張景鋼 孫鑫 王澤浩

摘 要：風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與評(píng)估是煤礦企業(yè)開(kāi)展安全生產(chǎn)工作中重要的一步。文中采用作業(yè)危害分析法對(duì)煤礦作業(yè)的安全水平進(jìn)行分析，然而傳統(tǒng)作業(yè)危害分析對(duì)步驟中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估這一步通常是借助風(fēng)險(xiǎn)矩陣進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，當(dāng)需要同時(shí)對(duì)多個(gè)事物的重要度進(jìn)行判斷時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估往往容易出錯(cuò)。為了更準(zhǔn)確的對(duì)煤礦作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，文中基于層次分析法的基本原理，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)矩陣分級(jí)后的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行賦值，將其代入判斷矩陣中，求得矩陣的特征向量和最大特征值再檢驗(yàn)一致性。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)矩陣特征向量可以確定每個(gè)作業(yè)步驟中風(fēng)險(xiǎn)具體的重要程度，使用定性、定量的方法展示兩兩風(fēng)險(xiǎn)之間的重要程度。研究作業(yè)危害分析在煤礦作業(yè)的應(yīng)用，結(jié)合層次分析法，對(duì)多種作業(yè)步驟危險(xiǎn)程度的權(quán)重做出判斷，為選擇眾多風(fēng)險(xiǎn)管理措施時(shí)做出正確決策提供科學(xué)的依據(jù)，幫助決策者選擇最佳方案。

關(guān)鍵詞：煤礦作業(yè);作業(yè)危害分析;層次分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TD 75;X 914 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-9315（2019）05-0775-07

Abstract：The identification and assessment of risks is an important step in the safety production of coal mining enterprises.This paper used the hazard analysis method to analyze the safety level of coal mine operations.The traditional hazard analysis is usually based on the risk matrix for risk grading.When it is necessary to simultaneously assess multiple things，risk assessment is often error-prone when making judgments.In order to evaluate the risk more accurately，and based on the fundamental principle of analytic hierarchy process，this paper assigned values the risks to graded in the risk matrix，and put the values into the judgment matrix to obtain the eigenvector and the maximum eigenvalue of the matrix and then tested the consistency.Through the risk matrix eigenvector，the specific degree of risk in each operation step could be determined，and the importance degree between the two risks was demonstrated by qualitative and quantitative methods.Combined with analytic hierarchy process，the application of hazard analysis in coal mine operations can be used to judge the weight of multiple operational steps，and provide a scientific basis for decision maker to choose the best solution when selecting many risk management measures.

Key words：coal mine operation;operational hazard analysis;analytic hierarchy process

0 引 言

在國(guó)內(nèi)大多數(shù)煤礦作業(yè)中，由于煤礦采面環(huán)境的多變性和技術(shù)的復(fù)雜性，相關(guān)部門(mén)和煤礦企業(yè)若是沒(méi)能建立完善的安全體系、嚴(yán)格的安全制度以及加大在安全防護(hù)措施上面安全成本的投入，那么不安全行為以及不安全狀態(tài)是很難被消除的，從而大大增加了煤礦事故發(fā)生率。所以，在各項(xiàng)煤礦作業(yè)開(kāi)展前，提前發(fā)現(xiàn)并分類(lèi)可能存在的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)是十分重要的。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于煤礦作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)研究較少，劉斌等研究探討了煤礦安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理，建立了煤礦風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)制和預(yù)警機(jī)制，為煤礦安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理提供了一定的參考，但是該研究深入度不夠，缺乏必要的定量計(jì)算[1]。陳立杰等基于安全評(píng)價(jià)對(duì)煤礦企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理提出了管理對(duì)策，是從安全評(píng)價(jià)的角度把煤礦企業(yè)劃分安全等級(jí)，從而根據(jù)這些安全等級(jí)進(jìn)行管理，并提出相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)策，但是該研究理方法單一，實(shí)用性不強(qiáng)[2]。總結(jié)目前對(duì)煤礦作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)的研究，存在著研究深度不足、定量化不足、方法單一和實(shí)用性不強(qiáng)等問(wèn)題，因此煤礦作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)沒(méi)有得到充分的研究，而且結(jié)構(gòu)不夠完善。鑒于此，筆者基于作業(yè)危害分析和層次分析2種方法，通過(guò)2種方法的結(jié)合對(duì)煤礦作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)進(jìn)行了深入的研究，為煤礦企業(yè)在辨識(shí)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，提供了一種方便簡(jiǎn)潔、直觀易懂的方法，在分析各項(xiàng)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)后，能夠使煤礦企業(yè)能夠準(zhǔn)確的采取合適的管控措施來(lái)預(yù)防事故的發(fā)生。事故發(fā)生率降低，那么井下一線工作人員可能產(chǎn)生的傷亡也會(huì)隨之減少。又因其方便簡(jiǎn)潔、直觀易懂的特性使它可以輕易推廣于多種煤礦作業(yè)中，讓一線作業(yè)人員更加清晰的理解作業(yè)中的每個(gè)流程以及明確作業(yè)中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，從而降低事故發(fā)生的可能性。

