基于HFACS的煤矿一般事故人因分析

白彦龙，李海立，陈 昱，何舒蕾，白长江，西 龙，薛玉壁，彭佳佳，王 欣

（1.河南省正龙煤业有限公司 城郊煤矿，河南 商丘476600；2.中国矿业大学（北京）应急管理与安全工程学院，北京100083）

煤矿一般事故是指死亡人数为1或2人，或重伤人数在10人以下，或直接经济损失低于1 000万元的事故[1]。煤矿一般事故虽人员伤亡和经济损失相对较低，但因其发生频率较高使得事故累积导致的整体后果很严重，此外一般事故还易诱发或波及扩大造成重大事故，因此煤矿一般事故一直是煤矿安全工作的难点。统计发现，2019年我国共发生煤矿事故126起，其中一般事故97起，占比高达77%。一般事故也吸引了部分学者进行研究，如刘海全[2]针对煤矿一般性安全事故进行成因分析并提出预防措施；冀畔俊等[3]研究了煤矿轻微伤事故频发的原因。由于在所有事故致因因素中，人的不安全动作导致的事故占比高达96%[4]，因此可从人因角度对煤矿一般事故深入分析。HFACS（人因分析与分类系统）是一种常用的人因分析方法[5-8]。对煤矿事故的分析一般是将整理得到的各类煤矿事故或某一类煤矿事故为样本，然后利用HFACS分析事故人因因素之间的因果关系，如Lenne等人[9]采用HFACS模型对澳大利亚2007—2008年发生的重大煤矿事故进行抽样分析并分析了事故主要原因；闫思洁[10]采用修正的HFACS模型对引发1 000起煤矿事故的因素进行了灰色关联分析，计算了各因素的重要程度；陈晓勇等[11]结合HFACS模型，采用SPSS软件对我国150起煤矿顶板事故的原因进行了统计分析，并探讨了各层次间因素的因果关系。因此，通过对国家安全网上公布的煤矿事故数据进行整理，最终以2019年的43起煤矿一般事故为样本，采用HFACS模型对事故进行分析，旨在辨识出导致煤矿一般事故发生的人因因素，并找出各因素的相关性，为煤矿预防一般事故提出具体可行的建议。

1 一般事故HFACS模型建立

HFACS模型阐述了4个层级的失效[12]，分别是主动失效的“不安全行为”、潜在/主动失效的“不安全行为的前提条件”以及潜在失效的“不安全的监管”和“组织影响”，每个层次可再细分。因HFACS模型最初应用于分析航空事故，模型中部分因素不适合直接用于分析煤矿事故。因此，需对模型中的部分因素进行修改。

考虑到人员安全知识、安全意识和安全习惯主要受组织内安全文化的影响[13]，采用“安全文化的不足”更适合于煤矿一般事故的分析，因此将原模型中“组织因素”中的“组织氛围”修改为“安全文化不良”；“不安全行为前提条件”中的“机组资源管理”修改为“班组状态”，更适用于煤矿事故；“生理/心理限制”修改为“个体能力状态”，前者在航空领域具体为飞行员本身能力无法达到完成某些任务的要求，考虑到煤矿员工不安全行为与其知识水平、技能水平密切相关，因此，用“个体能力状态”来代替“生理/心理限制”。模型中各因素的含义见表1。修改后的HFACS模型如图1。

表1 煤矿一般事故HFACS模型Table 1 HFACS model of general accidents in Coal Mine

图1 HFACS框架Fig.1 HFACS model

2 模型应用及分析

2.1 数据特征

对选取的2019年发生的43起煤矿一般事故按事故类别分析。一般事故主要以顶板和运输事故（各16起）为主，均占事故总数的37%，机电事故排在第3位，占总数的9%，其次是瓦斯事故和水害事故。需说明的是一般事故中瓦斯事故数量较少，但总体上看，2019年共发生瓦斯事故24起，造成了严重伤亡和经济损失。

2.2 因素统计

采用修改后的HFACS模型对事故样本进行人为因素分类统计，43起煤矿一般事故的人为因素分类统计结果见表2。

表2 43起煤矿一般事故的人为因素分类统计Table 2 Classification and statistics of human factors in 43 coal mine accidents

