中國礦業(yè)大學(xué)北京校區(qū) 徐景德 周心權(quán) 王家棣

摘 要 從預(yù)防角度建立煤礦瓦斯爆炸事故管理系統(tǒng)。根據(jù)我國煤礦瓦斯爆炸事故的基本特點(diǎn)，提出包含管理因素的瓦斯爆炸事故的事故模型，在此基礎(chǔ)上，對(duì)瓦斯爆炸事故管理系統(tǒng)的事故信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)組織進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞 瓦斯爆炸 瓦斯爆炸事故 事故管理 事故信息

自從建國以來，我國煤礦發(fā)生的瓦斯爆炸事故有統(tǒng)計(jì)的已達(dá)上萬次，這些事故一方面帶來了人員和財(cái)產(chǎn)的重大損失，另一方面，它又是一筆來之不易的“財(cái)富”，能從反面警示人們，吸取事故教訓(xùn)，以預(yù)防同類事故的發(fā)生。
　　根據(jù)系統(tǒng)安全學(xué)說，煤礦生產(chǎn)礦井是一個(gè)完整的有機(jī)系統(tǒng)，瓦斯爆炸事故屬于礦井生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的失去控制的動(dòng)態(tài)事件之一，瓦斯爆炸事故的發(fā)生原因、事故過程、故事中傷亡人數(shù)和財(cái)產(chǎn)損失量都和發(fā)生事故的系統(tǒng)密切相關(guān)。一起瓦斯爆炸事故的發(fā)生是多種因素綜合作用的結(jié)果，這些因素不同的作用方式，形成了一起事故的具體特征。對(duì)一起具體事故，其發(fā)生有一定的偶然性，但是對(duì)于特定的系統(tǒng)，大量事故的統(tǒng)計(jì)結(jié)果卻呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性。事故規(guī)律性的重要表現(xiàn)是事故的某些因素有一定的再現(xiàn)性，表征事故的參數(shù)符合一定的統(tǒng)計(jì)分布，統(tǒng)計(jì)分布的參數(shù)可以用于定量分析和預(yù)防控制瓦斯爆炸事故。這說明事故管理工作對(duì)預(yù)防事故的繼續(xù)發(fā)生，是非常重要的。
　　1、 我國煤礦瓦斯爆炸事故的模型
　　研究表明，當(dāng)下列條件同時(shí)存在：瓦斯?jié)舛忍幱谕咚贡O限范圍內(nèi)（4%～5%，14%～16%）；空氣中氧氣濃度不小于12%；具有大于引燃瓦斯的最小點(diǎn)火能的火源時(shí)就會(huì)發(fā)生瓦斯爆炸。雖然在井下絕大部分瓦斯爆炸可能造成事故，但是瓦斯爆炸與瓦斯爆炸事故是有明顯區(qū)別的兩個(gè)概念。其中一個(gè)重要因素是，由于煤礦是一個(gè)有序生產(chǎn)系統(tǒng)，所以瓦斯爆炸形成事故，除了爆炸的三個(gè)物理?xiàng)l件外，還與管理因素密切相關(guān)，對(duì)我國所發(fā)生的瓦斯事故的統(tǒng)計(jì)分析表明，絕大部分事故是由于管理失誤造成，特別是死亡數(shù)在10人及以上的重大或特大瓦斯爆炸事故，幾乎都是安全管理失誤造成的。
　　安全管理方面存在的問題可以概括為兩方面，一是管理決策和方式失誤，二是管理系統(tǒng)存在嚴(yán)重缺陷，與瓦斯爆炸事故有關(guān)的主要表現(xiàn)：（1）不嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》中關(guān)于預(yù)防瓦斯的規(guī)定，致使發(fā)生瓦斯積聚；（2）未按操作規(guī)程進(jìn)行電氣等易產(chǎn)生火花設(shè)備的操作；（3）通風(fēng)系統(tǒng)缺陷，不能有效排除生產(chǎn)過程中涌出的瓦斯；（4）在處理諸如排放瓦斯等危險(xiǎn)現(xiàn)象的過程中，違章指揮和違章操作；（5）在處理瓦斯爆炸事故過程中，出現(xiàn)違章指揮，致使瓦斯爆炸事故的傷亡人數(shù)增加，事故波及范圍擴(kuò)大；（6）處理其他事故中，忽視瓦斯因素，誘發(fā)瓦斯爆炸事故。
　　根據(jù)對(duì)大量瓦斯爆炸事故的分析，我們認(rèn)為，我國煤礦瓦斯爆炸事故的模型可以用下列四面體表達(dá)，即在事故分析中，除考慮瓦斯爆炸的物理因素外，還將管理問題作為獨(dú)立因素列出。實(shí)踐表明，采用這種事故模型，能準(zhǔn)確描述事故的發(fā)生過程，確定事故的發(fā)生原因，便于事故的分類。
