煤礦危險源辨識與風險管理信息系統開發與探究

李建斌

（西安科技大學高新學院,陜西西安，710109）

煤礦危險源辨識與風險管理信息系統開發與探究

李建斌

（西安科技大學高新學院,陜西西安，710109）

信息處理的滯后和不全面嚴重威脅著南梁煤礦安全預防工作的順利進行。通過對危險源進行辨識，通過危險源等級的劃分，完成基于風險矩陣的風險評估方法，有效的對危險源的風險有效的進行了管理，為危險源評估提供了有效的評估方式,對危險源進行分級分類，監測預警和控制，建立危險源辨識動態管理系統，在綜合分析近年來安全管理信息化系統研究成果的基礎上，進行煤礦危險源辨識及風險管理信息系統研究。

煤礦；危險源辨識；風險管理；信息系統

0 引言

陜西南梁礦業有限公司（簡稱南梁礦業公司）公司成立于1998年，是中國中煤能源股份有限公司聯合陜西榆林煤炭出口（集團）有限責任公司、中國鐵道旅行社、寧波富興電力燃料有限公司和陜西省煤炭運銷（集團）有限責任公司組建的股份制煤炭生產企業，所屬南梁煤礦位于陜北侏羅紀煤田神府地方開采區中部，年生產能力180萬噸以上；2012年建成的選煤廠年入洗能力達到300萬噸，公司的煤炭產品屬低硫、低磷、低灰分、高發熱量的優質氣化、出口和動力用煤。截至2013年8月底，公司累計生產煤炭1,471.1萬噸，銷售1,792.21萬噸，實現銷售收入45.64億元，利潤15.64億元，上繳稅費13.12億元。

南梁礦業公司2005年提出“零死亡”安全理念、2011年又提出“零傷亡”、2012年再次升華為“零傷害”，七年多時間，始終把安全發展作為第一要務，為此開展危險源辨識項目，項目通過對危險源進行辨識，確定危險源可能產生的風險及其后果，對危險源進行分級分類，監測預警和控制，建立危險源辨識動態管理系統，預防事故的發生發現南梁煤礦事故產生原因及其導致事故的模式，并研究出相應的辨識技術和控制方法，提煉出新型容易操作和易于推廣使用的危險源辨識技術。

危險源辨識信息系統開發為煤礦危險源辨識及風險管理提供可依托的工具，開發南梁煤礦危險源辨識及風險管理信息系統，提供危險源信息管理、危險源人工/實時監測考核、危險源實時監測預警、風險評估及控制措施信息管理等功能。為煤礦危險源辨識、風險評估、風險預控及政策資料的管理提供操作簡單，快捷、高效的可視化信息平臺。

1 南梁煤礦危險源辨識與風險評估體系

1.1 概述

大量事故的發生絕非偶然，事故原因包括直接原因、間接原因。此外社會因素、管理因素和生產中的危險因素被偶然事件誘發所造成的結果，即危險源與事故關系公式，可由下式表達：

固有危險源+誘發因素+組織因素=工業事故 (1)

公式(1) 指出了危險源和事故之間的辯證關系。危險源是

和安全、危險、事故三種狀態緊密相聯的。

風險評估是對風險的定量或定性分析,以確定特定風險發生的可能性及損失的范圍和程度,其結果通常伴有風險的排序。風險評估的目的在于確保企業生產經營的風險能被有效的鑒定、理解,并提出對策，將風險最小化,達到合理可容忍的水平。對礦井的各個系統進行合理劃分，確定危險源劃分的子單元，對子單元的危險源按照“人-機-環-管”四個方面進行分析、辨識，對已經辨識的危險源進行科學的風險評估，確定各個危險源的風險等級，然后對根據危險源辨識和風險評估的結果，進行分項預控，制定針對危險源的管理標準和管理措施，實現風險預控，從而能夠根本上預防煤礦事故的發生，使煤礦企業安全持續發展。