组织影响主要是安全文化不良及组织过程漏洞，与这2个因素有关的事故分别为35起和34起，分别占事故总数的81.84%和79.07%。对于不安全监管，事故原因主要为无效纠正与监督不足，与这2个因素有关的事故分别为33起和25起，分别占事故总数的73.74%和58.14%。不安全行为的前提条件主要包括个体精神和能力状态，与这2个因素有关的事故分别为38起和23起，分别占事故总数的88.37%和53.49%。不安全行为主要在于违规，其中习惯性和偶然性违规分别导致事故22起和15起，分别占事故总数的51.16%和34.88%。

2.3 卡方检验及让步比分析

卡方检验[14]是一种应用广泛的假设检验方法，用来衡量实际值和理论值之间的差异程度。采用2×2列联表的卡方检验来分析HFACS上下层次之间的因果关系和因果关系显著与否。若概率P值＜0.05，则表明HFACS上下层次间具有显著因果联系[15]。

比值比OR可用来确定HFACS上下层次间某个因素出现是否对另一个因素产生影响。若OR值＞1，则表明上一层级的某一因素能使得下一层次的另一因素发生的可能性增大。采用SPSS软件进行了χ2检验及让步比分析，将P值＜0.05且OR值＞1的结果统计，HFACS上下层次间的卡方检验见表3。

表3 HFACS上下层次间的卡方检验Table 3 HFACS chi-square test between upper and lower levels

2.4 结果分析

2.4.1 各层次间因果关系分析

1）层次1与层次2之间存在5组显著因果关系，分别是组织过程漏洞与监督不足、无效纠正，安全文化不良与监督不足、计划任务，资源管理漏洞与监督违规。其中，组织过程漏洞和安全文化不良对层次2的组成因素影响较为显著。组织过程漏洞对无效纠正的影响最大，它使无效纠正发生的可能性增大到3.8倍（OR=3.778）。组织过程漏洞主要表现为未建立具体的规章制度、规章制度不完善以及规章制度未具体落实。安全文化不良易导致监督不足和计划任务存在缺陷，使二者发生的可能性分别增大到2.2倍（OR=2.188）和1.8倍（OR=1.801）。安全文化不良主要表现为对煤矿员工的安全教育和培训不到位、煤矿领导层重生产轻安全以及煤矿员工安全意识淡薄等。

2）层次2与层次3之间存在4组显著的因果关系，分别是计划任务与个体能力状态，监督不足与个体能力状态、技术环境因素，以及无效纠正与个体精神状态。其中，监督不足、无效纠正对层次3的组成因素影响较为显著。无效纠正对个体精神状态影响最大，使个体精神状态不佳的可能性增大到约5.0倍（OR=4.950）。无效纠正的表现形式主要为未发现隐患、发现隐患后未及的制止及纠正。监督不足会导致个体能力状态不佳和技术环境不良，主要表现为未安排人员进行监督检查、未提供适当培训、未进行风险评估和危险源辨识。

3）层次3与层次4之间存在4组显著的因果关系，分别是班组状态与决策失误，个体精神状态与习惯性违规，个体能力状态与偶然性违规，以及物理环境因素与偶然性违规。其中，个体精神状态差对习惯性违规的影响最大，可使习惯性违规发生的可能性增大到2.4倍（OR=2.375）。个体精神状态差主要表现为员工安全意识不足、危机意识不够、自保互保意识不佳等。而个体能力状态不佳、物理环境不良均会导致偶然性违规，个体能力状态主要表现为员工技术素质差、自救互救能力不足以及风险辨识能力不足，物理环境主要表现为照明不足、顶板变化、存在或产生有害气体、噪声等。另外，班组状态不佳会导致决策失误，班组状态不佳的主要表现为未组织召开班前会、部门间沟通协调不畅、在班组内及班组间缺乏互保、联保等。

2.4.2 总体分析

HFACS框架中涉及的人为因素之间的密切关系如图2，相应级别内人为因素所占的权重（事故百分比）显示在括号内。

图2 煤矿一般事故人因之间的因果关系图Fig.2 Causality diagram among human factors in general accidents in coal mines

