事故树分析法在盲炮事故原因中的应用研究★

杨成和 方 宁 左宇军 孙俊鹏 缪玉松

(1.大连经济技术开发区金源爆破工程有限公司,辽宁 大连 116600； 2.贵州大学矿业学院，贵州 贵阳 550003)

·建筑业管理与政策研究·

事故树分析法在盲炮事故原因中的应用研究★

杨成和1方 宁1左宇军2孙俊鹏1缪玉松1*

(1.大连经济技术开发区金源爆破工程有限公司,辽宁 大连 116600； 2.贵州大学矿业学院，贵州 贵阳 550003)

在全面分析影响爆破盲炮事故因素的基础上，采用事故树分析法求解得到影响盲炮的各基本事件的最小割集，通过计算基本事件的结构重要度，确定了盲炮事故的主要因素，并针对各因素提出了相应的安全预防措施，对降低盲炮事故发生具有指导意义。

事故树分析法，爆破盲炮，最小割集，安全措施

盲炮是指在爆破过程中，雷管或炸药经起爆元件激发后未能起爆的现象，是爆破作业中比较棘手的问题，如果爆破过程中出现盲炮，不但会增加爆破器材的消耗，甚至会导致整个爆破效果的失败。同时，若盲炮不能及时处理或在处理过程中方法不正确，很可能造成人员伤亡和财产损失。统计资料表明，在我国爆破事故中，由于盲炮事故造成的人员伤亡占整个爆破事故的16%。因此，合理的分析盲炮产生的原因是十分必要的。由于产生盲炮的原因很多，采用图像分析法和统计分类法都不能直观的反映[1]。本研究通过事故树分析法，层层剖析，分析各事故原因间的逻辑关系，对防止盲炮的发生具有指导意义。

1 事故树分析法及编制步骤

事故树分析法起源于故障树分析法，最早由美国贝尔电话研究所于20世纪60年代提出，随即在社会各界引起了极大的反响，并迅速在许多国家和行业应用推广。我国于1978年开展对该方法的研究，目前已在很多部门普及，促使了企业的安全生产[2]。

事故树是从上到下逐级建树并且根据事件间的联系，从主事件到中间事件最终到基本事件，以复杂系统中的某一目标作为主事件，运用系统观点全面分析可能造成这个事故的各种因素、原因。层层剖析其发生的原因，直到找出事故的基本原因为止。事故树分析不仅能分析事故的直接原因，而且还能深入地揭示出事故的潜在原因。直观、明了地描述事故的因果关系、逻辑关系。再运用定性分析和定量分析的方法，科学的分析可能导致事故的各项因素的重要度，从而有针对性的提出安全防范措施。

事故树的编制由于分析的目的不同而存在差异，但大多基于以下几个流程编制[3]：1)全面掌握系统概况，确定最终顶事件，顶事件即不想发生的事件，本研究以“爆破盲炮事故”作为顶事件。2)调查取证可能导致事故产生的因素，从器材、设计和施工等方面确定事故原因并进行分析。3)编制并优化事故树。从顶事件到中间事件再到基本事件，按照不同事件的逻辑关系和演绎分析的原则，建立反映成果关系的树形图。4)收集资料和调查事故原因。在初步事件的基础上，进一步整理和完善，确认各项指标是否超出边界范围、各因素逻辑关系是否合理等。5)定性和定量分析。按照事故树结构，求解最小割集或最小径集并计算基本事件的重要度，根据各基本事件发生的概率，计算事故树顶事件发生的概率。6)拟定事故防范措施。根据事故树分析结果，制定相应的防范措施。

