煤礦水害險兆事件管理評價指標體系構建及其應用*

田水承，寇　猛，金　夢(.西安科技大學能源學院，陜西西安70054; 2.教育部西部礦井開采及災害防治重點實驗室，陜西西安70054)

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煤礦水害險兆事件管理評價指標體系構建及其應用*

田水承1，2，寇猛1，2，金夢1
(1.西安科技大學能源學院，陜西西安710054; 2.教育部西部礦井開采及災害防治重點實驗室，陜西西安710054)

摘要:為有效預防和控制煤礦水害事故的發生，采用事故案例分析、文獻調研、關鍵事件訪談等方法對煤礦水害險兆事件影響因素進行深入分析和驗證篩選，得到了煤礦水害險兆事件影響因素，包括個體因素、組織因素、環境因素和管理因素4個一級因素和14個二級影響因素;運用AHP法對影響因素進行權重分析，4個一級影響因素按權重大小排序為:個體因素＞管理因素＞組織因素＞環境因素;在此基礎上構建了煤礦水害險兆事件管理評價指標體系;最后運用Fuzzy法對某煤礦水害險兆事件管理水平進行了綜合評價和分析，結果顯示該煤礦水害險兆事件管理水平處于“較差”水平，“個體因素”和“管理因素”是主要限制因素，并針對性的提出了提升措施。關鍵詞:險兆事件管理;影響因素;評價指標體系;水害;煤礦

0　引言

中國是世界上礦山水害最為嚴重的國家之一。隨著煤層開采水平不斷延深，煤炭開采過程中遇到的水害問題日益嚴重，煤礦水害已成為繼瓦斯事故之后的第二大煤礦災害［1］，嚴重影響和制約了礦山安全和高產高效，亟待進一步研究其災害機理及預防手段［2］。

任何事故發生前必有征兆［3］。海因里希事故法則直觀表明，任何重傷事故發生前，均會出現大量未造成傷害或損失的微小事件。這些數量眾多但未造成傷損的征兆和微小事件，被稱為險兆事件(Near-miss)，國內學者一般稱為未遂事件、未遂事故、險肇事件等［4］。目前國內外在航空［5］、消防［6］、建筑［7］和石油化工［8］等行業已對險兆事件做了頗多研究。國外學者如William等分析了企業不愿報告險兆事件的原因，以及如何提高險兆事件報告率［9］; Marieke等指出險兆事件的致因機理和事故的致因機理是相似的，研究險兆事件能夠在更少的時間內得到更多的信息，對于預防事故有一定的借鑒意義［10］。國內學者田水承［3，11］、于觀華［12］、楊祿［13］等對煤礦險兆事件的發生機理、主動上報意愿影響因素、險兆事件管理系統設計等方面進行了深入研究。大量研究表明，險兆事件和傷害事故具有相似的機理，是潛在事故發生的重要標志，有效識別和響應險兆事件，分析導致險兆事件的根本原因，可以從事件源頭上預防和控制事故的發生，真正實現事故防治的“關口前移”。鑒于此，筆者以煤礦水害險兆事件作為研究對象，通過大量水害事故案例分析和文獻查閱，深入分析煤礦水害險兆事件的影響因素，在此基礎上構建了煤礦水害險兆事件管理評價指標體系并應用于實踐，以期為有效防治和減少煤礦水害事故提供科學依據。

1　煤礦水害險兆事件影響因素分析

文中通過煤礦水害事故案例分析法、文獻分析法對煤礦水害險兆事件影響因素進行了初步分析，并運用關鍵事件訪談法進行了驗證分析，確定了煤礦水害險兆事件的綜合影響因素。

1. 1煤礦水害險兆事件影響因素初步分析

通過查閱大量文獻資料，搜集了2000年1月至2014年12月國內煤礦水害事故共139例，剔除37例缺少事故原因說明的案例，選取剩余的102例煤礦水害事故作為分析對象。同時，選取與煤礦水害相關的安全法規文獻:《煤礦防治水規定(2009)》、《煤礦防治水規定釋義》、《煤礦安全規程(2011)》、《煤礦安全規程(防治水部分)釋義》等作為分析對象。