1.2 煤礦危險源辨識

(1) 危險源辨識的依據

在危險源辨識前，需要廣泛搜集相關的資料，并根據需要進行科學的篩選，作為辯識的依據。可組成評價項目組，對南梁礦井進行調查。

① 收集資料：收集國家有關法律法規、規程規范、技術標準及有關該項目的文件、相關資料。

② 分析資料：對礦井的地質勘探報告、煤塵爆炸性、煤自然傾向性等級鑒定報告、生產設備的性能檢測報告、各生產系統的報表、發生的事故實例、發現的隱患排查分析資料及批復文件等相關資料進行仔細分析。

③ 識別：評價項目組根據安全評價通則、評價導則的要求，進行專家評議，進一步深入的進行危險、有害因素的識別，分析其發生場所、觸發事件及可能產生的后果。

④ 危險、有害因素排序：將識別的危險、有害因素歸類排序，找出主要的危險、有害因素。

(2) 危險源辨識調查內容

煤礦危險源調查的主要內容包括：生產工藝設備及材料情況、作業環境情況、操作情況、事故情況、安全防護。

1.3 南梁煤礦危險源辨識與風險評估方法

風險矩陣法是根據事件或者事故發生的可能性及其可能造成的后果的乘積來衡量風險的大小，其計算公式是：風險值D=P×C。式中，P表示事件或者事故發生的可能性；C表示事件或者事故可能造成的損失；其具體的衡量方式和賦值方法見風險矩陣圖。圖中將損失分為6類（即A-F),依次遞減賦值為（6-1）；事件發生的可能性也分為6類（G-L)，依次賦值為（6-1）。根據風險的大小，可將風險劃分為5個等級（見表1風險等級劃分表）

表1 風險等級劃分表

風險管理主要運用工作任務分析法和事故機理分析法對危險源進行辨識，確定危險源可能產生的風險及其后果，對危險源進行分級分類，監測預警和控制，預防事故的發生。

按照工作任務分析法辨識危險源，辯識出煤礦現有工作條件下所有工作任務中存在或潛在的人、機、環、管四類危險源。利用風險矩陣法對危險源進行分析，確定危險源的風險值（風險值=事故發生的可能性×事故可能造成的損失）并將風險劃分為5個等級。對已辨識出的危險源進行定期、動態和實時監測，根據危險源的風險等級和實際發生頻率按照5個預警等級進行預警，對風險進行有效控制。同時根據監測結果對危險源進行再次評價，并對危險源進行增減與升降級調整，從而實現礦井風險的閉環管理。

2 系統分析與設計

2.1 系統分析

南梁煤礦危險源信息管理系統由以下幾個子系統組成，分別為系統管理子系統、危險源辨識信息管理子系統、危險源動態信息管理子系統、文檔管理子系統。

系統配置完成進入運行階段后，首先，由管理員登陸系統來設定系統參數，增加用戶并設置用戶權限，然后用戶登錄即可由權限控制進行操作完成所需功能。

通過危險源信息的錄入、修改、審批、提交，再通過用戶查詢、輸出就完成了系統運行的一次循環。同樣系統提供管理員可以上傳文檔資料的功能，從上傳到查詢、下載也完成了一次運行循環，對于用戶信息的維護也是如此。

2.2 系統總體設計

（1）系統功能結構設計

根據系統功能分析，系統將劃分為4個子系統，其中，危險源辨識信息管理子系統包含井下危險源、地面工作場所危險源和洗煤廠危險源；危險源動態信息管理子系統也包含井下危險源、地

面工作場所危險源和洗煤廠危險源；文檔管理子系統包含文件匯編功能項；系統管理子系統包含參數設定、用戶管理、和密碼修改功能項。

圖1 系統硬件結構圖

（2）系統架構設計

① 系統硬件架構設計

系統硬件結構由以下幾個部分組成：系統應用服務器、系統數據庫和用戶端PC，是一個基于網絡平臺運行的系統，系統硬件結構如圖1所示。應用系統服務端程序可以和系統數據庫服務器部署在同一臺機器，也可以在兩臺機器分別進行部署，在完成系統管理人員對系統初始化之后，終端用戶通過Web瀏覽器訪問系統。

