煤矿瓦斯监管DMAIC模式研究

张洪潮，郑婷婷

（太原理工大学，山西 太原 030024）

煤矿瓦斯监管DMAIC模式研究

张洪潮，郑婷婷

（太原理工大学，山西 太原 030024）

文章基于煤矿安全生产管理特质性，借鉴六西格玛管理理念，定义了煤矿瓦斯监管的DMAIC模式；从系统科学的视角分析了煤矿瓦斯监管DMAIC系统结构、流程以及工具，进而描述分析了煤矿瓦斯监管DMAIC模式应用过程中的界定、测量、分析、改进、控制的具体问题，建立了具有可操作性的的煤矿瓦斯监管DMAIC模式，并从实际实施角度中指出了高层领导支持、加强培训和教育、重视人才配备等关键措施，为当前我国煤矿瓦斯监管提出了新思路与方法。

瓦斯监管;DMAIC;煤矿

近年来，煤矿瓦斯监管工作在国家相关部门高度重视下取得了长足的发展，但瓦斯事故，尤其是重特大煤矿瓦斯事故并没有得到根本性遏制，我国仍然是世界上煤与瓦斯事故最严重的国家之一[1]，瓦斯事故仍然是煤矿群死群伤的头号杀手[2]。

六西格玛管理是基于流程和数据的动态性定量化管理，注重统计技术的应用，为瓦斯事故防控提供了更加贴近现实的新思路和新方法。本文应用六西格玛管理的经典模式——DMAIC模式分析研究煤矿瓦斯监管问题。

1 煤矿瓦斯监管DMAIC模式

六西格玛始于统计学上的正态分布，要求质量水平达到百万缺陷机会中的缺陷数（DPMO）不超过3.4。但现在六西格玛的概念已经完全超出了其统计含义，成为一种理念、文化和方法体系的集成。其中通用电气公司提出的DMAIC改进模式得到了广泛认可。DMAIC是由 Define（界定），Measure（测量），Analyze（分析），Improve（改进），Control（控制）五个英文单词首写字母组成。

煤矿瓦斯监管的DMAIC模式具体如下:（1）界定：倡导者（安全部）根据《煤矿安全规程》，通过了解全体员工对安全的认识、生理需要对安全的要求，根据社会和员工反馈的信息，明确提出提高瓦斯监管水平的量化指标。（2）测量：绿带实现对瓦斯监管量化指标的精确测量。①基于原有瓦斯监管的实际情况制定数据收集的完整计划，通过数据形成确定需要统计指标的循环周期及数据来源。②通过抽取样本检验，随时修正测量结果，找到统计过程中存在的问题。（3）分析：黑带大师根据上交的统计表进行数据分析，明晰瓦斯监管在一个阶段和一个区域内存在的普遍问题，每个工作队的现状、存在严重问题的队组以及问题人员，并及时反馈给相关队组领导层。（4）改进：黑带根据反馈的信息及时制定出下一阶段的改进目标和解决方案。（5）控制：倡导者确定影响改进的关键因素，监测监控队检测改进效果，建立长期的流程控制系统，并形成标准化的操作。

2 煤矿瓦斯监管DMAIC系统分析

煤矿瓦斯监管DMAIC系统是在六西格玛组织架构下，由倡导者、黑带大师、黑带、绿带组成六西格玛小组实施的。

1）系统结构：在传统煤矿瓦斯监管组织构建的基础上，设立六西格玛执行办公室，专职从事六西格玛改进工作。其中六西格玛执行办公室主任作为黑带大师贯彻落实安全部制定的瓦斯监测方针政策，统筹全矿六西格玛改进工作。六西格玛执行办公室成员作为黑带带领绿带成员--队组优秀人员，具体实施六西格玛改进任务。由此可知，瓦斯监管DMAIC系统由倡导者、黑带大师、黑带、绿带组成。具体的组织构建见图1。

