基于故障树分析构建煤矿企业应急知识库
陈全①CHEN Quan；万静①WAN Jing；杨伟东②YANG Wei-dong；牛雨农③NIU Yu-nong
（①天津理工大学环境科学与安全工程学院，天津300384；②煤炭科学研究总院，北京100013；③北京华科合创科技发展有限公司，北京101118）
摘要： 为了有效控制煤矿企业生产现场的紧急情况，基于事故致因理论提出“生产作业现场不期待事件发生过程及控制原理图”，进而在该原理图的基础上对煤矿企业生产现场紧急情况进行了定义。通过故障树分析方法识别出一起事故中存在的所有紧急情况事件，并针对潜在紧急情况，分别制定相应的预警信息、预警行动及现场处置措施，以此为企业开发完善的应急知识库。
关键词： 煤矿企业；事故致因链；紧急情况；故障树；应急知识库
0 引言
煤矿企业是我国社会经济核心支柱之一，但一直以来，煤矿企业的突发事故都是我国工业生产中伤亡最多、损失最重、影响范围最大的一类事故[1]。近年来随着煤矿企业安全管理力度的增强及新的材料、工艺、技术及设备的使用，煤矿企业的产量不但大幅度提升，且安全生产状况也趋于稳定状态[2]。但在此情况下，企业中仍屡屡发生一系列损失惨重，性质较为恶劣的重特大伤亡事故，安全生产形势依旧十分严峻，不容乐观[3]。因此，为了防范和遏制煤矿企业重特大事故的发生，全面加强应急管理工作对于煤矿企业具有非常重要的现实意义[4]。笔者认为目前我国应急管理工作存在的主要问题是凭经验作业，并没有基于科学的方法系统的识别应急管理的对象，且目前我国绝大多数企业的应急管理工作只注重对事故做应急预案管理，而不注重现场处置方案的建立[5]。这都将导致应急管理在实际的工作中不尽人意。针对上述问题，笔者将对事故致因链进行研究，提出“生产作业现场不期待事件发生过程及控制原理图”，基于该原理图重新定义生产作业现场的紧急情况事件，并借助于故障树分析方法找出导致事故的全部因素，从中指出可进行应急管理的对象事件（紧急情况事件），以此构建煤矿企业应急知识库。
1 潜在紧急情况
1931 年，Heinrich 在其著作《产业事故预防》中论述了他所定义的事故致因链，他将事件用多米诺骨牌来代替，而事故就是由一系列如同多米诺骨牌效应的因果事件所导致的。在此定义的基础上，Heinrich 还对每一个骨牌事件都进行了具体描述，他将事件分为遗传及社会环境、人的不安全行为和物的不安全状态、人的缺点、事故和伤害[6]五个部分，Heinrich 事故致因链为事故的原因分析及预防提供了方法框架和基本理论路线。在此之后，北川彻三[7]、傅德[8]等国外学者也相继定义了自己的事故致因链。2013年，我国学者傅贵基于Heinrich、Stewart、Reason 等学者定义的事故致因链，首次提出了行为安全“2-4”模型[9]。在笔者看来，无论哪一种事故致因链，其提出的目的都是为了完整的描述出导致事故发生的原因及其所对应控制措施的位置和作用顺序，以此来预防事故或是在事故发生后，能够短时间内降低影响、减少损失。从企业应急管理的角度上看，上述定义的事故致因链主要偏向对各事件进行具体化的描述，并没有明确说明哪些事件才可被称为紧急情况事件。因此，提出的事故致因链虽对企业安全管理起到了积极地促进作用，但依据这些事故致因链去指导企业的应急管理工作仍有诸多不便。
事故致因理论是分析事故发生原因的基础理论，系统安全即是事故致因理论发展至今形成的最新成果。在系统安全中，危险源被定义为系统中存在的可能造成事故发生的全部因素[10]。因此，笔者认为可用相关不期待事件（Incident）将可能导致事故的因素表述成为相关的事故因果连锁，即将危险源用一系列不期待事件进行表述。最新的职业健康安全管理体系ISO45001 中将不期待事件定义为“工作导致的或工作过程中出现的、可能导致或导致了伤害和（或）健康损害的事件”[11]。其中，不期待事件包括初始事件、一系列相关的中间事件和事故。因此，一起事故是由初始事件、一系列中间事件相继连锁发生所导致的，其相互关系如图1。值得注意的是，某一个事故可能是由一个甚至多个因果连锁事件造成。因此，根据“生产作业现场不期待事件发生过程及控制原理图”，笔者对紧急情况事件重新进行了定义：即需要采取应急措施立即应对的相关中间事件和正在发生过程中的事故。
图2 采煤工作面瓦斯爆炸事故故障树分析图
图1 生产作业现场不期待事件发生过程及控制原理图
2 潜在紧急情况识别
