某磷矿冒顶片帮事故的事故树分析

李庆军 李 伟

（1.宜昌国泰注安科技有限公司，湖北 宜昌443000；2.远安县安全生产监督管理局，湖北 远安442000）

事故树分析又称故障树分析，简称FTA (Fault Tree Analysis)，是一种演绎推理法。这种方法把系统可能发生的某种事故与导致事故发生的种种原因之间的逻辑关系用一种称为事故树的树形图表示，通过对事故树的定性与定量分析，找出事故发生的主要原因，为确定安全对策提供可靠依据，从而达到预测与预防事故发生的目的。 目前，它是事故预防和危险分析中较为完善和实用的一种技术方法， 并广泛应用于辨识、预测、评价及控制事故隐患。

在采矿过程中，最常发生的事故就是冒顶片帮事故。故本文以某起矿山冒顶片帮事故为分析对象， 利用事故树分析法对其进行定性分析和评价， 并据此提出了相应的预防措施， 这对矿山企业的安全管理具有现实的指导意义。

1 冒顶片帮事故

1.1 事故案例

2011 年6 月12 日14 时20 分，武山磷矿长岩扁采区井下发生了一起冒顶事故，致使一人受伤，伤员在救护车开往兴山途中昏迷，18：00 时到达医院经治疗无效死亡。

1.2 事故经过

2011 年6 月12 日中午约12：30 左右， 炮工韩正空、徐世良到1053 井至1048 中段6 号下山的上回采工作面打炮，在13：30 左右，安全员夏昌国到此作业面检查，发现下作业面顶板不稳固需要清理， 夏昌国把徐世良带到下作业面告诉他，这个顶板有问题，有淋水，要清理。 徐世良找来撬杆撬了几下没有脱落， 夏昌国说：“你们要仔细清理后，才能在这个作业面工作，我要到1068 采场去检查”。 夏昌国走后，徐世良、韩正空在结束上工作面工作后，在下工作面打第三个眼，约进去40cm 左右，顶板浮石脱落， 砸中韩正空的头部安全帽， 脸部垫在凿岩机气腿上，随即韩正空向左侧倒，石块下滑砸中韩正空右脚。 韩正空在送医院后死亡。

1.3 事故原因

（1）顶板清理不彻底是事故发生的直接原因；

（2）作业人员在没有排除安全隐患的情况下作业，严重违章，是事故的主要原因；

（3）顶板有一断裂小构造且有淋水，在凿岩机震动力的作用下顶板脱落是事故的间接原因；

（4）乙方跟班安全员发现问题没有彻底处理，思想麻痹、监管不力，是事故的又一间接原因。

2 冒顶片帮事故树分析

2.1 冒顶片帮事故风险度评估

冒顶片帮事故在我国非煤地下矿山事故中，死亡人数很多，发生频率很高，是各类矿山事故中危害最严重的事故之一武山磷矿长岩扁采区采矿工程施工过程中可能出现冒顶事故。

2.2 故障树（FT）图见冒顶片帮伤人事故故障树（FT）图

图中：X1—顶板松动；X2—断层破碎带；X3—裂隙、淋水区；X4—应力集中区； X5—未敲帮问顶；X6—残留上贫矿；X7—松动岩石未处理；X8—空顶面积超限；X9—操作失误；X10—未发现危险源；X11—未执行作业规程；X12—未进行地质预报；X13—没有支护；X14—设计错误；X15—支护强度不够；X16—支护方式不当；X17—支护质量不好。

根据事故树图，可写出其结构表达式如下：

图1 冒顶片帮事故树图

图2 冒顶片帮成功树图

T＝A1·A2=A3·A4·（X13+A6）

＝（X1+X2+X3+X4）（A5+X10+X11+X12）（X13+X14+X15+X16+X17）

＝（X1+X2+X3+X4）（X5+X6+X7+X8+X9+X10+X11+X12）（X13+X14+X15+X16+X17）

3 定性分析

（1）最小割集：将上述结构式展开，得最小割集160 组。

（2）最小径集：做事故树的成功图，根据成功图可求得最小径集为3 组。 即：

P1={X1，X2,X3,X4}

P2={X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12,}

P3={X13,X14,X15,X16,X17}

4 结果分析

（1）从事故树分析的逻辑门来看，或门占70%，与门占30%，可见采空区冒顶片帮事故的可能性是比较大的。

（2）从最小割集和最小径集组数来看，导致冒顶片帮事故的途径有160 条，但对我省矿山来说，其中最主要的有：①未执行敲帮问顶制度；②顶板上残留矿体；③遇断层破碎带；④空场面积过大；⑤顶板处理不及时或不彻底；⑥处理方法不当。 而防止事故的途径只有三条。

（3）只要做到P1、P2、P3的任何一个不发生，则事故就不会发生。由此可根据基本结构重要度和概率重复度， 选择预防事故的最佳方案，确定防范措施和重点。

5 冒顶片帮事故防范措施

（1）应用安全检查表是加强安全检查、防止事故的重要措施，根据冒顶片帮事故树编制的安全检查表，用于施工队安全检查，防止隐患漏检，将事故消灭在萌芽状态。

（2）在施工过程中，要加强地质工作，对特殊地质条件应先期预防，制定相应的安全技术措施，并贯彻落实。

（3）加强现场管理，防止管理失误是控制冒顶片帮事故的主要环节，其中包括提高工程质量和狠反“三违”，严格敲帮问顶制度，执行安全作业规程。

（4）采空区面积大和残留的顶板矿层是最危险的基本事件，根据冒顶片帮事故分析， 绝大多数是顶板矿层冒落这一最大隐患造成的，因此必须严格控制采空区面积，顶板矿层必须一次采出。

（5）巷道掘进宜采用光面爆破，并加强支护。

（6）加强技术管理，提高作业规程和安全技术措施的编审水平，并严格执行，严禁无作业规程而盲目施工。

（7）加强技术培训和安全宣传教育，提高职工素质，开展“做标准活、干安全事”的活动。

6 结语

通过对冒顶片帮事故的分析可知，此事故的发生是多个不安全因素共同作用的结果。应该把降低重要度大的基本原因事件作为工作的重点，并且还要从安全管理上建立健全安全规章制度来规范操作者的不安全行为。加大监督检查力度，进一步完善安全设备的可靠性，制定相应的安全应急计划和措施，尽可能减少事故造成的损害。

［1］张景林，崔国璋.安全系统工程[J].北京：煤炭工业出版社，2002.

［2］本手册编委会,编.特大安全事故行政责任追究规定实施手册[M].北京：万方数据电子出版社，2001.

［3］刘秀礼，方祖杰.金川公司矿山冒顶片帮原因分析与预防时策[J].四川有色金属，1997(1).

［4］袁昌明.金属矿山井下开采主要工艺系统安全评价的研究[DB/OL].万方数据资源系统:数据库，2001.