1、編號.礦井一通三防風(fēng)險評估分析摘要：由于礦井地質(zhì)復(fù)雜、企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)有限、個人防護措施不到位， 礦產(chǎn)資源領(lǐng)域頻繁發(fā)生安全事故，而安全事故的發(fā)生可以采取風(fēng)險管控措施加以 預(yù)防。為了有效識別礦井的風(fēng)險，展開一系列風(fēng)險評估顯得尤為重要，本文以鎮(zhèn) 雄縣礦井“一通三防作為研究對象，基于層次分析法（AHP）,從通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)險、 防塵系統(tǒng)風(fēng)險、防有害氣體系統(tǒng)風(fēng)險、防火系統(tǒng)風(fēng)險四個方面構(gòu)建了礦井一通三 防風(fēng)險評估指標(biāo)體系，建立了礦井一通三防風(fēng)險評估模型，根據(jù)評估結(jié)果對鎮(zhèn)雄 縣礦井一通三防安全體系中存在的突岀問題進行了科學(xué)分析，并提出合理化建議。關(guān)鍵詞：礦井；一通三防；AHP：風(fēng)險評估鎮(zhèn)雄縣位于云南省滇、川、黔三省

2、交界，全縣國土面積3696m2,含礦 面積占縣國土面積的44%,礦產(chǎn)資源遠景儲量74億噸，屬于國家13個大型礦山 開采基地98個礦區(qū)之一，主要可采礦層原礦為低水分、中灰到富灰、低硫到高 硫、低磷到高磷、高發(fā)熱量礦種。2018年1-10月鎮(zhèn)雄縣共生產(chǎn)原礦514.98萬噸， 洗選礦173.6萬噸。山此可見，礦產(chǎn)業(yè)在該縣的地位舉足輕重，但礦井在開采過 程中沒有實現(xiàn)對安全生產(chǎn)事故的有效控制，礦產(chǎn)行業(yè)安全生產(chǎn)形勢依然十分嚴(yán)峻。 礦井安全問題自礦產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展伊始就受到社會和政府的高度重視，一通三防與 礦井安全作業(yè)存在最直接的關(guān)系。為了確保礦井安全作業(yè)，展開礦井一通三防風(fēng) 險評估，將層次分析法（AHP）引入

3、礦產(chǎn)領(lǐng)域，從通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)險、防塵系統(tǒng)風(fēng)險、 防有害氣體系統(tǒng)風(fēng)險、防火系統(tǒng)風(fēng)險四個方面著手，建立起礦井一通三防風(fēng)險評 估模型。1層次分析法（AHP）層次分析法是對定性問題進行定量分析的一種簡便、靈活而乂實用的 多準(zhǔn)則決策方法。它把復(fù)雜問題中的各種因素通過劃分為相互聯(lián)系的有序?qū)哟危?使之條理化，根據(jù)對一定客觀現(xiàn)實的主觀判斷結(jié)構(gòu)把專家意見和分析者的客觀判 斷結(jié)果直接而有效地結(jié)合起來，將一層次元素兩兩比較的重要性進行定量描述。 而后，利用數(shù)學(xué)方法計算反映每一層次元素的相對車要性次序的權(quán)值，通過所有 層次之間的總排序計算所有元素的相對權(quán)重并進行排序。為更好地對層次分析法 （AHP）進行描述，這里首先給出層

4、次分析法應(yīng)用的大致步驟：識別風(fēng)險因素編號.及歸類分組；建立起遞階層次結(jié)構(gòu)模型；構(gòu)造各層次的判斷矩陣；層次 單排序及一致性檢驗；層次總排序及一致性檢驗。2礦井一通三防風(fēng)險識別2.1通風(fēng)風(fēng)險識別。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是由通風(fēng)裝置、通風(fēng)井巷網(wǎng)絡(luò)、風(fēng)流 監(jiān)測與控制設(shè)施等組成1。礦井在通風(fēng)方面主要風(fēng)險有礦井外部漏風(fēng)、通風(fēng)設(shè) 施不合格、通風(fēng)設(shè)施失修、釆掘工作面送風(fēng)量不足等，這些風(fēng)險均可從通風(fēng)系統(tǒng) 和通風(fēng)設(shè)施兩個方面加以防控，如礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化、編制事故預(yù)防與處理方案、 加強現(xiàn)場通風(fēng)安全管理、通風(fēng)設(shè)施檢查與維護等。2.2防塵風(fēng)險識別。有害氣體 爆炸通常會伴有粉塵爆炸，粉塵爆炸危險性大、破壞力強，采取綜合措施防止粉

5、塵堆積十分有必要。因此，礦井防塵必須有完善的防塵供水系統(tǒng)，防塵主要管路 須安裝水質(zhì)過濾器。從管理角度來說，防塵還須采取綜采工作面、綜掘工作面、 炮掘工作面、運輸巷及其它巷道、五地面儲、裝、運系統(tǒng)、隔爆設(shè)施等防塵管理 措施以及定期沖刷巷道。2.3有害氣體風(fēng)險識別。有害氣體是礦井安全作業(yè)最危 險的因素之一，有害氣體是一種無色、無味、無臭的氣體，該氣體難溶于水、通 常漂浮在空氣中，濃度較高時會引起人窒息死亡。氣體爆炸的危害主要有引發(fā)火 災(zāi)、粉塵爆炸，燒死燒傷人員、損壞巷道和設(shè)備、產(chǎn)生大量有毒、有害氣體。因 此，礦井作業(yè)事前、事中、事后必須防范有害氣體。預(yù)防有害氣體可以從預(yù)防氣 體積聚、杜絕火源和阻爆