開(kāi)展安全生產(chǎn)工作，需要著重于風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)步驟。而風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)的關(guān)鍵是使用合適的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)方法和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，保證作業(yè)計(jì)劃開(kāi)展前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并設(shè)置相應(yīng)的管控措施來(lái)解決問(wèn)題[3]。煤礦企業(yè)在進(jìn)行井下作業(yè)之前，開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)評(píng)價(jià)工作時(shí)，首先要保證劃分的作業(yè)步驟是準(zhǔn)確的，合理的[4];其次，對(duì)每個(gè)步驟中存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治?，總結(jié)出其事故類(lèi)型和一旦事故發(fā)生可能造成的損失，并指出可能產(chǎn)生的二次事故;最后，對(duì)目前的風(fēng)險(xiǎn)和當(dāng)前的管控措施進(jìn)行討論，該措施是否將風(fēng)險(xiǎn)降低至企業(yè)可以接受的范圍，若沒(méi)有，就需要進(jìn)一步修改，制定新的管控措施[5]。目前，煤礦企業(yè)采用的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)的方法和理論還不完善和統(tǒng)一[6]。所以辨識(shí)出的風(fēng)險(xiǎn)的重要程度還應(yīng)與實(shí)際作業(yè)環(huán)境相互對(duì)照，進(jìn)行比較修正。

1 AHP-JHA分析方法的提出

JHA分析方法在分析數(shù)據(jù)的記錄和作業(yè)步驟的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估上還存在著一些不完善之處。文中將結(jié)合層次分析法（AHP）的計(jì)算原理和JHA的作業(yè)分析方法，先辨識(shí)風(fēng)險(xiǎn)再使用標(biāo)度賦值法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行賦值，建立判斷矩陣，進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，以此確定影響煤礦作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的主要風(fēng)險(xiǎn)和次要風(fēng)險(xiǎn)等。

1.1 層次分析法（AHP）

在煤礦作業(yè)中，進(jìn)行作業(yè)前危害分析時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)出的風(fēng)險(xiǎn)是通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)矩陣進(jìn)行定性的評(píng)估的，這種評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)通常缺少了可以將其嚴(yán)重程度數(shù)值化的定量的因素[7-8]。在對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估時(shí)，一定要先對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化分析，不然僅僅憑借主觀判斷進(jìn)行定性分析，則會(huì)產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)誤判的可能性。

層次分析法（Analytic Hierarchy Process）是一種將一個(gè)目標(biāo)任務(wù)分解成多個(gè)層次，再將每個(gè)層次定性、定量化的多目標(biāo)決策的數(shù)學(xué)方法[9-11]。該方法在我國(guó)主要應(yīng)用在安全工程、環(huán)境工程方面。