安全文化不良会使计划任务失效和监督不足的可能性分别增大到1.8倍和2.2倍，而计划任务失效及监督不足使得个体能力状态不佳的可能性增大到2.4倍、2.1倍，个体能力状态不佳可能会使偶然性违规的可能性增大到1.8倍。同时，物理环境不良使得偶然性违规的可能性增大到1.8倍。组织过程漏洞会使监督不足和无效纠正的可能性分别增大到2.4倍和3.8倍，由于无效纠正，个体精神状态不佳的可能性增大到5.0倍，而个体精神状态不佳使得习惯性违规的可能性增大到2.4倍。同时，监督不足使得技术环境不良的可能性增大到1.5倍。此外，资源管理漏洞对监督违规存在影响关系，决策失误与班组状态不佳有关。

2.4.3 主要路径分析

HFACS模型4个层次的4条路径及发生概率如图3。

图3 事故发生路径及相应概率Fig.3 Accidents causation routes and corresponding probabilities

由于HFACS模型是基于奶酪模型提出的，因此，如果将这4个层次的人因失误联系起来，就会发生煤矿一般事故。这表明跨越HFACS框架4个层次的4条路径是煤矿企业发生一般事故的潜在途径。通过每条路线发生事故的相对概率可由该路径所涉及因素所占百分比的乘积来推导（注：此处计算的相对概率不是煤矿一般事故的真实概率，是事故沿不同路径发展的概率的相对大小）[16]。根据研究收集和分析的2019年我国煤矿一般事故案例，路径1至4的概率分别为6.6%、8.7%、9.0%、28.7%。显然，路径4相对概率最大，最容易引发煤矿一般事故，而路径4是由组织过程漏洞、无效纠正、个体精神状态和习惯性违规构成的，它们是相应层次上最重要的人为因素。路径4表明煤矿员工的习惯性违规屡屡发生是受个体精神状态影响。经分析，这主要是因为目前煤矿员工受到由日常经验、常识和感性认识等经验意识影响，安全意识淡薄、自我保护意识不足，并未从内心深处认可并接受安全规章，受潜意识影响在工作过程中习惯性违规。

3 分析建议

1）建立健全煤矿规章制度。要规范安全行为标准，制定并细化控制措施，通过现场实践应用不断的研判制度标准的可执行性，不断修订和完善标准，使其便于现场执行和落实。其次，加强安全文化建设。坚持“安全第一”，依托于亲情教育和素质教育，通过安全文化手册、展览版、安全活动等方式，将“隐患可防，事故可控”、“大事皆由小事出，管好小事无大事”等安全理念和价值观镌刻再煤矿全体工作人员的心头，落实员工的具体工作中，力求转变煤矿员工的思想观念，创造良好的安全氛围。

2）大力提升监管人员专业素养。通过安全生产的法律法规、煤矿规章制度等方面的培训，使监管人员具备足够的专业知识和专业技能，避免因不能及时纠正违规行为造成的习惯性违规频发。其次，要加强监督检查力度。健全多层次全覆盖的监管网络，通过安全检查、现场盯班等方式，对煤矿员工，特别是危险、重要领域的煤矿员工，进行实时动态监督。此外，要合理安排作业。要按照规章制度要求，科学合理的安排作业方式、时间、人员等，避免交叉作业、超时作业等情况发生

3）定期组织开展安全活动。通过大家的在安全活动中语言、思想交流、推理和判断把个人心理的感性认识最终转变为提高安全意识的推动力，不断巩固和强化员工安全意识。其次，要组织学习培训。要通过组织开展知识竞赛、专项检查、制作图解看板等多种方式，有组织的对煤矿员工进行分系统的全方位教育培训，提升煤矿员工的专业技能和安全技能。

4）严肃奖惩考核。将违规考核情况纳入煤矿的月度安全“双基”考核，对严格遵守安全规程的员工，给予适当经济奖励，树立良好的榜样。而对违规的员工按规订给予相应处罚，避免习惯性违规。同时，要实行员工间相互监督。通过互相监督并将监督情况记录在案，对监督提示工友违规的煤矿员工予以适当奖励，减少和避免偶然性违规行为。

4结语

修改了HFACS常用模型，构建了煤矿一般事故的HFACS模型使HFACS模型适用于分析煤矿一般事故，并对43起煤矿一般事故进行了人为因素分类统计。进行χ2检验及让步比分析，对检验结果进行了深入分析，得出4条煤矿一般事故发生路径，其中“组织过程漏洞→无效纠正→个体精神状态→习惯性违规”是煤矿一般事故最易发生的途径。根据分析结果，从建立健全规章制度、提升监管人员专业素养、开展安全活动、严肃奖惩考核等方面针对性提出煤矿一般事故预防措施。