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基于事故树分析法的竖井提升伤亡事故模式评价 事故树图的概念 事故树分析（ta）也称为故障树分析，是逻辑推导系统的分析方法。这种方法把系统可能发生的某种事故与导致事故发生的种种原因之间的逻辑关系用一种称为事故树的树形图来表示,通过对事故树的定性与定量分析,找出事故发生的主要原因,为确定安全对策提供可靠依据,从而达到预测与预防事故发生的目的。它是从要分析的特定事故或故障开始,层层分析其发生的原因,一直分析到不能再分解为止,将特定的事故和各层原因(危险因素)之间用逻辑门符号连接起来,得到形象、简洁地表达其逻辑关系(因果关系)的逻辑树图形,即事故树图。通过对事故树简化、计算达到分析、评价的目的。例如,近几年来,矿山斜井跑车事故经常发生,应用事故树分析跑车事故的发生原因,并根据基本事件结构重要度的分析结果,采取有效的防范措施是防止事故发生的有效途径。 竖井开拓中,竖井是矿井的主要通道,是人员进出矿井的必由之路。由于竖井提升任务重、提升速度快、升降频繁、提升设备手动操作、安全装置不完善以及管理欠佳等种种原因,在竖井提升过程中人身伤亡事故时有发生,许多小型矿井提升设备简陋,安全设施欠缺;井下多段同时作业,人员分散;信号管理、乘罐制度不严格,更增加了竖井提升过程中的不安全因素。 某矿山采用平硐—盲竖井的联合开拓方式,盲竖井主要用于提升矿石(废石)、设备、人员、材料以及通风等。所提矿石或废石经主平巷转运至地表。竖井提升事故也是矿山发生的主要安全事故之一,导致竖井提升伤亡事故发生的情况很多,文中将从共性、宏观的角度出发,并结合矿山的实际情况,分析探讨地下矿山安全管理中常见的竖井提升伤亡事故模式,评价分析方法采用常用的事故树分析法(FTA),目的是更进一步深入评价地下矿山竖井提升过程中的危险因素。利用事故树分析法对其进行定性分析和评价,以期找出导致事故发生的主要原因,并据此提出了相应的安全对策措施,这对矿山企业的安全管理具有现实的指导意义。 1 事故树的概念 事故树分析是安全系统工程中对事故进行预测和预防的重要的逻辑分析方法。事故树则是由各种导致事故发生的事件按一定的逻辑关系相连接后所形成的树状图形,是一种事故发生和发展的逻辑推理图。对事故树进行分析可以得到导致事故发生的主、次要因素,并选择必要的防范措施,提前防止事故发生。 1.1 上一事件的分析 顶上事件是指人们所要分析的对象,是人们所不希望发生的事件,用T表示。本文在这里所讨论的顶上事件即为“竖井提升伤亡事故”事件。 1.2 下四个事件中的两个中间事件 中间事件是指系统中可能造成顶上事件发生的事件,是可以继续往下分析原因的事件,用Ai来表示(i=1,2,3,……)。 分析可知,“竖井提升伤亡事故”的事件发生,有以下四个事件中的一个事件发生就可能发生,即“卷扬机运行”、“提升信号”、“安全设施”和“乘罐人员”,否则竖井提升伤亡事故事件不可能发生。由逻辑推理,这四个事件只要有其中一个发生,就导致竖井提升伤亡事故发生的结果。所以此四个事件的逻辑关系为“或”的关系,既逻辑“加”。由于上述四个事件都是可以继续下分的,所以是中间事件,中间事件我们均写于矩形符号中。从图1中可知,事故树中的中间事件共有6个(从A1到A6)。这些中间事件是对事故发生过程详细分析后得出的,它们反映了事故发生的中间过程。 1.3 没有必要再继续分解的事件 基本事件是导致顶上事件发生的初始事件,是造成顶上事件发生的基础原因,通常用符号Xi来表示(i=1,2,3……)。图1中用竖直矩形和多边形符号表示的事件为基本事件。竖直矩形符号表示不能继续分解的事件,用多边形符号表示的为没有必要再继续分解的事件。 图1左侧中间事件“卷扬机运行”的下面共有三个基本事件,即“提速过快”、“断绳坠落”和“连接装置断裂”。经逻辑推理可知,这三个基本事件中只要有一个发生便可以导致上面的“卷扬机运行”事件发生。在逻辑上是“或”的关系,即逻辑“加”。取此三个事件用一个“或”门控制,其逻辑意义为三个基本事件之中有一个发生,上面的事件便发生。 图1中其它分支的分析排列方法同上,不能或不必再分解的即为基本事件,分解停止。否则,继续分解出下面的原因,直至不能再分解为止。 经认真分析,得出了包括17个基本事件,6个中间事件的“竖井提升伤亡事故”的事故树。树中有1个“与门”6个“或门”,见图1。该事故树反映了“竖井提升伤亡事故”的因果关系。 2 定性分析 对图1的事故树结构进行适当简化后,求出其最小割集与最小径集,并确定各基本原因事件的结构重要度。 2.1 构造函数的构造 最小割集是表示系统的危险性,每个最小割集都是顶上事件发生的一种可能渠道。最小割集的数目越多越危险。现用布尔代数法求最小割集,由图1可得出该事故树的结构函数: T=X1+X2+X3+X4X5X6+X7+X