通過上述2方面的分析，對煤礦水害險兆事件影響因素進行分析、篩選、合并與歸類，最終共整理出15個影響因素，歸為4個一級因素，分別為:個體因素、組織因素、環境因素、管理因素，具體見表1．這些因素將作為關鍵事件訪談信息編碼的理論參考。

表1　煤礦水害險兆事件影響因素初步總結Tab．1 Initial influential factors of water disaster near-miss

1. 2煤礦水害險兆事件影響因素驗證分析

基于表1，設計了煤礦水害險兆事件影響因素訪談提綱，采用關鍵事件訪談法，進一步對煤礦水害險兆事件影響因素進行驗證和篩選。

訪談對象來自于陜北4個國有大型煤礦，為保證訪談結果的科學性和準確性，訪談對象分為了績優組和普通組。績優組的甄選標準為:①3個月內未發生過安全生產事故;②獲得過“先進個人”、“優秀班組長”或所在班組獲得“先進班組”等榮譽稱號。共訪談班組長42人，其中績優組17人，普通組25人。通過訪談結果編碼分析，因“生產設備是否本質安全化”出現頻率較低予以剔除，最終得到了煤礦水害險兆事件的主要影響因素，包括個體因素、組織因素、環境因素和管理因素4個一級影響因素，14個二級影響因素，具體見表2．

表2　煤礦水害險兆事件的影響因素Tab．2 Influential factors of water disaster near-miss

1. 3煤礦水害險兆事件影響因素權重確定

運用超級決策軟件(SD)對煤礦水害險兆事件影響因素權重進行分析，其具體步驟如下

1)對問題進行分析。將決策目標分解成多個元素層(Cluster)和元素(Element)進行模型構建，模型構建可以采用二、三層結構模板或自行設計;

2)按各元素層和元素間的關系，聚類構建AHP層次結構模型。通過對某層中元素間的對比關系，構成兩兩對比矩陣。數據可采用矩陣式、百分比式、專家打分等，也可直接導入EXCEL數據源;

3)根據(2)中的數據，運用超級決策軟件(SD)進行加權處理，得出各元素的影響權重比，及元素間的影響權重。

根據上文得到的煤礦水害險兆事件影響因素，將“煤礦水害險兆事件影響因素”作為目標層(A)，一級因素作為準則層(B)，三級因素作為因素層(C)，并進行逐個編號，見表2．設計專家打分表，共發放專家打分表72份，剔除掉漏答、回答不規范等不合格打分表，得到有效打分表63份。通過對有效打分表進行加權平均計算，最終整理得到一份兩兩對比的判斷矩陣，采用SD2. 08軟件對數據進行處理，得到煤礦水害險兆事件各影響因素權重見表3．

表3　煤礦水害險兆事件影響因素權重分析Tab．3 Weights of the influential factors of water disaster near-miss

由表3可知，煤礦水害險兆事件一級影響因素指標的重要度排序為:個體因素＞管理因素＞組織因素＞環境因素。“個體因素”維度的指標中，“個體特征”權重最大，其次分別為“生理因素”和“心理因素”，最后為“病理因素”，這表明個體的工作經驗、技能水平等會直接影響人因煤礦水害險兆事件發生的機率。“組織因素”維度的指標中，按權重由大到小分別為:“組織溝通”、“安全文化安全氛圍”、“操作流程”、“安全生產職能部門”，這反映出組織溝通、安全文化、安全氛圍對煤礦水害險兆事件的發生影響最大。“環境因素”維度的指標中，按權重由大到小分別為:“現場安全防護措施”、“地質水文狀況”、“不利的氣候條件”和“現場作業環境”，因此在作業過程中，從業人員不應只關注單個崗位可能存在的水害險兆，還應密切關注作業區域地質、水源、地質等方面的變化。“管理因素”維度的指標中，“水害類安全制度的執行力”權重為0. 8，“水害類管理制度是否完善”權重為0. 2，表明在煤礦防治水的過程中，加強安全制度的執行力遠比管理制度是否完善重要。

