基于故障樹分析構建煤礦企業應急知識庫

陳全 萬靜 楊偉東 牛雨農

摘要：為了有效控制煤礦企業生產現場的緊急情況，基于事故致因理論提出“生產作業現場不期待事件發生過程及控制原理圖”，進而在該原理圖的基礎上對煤礦企業生產現場緊急情況進行了定義。通過故障樹分析方法識別出一起事故中存在的所有緊急情況事件，并針對潛在緊急情況，分別制定相應的預警信息、預警行動及現場處置措施，以此為企業開發完善的應急知識庫。

Abstract： In order to effective control the emergency situation at the production site of coal mining enterprises， based on the theory of accident causation， it is proposed that "the production process site does not expect the event process and control schematic diagram"， and then on the basis of this schematic diagram， the coal mine enterprise production site emergency situation is defined. Identify all emergency events that exist in an incident through fault tree analysis， and for the potential emergency situation， develop corresponding early warning information， early warning actions and on-site disposal measures to develop a comprehensive emergency knowledge base for enterprises.

關鍵詞：煤礦企業;事故致因鏈;緊急情況;故障樹;應急知識庫

Key words： coal mine enterprise;accident causation chains;emergency situations;fault tree;emergency knowledge base

中圖分類號：F426? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）34-0089-03

0? 引言

煤礦企業是我國社會經濟核心支柱之一，但一直以來，煤礦企業的突發事故都是我國工業生產中傷亡最多、損失最重、影響范圍最大的一類事故[1]。近年來隨著煤礦企業安全管理力度的增強及新的材料、工藝、技術及設備的使用，煤礦企業的產量不但大幅度提升，且安全生產狀況也趨于穩定狀態[2]。但在此情況下，企業中仍屢屢發生一系列損失慘重，性質較為惡劣的重特大傷亡事故，安全生產形勢依舊十分嚴峻，不容樂觀[3]。因此，為了防范和遏制煤礦企業重特大事故的發生，全面加強應急管理工作對于煤礦企業具有非常重要的現實意義[4]。筆者認為目前我國應急管理工作存在的主要問題是憑經驗作業，并沒有基于科學的方法系統的識別應急管理的對象，且目前我國絕大多數企業的應急管理工作只注重對事故做應急預案管理，而不注重現場處置方案的建立[5]。這都將導致應急管理在實際的工作中不盡人意。針對上述問題，筆者將對事故致因鏈進行研究，提出“生產作業現場不期待事件發生過程及控制原理圖”，基于該原理圖重新定義生產作業現場的緊急情況事件，并借助于故障樹分析方法找出導致事故的全部因素，從中指出可進行應急管理的對象事件（緊急情況事件），以此構建煤礦企業應急知識庫。

1? 潛在緊急情況

1931年，Heinrich在其著作《產業事故預防》中論述了他所定義的事故致因鏈，他將事件用多米諾骨牌來代替，而事故就是由一系列如同多米諾骨牌效應的因果事件所導致的。在此定義的基礎上，Heinrich還對每一個骨牌事件都進行了具體描述，他將事件分為遺傳及社會環境、人的不安全行為和物的不安全狀態、人的缺點、事故和傷害[6] 五個部分， Heinrich事故致因鏈為事故的原因分析及預防提供了方法框架和基本理論路線。在此之后，北川徹三[7]、傅德[8]等國外學者也相繼定義了自己的事故致因鏈。2013年，我國學者傅貴基于Heinrich、Stewart、Reason等學者定義的事故致因鏈，首次提出了行為安全“2-4”模型[9]。在筆者看來，無論哪一種事故致因鏈，其提出的目的都是為了完整的描述出導致事故發生的原因及其所對應控制措施的位置和作用順序，以此來預防事故或是在事故發生后，能夠短時間內降低影響、減少損失。從企業應急管理的角度上看，上述定義的事故致因鏈主要偏向對各事件進行具體化的描述，并沒有明確說明哪些事件才可被稱為緊急情況事件。因此，提出的事故致因鏈雖對企業安全管理起到了積極地促進作用，但依據這些事故致因鏈去指導企業的應急管理工作仍有諸多不便。

事故致因理論是分析事故發生原因的基礎理論，系統安全即是事故致因理論發展至今形成的最新成果。在系統安全中，危險源被定義為系統中存在的可能造成事故發生的全部因素[10]。因此，筆者認為可用相關不期待事件（Incident）將可能導致事故的因素表述成為相關的事故因果連鎖，即將危險源用一系列不期待事件進行表述。最新的職業健康安全管理體系ISO45001中將不期待事件定義為“工作導致的或工作過程中出現的、可能導致或導致了傷害和（或）健康損害的事件”[11]。其中，不期待事件包括初始事件、一系列相關的中間事件和事故。因此，一起事故是由初始事件、一系列中間事件相繼連鎖發生所導致的，其相互關系如圖1。值得注意的是，某一個事故可能是由一個甚至多個因果連鎖事件造成。因此，根據“生產作業現場不期待事件發生過程及控制原理圖”，筆者對緊急情況事件重新進行了定義：即需要采取應急措施立即應對的相關中間事件和正在發生過程中的事故。

2? 潛在緊急情況識別

緊急情況具有突發性、不可預見等特點，緊急情況的發生很可能會帶來嚴重的危害和后果，因此企業需要采取有效的應急管控措施來進行應對。而進行應急管理最重要的是要識別應急管理的對象，即潛在緊急情況。