2 盲炮事故的事故树分析

2.1 爆破盲炮事故发生的主要原因

通过查阅大量爆破盲炮事故的资料以及现场作业的情况，对爆破盲炮事故原因进行了详细的分析总结，得出爆破盲炮事故原因主要有以下几个[4-6]：

1)爆破器材问题。主要包括：雷管问题、联接问题以及炸药本身都可能导致盲炮。如雷管猛度达不到要求，可能导致盲炮；炸药密度过大，可能导致“压死”的现象而产生盲炮。

2)设计问题。主要包括：设计起爆网路不当、起爆方式选择不当以及起爆器材的选择等因素。如选择非同厂生产的雷管，可能由于雷管传输问题导致盲炮。

3)施工问题。主要包括：联接错联、漏联以及联接不紧等。

2.2 爆破盲炮事故树的建立

通过以上对爆破盲炮事故可能产生的原因的分析，建立事故树如图1所示。

2.3 爆破盲炮事故分析

2.3.1 求最小割集

最小割集即引起顶上事件发生的基本事件的最低限度的集合。一般采用布尔代数化简法求得：

T=A1+A2+A3=B1+B2+B3+X8+X9+X4+
X13(X14+X15+X16)=X1+X2+X3+X4+X5+X6+
X7+X8+X9+X10(X11+X12)+X13X14+X13X15+
X13X16=X1+X2+X3+X4+X5+X6+X7+X8+X9+
X10X11+X10X12+X13X14+X13X15+X13X16

(1)

由以上计算结果可知，该事故树共有14个割集：{X1}，{X2}，{X3}，{X4}，{X5}，{X6}，{X7}，{X8}，{X9}共9个一阶最小割集，{X10X11}，{X10X12}，{X13X14}，{X13X15}，{X13X16}共5个二阶最小割集。

2.3.2 结构重要度分析

结构重要度分析是从事故树的结构上研究各项基本事件对顶事件的影响程度。由割集理论知：割集的阶数越小，其发生的可能性越大，在该事故树中，X1～X9为一阶割集，其结构度最大，其他基本事件可采用下面公式判断[7]：

(2)

其中，Iφ(j)为基本事件Xj结构重要度的近似值；Xj∈Pr为基本事件Xj属于最小割集Pr；nj为基本事件Xj所在的最小割集中包含的基本事件的数目。

计算可得各基本事件的结构重要度排序：

Iφ(1)=Iφ(2)=Iφ(3)=Iφ(4)=Iφ(5)=
Iφ(6)=Iφ(7)=Iφ(8)=Iφ(9)>Iφ(10)>
Iφ(13)>Iφ(11)=Iφ(12)=Iφ(14)=Iφ(15)=Iφ(16)。

2.3.3 结果分析

由爆破盲炮事故树图可以看出，组成该事故的逻辑门共有7个，并且全是逻辑或门，通过最小割集的计算，共得到14个割集，其中一阶割集9个，约占全部割集数的2/3，这表明引起爆破盲炮事故的原因较多，而控制途径较少，但具有针对性。由结构重要度分析可知，应优先控制基本事件X1～X9，再根据重要度依次控制其他基本事件。表面上来看，似乎每个基本事件都很难控制，但仔细分析就会发现，这些事件都是我们施工和设计过程中需要注意的问题。

3 预防爆破盲炮事故的安全措施

通过爆破盲炮事故树的分析，得知导致爆破盲炮事故的因素主要有雷管、联接、炸药、设计、施工以及工程监理等几个方面。

1)雷管方面。严格爆破器材生产和储存管理制度，不发放不达标的雷管，杜绝同时使用不同厂家、不同型号的雷管，在装药过程中，若导爆管有杂物混入或有断药、受潮现象，应立即停止使用，并妥善处置。

2)联接方面。在线路联接过程中，爆破工应严格按照爆破设计方案联接网路，不得随意改变网路联接方式，并保证网路接头不出现打结、溜须的现象。若联接胶带出现不粘或过少时，应及时更换，不得敷衍了事。

3)炸药方面。严格炸药存储管理制度，定期检查库房，保证炸药存储环境，不得发放和使用过期或变质炸药。如遇水孔或泥巴孔，应使用防水炸药，在装药过程中应匀力缓慢将炸药送入，不得乱捅硬捅，避免在装药过程中出现“压死”现象导致盲炮事故的发生[8]。