1—存在引燃瓦斯的點(diǎn)火源；2—環(huán)境中O2濃度大于12%；
3—管理缺陷；4—瓦斯?jié)舛忍幱诒O防范圍內(nèi)瓦斯爆炸事故模型
　　一般地講，絕大部分瓦斯爆炸事故只有在4種因素同時(shí)存在并相互作用時(shí)才可能發(fā)生。但是對(duì)具體的瓦斯爆炸事故，模型中的四個(gè)基本因素有其特定的表現(xiàn)形式和互相作用方式，這構(gòu)成了瓦斯爆炸事故的多樣性。對(duì)基本因素的歸類分析，構(gòu)成了瓦斯爆炸事故的管理方式。
　　2、 瓦斯爆炸事故的管理方式
　　2.1 瓦斯爆炸事故描述方式
　　事故描述方式是事故管理的基礎(chǔ)，它確定了對(duì)事故的原因、過程、性質(zhì)、后果等因素的記錄方式。事故的描述有兩種方式，一是案例描述，其具體方法是將一起事故礦井和事故地點(diǎn)的自然狀況、事故發(fā)生原因、處理過程和事故后果、教訓(xùn)等，以報(bào)告的形式記錄下來，形成案例匯編；另一種是采用數(shù)據(jù)描述，將事故所在生產(chǎn)系統(tǒng)中與事故相關(guān)的因素以數(shù)據(jù)方式記錄下來，形成數(shù)據(jù)庫。
　　案例匯編是我國安全管理部門進(jìn)行事故管理的主要方式，對(duì)預(yù)防事故起了重要作用，但是，也逐漸暴露出其局限性。采用案例匯編描述瓦斯爆炸事故，便于人們對(duì)某一事故的整體了解，特別對(duì)于典型事故的詳細(xì)分析。但是無法從案例匯編中進(jìn)行事故的量化分析，從事故預(yù)防角度看，對(duì)所有煤礦瓦斯爆炸事故進(jìn)行案例匯編，既不可能，也沒有必要，而且由于寫作風(fēng)格的差異，同樣性質(zhì)的瓦斯爆炸事故案例的文字描述往往存在差異，容易產(chǎn)生模糊印象。
　　根據(jù)系統(tǒng)安全科學(xué)，事故描述實(shí)際是對(duì)系統(tǒng)安全信息的一種記錄方式，借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)，根據(jù)事故分析原理，將一起事故中所包含的事件進(jìn)行細(xì)化，對(duì)細(xì)化的每一起事件作為一個(gè)信息單元，以數(shù)據(jù)庫中的一個(gè)字段表示，從而達(dá)到事故的數(shù)據(jù)描述。由于目前數(shù)據(jù)庫技術(shù)已克服了數(shù)據(jù)庫記錄個(gè)數(shù)、長度等限制，因此可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)包含成百上千個(gè)數(shù)據(jù)字段的庫結(jié)構(gòu)，同時(shí)，為吸收案例匯編的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)一些典型案例，可以采用備注文件的方式，將事故報(bào)告存入數(shù)據(jù)庫中。本文所敘述的瓦斯爆炸事故管理系統(tǒng)是在Visual Foxpro 5.0系統(tǒng)上開發(fā)出來的。
　　2.2 瓦斯爆炸事故的數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　　事故管理系統(tǒng)可以向用戶提供每一起事故包含的所有信息，系統(tǒng)所提供的事故信息應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確、客觀、完整，這樣才能保證用戶借助于系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀分析，得出準(zhǔn)確可靠的結(jié)論。但是事故都是在系統(tǒng)失控狀態(tài)下發(fā)生的，在事故發(fā)生后很難保證事故中每一項(xiàng)信息都能準(zhǔn)確記錄下來，事故信息相當(dāng)一部分來自推算、模擬實(shí)驗(yàn)等途徑，不同途徑的數(shù)據(jù)可信度有明顯區(qū)別，因此在事故管理系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)指出事故信息的具體來源。根據(jù)瓦斯爆炸事故的特征，瓦斯爆炸事故來自以下4個(gè)途徑：事故前后的現(xiàn)場實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)記錄；對(duì)事故現(xiàn)場的模擬分析結(jié)果；借助于其它數(shù)據(jù)和公式的推算；目擊者的回憶。
