煤礦瓦斯監管DMAIC模式研究

張洪潮，鄭婷婷

（太原理工大學，山西 太原 030024）

煤礦瓦斯監管DMAIC模式研究

張洪潮，鄭婷婷

（太原理工大學，山西 太原 030024）

文章基于煤礦安全生產管理特質性，借鑒六西格瑪管理理念，定義了煤礦瓦斯監管的DMAIC模式；從系統科學的視角分析了煤礦瓦斯監管DMAIC系統結構、流程以及工具，進而描述分析了煤礦瓦斯監管DMAIC模式應用過程中的界定、測量、分析、改進、控制的具體問題，建立了具有可操作性的的煤礦瓦斯監管DMAIC模式，并從實際實施角度中指出了高層領導支持、加強培訓和教育、重視人才配備等關鍵措施，為當前我國煤礦瓦斯監管提出了新思路與方法。

瓦斯監管;DMAIC;煤礦

近年來，煤礦瓦斯監管工作在國家相關部門高度重視下取得了長足的發展，但瓦斯事故，尤其是重特大煤礦瓦斯事故并沒有得到根本性遏制，我國仍然是世界上煤與瓦斯事故最嚴重的國家之一[1]，瓦斯事故仍然是煤礦群死群傷的頭號殺手[2]。

六西格瑪管理是基于流程和數據的動態性定量化管理，注重統計技術的應用，為瓦斯事故防控提供了更加貼近現實的新思路和新方法。本文應用六西格瑪管理的經典模式——DMAIC模式分析研究煤礦瓦斯監管問題。

1 煤礦瓦斯監管DMAIC模式

六西格瑪始于統計學上的正態分布，要求質量水平達到百萬缺陷機會中的缺陷數（DPMO）不超過3.4。但現在六西格瑪的概念已經完全超出了其統計含義，成為一種理念、文化和方法體系的集成。其中通用電氣公司提出的DMAIC改進模式得到了廣泛認可。DMAIC是由 Define（界定），Measure（測量），Analyze（分析），Improve（改進），Control（控制）五個英文單詞首寫字母組成。

煤礦瓦斯監管的DMAIC模式具體如下:（1）界定：倡導者（安全部）根據《煤礦安全規程》，通過了解全體員工對安全的認識、生理需要對安全的要求，根據社會和員工反饋的信息，明確提出提高瓦斯監管水平的量化指標。（2）測量：綠帶實現對瓦斯監管量化指標的精確測量。①基于原有瓦斯監管的實際情況制定數據收集的完整計劃，通過數據形成確定需要統計指標的循環周期及數據來源。②通過抽取樣本檢驗，隨時修正測量結果，找到統計過程中存在的問題。（3）分析：黑帶大師根據上交的統計表進行數據分析，明晰瓦斯監管在一個階段和一個區域內存在的普遍問題，每個工作隊的現狀、存在嚴重問題的隊組以及問題人員，并及時反饋給相關隊組領導層。（4）改進：黑帶根據反饋的信息及時制定出下一階段的改進目標和解決方案。（5）控制：倡導者確定影響改進的關鍵因素，監測監控隊檢測改進效果，建立長期的流程控制系統，并形成標準化的操作。

2 煤礦瓦斯監管DMAIC系統分析

煤礦瓦斯監管DMAIC系統是在六西格瑪組織架構下，由倡導者、黑帶大師、黑帶、綠帶組成六西格瑪小組實施的。

1）系統結構：在傳統煤礦瓦斯監管組織構建的基礎上，設立六西格瑪執行辦公室，專職從事六西格瑪改進工作。其中六西格瑪執行辦公室主任作為黑帶大師貫徹落實安全部制定的瓦斯監測方針政策，統籌全礦六西格瑪改進工作。六西格瑪執行辦公室成員作為黑帶帶領綠帶成員--隊組優秀人員，具體實施六西格瑪改進任務。由此可知，瓦斯監管DMAIC系統由倡導者、黑帶大師、黑帶、綠帶組成。具體的組織構建見圖1。

