煤矿水害险兆事件管理评价指标体系构建及其应用*

田水承，寇　猛，金　梦(.西安科技大学能源学院，陕西西安70054; 2.教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室，陕西西安70054)



煤矿水害险兆事件管理评价指标体系构建及其应用*

田水承1，2，寇猛1，2，金梦1
(1.西安科技大学能源学院，陕西西安710054; 2.教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室，陕西西安710054)

摘要:为有效预防和控制煤矿水害事故的发生，采用事故案例分析、文献调研、关键事件访谈等方法对煤矿水害险兆事件影响因素进行深入分析和验证筛选，得到了煤矿水害险兆事件影响因素，包括个体因素、组织因素、环境因素和管理因素4个一级因素和14个二级影响因素;运用AHP法对影响因素进行权重分析，4个一级影响因素按权重大小排序为:个体因素＞管理因素＞组织因素＞环境因素;在此基础上构建了煤矿水害险兆事件管理评价指标体系;最后运用Fuzzy法对某煤矿水害险兆事件管理水平进行了综合评价和分析，结果显示该煤矿水害险兆事件管理水平处于“较差”水平，“个体因素”和“管理因素”是主要限制因素，并针对性的提出了提升措施。关键词:险兆事件管理;影响因素;评价指标体系;水害;煤矿

0　引言

中国是世界上矿山水害最为严重的国家之一。随着煤层开采水平不断延深，煤炭开采过程中遇到的水害问题日益严重，煤矿水害已成为继瓦斯事故之后的第二大煤矿灾害［1］，严重影响和制约了矿山安全和高产高效，亟待进一步研究其灾害机理及预防手段［2］。

任何事故发生前必有征兆［3］。海因里希事故法则直观表明，任何重伤事故发生前，均会出现大量未造成伤害或损失的微小事件。这些数量众多但未造成伤损的征兆和微小事件，被称为险兆事件(Near-miss)，国内学者一般称为未遂事件、未遂事故、险肇事件等［4］。目前国内外在航空［5］、消防［6］、建筑［7］和石油化工［8］等行业已对险兆事件做了颇多研究。国外学者如William等分析了企业不愿报告险兆事件的原因，以及如何提高险兆事件报告率［9］; Marieke等指出险兆事件的致因机理和事故的致因机理是相似的，研究险兆事件能够在更少的时间内得到更多的信息，对于预防事故有一定的借鉴意义［10］。国内学者田水承［3，11］、于观华［12］、杨禄［13］等对煤矿险兆事件的发生机理、主动上报意愿影响因素、险兆事件管理系统设计等方面进行了深入研究。大量研究表明，险兆事件和伤害事故具有相似的机理，是潜在事故发生的重要标志，有效识别和响应险兆事件，分析导致险兆事件的根本原因，可以从事件源头上预防和控制事故的发生，真正实现事故防治的“关口前移”。鉴于此，笔者以煤矿水害险兆事件作为研究对象，通过大量水害事故案例分析和文献查阅，深入分析煤矿水害险兆事件的影响因素，在此基础上构建了煤矿水害险兆事件管理评价指标体系并应用于实践，以期为有效防治和减少煤矿水害事故提供科学依据。

1　煤矿水害险兆事件影响因素分析

文中通过煤矿水害事故案例分析法、文献分析法对煤矿水害险兆事件影响因素进行了初步分析，并运用关键事件访谈法进行了验证分析，确定了煤矿水害险兆事件的综合影响因素。

1. 1煤矿水害险兆事件影响因素初步分析

通过查阅大量文献资料，搜集了2000年1月至2014年12月国内煤矿水害事故共139例，剔除37例缺少事故原因说明的案例，选取剩余的102例煤矿水害事故作为分析对象。同时，选取与煤矿水害相关的安全法规文献:《煤矿防治水规定(2009)》、《煤矿防治水规定释义》、《煤矿安全规程(2011)》、《煤矿安全规程(防治水部分)释义》等作为分析对象。

通过上述2方面的分析，对煤矿水害险兆事件影响因素进行分析、筛选、合并与归类，最终共整理出15个影响因素，归为4个一级因素，分别为:个体因素、组织因素、环境因素、管理因素，具体见表1．这些因素将作为关键事件访谈信息编码的理论参考。

表1　煤矿水害险兆事件影响因素初步总结Tab．1 Initial influential factors of water disaster near-miss

1. 2煤矿水害险兆事件影响因素验证分析

基于表1，设计了煤矿水害险兆事件影响因素访谈提纲，采用关键事件访谈法，进一步对煤矿水害险兆事件影响因素进行验证和筛选。

访谈对象来自于陕北4个国有大型煤矿，为保证访谈结果的科学性和准确性，访谈对象分为了绩优组和普通组。绩优组的甄选标准为:①3个月内未发生过安全生产事故;②获得过“先进个人”、“优秀班组长”或所在班组获得“先进班组”等荣誉称号。共访谈班组长42人，其中绩优组17人，普通组25人。通过访谈结果编码分析，因“生产设备是否本质安全化”出现频率较低予以剔除，最终得到了煤矿水害险兆事件的主要影响因素，包括个体因素、组织因素、环境因素和管理因素4个一级影响因素，14个二级影响因素，具体见表2．