2.1 故障樹分析（Fault Tree Analysis）

故障樹分析是一種特殊的倒立樹狀邏輯因果關系圖，它可以直觀、靈活的反映出系統中各種事件之間的因果關系。故障樹分析能夠深入的了解系統故障，分析出導致故障的原因，它把所研究系統的最不希望發生的事故狀態作為故障樹分析的目標，然后將直接導致這一事故發生的全部因素找出，再尋找造成下一級事件發生的全部直接因素[12]，逐層分解一直追查到那些原始的、其故障機理或概率都是已知的因素為止。通常情況下將最不希望發生的故障狀態稱為頂事件;將無需再分析下一層因素的事件稱為底事件或基本事件;將介于基本事件（底事件）與頂事件之間的所有事件稱為中間事件。運用故障樹分析方法可以清晰的展示出一起事故的初始事件和一系列中間事件及其順序關系。基于故障樹分析的結果，可將故障樹中的所有事件分為隱患事件、緊急情況事件和正常事件。

2.2 采煤工作面瓦斯爆炸事故故障樹分析

利用故障樹分析方法可以有效識別出一起事故中存在的所有緊急情況事件。本文將以“煤礦采煤工作面瓦斯爆炸事故”為例進行故障樹分析，結果見圖2，并根據分析結果對各事件進行分類，見表1。

3? 應急知識庫制定

基于故障樹分析確定所有潛在緊急情況，針對潛在緊急情況，分別形成各潛在緊急情況的預警信息、預警行動和現場處置措施，以此構建煤礦企業應急知識庫。

3.1 相關定義

①預警信息：指臨近或發生緊急情況時，在一定范圍內發布的警示信息，它包括企業收集到的一些相關信號、資料、情報以及數據等。預警信息共有三個來源，一是各級氣象部門向社會公眾發布的氣象預警信息，如暴雨預警信號、高溫預警信號、大風預警信號等;二是來自企業現場的報警信息，如現場信號燈異常閃爍、報警器發出聲響、溫度升高等;三是從企業隱患排查中獲取的信息，企業通過辨識生產過程中存在的危險源，明確生產活動本身存在的、可能導致緊急情況的隱患事件，并采取合適的手段監測，在其出現時做出預警。

②預警行動：指企業根據預警信息，采取一系列可行的方法最大限度的防范緊急情況的產生和發展，將事故中的緊急情況消除在未形成的階段，從而起到防患于未然的作用。

③現場處置措施：指在緊急情況發生后，現場作業人員立即采取的行動。基于各緊急情況所造成的不同后果，制定一系列合理有效的現場處置措施，這不但是防止事故進一步擴大，減少現場人員傷亡的重要手段，也是企業編制現場處置方案的基礎。

3.2 構建煤礦采煤工作面應急知識庫

基于“采煤工作面瓦斯爆炸事故故障樹分析圖”識別出采煤工作面存在的所有潛在的緊急情況事件，并結合緊急情況發生的預警信息、預警行動及其現場處置措施制定煤礦采煤工作面應急知識庫，部分結果見表2。

4? 結論

應急管理是企業安全生產的重要組成部分，是企業實現安全發展、可持續發展的關鍵所在。應急管理工作的首要任務是找出企業安全生產過程中存在的潛在緊急情況。針對一起事故應用故障樹分析可以有效識別出事故中的所有緊急情況事件;再結合緊急情況發生的預警信息、預警行動及現場處置措施形成完善的煤礦企業應急知識庫。應急知識庫的開發有利于企業對基層作業人員開展針對性的應急培訓，開發不同崗位的應急培訓課程及考試題庫。同時，基于應急知識庫還可以針對不同崗位，開發相應的應急處置卡，以此來提升企業基層人員處理緊急情況的應急水平，使其成為企業全新的應急管理手段。除此之外還可依據應急知識庫制定企業專項應急預案及現場處置方案，使其內容更加切合企業實際情況，更有針對性和可操作性。

參考文獻：

[1]鮮林.現階段小煤礦事故多發的原因分析及對策[J].煤礦安全，2008（03）：106-108.

[2]李健.如何提高煤礦企業的應急管理工作[J].內蒙古煤炭經濟，2016（15）：52-53.

[3]金永飛，靳運章.我國煤礦安全生產存在的若干問題及應對措施[J].煤礦安全，2015，46（04）：234-236，240.

[4]邱永強.煤礦突發事件應急管理體系建設[J].能源與環境，2008（04）：112-113.

[5]劉仁輝，安實.面對突發事件企業應急管理策略[J].管理世界，2008（5）：180-181.

[6]HEINRICH E H，PETERSON D，R00S N. Industrial accident prevention[M]. New York：McGraw-Hill Book Company，1980：37-51.

[7]現代事故因果連鎖理論[J].中國安全生產科學技術，2016，12（08）：2.

[8]趙立祥，劉婷婷.海因里希事故因果連鎖理論模型及其應用[J].經濟論壇，2009（09）：94-95.

[9]傅貴，殷文韜，董繼業，等.行為安全“2-4”模型及其在煤礦安全管理中的應用[J].煤炭學報，2013，38（07）：1123-1129.

[10]陳全.事故致因因素和危險源理論分析[J].中國安全科學學報，2009，19（10）：67-71.

[11]ISO45001，Occupational health and safety management system-requirements with guidance for use[S].

[12]韓傳峰，何臻，馬良河.基于故障樹分析的建筑工程風險識別系統[J].自然災害學報，2006，15（05）：183-187.