圖1 煤礦瓦斯監管DMAIC系統組織構建

2）煤礦瓦斯監管DMAIC系統流程：煤礦瓦斯監管DMAIC流程是在六西格瑪理念指導下，原瓦斯監管流程基礎上形成的。見圖2。

圖2 煤礦瓦斯監管DMAIC系統流程

3 煤礦瓦斯監管DMAIC模式過程分析

在煤礦瓦斯監管DMAIC實施過程中，需要按照界定，測量、分析、改進、控制的步驟進行。

3.1 確定目標，鎖定流程

界定階段的主要任務是界定員工和社會的關鍵需求并識別需要改進的流程，將改進項目界定在合理的范圍之內。瓦斯濃度過高是導致瓦斯事故的根本原因，故瓦斯濃度可以認為是顧客的關鍵需求。根據瓦斯監管的實際情況，制定SIPOC圖（如圖3），尋找致使瓦斯濃度升高的因素，使井巷中的瓦斯濃度得到控制，安全程度逐步改善，直至實現瓦斯濃度的“零缺陷”水平。

圖3 煤礦瓦斯監管SIPOC圖

3.2 采集數據

①確保測量系統的可靠性

測量系統的可靠性是測得準確數據的前提。煤礦瓦斯監管只有保證了瓦斯監測監控系統的有效性，才能保證測得的瓦斯濃度的準確性，進而做好瓦斯事故的預防。

②數據采集

在六西格瑪項目實施的過程中，需要不斷地處理各種類型的數據，依據數據分析做出決策。在煤礦瓦斯監管中，瓦斯濃度、一氧化碳濃度，二氧化碳濃度、風速、風量在合理范圍之內，設備運行狀況良好是礦井安全生產的重要前提，需要進行連續監測。然而，人為、管理、器械和環境等因素都會影響到監測結果，于是我們需要進一步測量人員誤操作率、制度執行力、器械保養和瓦斯抽放量。

3.3 尋找原因

在煤礦瓦斯監管DMAIC系統中，分析階段的主要任務就是運用統計方法找出事故發生的主要原因。本文提出采用魚骨圖分析方法，從人為、環境、器械、管理四個方面分析發生瓦斯事故的可能原因，并采用列聯表分析法分析確切原因。

（1）使用魚骨圖從人為、環境、器械、管理四個方面分析導致瓦斯事故的可能原因。具體原因分析見圖4。

圖4 瓦斯事故原因魚骨圖分析

（2）應用列聯表分析各個原因得出確定原因：本文以需要重復完成瓦斯監管的多個員工/團隊為例，分析瓦斯受控狀態與員工/團隊的年齡的相關性（對于團隊可以用平均年齡來表示）。為簡單起見，不妨設瓦斯監管微微瓦斯受控良好和瓦斯受控故障兩種水平，年齡段分為高年齡段和低年齡段兩種水平，其列聯表見表1。

表1 瓦斯受控良好和故障分析聯表

表中nij表示對應于兩種瓦斯受控狀態的員工/團隊的人數，行和、列和與總和分別為：

構造的統計量為

可以證明，當H0為真，且n較大時，統計量近似服從自由度為1的卡方分布。③確定顯著性水平a并查表。一般取a=0.05或者a=0.01。查表可查得臨界值x21-a（1）。④得出結論：當x2＞x21-a（1）時，拒絕H0，接受H1；反之則相反。

當得出年齡段與瓦斯受控狀態相關時，就將此結論運用于以后的生產中，安排相應年齡的人完成相應的工作任務。同理，分析其他因素對和瓦斯濃度的關系。

3.4 確定改進方案，實施改進目標

在煤礦瓦斯監管DMAIC系統中，改進階段的主要任務是按照分析階段確定的事故原因，制定改進方案并付諸實施。（1）提出改進意見。通過頭腦風暴法、德爾菲法，電子會議法等收集改進意見。（2）選擇改進方案。從眾多的可能建議方案中提煉出能夠切實解決問題的可行方案，并用正式的文件報告——改進方案說明書將其描述出來。（3）實施改進策略。從提煉出來的改進方案清單中選出一個能夠達到預期目標的最佳方案，并付諸實施。