表2　煤矿水害险兆事件的影响因素Tab．2 Influential factors of water disaster near-miss

1. 3煤矿水害险兆事件影响因素权重确定

运用超级决策软件(SD)对煤矿水害险兆事件影响因素权重进行分析，其具体步骤如下

1)对问题进行分析。将决策目标分解成多个元素层(Cluster)和元素(Element)进行模型构建，模型构建可以采用二、三层结构模板或自行设计;

2)按各元素层和元素间的关系，聚类构建AHP层次结构模型。通过对某层中元素间的对比关系，构成两两对比矩阵。数据可采用矩阵式、百分比式、专家打分等，也可直接导入EXCEL数据源;

3)根据(2)中的数据，运用超级决策软件(SD)进行加权处理，得出各元素的影响权重比，及元素间的影响权重。

根据上文得到的煤矿水害险兆事件影响因素，将“煤矿水害险兆事件影响因素”作为目标层(A)，一级因素作为准则层(B)，三级因素作为因素层(C)，并进行逐个编号，见表2．设计专家打分表，共发放专家打分表72份，剔除掉漏答、回答不规范等不合格打分表，得到有效打分表63份。通过对有效打分表进行加权平均计算，最终整理得到一份两两对比的判断矩阵，采用SD2. 08软件对数据进行处理，得到煤矿水害险兆事件各影响因素权重见表3．

表3　煤矿水害险兆事件影响因素权重分析Tab．3 Weights of the influential factors of water disaster near-miss

由表3可知，煤矿水害险兆事件一级影响因素指标的重要度排序为:个体因素＞管理因素＞组织因素＞环境因素。“个体因素”维度的指标中，“个体特征”权重最大，其次分别为“生理因素”和“心理因素”，最后为“病理因素”，这表明个体的工作经验、技能水平等会直接影响人因煤矿水害险兆事件发生的机率。“组织因素”维度的指标中，按权重由大到小分别为:“组织沟通”、“安全文化安全氛围”、“操作流程”、“安全生产职能部门”，这反映出组织沟通、安全文化、安全氛围对煤矿水害险兆事件的发生影响最大。“环境因素”维度的指标中，按权重由大到小分别为:“现场安全防护措施”、“地质水文状况”、“不利的气候条件”和“现场作业环境”，因此在作业过程中，从业人员不应只关注单个岗位可能存在的水害险兆，还应密切关注作业区域地质、水源、地质等方面的变化。“管理因素”维度的指标中，“水害类安全制度的执行力”权重为0. 8，“水害类管理制度是否完善”权重为0. 2，表明在煤矿防治水的过程中，加强安全制度的执行力远比管理制度是否完善重要。

2　煤矿水害险兆事件管理评价体系构建

依据表2煤矿水害险兆事件影响因素，以“煤矿水害险兆事件管理水平”为目标层，个体因素、组织因素、环境因素、管理因素4个一级影响因素为二级评价指标，14个二级影响因素为三级评价指标构建了煤矿水害险兆事件管理评价指标体系，如图1所示。

图1　煤矿水害险兆事件管理评价指标体系Fig．1 Evaluation index system for coal mine water disaster near-miss management

3　实例应用

3. 1煤矿简介

该矿位于陕西省北部，是一座特大型现代化矿井。井田面积约189. 9 km2，全区大多覆盖新生代松散层，松散层中孔隙水极为发育，潜水位高，对采用一次采全高全部垮落法综合机械化开采的矿井，防治水工作难度较大。

3. 2该矿水害险兆事件管理综合评价

文中运用Fuzzy综合评价法对该矿水害险兆事件管理水平进行综合评价。

3．2．1评价结果的等级划分

主要借鉴阮琼平［16］等研究，结合煤矿实际情况及专家意见，将煤矿水害险兆事件管理水平等级划分为V = {很好，好，一般，较差，差} 5个评语指标，模糊综合评价的分值范围为(0，10］，各等级分值具体见表4．

3．2．2评价结果

通过表3煤矿水害险兆事件影响因素权重分析结果及10位专家打分，该矿水害险兆事件管理综合评价指标权重及模糊隶属度见表5．

表4　煤矿水害险兆事件管理等级加权值和标准分值Tab．4 Weighted and standard value of coal mine water disaster near-miss management

同理，计算得到4个一级指标对应各个评价等级的隶属度，见表6．

利用一级模糊评价的结果，进行模糊综合评价得

对隶属度进行归一化处理得

B' = (0 0．082 408 0．168 320．134 216 0．005 904)．

加权计算该矿水害险兆事件管理的综合评价结果得

Q = 0×9 + 0．082 408×7 + 0．168 32×5 + 0. 134 216×3 +0．005 904×1 =2．792 94．

对照表4可知，该矿针对水害险兆事件的管理处于“较差”水平，对水害险兆事件管理不足。

3. 3该矿水害险兆事件管理提升措施

由表6可知，该煤矿水害险兆事件管理水平评价指标中“个体因素”和“管理因素”对“一般”和“较差”的隶属度较高，表明这2项是影响该矿煤矿水害险兆事件管理不佳的主要限制因素。因此，文中重点从个体因素和管理因素2方面提出提升措施。

