掘进工作面受限空间风险管控对策探索

李智刚

(霍州煤电集团煤焦现代物流贸易分公司，山西 霍州 031400)

煤炭是建筑、军事、化工等行业中重要的能源支柱，虽然开采水平有了明显的提升，但是安全事故还时有发生，对于作业环境中的安全状况仍需改进。已有的研究主要集中在风险管理路径、风险预控连续统一体理论、信息系统的排查上［1-5］，科学的计算方法和权威的评价体系还不够完善，管理制度普适性较差。为此，本文统计了大量的资料，制定了合理的评价体系，评价结果也更可靠。

1 矿井概况

庞庞塔矿根据矿井的开拓方式可划分为8 个采区，8 个采区中共布置有4 个掘进工作面，每个生产系统中均包括运输、通风、供电、排水、防灭火、安全监测、联络、定位以及施救系统，以确保安全生产工作的顺利进行。

根据矿井水文地质报告以及生产经验，将矿井的危害因素分为生产作业危害、作业场所危害、设备及设施危害以及其它危害四类，各危害要素的主要来源及后果见表1，固不再赘述。

表1 矿井主要危害要素

通过对矿井事故的调查和工作人员的走访，庞庞塔矿矿井作业空间有限，外加巷道没有系统的通风系统，因此导致掘进工作面（即独头巷道）作业环境差，极其有限的空间内安全隐患众多，一旦发生安全事故，将对采掘工作的顺利推进以及工作人员的生命安全造成巨大影响。本文统计分析了矿井大量的安全事故以及生产资料，以10201掘进工作面为研究对象，通过对掘进工作面安全风险管控对象的研究，研究过程中得到了众多工作人员以及专家的配合，因此，研究结果可信度较高，参考性和普适性较强。

2 掘进工作面风险评价体系

基于矿井事故的种类以及危害程度，并结合表1 数据，将庞庞塔矿采掘工作面受限空间内风险类别划分为通风风险、冒落风险以及施工风险三类一级指标风险，其中通风风险又包括有毒有害气体、易燃易爆粉尘两个二级指标，冒落风险包括高空坠落、打滑两个二级指标，施工风险包括心理压力、空间受限以及体力消耗三个二级指标。

为了使风险评价体系更可靠，本文采用德尔菲法对评价指标进行验证，通过向权威专家发送匿名函的方式，将各评价指标划分为不重要、较不重要、一般、比较重要和重要五个等级，分别赋值为1、2、3、4、5，专家可根据赋值对评价指标进行评分，该评价方法可有效避免评价过程中各因素的干扰，专家可客观发表意见。

问卷调查结束后，对各评价指标的评价结果进行统计，定义评价体系中有m个指标，评价专家人数为n，则Xij代表专家i对指标j的评价结果，根据计算集中度结果反映指标的重要程度，见式（1）：

各指标重要程度的离散度，见式（2）：

专家意见的协调性用变异系数表示，见式（3）：

变异系数越小，代表协调性越好。

一级指标和二级指标的计算结果见表2。

表2 一级指标及二级指标风险评价结果

从表2 中可以看出，通风风险、冒落风险以及施工风险三个一级指标的集中度值均大于4，证明各个专家对一级评价指标的评价意见较为一致，无明显分歧，且变异性系数均较小，协调性良好；同理，对于二级评价指标而言，集中度值也均大于4，变异性系数较小，证明了各个专家对于各个评价指标的认可程度较高。

为了对各评价指标进行定量的评价，对采掘工作面3 类风险7 个风险因素进行风险等级的计算，见式（4）：

式中：D为评价风险等级；评价专家的数量为n；L、E、C、M分别为评价指标发生的概率评分、危险工作复杂程度的评分、风险指标的重要程度评分、监测和预防评分；因此得到表3 的评价结果。

表3 各评价指标定量评价结果

根据各级风险接受标准，将评价等级分为高风险（Ⅰ级风险）、中等风险（Ⅱ、Ⅲ级风险）、低风险三类（Ⅳ、Ⅴ级风险）。图1 为各风险等级接受标准，根据风险评价结果，可以看出，通风风险中的易燃易爆粉尘为高风险，必须降低风险，有毒有害气体的存在，也需降低风险。

图1 各风险等级接受标准

3 管控对策

通过对掘进工作面受限空间风险评价，矿井掘进工作面主要有易燃易爆粉尘和有毒有害气体两个主要重大风险，为了避免发生爆炸事故，需对这两项评价指标制定管控对策。

一定浓度的粉尘以及有毒有害气体在充足的氧气供给下遇见明火会引起火灾甚至爆炸事故。掘进工作面中，氧气浓度相对充足，因此需要适当的降低气体、粉尘的浓度和规避明火。

对于降低有毒有害气体以及粉尘的浓度，主要应该采取以下措施：（1）矿井煤层具有易自燃的特性，应该积极建立防灭火系统；（2）矿井应该采用不易燃的支护材料，杜绝自燃液体(汽油、煤油)等的堆放，消耗材料布头等应定期向地面输送。

对于规避明火，矿井应该采取以下措施：（1）工作人员下井应该严格禁止带明火，且需根据作业制度进行动火作业；（2）使用符合规定的电器设备，工作期间加强维护，保证电气线路的完好性；（3）放炮工作需加强管理。

4 结论

通过对庞庞塔矿采掘工作面受限空间风险管控的对策研究，得到以下主要结论：

1）采掘工作面风险评价结果显示，通风风险、冒落风险以及施工风险三个一级指标的集中度值以及七个二级指标的集中度值均大于4，证明了各个专家对于各个评价指标的认可程度较高，分歧小，评价结果可靠。

2）定量评价各个风险指标，通风风险中易燃易爆粉尘为高风险，有毒有害气体为中风风险，这两类风险需采取措施降低风险，其余风险指标可忽略。

3）针对各风险等级接受标准，对降低气体、粉尘的浓度和规避明火制定了相应的措施，提出了管控对策。