紧急情况具有突发性、不可预见等特点，紧急情况的发生很可能会带来严重的危害和后果，因此企业需要采取有效的应急管控措施来进行应对。而进行应急管理最重要的是要识别应急管理的对象，即潜在紧急情况。
2.1 故障树分析（Fault Tree Analysis）
故障树分析是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，它可以直观、灵活的反映出系统中各种事件之间的因果关系。故障树分析能够深入的了解系统故障，分析出导致故障的原因，它把所研究系统的最不希望发生的事故状态作为故障树分析的目标，然后将直接导致这一事故发生的全部因素找出，再寻找造成下一级事件发生的全部直接因素[12]，逐层分解一直追查到那些原始的、其故障机理或概率都是已知的因素为止。通常情况下将最不希望发生的故障状态称为顶事件；将无需再分析下一层因素的事件称为底事件或基本事件；将介于基本事件（底事件）与顶事件之间的所有事件称为中间事件。运用故障树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间事件及其顺序关系。基于故障树分析的结果，可将故障树中的所有事件分为隐患事件、紧急情况事件和正常事件。
利用故障树分析方法可以有效识别出一起事故中存在的所有紧急情况事件。本文将以“煤矿采煤工作面瓦斯爆炸事故”为例进行故障树分析，结果见图2，并根据分析结果对各事件进行分类，见表1。
2.2 采煤工作面瓦斯爆炸事故故障树分析
时要选取产仔时间差不多的母猪，日龄相差不大；二是寄养出去的仔猪必须要吃到初乳，获得免疫球蛋白；三是寄养或并窝选取的母猪要性情温和一些；四是寄养或并窝时，母猪拒绝，则在仔猪身上涂上母猪的尿液和消毒药水，才能保证仔猪寄养和并窝成功。
③现场处置措施：指在紧急情况发生后，现场作业人员立即采取的行动。基于各紧急情况所造成的不同后果，制定一系列合理有效的现场处置措施，这不但是防止事故进一步扩大，减少现场人员伤亡的重要手段，也是企业编制现场处置方案的基础。
3 应急知识库制定
②预警行动：指企业根据预警信息，采取一系列可行的方法最大限度的防范紧急情况的产生和发展，将事故中的紧急情况消除在未形成的阶段，从而起到防患于未然的作用。
3.1 相关定义
①预警信息：指临近或发生紧急情况时，在一定范围内发布的警示信息，它包括企业收集到的一些相关信号、资料、情报以及数据等。预警信息共有三个来源，一是各级气象部门向社会公众发布的气象预警信息，如暴雨预警信号、高温预警信号、大风预警信号等；二是来自企业现场的报警信息，如现场信号灯异常闪烁、报警器发出声响、温度升高等；三是从企业隐患排查中获取的信息，企业通过辨识生产过程中存在的危险源，明确生产活动本身存在的、可能导致紧急情况的隐患事件，并采取合适的手段监测，在其出现时做出预警。
基于故障树分析确定所有潜在紧急情况，针对潜在紧急情况，分别形成各潜在紧急情况的预警信息、预警行动和现场处置措施，以此构建煤矿企业应急知识库。
党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央坚持把解决好“三农”问题作为全党工作重中之重，坚持农业农村优先发展，两个“坚持”掷地有声、落地见效，“三农”发展开创出崭新局面。综观十八大以来的6个中央“一号文件”，逻辑上一脉相承、层层递进、浑然一体，实践中加速了城乡融合发展的历史进程。乡村振兴战略的提出，更是奏响了加快实现农业强、农村美、农民富的气势磅礴的主旋律，书写了我国城乡社会向现代化转型过程中致力于协调发展、共同繁荣的浓墨重彩的新篇章。
虽然加拿大已经实现了致密气和页岩气的商业生产，但与美国页岩气相比并不具备成本优势，甚至在当前价格水平下很难大规模开发。
(4)在“补偿”条款中补充经投资国请求东道国提供“保护与安全”的义务。其大致内容可为：“缔约另一方领土内发生战争、国家紧急状态、叛乱、暴乱或其他类似事件，缔约一方可以向该缔约另一方提出合理的安全和保护要求，缔约另一方应当及时采取一切适当措施防止缔约一方的投资者及其投资、人员、财产受到侵犯或扩大侵犯。”
3.2 构建煤矿采煤工作面应急知识库
基于“采煤工作面瓦斯爆炸事故故障树分析图”识别出采煤工作面存在的所有潜在的紧急情况事件，并结合紧急情况发生的预警信息、预警行动及其现场处置措施制定煤矿采煤工作面应急知识库，部分结果见表2。