表5　某矿水害险兆事件管理的综合评价指标权重及模糊隶属度Tab．5 Comprehensive evaluation index weights of X coal mine water disaster near-miss management

表6　隶属度计算结果统计Tab．6 Calculation results of fuzzy membership

1)加强水害险兆事件培训，提升矿工险兆事件管理意识。水害险兆事件是潜在水害事故发生的重要标志，有效识别和积极响应水害险兆事件，是有效预防水害事故的关键。矿工是煤矿险兆事件有效实施的主体，其对水害险兆事件管理意识不足、概念内涵不清晰制约了煤矿水害险兆事件管理水平提升。因此应加强矿工水害险兆事件的培训，提升其煤矿水害险兆事件管理意识。而不同工种所需掌握的水害险兆事件知识不同，文中针对不同工种设计了矿工水害险兆事件培训表，见表7．

2)营造良好煤矿安全氛围，提高矿工险兆事件上报积极性。对险兆事件的管理必须依靠矿工主动上报，如果矿工对发现的险兆事件视而不见，将会导致险兆事件管理的初始环节不能顺利进行，严重影响险兆事件管理效果。“面子”、“怕排挤”是影响矿工险兆事件上报积极性的主要原因，提高矿工险兆事件上报积极性必须营造一种良好的煤矿安全氛围，特别是一种没有谴责的安全氛围。

表7　水害险兆事件管理安全培训表Tab．7 Safety training matrix of near-miss management

3)水害险兆事件上报管理流程及系统应“简单易行”。简单的险兆事件上报管理流程可以使矿工易于掌握和操作，同时减少矿工的额外工作量，有利于险兆事件的上报。

4)对上报险兆事件进行及时反馈。对上报的险兆事件处理结果及改正措施反馈不及时，将打击矿工对险兆事件上报的积极性和对管理系统的信任度，严重影响煤矿水害险兆事件的管理水平。

4　结论

1)险兆事件和伤害事故具有相似的机理，有效识别和积极响应险兆事件，分析导致险兆事件的根本原因，可以从源头上预防和控制事故的发生，真正实现事故防治的“关口前移”;

2)通过对2000－2014年间102例煤矿水害事故案例分析和文献调研，初步分析总结了煤矿水害险兆事件影响因素;运用关键事件访谈法对影响因素进行了验证筛选，最终确定了煤矿水害险兆事件影响因素，包括个体因素、组织因素、环境因素和管理因素4个一级因素和14个二级影响因素;

3)运用HAP法对煤矿水害险兆事件影响因素进行权重分析，4个一级影响因素按权重大小排序依次为:个体因素＞管理因素＞组织因素＞环境因素;

4)构建了煤矿水害险兆事件管理综合评价指标体系并在某煤矿进行验证，实践证明评价体系能够对煤矿水害险兆事件管理水平进行准确综合评价，并找出制约煤矿水害险兆事件管理水平的主要限制因素。

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Construction of evaluation index system for near-miss management in coal mine water disaster and its applications

TIAN Shui-cheng1，2，KOU Meng1，2，JIN Meng1
(1．College of Energy Science and Engineering，Xi’an University of Science and Technology，Xi’an 710054，China; 2．Key Laboratory of Western Mine Exploration and Hazard Prevention，Ministry of Education，Xi’an 710054，China)

Abstract:For effective prevention and control of water disaster in coal mine，by using cases analysis，literature consulting，and“Critical Incident Interview”for verification and selection，the authors analyzed the influential factors of water disaster near-misses in coal mine and got the ultimately influential factors of water disaster near-miss in coal mine．It includes 4 first level factors(individual factors，organizational factors，environmental factors and management factors) and 14 secondary influential factors．By using the method of AHP，the authors analysed and determined the weights of the influential factors of water disaster near-miss．According to its weights from big to small，they are as follows: individual factors＞management factors＞organizational factors＞environmental factors．Based on this study，the authors constructed the evaluation index system for near-miss management in coal mine water disaster，and used the Fuzzy method to comprehensive evaluation and analysis of a coal mine water disaster near-miss management．The results demonstrate that this coal mine water disaster near-miss management level is in the“poor”level，and“individual factors”and“management factors”are the main limiting factors．Finally，the corresponding countermeasures and suggestions were given．

Key words:near-miss management; influential factors; evaluation index system; water disaster; coal mine

通讯作者:田水承(1964－)，男，山东淄博人，教授，博导，E-mail: tiansc@ xust．edu．cn

基金项目:国家自然科学基金(71273028，71271169) ;博士学科点专项科研基金(20116121110002，20126121110004)

*收稿日期:2015－09－20责任编辑:刘洁

DOI:10．13800/j．cnki．xakjdxxb．2016．0206

文章编号:1672－9315(2016) 02－0181－06

中图分类号:X 936

文献标志码:A