图1 煤矿瓦斯监管DMAIC系统组织构建

2）煤矿瓦斯监管DMAIC系统流程：煤矿瓦斯监管DMAIC流程是在六西格玛理念指导下，原瓦斯监管流程基础上形成的。见图2。

图2 煤矿瓦斯监管DMAIC系统流程

3 煤矿瓦斯监管DMAIC模式过程分析

在煤矿瓦斯监管DMAIC实施过程中，需要按照界定，测量、分析、改进、控制的步骤进行。

3.1 确定目标，锁定流程

界定阶段的主要任务是界定员工和社会的关键需求并识别需要改进的流程，将改进项目界定在合理的范围之内。瓦斯浓度过高是导致瓦斯事故的根本原因，故瓦斯浓度可以认为是顾客的关键需求。根据瓦斯监管的实际情况，制定SIPOC图（如图3），寻找致使瓦斯浓度升高的因素，使井巷中的瓦斯浓度得到控制，安全程度逐步改善，直至实现瓦斯浓度的“零缺陷”水平。

图3 煤矿瓦斯监管SIPOC图

3.2 采集数据

①确保测量系统的可靠性

测量系统的可靠性是测得准确数据的前提。煤矿瓦斯监管只有保证了瓦斯监测监控系统的有效性，才能保证测得的瓦斯浓度的准确性，进而做好瓦斯事故的预防。

②数据采集

在六西格玛项目实施的过程中，需要不断地处理各种类型的数据，依据数据分析做出决策。在煤矿瓦斯监管中，瓦斯浓度、一氧化碳浓度，二氧化碳浓度、风速、风量在合理范围之内，设备运行状况良好是矿井安全生产的重要前提，需要进行连续监测。然而，人为、管理、器械和环境等因素都会影响到监测结果，于是我们需要进一步测量人员误操作率、制度执行力、器械保养和瓦斯抽放量。

3.3 寻找原因

在煤矿瓦斯监管DMAIC系统中，分析阶段的主要任务就是运用统计方法找出事故发生的主要原因。本文提出采用鱼骨图分析方法，从人为、环境、器械、管理四个方面分析发生瓦斯事故的可能原因，并采用列联表分析法分析确切原因。

（1）使用鱼骨图从人为、环境、器械、管理四个方面分析导致瓦斯事故的可能原因。具体原因分析见图4。

图4 瓦斯事故原因鱼骨图分析

（2）应用列联表分析各个原因得出确定原因：本文以需要重复完成瓦斯监管的多个员工/团队为例，分析瓦斯受控状态与员工/团队的年龄的相关性（对于团队可以用平均年龄来表示）。为简单起见，不妨设瓦斯监管微微瓦斯受控良好和瓦斯受控故障两种水平，年龄段分为高年龄段和低年龄段两种水平，其列联表见表1。

表1 瓦斯受控良好和故障分析联表

表中nij表示对应于两种瓦斯受控状态的员工/团队的人数，行和、列和与总和分别为：

构造的统计量为

可以证明，当H0为真，且n较大时，统计量近似服从自由度为1的卡方分布。③确定显著性水平a并查表。一般取a=0.05或者a=0.01。查表可查得临界值x21-a（1）。④得出结论：当x2＞x21-a（1）时，拒绝H0，接受H1；反之则相反。

当得出年龄段与瓦斯受控状态相关时，就将此结论运用于以后的生产中，安排相应年龄的人完成相应的工作任务。同理，分析其他因素对和瓦斯浓度的关系。

3.4 确定改进方案，实施改进目标

在煤矿瓦斯监管DMAIC系统中，改进阶段的主要任务是按照分析阶段确定的事故原因，制定改进方案并付诸实施。（1）提出改进意见。通过头脑风暴法、德尔菲法，电子会议法等收集改进意见。（2）选择改进方案。从众多的可能建议方案中提炼出能够切实解决问题的可行方案，并用正式的文件报告——改进方案说明书将其描述出来。（3）实施改进策略。从提炼出来的改进方案清单中选出一个能够达到预期目标的最佳方案，并付诸实施。