表1 故障树代号与内容说明
表2 采煤工作面应急知识库
4 结论
应急管理是企业安全生产的重要组成部分，是企业实现安全发展、可持续发展的关键所在。应急管理工作的首要任务是找出企业安全生产过程中存在的潜在紧急情况。针对一起事故应用故障树分析可以有效识别出事故中的所有紧急情况事件；再结合紧急情况发生的预警信息、预警行动及现场处置措施形成完善的煤矿企业应急知识库。应急知识库的开发有利于企业对基层作业人员开展针对性的应急培训，开发不同岗位的应急培训课程及考试题库。同时，基于应急知识库还可以针对不同岗位，开发相应的应急处置卡，以此来提升企业基层人员处理紧急情况的应急水平，使其成为企业全新的应急管理手段。除此之外还可依据应急知识库制定企业专项应急预案及现场处置方案，使其内容更加切合企业实际情况，更有针对性和可操作性。
参考文献：
[1]鲜林.现阶段小煤矿事故多发的原因分析及对策[J].煤矿安全，2008（03）：106-108.
[2]李健.如何提高煤矿企业的应急管理工作[J].内蒙古煤炭经济，2016（15）：52-53.
[3]金永飞，靳运章.我国煤矿安全生产存在的若干问题及应对措施[J].煤矿安全，2015，46（04）：234-236，240.
[4]邱永强.煤矿突发事件应急管理体系建设[J].能源与环境，2008（04）：112-113.
[5]刘仁辉，安实.面对突发事件企业应急管理策略[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]现代事故因果连锁理论[J].中国安全生产科学技术，2016，12（08）：2.
[8]赵立祥，刘婷婷.海因里希事故因果连锁理论模型及其应用[J].经济论坛，2009（09）：94-95.
[9]傅贵，殷文韬，董继业，等.行为安全“2-4”模型及其在煤矿安全管理中的应用[J].煤炭学报，2013，38（07）：1123-1129.
[10]陈全.事故致因因素和危险源理论分析[J].中国安全科学学报，2009，19（10）：67-71.
[11]ISO45001，Occupational health and safety management system-requirements with guidance for use[S].
[12]韩传峰，何臻，马良河.基于故障树分析的建筑工程风险识别系统[J].自然灾害学报，2006，15（05）：183-187.
Construction of Emergency Knowledge Base of Coal Mine Enterprises Based on Fault Tree Analysis
（①College of Environment Science & Safety Engineering，Tianjin University of Technology，Tianjin 300384，China；②China Coal Research Institute CCRI，Beijing 100013，China；③Beijing UNIEORK Technology Development Co.，Ltd.，Beijing 101118，China）
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.
Key words: coal mine enterprise；accident causation chains；emergency situations；fault tree；emergency knowledge base
中图分类号： F426
文献标识码： A
文章编号： 1006-4311（2019）34-0089-03
作者简介： 陈全（1963-），男，北京人，教授，安全技术与工程博士，研究方向为企业安全风险管理；万静（通讯作者）（1995-），女，内蒙古赤峰人，在读硕士研究生，天津理工大学，研究方向为企业安全风险管理；杨伟东（1994-），男，陕西富平人，在读硕士研究生，煤炭科学研究总院，研究方向为矿井瓦斯防治；牛雨农（1993-），男，甘肃天水人，硕士研究生，2019 年毕业于天津理工大学，主要从事企业安全风险管控工作。
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