4)设计方面。设计员在爆破施工设计时，应全面了解爆破区域地质地形条件，所使用炸药和起爆器材的性能，在起爆网路选择时，应根据现场作业情况实施改变，不得设计之后一成不变的使用。在选用起爆器材时，不得选用不同厂甚至是不同批次的器材。

5)施工方面。施工不当是导致盲炮事故的最主要因素。施工人员必须稳步细心操作，发现异常情况应立即停止作业，并即时上报。装药时应一手拉直雷管脚线，一手用炮杆缓慢将药包送入，防止脚线捣断或捣破绝缘层，同时要保证所装炮眼内的药包紧密接触，以保证良好的传爆性能。在炮孔穿过溶洞或裂缝时，应使用特制的塑料袋装药，以免炸药流失[9]。

6)工程监理。工程监理人员要全程跟踪爆破作业过程，爆破作业没有开始前，应将爆破器材储存在铁质皮柜里，不得随意打开，在作业过程中，如遇起爆器材不合格或作业人员未按规程操作，应即时制止。同时还要不断加强操作人员的安全教育和岗位操作培训，提高操作人员的作业水平和业务素质，严格按照相关规程和产品使用说明及操作指南作业。

4 结语

根据事故树分析法的基本原理，在分析爆破盲炮事故发生的原因及特点的基础上，提出盲炮事故树绘制的一般思路和需要考虑的因素，并创建了导致爆破盲炮的事故树。根据事故树，求解了基本事件的最小割集和结构重要度，得到了爆破盲炮事故发生的主要基本事件及事故发生的主要原因，并且提出了相应的预防措施。

[1] 赵伟霞,张明德,蔡云龙,等.基于事故树分析法的城市供水管网爆管事故分析[J].给水排水，2011，11(37):454-458.

[2] 王清华,江小波.某工程盲炮原因分析及预防措施[J].金属矿山，2009(1):178-181.

[3] 张义平,曾照凯,吴 刚,等.事故树分析法在爆破飞石事故分析中的应用[J].金属矿山，2010(3):122-125.

[4] 汪旭光.爆破手册[M].北京:冶金工业出版社,2010:978-990.

[5] 于亚伦.工程爆破理论与技术[M].北京:冶金工业出版社,2004:56-64.

[6] 潘玉忠,池恩安,陈 斌,等.复杂地层中深孔爆破盲炮产生的原因及预防措施[J].金属矿山，2012(2):27-29.

[7] 聂志龙,刘永强,方国华.事故树分析法在爆破飞石方面的应用研究[J].中国农村水利水电，2008(9):120-122.

[8] 张义平.对长沙湘江南大桥拆除爆破中盲炮的分析[J].矿业研究与开发,1998,18(8):41-43.

[9] 章海象.德兴铜矿盲炮事故原因及其预防[J].世界采矿快报，2000，16(7):234-235.

Application of the fault tree analysis to the research on blind shots★

YANG Cheng-he1FANG Ning1ZUO Yu-jun2SUN Jun-peng1MIAO Yu-song1*

(1.Dalian Development Area Jinyuan Blasting Co.， Ltd, Dalian 116600， China;2.College of Mining, Guizhou University, Guiyang 550003, China)

On the basis of comprehensive analysis of blasting blind shots factors, find out the minimum cut sets of influencing top events by the fault tree analysis methods. Calculating the structure importance of essential events. Determined the main factors, and then the safety measures also put forward. It has a vital significance for reducing the accident of blind shots.

fault tree analysis， blasting blind shots， minimum cuts， safety measures

1009-6825(2014)31-0256-02

2014-08-22★：国家科技支撑计划(项目编号:2012BAB08B06)

杨成和(1963- ),男，工程师； 方 宁(1966- )，女，工程师； 左宇军(1964- )，男，教授； 孙俊鹏(1962- )，男，高级工程师

缪玉松(1986- )，男，硕士，工程师

TU751.9

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