AHP的3個(gè)計(jì)算步驟：首先需要建立層次結(jié)構(gòu)：這是層次分析法（AHP）的運(yùn)算中最為重要的一個(gè)步驟，決策者首先需要把復(fù)雜的工作任務(wù)分解為幾個(gè)合理的子任務(wù)，再將這些子任務(wù)詳細(xì)準(zhǔn)確的分解成不同步驟，以此形成不同的層次。對(duì)這些層次進(jìn)行賦值可以構(gòu)造兩兩比較的判斷矩陣。在賦值這步中，決策者通常按照一定的準(zhǔn)則或者方法：先比較2個(gè)步驟A和B的重要程度，再根據(jù)標(biāo)度或者其他方法對(duì)步驟的重要程度賦予相應(yīng)的數(shù)值[12-15]。根據(jù)矩陣的基礎(chǔ)運(yùn)算可以求得最大特征值和特征向量2個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)。一般求得這2個(gè)數(shù)據(jù)有2種算法：一個(gè)是方根法，另有一個(gè)為和積法。這2種計(jì)算方法求得的特征向量和最大特征值的計(jì)算結(jié)果大體一致，不過(guò)方根法相比和積法，結(jié)果更為準(zhǔn)確。在求得2個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)后，可以借助一致性檢驗(yàn)公式和一致性檢驗(yàn)對(duì)照表對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。通過(guò)準(zhǔn)確的賦值和巧妙運(yùn)用最大特征值和特征向量進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，檢測(cè)出賦值的合理與否，幫助決策者了解自己對(duì)于不同方案重要性程度的權(quán)重判斷是否正確。

1.2 JHA在煤礦應(yīng)用中需要改進(jìn)的環(huán)節(jié)

通過(guò)分析作業(yè)危害分析法（JHA）在煤礦作業(yè)中的應(yīng)用，認(rèn)為該方法還存在以下3個(gè)可改進(jìn)的環(huán)節(jié)。

首先，是分析數(shù)據(jù)記錄工作不完善。煤礦企業(yè)在進(jìn)行JHA分析時(shí)，針對(duì)一些井下事故發(fā)生的頻率以及事故可能導(dǎo)致的嚴(yán)重后果均無(wú)充分詳細(xì)的數(shù)據(jù)記錄。缺少數(shù)據(jù)資料會(huì)導(dǎo)致分析者無(wú)法對(duì)所分析出井下作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的重要程度判斷和分級(jí)。而導(dǎo)致數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料缺少的根本原因在于大部分煤礦企業(yè)并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到統(tǒng)計(jì)工作的重要性[16]。同時(shí)，有部分的煤礦企業(yè)進(jìn)行層次分析法（JHA）分析井下作業(yè)時(shí)，JHA分析小組都是由基層的安全員和井下一線作業(yè)人員組成的，然而事實(shí)上來(lái)看，基層安全人員和一線作業(yè)人員是很難接觸到核心的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資料。

其次，是無(wú)法制定出和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)相對(duì)應(yīng)的管理措施。當(dāng)前很多煤礦企業(yè)制定的安全管理措施是根據(jù)作業(yè)步驟的重要程度來(lái)制定的，而作業(yè)步驟重要程度的判定標(biāo)準(zhǔn)模糊不清。煤礦企業(yè)對(duì)于安全投入是有限的，如果錯(cuò)誤的判斷作業(yè)步驟的重要程度，就可能導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重的后果的作業(yè)步驟因?yàn)闆](méi)有投入足夠的安全監(jiān)管而發(fā)生事故[17-19]。因此正確的判定作業(yè)步驟的重要程度，以此為根據(jù)確定安全投入，制定相應(yīng)的管理措施是十分有必要的。

