措施行为,在所有83起事故中占3113%。

在所有不安全行为中,基本没有因对运转设备、

・122・　　　　　　　　　　中国安全生产科学技术　　　　　　　　　　　　　　第7卷

参考文献

[1]　罗云,徐得蜀.注册安全工程师手册[M].北京:化学工业出版

装置等清擦、加油和使安全防护装置失效,以及接近

危险场所而引起事故的案例。

导致这些现象有诸多原因,主要如下:(1)忽视细节问题可能引起的危害;

(2)虽然进行了安全教育,对较易引起事故的行为加以强调,但是对于诸如缺乏安全意识、违章作业等普遍又细微的不安全行为未进行反复强调;

(3)安全管理不到位,未能及时阻止人的不安全行为。

社,2004.8

[2]　马西员.矿山伤亡事故分析与预防[J].江西有色金属,2003,

17(4):325

MAXi2yuan.AnalysisforandPreventionofminingaccidents[J].JiangXiNonferrousMetals,2003,17(4):325

[3]　刘永,李蒲姣.铀矿山安全事故分析与对策[J].工业安全与环

保,2003,29(10):43245

LIUYong,LIPu2jiao.AnalysisforandPreventiveMeasuresofSafetyAccidentsinUraniumMines[J].IndustrialSafetyandEnvi2ronmentalProtection,2003,29(10):43245

[4]　曹吉有,王德章.事故调查与分析[J].辽宁警专学报,2003,

(6):34235

CAOJi2you,WANGDe2zhang.OnInvestigationandAnalysisofAccident[J].JournalofLiaoNingPoliceAcademy,2003,(6):34235[5]　张建萍,刘苹.729例交通伤害住院病人损伤程度的描述性分6　结论及对策研究

通过以上事故资料的统计分析,基本弄清了在

各类典型安全生产事故中起主导作用的影响因素和导致事故发生的多重条件。研究表明,为了降低矿山安全生产事故发生率,提高安全生产效率,必须结合工程实际,针对不同的生产环境和工作条件,从以下几方面出发,采取行之有效的安全事故预防和安全生产管理措施:

(1)加强安全教育与技能培训,提高员工安全法制意识和应对突发事故的专业能力。缺乏安全意识,忽视安全工作的作用,以及思想上的麻痹大意是导致事故发生的重要原因之一。因此,加强对员工的安全培训,有针对性的开展安全教育活动,对员工的不安全行为进行行为干预等,都可以有效提高员工安全意识,降低事故发生。

(2)遵守人机工效学的一般原理,改善工作舒适度,提高员工工作积极性和效率。改进轮班制度,或在事故多发时段或阶段采取相应措施,提高员工工作效率,降低事故频率。根据自然条件、员工生理及心理状态调整生产进度。

(3)坚持科学发展观,采用合理的先进生产工艺和现代化管理措施。合理的生产工艺可以有效降低因物及技术原因而引发的事故。同时通过采取管理手段在对有可能引发事故的行为加以引导,能降低事故发生的可能性及危害程度。

(4)加强劳动保护用品的科学使用与人性化管理。根据不同工艺采用相应的特殊防护用具,如配发防护手套、防护鞋和安全帽等,并加强员工使用防护用具的意识。

析[J].中国病案,2006,7(2):34236

ZHANGJian2ping,LIUPing.DamageDescriptionandAnalysisof729hospitalizedpeopleduetotrafficAccidents[J].ChineseMedi2calRecords,2006,7(2):34236

[6]　李广平,陈一洲.非煤矿山冒顶片帮事故分析[J].中国矿山工

程,2007,36(4):36238

LIGuang2ping,CHENYi2zhou.AnalysisoftheRoof2fallandCol2lapseAccidentinNon2coalMine[J].ChinaMineEngineering,2007,36(4):36238

[7]　但召贵.冒顶片帮事故的分析及预防对策[J].四川有色金属,

2006,(2):28231

DANZhao2gui.AnalysisforandPreventiveMeasuresoftheRoof2fallandCollapseAccident.[J].2006,(2):28231

[8]　刘亚立,陈日辉.某矿山冒顶片帮事故的事故树分析[J].矿业

SiChuanNonferrousMetals,

快报.2004,20(5):27229

LIUYa2li,CHENRi2hui.FaultTreeAnalysisofRoofFallingAc2cidentsinaMine[J].ExpressInformationofMiningIndustry,2004,20(5):27229

[9]　江婷,刘红亮.事故树分析法在事故调查中的应用[J].中国水

运,2007,(8):36

JIANGTing,LIUHong2liang.ApplicationofFaultTreeAnalysisMethodinAccidentInvestigation[J].JournalofChinaWaterTransportation,2007,(8):36

[10]　刘秋杰.非煤矿山企业安全管理问题对策与研究[D].北京

交通大学,2008

[11]　梅国栋,王云海.我国尾矿库事故统计分析与对策研究[J].

中国安全生产科学技术,2010,6(3):2112213

MEIGuo2dong,WANGYun2hai.Statisticanalysisandcounter2measurestudyontailingspondaccidentsinChina[J].JournalofSafetyScienceandTechnology,2010,6(3):2112213