3.5 持續改進流程，形成制度化標準

通過文件化，使改進成果制度化。評估改進后的瓦斯監管情況，并對改進過程中的不足建立糾正措施。（1）文件化改進成果：為了鞏固改進成果，把改進方案文件化、制度化。通過學習，使得相關人員理解改進的方案。一方面是保持在改進階段中所實施的新的工作流程或評價體系，避免突然回到舊的習慣和工作程序上來，要想最終對人們的工作方式形成長期的影響。另一方面，也為新增人員提供了作業標準。（2）評估改進方案實施后的瓦斯監管水平：通過評估改進方案實施后的瓦斯監管水平，進一步認識到六西格瑪改進的必要性，增加六西格瑪改進小組的信心。

（3）建立糾正措施：由于改進過程中，難免有考慮不周的地方，因此，需要建立糾正措施。

4 煤礦瓦斯監管DMAIC模式成果實施要素

煤礦瓦斯監管DMAIC模式實施過程中，必須沖破種種阻礙，才能夠實現改革成功。故我們實施過程中需要注意一下因素：

1）高層領導支持：六西格瑪實施成功的案例充分說明，高層領導的參與和支持，對六西格瑪管理的成果實施起著至關重要的影響。在瓦斯監管中實施六西格瑪管理，不僅僅需要高層領導同意實施六西格瑪，而且要高層領導親自參與，只有這樣，才能讓廣大員工都認識到六西格瑪管理的重要性，才能夠沖破阻力，獲得成功。

2）加強培訓和教育：首先，對煤礦高層領導而言，要加強安全觀念，切實參與到安全培訓中。只有他們重視安全狀況，重視長線投資，煤礦的安全狀況才可能得到改善。其次，煤礦的安全生產需要地質、機電、水文、測量、采礦等方面的人才。可是長期以來煤礦效益不好，不僅吸引新人才的能力不強，甚至原來的技術人才外流。可是目前煤礦的職工，尤其是井下職工的文化水平相對較低，沒有專業技術，安全意識比較淡。沒有人的不安全行為，很少發生安全事故。因此，對煤礦的一般管理人員和工人，也要加強安全培訓。

3）重視人才配備：六西格瑪管理是美國精英文化下的產物，它特別強調關鍵人物--黑帶的作用。[3]在瓦斯監管中實施六西格瑪，黑帶要由最優秀的員工專職擔任，而不是有“沒有事做的人”或者由優秀的員工兼職擔任。因為，如果黑帶不是由最優秀的員工擔任，那么既達不到培養人才的目的，也難以實現管理上的突破。如果黑帶是兼職的，那么他他將難以安心的實施六西格瑪項目。

[1]崔兆華.2001-2008年我國煤礦瓦斯事故統計及原因分析[J].科技情報開發與經濟，2009,19（27）:139-141.

[2]胡千庭.預防煤礦瓦斯災害新技術的研究[J]，礦業安全與環保,2006，10（5）:1-7.

[3] 吳全利，齊嘉楠.六西格瑪的 DMAIC模型[J].中國統計，2005，（6）：45-48.

Abstract：Based on the characteristics of production safety management of mines,the paper refers to the 6σ Management concepts and defines the gas monitoring mode-DMAIC.From the perspective of system science,DMAIC system structure,processing and tools are analyzed.Then the paper studies the limitation,measurement,analysis,improvement,control and other specific problems during the application of DMAIC mode.A manipulable gas monitoring DMAIC is developed.Besides,the paper also points out some key measures such as supervisor's support,training and education,and talents preparation,which provides a new route for the mine gas monitoring.

Key words：gas monitoring;DMAIC;mines

編輯：劉新光

Study on DMAIC Mode of Gas Monitoring System in Mines

ZHANG Hong-chao,ZHENG Ting-ting

（Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi 030024,China）

TD76;TD712

A

1672-5050（2010）04-0035-03

2010-02-26

張洪潮（1967—），男，河北肅寧人，教授，主要研究方向為礦業管理、戰略管理。