最后，煤礦企業(yè)沒(méi)有進(jìn)行合理的安全培訓(xùn)。當(dāng)前很多煤礦企業(yè)進(jìn)行安全培訓(xùn)的方法是，直接把作業(yè)危害分析出的數(shù)據(jù)記錄表輸出下發(fā)到井下一線作業(yè)人員的手里。然而，事實(shí)上一線作業(yè)人員很難僅僅通過(guò)一張數(shù)據(jù)記錄表學(xué)習(xí)到與其作業(yè)相對(duì)應(yīng)的安全控制措施，更不用說(shuō)將其良好的應(yīng)用在實(shí)際作業(yè)中了。分析其中的根本原因是，許多煤礦企業(yè)管理層面沒(méi)有認(rèn)識(shí)到作業(yè)危害分析中的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和評(píng)估以及對(duì)應(yīng)的安全管控措施的主要作用針對(duì)管理層在作業(yè)前對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)估[20]。預(yù)估時(shí)，可以讓一線作業(yè)人員參與分析和制定對(duì)策，使得分析結(jié)果更加貼合實(shí)際。

1.3 基于改進(jìn)方法提出AHP-JHA分析方法

根據(jù)以上3個(gè)可以改進(jìn)的環(huán)節(jié)，提出AHP-JHA分析方法。

為解決統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)記錄的問(wèn)題，煤礦企業(yè)在進(jìn)行JHA分析前應(yīng)該做到：明確作業(yè)分析范圍，落實(shí)數(shù)據(jù)記錄責(zé)任制度，保證管理層人員參與JHA分析。確認(rèn)作業(yè)范圍的工作應(yīng)由安全檢查科和各部門(mén)進(jìn)行溝通協(xié)商確定，以方便數(shù)據(jù)的保存、劃分和歸類(lèi)[21]。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)組成專(zhuān)門(mén)的JHA小組。小組人員應(yīng)該礦長(zhǎng)或采區(qū)負(fù)責(zé)人指定，并選取一人專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)做好數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作。以此達(dá)到妥善保管數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)資料和正確劃分工作步驟、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)的目的。

通常情況下JHA中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估這一步是借用風(fēng)險(xiǎn)矩陣或是專(zhuān)家通過(guò)經(jīng)驗(yàn)對(duì)步驟中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。這就需要借助人們的主觀判斷，然而人的主觀判斷在兩兩事物之間進(jìn)行重要程度的判定時(shí)較為準(zhǔn)確，當(dāng)需要同時(shí)對(duì)多個(gè)事物的重要度進(jìn)行判斷時(shí)，往往容易出錯(cuò)[22]。因此，基于層次分析法的基本原理，將對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的賦值代入判斷矩陣中，求得矩陣的特征向量和最大特征值再檢驗(yàn)一致性。如果一致性不合格，則表示賦值不合理，應(yīng)當(dāng)通過(guò)一致性矯正方法進(jìn)行矯正，將個(gè)別賦值不合理的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行重新賦值。如果判斷合理，則可以確定每種風(fēng)險(xiǎn)具體的風(fēng)險(xiǎn)分?jǐn)?shù)，使用定性的、定量的方法，清晰明確的展示兩兩風(fēng)險(xiǎn)之間的重要程度。

煤礦企業(yè)如果需要使用JHA分析結(jié)果對(duì)一線作業(yè)人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，首先需要將JHA的核心原理對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，再將計(jì)算出的數(shù)值或分級(jí)后的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)圖表等簡(jiǎn)單明了的方法進(jìn)行員工安全培訓(xùn)[23]。因此，對(duì)于管理層來(lái)說(shuō)，對(duì)一線作業(yè)人員進(jìn)行的安全培訓(xùn)應(yīng)該是由JHA分析表整理出來(lái)的可視化的、定量定性的圖表。直觀簡(jiǎn)明的告訴井下一線員工各工作步驟的危險(xiǎn)程度及相對(duì)應(yīng)的預(yù)防措施。

