事件樹分析法在鉆探施工安全管理中的應用

魏 碧 波

(山西省第三地質工程勘察院，山西 晉中 030620)

事件樹分析法在鉆探施工安全管理中的應用

魏 碧 波

(山西省第三地質工程勘察院，山西 晉中 030620)

針對鉆探施工工作特點和當前安全管理的現狀，按照鉆探施工實施順序，應用事件樹分析法的基本原理，對鉆探施工中每一環節存在的危險有害因素逐一進行了系統、定性地分析與研究，在此基礎上提出了各個施工環節相應的預防措施，為鉆探施工安全管理注入科學的管理理念和分析方法。

鉆探施工，安全管理，事件樹分析，預防措施

在地質礦產、水資源勘探和各類工程基礎勘察中，采用各種鉆機按一定的設計角度和方向施工勘查鉆孔，通過鉆孔采取巖心(或礦心)、巖屑或在孔內下入測試儀器等方式，以探查地下巖層、礦體、油氣和地熱等儲存資料即為鉆探工程。鉆探工程是地質勘查中查明地下礦體、采集樣本最直接有效的探礦手段，也是獲得深部地層實物樣品的唯一手段。按其工程目的可分為：地質礦產鉆探、水文水井鉆探、工程地質鉆探、地熱鉆探、石油鉆探等。

近幾年來，隨著國家經濟建設的高速發展，對礦產資源需求也越來越大，在2011年—2014年，即“十二五”期間，我院在地質礦產、水文水井、工程地質勘查、工程施工、地熱等方面，鉆探工程都有了長足而穩定的發展。具體表現為：鉆探工作量大，鉆孔數多；鉆探門類齊全；開動鉆機臺數多、種類全；施工區域分布廣，搬遷頻繁(見表1)。

表1 2011年—2014年度全院鉆探工程統計表

由于每年的鉆探施工工作量大，任務緊，加之野外施工，分布在省內外不同區域，點多面廣，工作環境復雜，工作人員流動性大、輔助工作多，涉及設備運輸搬遷、鉆塔設備安裝拆卸、鉆機鉆井、孔內事故處理等等各個方面。要順利完成鉆探施工任務，滿足甲方合同要求，達到效益最大化，不僅要按鉆探規程組織好每個項目的施工，達到設計要求，而且要做好安全生產工作，預防和消除事故隱患，降低鉆探各環節安全風險，避免不必要的事故損失。

1 鉆探施工安全管理現狀及特點

1.1 鉆探施工安全管理現狀

在我院的20個二級生產經營單位中，涉及鉆探施工有13個，其中7個單位從事地質礦產鉆探，4個單位從事工程勘察、工程施工鉆探，2個單位從事水文水井鉆探。由于各單位實行自主經營、自負盈虧、自我發展、自我約束的運行機制，不僅在經濟發展上存在差距，而且在鉆探施工安全管理水平上也存在差異。就總體安全管理現狀而言，卻存在著一些共同點。

1)鉆探人員普遍素質偏低，施工安全管理隱患較多。我院從事野外鉆探施工人員約有900人，正式工只有80余人，其余均為各類臨時工，占野外鉆探施工人員的91.1%，甚至有的水文水井鉆機上只有機長是正式工，其余從副機長到班長到工人全是臨時工。針對這種情況，近幾年我院陸續舉辦了鉆探工人培訓，累計培訓鉆工200多人次，但臨時工占的比重大的現狀仍然沒有改觀，這對鉆探施工安全管理帶來不少困難。a.他們中不少人存在臨時觀念，當一天和尚撞一天鐘的思想普遍存在，對學習安全生產知識與技能缺乏主動性、積極性。b.安全防范意識淡薄、安全素質不高。c.違章作業、違章操作、違反勞動紀律的“三違”行為時有發生。

2)安措經費投入不足，鉆探施工安全得不到保障。經過這幾年地質經濟發展，我院在安全生產投入方面也做了不少工作，但離安全生產法律法規要求還有一定差距，鉆探裝備能力大部分是以前購置的設備，新的鉆探設備占有量偏少，一些鉆探設備安全硬件設施短缺或失效。

3)鉆探施工環境差，安全防范措施不到位。在施工準備階段，鉆探項目部往往忽視對施工不利的各種條件、因素的調查了解，對當地水文地質、降雨降水、最大風速、晝夜溫差、運輸條件、通訊條件等資料調研不翔實、不具體、不準確，鉆探施工安全管理存在盲目性，不能制定有效防范措施或應急預案。