3.5 持续改进流程，形成制度化标准

通过文件化，使改进成果制度化。评估改进后的瓦斯监管情况，并对改进过程中的不足建立纠正措施。（1）文件化改进成果：为了巩固改进成果，把改进方案文件化、制度化。通过学习，使得相关人员理解改进的方案。一方面是保持在改进阶段中所实施的新的工作流程或评价体系，避免突然回到旧的习惯和工作程序上来，要想最终对人们的工作方式形成长期的影响。另一方面，也为新增人员提供了作业标准。（2）评估改进方案实施后的瓦斯监管水平：通过评估改进方案实施后的瓦斯监管水平，进一步认识到六西格玛改进的必要性，增加六西格玛改进小组的信心。

（3）建立纠正措施：由于改进过程中，难免有考虑不周的地方，因此，需要建立纠正措施。

4 煤矿瓦斯监管DMAIC模式成果实施要素

煤矿瓦斯监管DMAIC模式实施过程中，必须冲破种种阻碍，才能够实现改革成功。故我们实施过程中需要注意一下因素：

1）高层领导支持：六西格玛实施成功的案例充分说明，高层领导的参与和支持，对六西格玛管理的成果实施起着至关重要的影响。在瓦斯监管中实施六西格玛管理，不仅仅需要高层领导同意实施六西格玛，而且要高层领导亲自参与，只有这样，才能让广大员工都认识到六西格玛管理的重要性，才能够冲破阻力，获得成功。

2）加强培训和教育：首先，对煤矿高层领导而言，要加强安全观念，切实参与到安全培训中。只有他们重视安全状况，重视长线投资，煤矿的安全状况才可能得到改善。其次，煤矿的安全生产需要地质、机电、水文、测量、采矿等方面的人才。可是长期以来煤矿效益不好，不仅吸引新人才的能力不强，甚至原来的技术人才外流。可是目前煤矿的职工，尤其是井下职工的文化水平相对较低，没有专业技术，安全意识比较淡。没有人的不安全行为，很少发生安全事故。因此，对煤矿的一般管理人员和工人，也要加强安全培训。

3）重视人才配备：六西格玛管理是美国精英文化下的产物，它特别强调关键人物--黑带的作用。[3]在瓦斯监管中实施六西格玛，黑带要由最优秀的员工专职担任，而不是有“没有事做的人”或者由优秀的员工兼职担任。因为，如果黑带不是由最优秀的员工担任，那么既达不到培养人才的目的，也难以实现管理上的突破。如果黑带是兼职的，那么他他将难以安心的实施六西格玛项目。

[1]崔兆华.2001-2008年我国煤矿瓦斯事故统计及原因分析[J].科技情报开发与经济，2009,19（27）:139-141.

[2]胡千庭.预防煤矿瓦斯灾害新技术的研究[J]，矿业安全与环保,2006，10（5）:1-7.

[3] 吴全利，齐嘉楠.六西格玛的 DMAIC模型[J].中国统计，2005，（6）：45-48.

Abstract：Based on the characteristics of production safety management of mines,the paper refers to the 6σ Management concepts and defines the gas monitoring mode-DMAIC.From the perspective of system science,DMAIC system structure,processing and tools are analyzed.Then the paper studies the limitation,measurement,analysis,improvement,control and other specific problems during the application of DMAIC mode.A manipulable gas monitoring DMAIC is developed.Besides,the paper also points out some key measures such as supervisor's support,training and education,and talents preparation,which provides a new route for the mine gas monitoring.

Key words：gas monitoring;DMAIC;mines

编辑：刘新光

Study on DMAIC Mode of Gas Monitoring System in Mines

ZHANG Hong-chao,ZHENG Ting-ting

（Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi 030024,China）

TD76;TD712

A

1672-5050（2010）04-0035-03

2010-02-26

张洪潮（1967—），男，河北肃宁人，教授，主要研究方向为矿业管理、战略管理。