② 系統軟件架構設計

通過系統功能分析及系統總體功能結構設計，以系統硬件結構設計為基礎，系統軟件架構設計如圖2所示。其中，系統應用服務器作為業務管理與數據處理的中心，運行于Web服務器（IIS）之上，基于.NET Framework與SQL Server完成系統業務數據存取，并且應用對象嵌入鏈接（OLE DB）數據對象獲取其他不同格式數據，將非結構化數據上傳至系統。終端用戶通過Web瀏覽器訪問服務器完成數據交換。經過對系統初始化設置，系統將針對擁有不同角色權限的用戶提供不同權限的系統操作功能，對危險源信息做集中顯示完成系統最新信息發布。

本系統應用目前微軟主流開發技術進行開發，應用Asp.net開發技術來實現基于Internet的瀏覽器/服務器（B/S）模式結構的應用軟件系統開發；采用Web Service技術實現應用系統與煤礦其它業務系統的數據通信；選用SQL Server 2005作為系統數據庫服務器；應用ADO.NET面向對象數據訪問技術實現數據存取，并使用OLE DB數據存儲對象技術實現非結構化數據上傳及數據導入；采用最新AJAX技術使得界面友好、操作簡單方便；基于組件對象模型（COM）技術，使得系統具有運行可靠、高效，查詢方便、可擴展和易維護等特點。

圖2 系統軟件架構圖

3 結語

根據危險源辨識相關原理以及煤礦企業構建煤礦危險源辨識與風險管理信息化管理平臺的需要，本文研究煤礦危險源風險分析與評估和評價方法，并應用于煤礦本質安全管理信息系統的開發研究，研究了基于信息化管理系統開發過程和開發技術，探討了目前煤礦安全信息化現狀和實現煤礦安全信息化的重要性，采用了B/S三層體系結構，運用Asp.net技術平臺和面向對象分析與設計技術，實現了南梁煤礦危險源辨識與風險管理信息管理系統。

危險源分類與辨識模塊所用到的基于風險評估方法的風險矩陣技術，從地面系統和地下系統兩個方面出發，利用風險矩陣的方法辨識出南梁煤礦危險源范圍和影響程度，辨識危險源總數目，有效實現了提高了企業安全風險管理水平。系統開發以B/S體系結構和Asp.net為技術平臺，分析了數據庫技術，重點研究了數據庫的ADO交互技術，同時詳細進行了系統需求分析，明確了用戶的業務需求，研究了系統的可行性，并詳細的分析了系統的功能需求，以此為鋪墊，本文進行系統的詳細設計，分別對系統的整體功能結構和體系結構進行設計，然后分別對系統各個功能模塊以及系統數據庫進行了詳細的設計，目前系統在南梁煤礦已得到很好的應用。

[1] 鐘茂華，溫麗敏，劉鐵民，張興凱，關于危險源分類與分級探討[J].中國安全科學學報 2003，13（06）；19-20.

[2] 吳志剛.本質安全型煤礦建設理論與實踐.北京：煤炭工業出版社，2007.

[3] Sam Mannan,Chapter 6 - Hazard Identification,Lees' Process Safety Essentials, 2014, Pages 81-97.

[4] 翁韜；廖光煊,火災風險等級評估的專家軟件系統建設的探討,中國安全科學學報,2005.第二期.

[5] Kang Guo-feng,Lin Bai-quan,Wang Wen-chao,Zhou Yan,Development and application of coal risk management on technical support system,Procedia Earth and Planetary Science,Volume 1,Issue 1,September 2009,Pages 141-147。

[6] Susanne Bahn,Workplace hazard identification and management:The case of an underground mining operation,Safety Science,Volume 57,August 2013, Pages 129-137.

[7] 潘錦平,設計數據庫的一個工程化方法,計算機學報。1983.第五期。

Research and development coal mine hazard identification and risk management information system

Li Jianbin
(Highschool ofXi'an University of Science And Technology,xi’an，710109，China)

Lag of information processing and not comprehensive threaten Nan Liang coal mine safety prevention work smoothly.Through the identification of dangerous source,by dividing the hazard grade, complete risk assessment based on risk matrix method.The risk source risk effectively the effective conduct of the management and provides an effective evaluation method for hazard assessment,classification of hazard, monitoring and control,establish the risk source identification of dynamic management system.In the comprehensive analysis in recent years safety management information system based on the research of coal mine, hazard identification and risk management information system.

coal mine;Hazard identification;Risk management;Fault tree;analysis；Management system