2　煤礦水害險兆事件管理評價體系構建

依據表2煤礦水害險兆事件影響因素，以“煤礦水害險兆事件管理水平”為目標層，個體因素、組織因素、環境因素、管理因素4個一級影響因素為二級評價指標，14個二級影響因素為三級評價指標構建了煤礦水害險兆事件管理評價指標體系，如圖1所示。

圖1　煤礦水害險兆事件管理評價指標體系Fig．1 Evaluation index system for coal mine water disaster near-miss management

3　實例應用

3. 1煤礦簡介

該礦位于陜西省北部，是一座特大型現代化礦井。井田面積約189. 9 km2，全區大多覆蓋新生代松散層，松散層中孔隙水極為發育，潛水位高，對采用一次采全高全部垮落法綜合機械化開采的礦井，防治水工作難度較大。

3. 2該礦水害險兆事件管理綜合評價

文中運用Fuzzy綜合評價法對該礦水害險兆事件管理水平進行綜合評價。

3．2．1評價結果的等級劃分

主要借鑒阮瓊平［16］等研究，結合煤礦實際情況及專家意見，將煤礦水害險兆事件管理水平等級劃分為V = {很好，好，一般，較差，差} 5個評語指標，模糊綜合評價的分值范圍為(0，10］，各等級分值具體見表4．

3．2．2評價結果

通過表3煤礦水害險兆事件影響因素權重分析結果及10位專家打分，該礦水害險兆事件管理綜合評價指標權重及模糊隸屬度見表5．

表4　煤礦水害險兆事件管理等級加權值和標準分值Tab．4 Weighted and standard value of coal mine water disaster near-miss management

同理，計算得到4個一級指標對應各個評價等級的隸屬度，見表6．

利用一級模糊評價的結果，進行模糊綜合評價得

對隸屬度進行歸一化處理得

B' = (0 0．082 408 0．168 320．134 216 0．005 904)．

加權計算該礦水害險兆事件管理的綜合評價結果得

Q = 0×9 + 0．082 408×7 + 0．168 32×5 + 0. 134 216×3 +0．005 904×1 =2．792 94．

對照表4可知，該礦針對水害險兆事件的管理處于“較差”水平，對水害險兆事件管理不足。

3. 3該礦水害險兆事件管理提升措施

由表6可知，該煤礦水害險兆事件管理水平評價指標中“個體因素”和“管理因素”對“一般”和“較差”的隸屬度較高，表明這2項是影響該礦煤礦水害險兆事件管理不佳的主要限制因素。因此，文中重點從個體因素和管理因素2方面提出提升措施。

表5　某礦水害險兆事件管理的綜合評價指標權重及模糊隸屬度Tab．5 Comprehensive evaluation index weights of X coal mine water disaster near-miss management

表6　隸屬度計算結果統計Tab．6 Calculation results of fuzzy membership

1)加強水害險兆事件培訓，提升礦工險兆事件管理意識。水害險兆事件是潛在水害事故發生的重要標志，有效識別和積極響應水害險兆事件，是有效預防水害事故的關鍵。礦工是煤礦險兆事件有效實施的主體，其對水害險兆事件管理意識不足、概念內涵不清晰制約了煤礦水害險兆事件管理水平提升。因此應加強礦工水害險兆事件的培訓，提升其煤礦水害險兆事件管理意識。而不同工種所需掌握的水害險兆事件知識不同，文中針對不同工種設計了礦工水害險兆事件培訓表，見表7．

