尚文龙,齐 良,姜 平
(江西省地质局赣西北大队,江西 九江 332000)
当前我国煤矿矿山开采受到了有关部门的高度关注,并且针对其开采的安全性问题,提出了多项措施,但对于非煤矿山的安全生产形势仍然处于十分严峻的状态,为了遏制更多重大生产安全事故的发生,有关部门针对矿山开采提出了双重预防机制,并将安全矿山开采作为矿山行业中的重点关注问题[1]。矿山开采场地当中最常见的废弃物堆放场所为废石场,在矿山开采过程中,废石场的存在会带来巨大的安全隐患。同时,矿山开采场地当中常见的灾害问题包括滑坡、泥石流等,当出现开采场地安全事故时,不仅会影响到整个矿山开采的正常运行,同时还会对矿山开采企业带来巨大的经济财产损失。当前,矿山领域中的研究人员对开采场地的安全问题进行了深入的研究,但针对开采场地的安全隐患排查和风险评估问题,没有系统性的研究成果,并且大部分的评估方法仅停留在理论层面,没有进行实践应用,因此实际应用效果无从得知。基于此,为了进一步提高矿山开采的安全性,确保在更加有利的条件下实现对矿山中各类矿产资源的开发,保证开采人员和矿山企业的利益,本文结合多种分析、评估方法,开展矿山开采场地安全隐患排查与风险评估研究。
在对矿山开采场地进行安全风险评估时,首先应当针对具体矿山开采场地,对其进行危险源的辨识和排查。针对被评估区域进行风险评估单元的划分。结合场地实际情况以及场地当中各类设施、结构、场所、区域等,对场地内的风险评估单元进行划分,并按照其重要性,将其分为主单元、分单元、子单元以及作业活动单元,其中作业活动单元是风险评估单元中的基础[2]。完成对其评估单元的划分后,分别对其进行编号,以此方便后续评估使用。
在对安全隐患进行辨识前,首先需要明确与开采作业相关的各类有害因素,以及影响矿山开采安全的各类危险源,并针对被评估的矿山每一个单元分别进行辨识,按照以下顺序,完成对安全隐患的排查:首先明确各个需要进行风险评估的单元,并将其与各个风险点对应;其次,统计以往在单元当中发生过的安全事故类型及具体出现次数;针对每种安全事故类型,分别从人员不安全行为、物的不安全行为、管理因素等对危险源进行寻找;最后,明确具体的危险源以及相应的影响因素,提出控制策略。
在对矿山开采场地的安全隐患问题进行排查时,若各个评估单元当中包含的已知危险源及采取的管控措施均符合国家制定的矿山重大事故隐患判定的相关要求,则无论被评估单元为何种风险等级,都将该评估单元当中所有的危险源视为重大事故安全隐患。为了方便更加清晰的确定矿山开采场地的具体安全隐患等级,可通过不同颜色表达其安全隐患等级的层次,采用红色、橙色、黄色、蓝色和绿色五种颜色表示,其安全隐患等级依次对应为一级、二级、三级、四级和五级。其中安全隐患等级为一级(红色)为最危险等级,安全隐患等级为五级(绿色)为最安全等级。为了方便后续对开采场地安全风险进行量化,还需要在完成上述操作后,制定矿山开采场地安全隐患排查清单,并分等级开展对各个单元的风险评估工作,并完成后续安全隐患排查和治理信息的记录、报送。
根据不同安全隐患的特点,选择相对应的风险分析和评估方法,当被评估的单元为某一作业活动时,则需要在传统作业危险性评估的基础上,按照取值标准对各项评估要素分别打分,并计算得出平均值将其带入到场地作业条件危险等级评价公式当中:
公式(1)中,D表示为场地作业条件危险等级;L表示为安全事故发生的概率;E表示为人员长时间暴露在危险开采场地的频繁程度;C表示为一旦发生安全事故造成的后果量化数值。根据实际情况,按照公式(1)内容,对开采场地安全风险进行量化,会存在评估人员幅值不准确,造成评估结果与实际不符的问题[3]。因此,针对这一问题,在上述评估方法的基础上,将安全事故发生的概率L的取值调整为由开采场地类别对各个因素的实际控制程度量化取值,并利用yaahp元决策软件对每一种安全事故所包含的危险、有害因素等构建评估矩阵,并按照下述公式确定最终的L值:
公式(2)中,iL表示为最终的安全事故发生的概率;maxL表示为L的最大取值;q标后四位针对不同安全事故建议控制措施的量化数值;表示为失效频率,其中N表示为评估的具体次数;n表示为在评估的过程中具体出现管理控制措施失效的次数。表1为各个安全事故幅值层次表。
表1 各个安全事故幅值层次表
根据不同层次的安全事故利用yaahp元决策软件计算得出各个影响因素的权重,并将其带入到上述公式当中,实现对开采场地安全风险的量化。
参考相关规程当中对矿山开采场地安全度等级的划分,并结合具体场地条件,将风险评估结果划分为三个等级,分别为危险级、病级和正常级。其中,包含下述表现现象当中的任意一个,均将其视为危险级:在矿山地基上进行软土地基排土时并未采取有效的安全措施,容易造成滑坡事故发生;在容易出现泥石流的山坡场地未采取有效防治措施。包含下述表现现象中的任意一个,均将其视为病级:在开采场地不具备良好的开采条件的情况下,开展开采工作;在容易发生安全事故区域开采,并且没有设置任何防护措施;没有按照开采方案中标准参数及规定完成开采任务。同时满足下述两个表现现象,则视为正常级:开采场地基础良好或不良但经过有效处理达到良好状态;开采场地各项参数均符合开采作业设计阶段的要求,可正常生产。结合本文上述得出的开采场地安全风险量化结果D,对各类安全事故发生的可能性进行划分,并明确其对应的数值范围,如表2所示。
表2 安全事故发生可能等级划分
按照表2不同安全事故发生可能等级划分,针对不同场地的多种安全事故类型发对其发生可能概率进行预测,以此完成对矿山开采场地安全事故风险的评估。为了实现对矿山场地的安全开采,在上述评估结果的基础上,对矿山开采场地的风险进行分级管控。按照不同危险源辨识、风险评估量化结果和评估登记,为其制定不同风险防治措施,并将有效的防治措施存储在风险数据库当中,为后续相似安全事故提供有利的管控策略。
通过本文上述论述,从理论角度实现对风险评估方法的设计,为实现对该评估方法的应用效果分析,将某矿山开采场地作为依托,针对其真实的排土场环境,对其安全风险进行评估。该矿山开采场地的容量为5.36万平方米,一般情况下排土标高为+15m~+28m,排土台阶的高度为4.5m,总边坡角度均小于30°。在该场地现场,堆排量与其他相同类型开采场地略少,并且堆排物的性质主要以土石混合物为主,现场废弃物的堆放高度超过14m。为了确保在实际开采过程中,保证矿山开采的安全性,需要对该开采场地的安全风险进行评估。根据该开采场地的实际情况,对本文上述评估指标进行选择,并对评估指标权重进行分配。评估指标包括:个体防护失效、噪声指标、粉尘指标、震动超标、有毒有害气体超标,各个评估指标的权重分配为:0.30、0.15、0.15、0.15、0.25。针对该开采场地,分别对其发生各类事故的可能性进行评估,并预测在一年时间当中,该区域内发生各类事故的次数,其计算公式为:
图1 本文评估方法预测结果与真实情况对比图
图1中A表示为发生滑坡安全事故;B表示为发生泥石流安全事故;C表示为发生滚石安全事故。从图1两条曲线可以看出,A安全事故发生在一年当中出现的次数与通过本文评估方法进一步预测得出的结果完全一致,而B和C安全事故的预测结果也均与实际发生次数相差1次。因此,结合上述实验结果可以证明,本文提出的风险评估方法在对矿山开采场地的安全进行评估时能够实现对其安全事故的准确排查,并进一步得到更加精准的预测结果。
通过本文研究,在对矿山开采场地安全隐患进行排查的基础上,对其安全风险进行评估,并对其各类安全事故可能出现的概率进行预测。将该评估方法应用到实际矿山开采环节当中可以对安全生产监督部门提供更好的指导作用,并进一步提高各类安全措施实施的可操作性。