1.2 鉆探施工安全管理工作特點

1)鉆探工程作業區大都處于荒郊野外、人煙稀少，工作環境不固定，鉆孔布設位于不同的地質地貌環境，受地形地貌影響大，存在安全風險。2)鉆探工作周期不固定，一般施工時間長，季節性安全風險因素多。有的鉆孔有可能從春到冬進行施工，蟲咬、中暑、洪水、火災、凍害、煤氣等季節性安全風險較大。3)在鉆探施工過程中設備搬遷運輸多，道路運輸風險、機械設備安全防護設施、作業人員防護用具損壞、缺失情況時有發生。4)工作內容復雜，輔助工作多、不確定因素導致安全風險高。5)臨時工占比較大且操作技能不高，安全意識不強，往往導致人的不安全行為時有發生。6)地層情況復雜，孔內事故發生后由于處理方式方法不當而引發連環事故發生。7)安全管理人員少，平時安全自檢少，安全隱患不能及時得到排查和整改。

2 事件樹分析法

2.1 事件樹分析法基本原理

事件樹分析法(Event Tree Analysis簡稱ETA)是一種按事故發展的時間順序，由初始事件開始推論可能的后果，從而進行危險源辨識的方法。一起事故的發生是許多原因事件相繼發生的結果，其中，一些事件的發生是以另一些事件首先發生為條件的，而一些事件的出現，又會引起另一些事件的出現。在事件發生的順序上存在著因果的邏輯關系。事件樹分析法是一種時序邏輯的分析方法，它以一初始事件為起點，按照事故的發展順序，分成階段，一步一步地進行分析，每一事件可能的后續事件只能取完全對立的兩種狀態(成功或失敗，正常或故障，安全或危險)之一的原則，逐步向結果方面發展，直到達到系統故障或事故為止。所分析的情況用樹枝狀圖表示，故叫事件樹。它既可以定性的了解整個事件的動態變化過程，又可以定量計算出各個階段發生的概率，最終了解整個系統各種狀態發生的概率。

2.2 事件樹分析法基本特點

1)可以事前預測事故及不安全因素，估計事故的可能后果，尋求最經濟的預防手段和方法。2)分析系統故障(事故)原因十分方便、明確。3)ETA的分析資料，既可作為教育資料及安全管理控制點設置依據，還可幫助推測類似事故發生的預防對策。4)當事件資料收集、研究比較充足時，可采用計算機模擬，使ETA預測更為有效。5)在安全管理上，事件樹分析法具有其他方法所無法比擬的優勢。它系統、全面、分析時不易出現漏項。

2.3 事件樹分析法基本程序

確定初始事件→判定安全功能→繪制、簡化事件樹→事件樹的定性、定量分析→根據事件樹分析提出事故預防措施。

3 事件樹分析法的實際應用

3.1 鉆探施工的基本順序

鉆探施工任務確定后，首先，要對施工現場進行實地踏勘，然后，按照以下順序展開：選擇施工場地→場地修筑→鉆探設備搬遷運輸→鉆探設備安裝、鉆前驗收→鉆進施工→孔內事故處理(如有孔內事故)→鉆孔終孔及驗收→鉆探設備拆卸遷移。

3.2 鉆探施工事件樹編制

按照事件樹編制的基本原則，首先要確定初始事件，初始事件是事故在未發生時，其發展過程中的危害事件或危險事件，如機械故障、設備損壞、能量外溢或失控、人的誤動作等。但本文主要把鉆探施工過程作為一個系統來考量初始事件，即把鉆探施工的第一步作為初始事件，并按照鉆探施工順序對每一步工作進行分析評價。從初始事件開始，按照鉆探施工的基本順序自左向右繪制事件樹，用樹枝代表事件發展途徑。

首先考察鉆探施工第一環節，場地選擇時最先起作用的安全功能，比如在不影響地質及工程設計的情況下要盡量選擇安全施工場所，避開河道、山谷、地勢低洼等地帶，躲避滑坡、滾石等危險有害因素。把可以發揮功能的狀態(成功狀態)畫在上面分枝，不能發生功能狀態(失敗狀態)畫在下面分枝，依次考察每一環節的各種安全功能的兩種狀態，直到達到鉆探施工系統故障或事故為止。

3.3 鉆探施工事件樹分析圖

鉆探施工過程危險因素事件樹分析見圖1。

3.4 鉆探施工事件樹定性分析

事件樹的定性分析在繪制鉆探施工事件樹的過程中就已經進行，根據鉆探施工順序，對每一環節事件的客觀條件和事件的特征作出了可能的邏輯推理，確認事件的可能狀態，對鉆探系統每一發展過程和事件作了可能的分析。

1)最終導致鉆探事故的途徑即為事故連鎖：顯然，事故連鎖越多，系統越危險。從鉆探施工事件樹可以看出，導致鉆探施工環節的事故連鎖約占到整個事件樹連鎖50%，說明鉆探施工環節是一個危險的系統。

2)分析預防鉆探施工事故途徑：發揮安全功能的事件構成事件樹的安全連鎖。從鉆探施工事件樹可以看出，如果能保證安全連鎖都發揮作用，則可以防止鉆探事故發生。根據鉆探施工的順序，要從第一步場地選擇入手，開始考慮安全功能的發揮。