2)營造良好煤礦安全氛圍，提高礦工險兆事件上報積極性。對險兆事件的管理必須依靠礦工主動上報，如果礦工對發現的險兆事件視而不見，將會導致險兆事件管理的初始環節不能順利進行，嚴重影響險兆事件管理效果。“面子”、“怕排擠”是影響礦工險兆事件上報積極性的主要原因，提高礦工險兆事件上報積極性必須營造一種良好的煤礦安全氛圍，特別是一種沒有譴責的安全氛圍。

表7　水害險兆事件管理安全培訓表Tab．7 Safety training matrix of near-miss management

3)水害險兆事件上報管理流程及系統應“簡單易行”。簡單的險兆事件上報管理流程可以使礦工易于掌握和操作，同時減少礦工的額外工作量，有利于險兆事件的上報。

4)對上報險兆事件進行及時反饋。對上報的險兆事件處理結果及改正措施反饋不及時，將打擊礦工對險兆事件上報的積極性和對管理系統的信任度，嚴重影響煤礦水害險兆事件的管理水平。

4　結論

1)險兆事件和傷害事故具有相似的機理，有效識別和積極響應險兆事件，分析導致險兆事件的根本原因，可以從源頭上預防和控制事故的發生，真正實現事故防治的“關口前移”;

2)通過對2000－2014年間102例煤礦水害事故案例分析和文獻調研，初步分析總結了煤礦水害險兆事件影響因素;運用關鍵事件訪談法對影響因素進行了驗證篩選，最終確定了煤礦水害險兆事件影響因素，包括個體因素、組織因素、環境因素和管理因素4個一級因素和14個二級影響因素;

3)運用HAP法對煤礦水害險兆事件影響因素進行權重分析，4個一級影響因素按權重大小排序依次為:個體因素＞管理因素＞組織因素＞環境因素;

4)構建了煤礦水害險兆事件管理綜合評價指標體系并在某煤礦進行驗證，實踐證明評價體系能夠對煤礦水害險兆事件管理水平進行準確綜合評價，并找出制約煤礦水害險兆事件管理水平的主要限制因素。

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Construction of evaluation index system for near-miss management in coal mine water disaster and its applications

TIAN Shui-cheng1，2，KOU Meng1，2，JIN Meng1
(1．College of Energy Science and Engineering，Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 710054，China; 2．Key Laboratory of Western Mine Exploration and Hazard Prevention，Ministry of Education，Xi’an 710054，China)

Abstract:For effective prevention and control of water disaster in coal mine，by using cases analysis，literature consulting，and“Critical Incident Interview”for verification and selection，the authors analyzed the influential factors of water disaster near-misses in coal mine and got the ultimately influential factors of water disaster near-miss in coal mine．It includes 4 first level factors(individual factors，organizational factors，environmental factors and management factors) and 14 secondary influential factors．By using the method of AHP，the authors analysed and determined the weights of the influential factors of water disaster near-miss．According to its weights from big to small，they are as follows: individual factors＞management factors＞organizational factors＞environmental factors．Based on this study，the authors constructed the evaluation index system for near-miss management in coal mine water disaster，and used the Fuzzy method to comprehensive evaluation and analysis of a coal mine water disaster near-miss management．The results demonstrate that this coal mine water disaster near-miss management level is in the“poor”level，and“individual factors”and“management factors”are the main limiting factors．Finally，the corresponding countermeasures and suggestions were given．

Key words:near-miss management; influential factors; evaluation index system; water disaster; coal mine

通訊作者:田水承(1964－)，男，山東淄博人，教授，博導，E-mail: tiansc@ xust．edu．cn

基金項目:國家自然科學基金(71273028，71271169) ;博士學科點專項科研基金(20116121110002，20126121110004)

*收稿日期:2015－09－20責任編輯:劉潔

DOI:10．13800/j．cnki．xakjdxxb．2016．0206

文章編號:1672－9315(2016) 02－0181－06

中圖分類號:X 936

文獻標志碼:A