采用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯爆炸事故管理，關(guān)鍵是設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)的描述瓦斯爆炸事故的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它既能完整準(zhǔn)確地記錄與瓦斯爆炸事故所有有關(guān)的數(shù)據(jù)，又要使用戶能通過數(shù)據(jù)庫了解所記錄的瓦斯爆炸事故的全部情況，因此必須準(zhǔn)確定義數(shù)據(jù)庫每一個(gè)字段的類型、長度和名稱。
　　瓦斯爆炸事故管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與瓦斯爆炸事故模型密切相關(guān)。根據(jù)瓦斯爆炸事故的四面體模型，瓦斯爆炸事故信息來源于瓦斯爆炸的三要素和安全管理，四項(xiàng)要素中每一面都包含了多項(xiàng)數(shù)據(jù)，而且各要素所包含的數(shù)據(jù)是互相關(guān)聯(lián)的，這些數(shù)據(jù)構(gòu)成了事故管理的全部信息。根據(jù)瓦斯爆炸事故發(fā)生發(fā)展的時(shí)間順序，在對(duì)我國煤礦的瓦斯爆炸事故的大量案例調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，我們將瓦斯爆炸事故管理系統(tǒng)中事故表征信息的數(shù)據(jù)劃分為4個(gè)部分：
　　（1）瓦斯爆炸事故礦井的自然狀況。本部分包括事故的地理位置、礦井產(chǎn)量、瓦斯等級(jí)等信息，包含20個(gè)字段。
　?。?）瓦斯爆炸事故區(qū)域的自然狀況。本部分包括該區(qū)域的瓦斯涌出量、煤層賦存狀況、生產(chǎn)狀況、人員配備等，包含40個(gè)字段。
　?。?）瓦斯爆炸事故發(fā)生前的事故區(qū)域相關(guān)參數(shù)及處理記錄。本部分包括事故發(fā)生前的瓦斯?jié)舛?、涌出方式、通風(fēng)參數(shù)、供電情況、火源、爆炸發(fā)生時(shí)間、參加救護(hù)的救護(hù)隊(duì)員人數(shù)等情況，包含42個(gè)字段。
　　（4）瓦斯爆炸事故后果及事故性質(zhì)。本部分包括事故傷亡人數(shù)、財(cái)產(chǎn)損失、事故性質(zhì)認(rèn)定等，包含26個(gè)字段。
　　整個(gè)數(shù)據(jù)庫共128個(gè)字段，由四個(gè)表構(gòu)成，這是基于目前對(duì)瓦斯爆炸機(jī)理、 瓦斯爆炸事故發(fā)生原因等方面的最新研究成果所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，隨著瓦斯爆炸事故特征的變化和研究的進(jìn)展，可以對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。
　　考慮到數(shù)據(jù)庫字段長度的限制，該管理系統(tǒng)對(duì)每一個(gè)字段的含義進(jìn)行了詳細(xì)解釋。同時(shí)，在對(duì)字段命名時(shí)，盡量使用戶從字段名稱中，直觀地理解字段的意義。
　　3、 瓦斯爆炸事故管理系統(tǒng)的使用和特點(diǎn)
　　使用瓦斯爆炸事故管理系統(tǒng)，可以方便進(jìn)行如下工作：
　?。?）查詢、打印各類煤礦瓦斯爆炸事故信息；
　?。?）可以對(duì)系統(tǒng)中的某一字段，建立索引文件，達(dá)到對(duì)瓦斯爆炸事故分類分析的目的；
　?。?）對(duì)于具體生產(chǎn)礦井，采用該數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，建立自己的瓦斯爆炸事故的管理系統(tǒng)；
　?。?）對(duì)典型瓦斯爆炸事故，可以查閱事故的調(diào)查報(bào)告。

資料來源：煤礦安全