4 鉆探施工危險有害因素的預防措施

事件樹分析法把鉆探施工危險有害事件表述得清楚而有條理，對消除事故隱患，制定預防措施或方案提供了有力的依據。

從鉆探施工事件樹上可以看出，最后導致危險(事故)是一系列危險有害因素發展的結果，如果能中斷這種發展過程，鉆探施工系統就能向安全的方向發展。因此，在鉆探施工過程的各階段，應采取各種可能措施，控制危險有害事件的可能性狀態，減少危險有害因素出現的概率，增大安全狀態出現的概率，把鉆探施工過程引向安全的途徑。

1)鉆探施工場地的選擇：在不影響地質及工程設計的情況下，應盡可能地避開山谷、河溝、地勢低洼地帶，并考慮道路交通、水源、居住等因素。

2)鉆探施工場地修筑：機場地基要平整、堅固、適用，周圍要有排水及防洪措施。鉆孔邊緣要和地下管道線路距離符合規定。

3)設備運輸搬遷：提前勘查道路，遵守交通規則，設備管材捆綁牢固，起吊作業吊臂下嚴禁有人等。

4)設備安裝：機臺要穩固、周正、水平，并根據鉆探設備類型、鉆孔的設計確定。鉆機、水泵與動力機等各傳動輪之間必須對線，天輪、立軸與孔口各中心線必須在同一條直線。鉆塔必須由機長親自指揮安裝，繃繩及埋設符合規定，安全防護設施安裝齊全。電氣設備的布局與安裝必須符合專業技術規定。

5)鉆進施工。施工環節歷時時間長，涉及的不安全因素多。

a.設備運行安全：按規定進行維護保養，杜絕帶病運行，對設備突發故障應有應急預案，如備用柴油動力、設置安全孔段等。

b.分崗安全操作：嚴格交接班制度，杜絕“三違”現象，精通各類設備性能，有效辨識故障征兆，及時采取應急措施。

c.操作人員相互配合：在加強人員，尤其是“三新”人員安全知識與技能培訓的基礎上，做到“四不傷害”。

d.應對惡劣天候：鉆探施工中出現惡劣天候，如雷電、大風、寒流、洪水等，應立即停止施工，并做好停工前的保護工作，為及時復工創造良好的條件。

e.孔內異常預判：鉆探施工環節實踐性很強，帶班人員除了具備一定的理論知識外，還必須具備豐富的實踐經驗，對孔內異常必須做出正確的預判，及時采取有效的措施，將可能發生的孔內事故消滅在萌芽狀態，引導鉆探施工向著安全方向發展。

6)孔內事故處理：編制孔內事故處理方案，并采取相應的安全防護措施。處理結束后，必須對鉆探設備、防護設施、基臺等進行檢查，在沒有安全隱患后，方可恢復正常的鉆探作業。

7)鉆探設備拆卸：首先要切斷電源，拆塔使用工具及時放入工具袋，嚴禁將拆下部件從上向下拋擲。放倒整體鉆塔時，要檢查繃繩、地錨坑是否符合設計要求，鉆探前后左右不準站人等。

總之，鉆探施工是一個多工種、多工序、立體交叉的系統工程，在鉆探施工過程中，每一個環節都存在著眾多的危險有害因素，只有把每一環節做好，才能克服設備、人員、環境和管理的缺陷，才能保證鉆探施工任務的順利完成。

5 結語

鉆探施工存在的諸多危險有害因素，要想取得良好的經濟效益，做好鉆探施工安全管理，提前做到危險有害因素的分析，有針對性的采取預防措施，避免經濟損失，十分重要。

用事件樹分析法預防鉆探施工每一環節危險有害因素是一種行之有效的科學方法。它不僅可在鉆探施工安全管理總系統中使用，還可在鉆探施工某一環節的子系統中使用，充分發揮其系統、全面、不易漏項的特點。

[1] 湯鳳林.巖心鉆探學[M].北京：中國地質大學出版社，2009.

[2] 覃家海，倪曉陽，郭海林.地質勘查職工安全生產教程[M].北京：地質出版社，2014.

[3] 中國安全生產協會注冊安全工程師工作委員會.安全生產管理知識[M].北京：中國大百科全書出版社，2011.

Event tree analysis in the application of the drilling construction safety management

Wei Bibo

(TheThirdGeologicalEngineeringInvestigationInstituteinShanxiProvince,Jinzhong030620,China)

For drilling characteristics and current status of safety management of construction work, according to the drilling construction implementation of the order, the basic principle of event tree analysis method, each of the processes involved in drilling construction one by one, the dangerous and harmful factors of system, qualitative analysis and research, on the basis of various construction links corresponding prevention measures are put forward, with the scientific management idea for drilling construction safety management and the analysis method.

drilling construction, safety management, event tree analysis, preventive measures

1009-6825(2015)28-0241-03

2015-07-29

魏碧波(1969- )，男，工程師

TU714

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