6、隔爆三個方向著手2,如安裝氣體檢測報警儀、氣體 抽放系統(tǒng)、完善氣體檢查制度。2.4防火風(fēng)險識別。礦井火災(zāi)是指通常發(fā)生在礦 井下巷道、采掘工作面、嗣室、采空區(qū)等井下區(qū)域以及井口附近地面的火災(zāi)。根 據(jù)引燃熱源不同，礦井火災(zāi)可分為外因火災(zāi)與內(nèi)因火災(zāi)。外因火災(zāi)形式主要包括 明火、違章放炮、機械摩擦和撞擊、電氣設(shè)備失爆、電路短路或漏電、有害氣體、 粉塵爆炸。因此，防火須采取相應(yīng)的措施加以防范，如安裝消防管理系統(tǒng)、制定 防滅火方案、安裝火宅監(jiān)測系統(tǒng)。3工程實例3.1工程概況。某礦井位于鎮(zhèn)雄縣復(fù)試向斜南翼東南段，為一北西南 東向延伸的單斜構(gòu)造，地層總體傾向北東，傾角730,斷裂發(fā)育至礦區(qū)邊部, 區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造

7、較復(fù)雜，礦井水文地質(zhì)以頂板巖溶裂隙含水層、老空積水充水為主編號.的中等類型，可采礦層圍巖主要是泥巖及粉砂質(zhì)泥巖，節(jié)理較發(fā)育，無明顯的破 碎帶。礦井礦層為低變質(zhì)，工作面回采區(qū)域遺礦較多，采空區(qū)易漏風(fēng)，不易引起 自燃發(fā)火。該礦口前采用傾斜長壁采礦法，爆破落礦，綜采采礦工藝采，釆用斜 井開拓方式，多礦層聯(lián)合開采。礦區(qū)配有獨立的通風(fēng)系統(tǒng)、有害氣體濃度監(jiān)測系 統(tǒng)、防塵供水系統(tǒng)、煙霧報警系統(tǒng)等。3.2指標(biāo)體系建立。（1）通過對礦井一通 三防系統(tǒng)及其安全管理現(xiàn)狀進行實地調(diào)查，定性地、定量地分析礦井一通三防系 統(tǒng)有可能存在的全部風(fēng)險因素，對風(fēng)險因素按照某些特征進行歸類分組。（2）以 礦井一通三防安全為LI標(biāo)層

8、，以實現(xiàn)訂標(biāo)層可供選擇的各種描施（釆掘工作面配 風(fēng)、通風(fēng)設(shè)施完善及維護、礦井供需風(fēng)量比：綜合防塵措施、定期沖刷巷道、防 塵灑水管道系統(tǒng)安裝及維護；有害氣體檢測報警儀安裝、氣體抽放系統(tǒng)安裝及維 護、檢查制度完善；消防管理系統(tǒng)安裝及維護、防滅火方案制定、火宅監(jiān)測系統(tǒng) 安裝及維護）為準(zhǔn)則層，以通風(fēng)系統(tǒng)、防塵、防有害氣體、防火為方案層，建立 起遞階層次結(jié)構(gòu)模型。（3）引入9及其倒數(shù)作為因子對比標(biāo)度3。3.3構(gòu)造各 層次的判斷矩陣。所謂判斷矩陣，其實就是各層次的相互因子權(quán)重矩陣。針對LI 標(biāo)層礦井一通三防安全而言，將準(zhǔn)則層重要程度進行兩兩對比，可得到準(zhǔn)則層相 互因子權(quán)重；對于方案層而言，將方案層重要程度

9、進行兩兩對比，可得到方案層 相互因子權(quán)重。3.4層次單排序及一致性檢驗。所謂層次單排序，是指判斷矩陣 經(jīng)過對應(yīng)于最大特征值的特征向量，經(jīng)歸一化后即為同一層次相應(yīng)因素對于上一 層次某因素相對重要性的排序權(quán)值。層次單排下雖然能較客觀地反映出一對因子 影響力的差別，但綜合全部比較結(jié)果時，難免包含一定程度的非一致性，因此, 需要做一次性檢驗，以滿足各層次判斷矩陣的不一致程度均落在允許的范圍內(nèi)。 3.5層次總排序及一致性檢驗。通過層次單排序及一致性檢驗后，即可得到一組 元素對其上一層中某元素的權(quán)重向量。根據(jù)最終各元素，尤其是方案層對于U標(biāo) 的排序權(quán)重，從而進行方案選擇，即從礦井一通三防安全U標(biāo)中重點尋找最能影 響LI標(biāo)實現(xiàn)的因素。3.6MATLAB偽代碼。以下給出層次分析法的MATLAB實現(xiàn)過 程，并由偽代碼形式進行表達：（1）clear； （2）輸入準(zhǔn)則層、方案層的相互因子 權(quán)重矩陣，分別求其特征值與特征向量；（3）按照公式nC-=l）n（lX求出準(zhǔn)則層、 方案層一致性指標(biāo)；（4）查隨機一致性指標(biāo)表，分別取IR為0.9和1.54,按照公編號.式IIR=RCC求出準(zhǔn)則層、方案層的一致性比例RC： (5)