1.4 AHP-JHA在煤礦應(yīng)用中的可行性和必要性

安全生產(chǎn)的角度考慮影響煤礦企業(yè)在安全預(yù)防方面的因素，主要是急需解決如何合理配置作業(yè)危害監(jiān)管資源，以達(dá)到有效開(kāi)展作業(yè)危害監(jiān)管工作的目的。作為一種綜合評(píng)價(jià)方法，AHP它能對(duì)方案不同層次的權(quán)重做出判斷，有著能夠幫助人們選擇最佳方案的優(yōu)點(diǎn)，基于這一優(yōu)勢(shì)，將AHP引入到JHA的研究的前景非常廣闊[24]。

2 AHP-JHA分析方法在煤礦作業(yè)中的應(yīng)用實(shí)例 ?為了能全面地開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)工作，選用AHP-JHA分析方法，結(jié)合查閱資料、咨詢(xún)專(zhuān)家等方法，從采面中具有代表性的作業(yè)出發(fā)，辨識(shí)風(fēng)險(xiǎn)、評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)。從綜采工作面的各種作業(yè)中選取設(shè)備檢修作業(yè)中井下更換絞車(chē)開(kāi)關(guān)作業(yè)進(jìn)行AHP-JHA作業(yè)分析。

2.1 井下更換絞車(chē)開(kāi)關(guān)作業(yè)前危害分析

針對(duì)井下更換絞車(chē)開(kāi)關(guān)這一作業(yè)過(guò)程，按作業(yè)步驟的先后順序，將開(kāi)工前準(zhǔn)備工作任務(wù)劃分為2個(gè)工作任務(wù)子領(lǐng)域：確定停電范圍、審批停電工作票，確定工作人員準(zhǔn)備材料工具;將工作過(guò)程劃分為 6個(gè)工作任務(wù)子領(lǐng)域：測(cè)瓦斯?jié)舛?，?lián)系調(diào)度停電，執(zhí)行停送電制度、掛停電牌，驗(yàn)電、放電，拆線、換開(kāi)關(guān)、接線，檢查失爆、完好;將完工后工作任務(wù)劃分為5個(gè)工作任務(wù)子領(lǐng)域：測(cè)瓦斯?jié)舛?，?lián)系調(diào)度送電，試運(yùn)行，清理衛(wèi)生、工具，巡視設(shè)備確認(rèn)運(yùn)行正常后離開(kāi)，見(jiàn)表1.

根據(jù)特征向量W可以進(jìn)行作業(yè)危害步驟排序：A1作業(yè)前確定停電范圍、A3作業(yè)中測(cè)瓦斯?jié)舛取6驗(yàn)電、放電、A8檢查防爆設(shè)備、A13作業(yè)后檢查設(shè)備確認(rèn)運(yùn)行正常>A9作業(yè)后測(cè)瓦斯?jié)舛?gt;A4作業(yè)中聯(lián)系調(diào)度停電、A5執(zhí)行停送電制度掛停電牌、A7拆線、換開(kāi)關(guān)、接線、A10作業(yè)后聯(lián)系調(diào)度送電>A2作業(yè)前確定工作人員、準(zhǔn)備材料工具、A11作業(yè)后設(shè)備試運(yùn)行>A12作業(yè)后清理衛(wèi)生、工具。

結(jié)論：更換井下絞車(chē)開(kāi)關(guān)的作業(yè)中：A2作業(yè)前確定工作人員、準(zhǔn)備材料工具、A11作業(yè)后設(shè)備試運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)程度是A12作業(yè)后清理衛(wèi)生、工具風(fēng)險(xiǎn)程度的2倍;A4作業(yè)中聯(lián)系調(diào)度停電、A5執(zhí)行停送電制度掛停電牌、A7拆線、換開(kāi)關(guān)、接線、A10作業(yè)后聯(lián)系調(diào)度送電的風(fēng)險(xiǎn)程度是A2和A11風(fēng)險(xiǎn)程度的13/9倍;A9作業(yè)后測(cè)瓦斯?jié)舛蕊L(fēng)險(xiǎn)程度是A4，A5，A7和A10步驟風(fēng)險(xiǎn)程度的19/13倍。

3 結(jié) 論

1）文中結(jié)合了層次分析法，在對(duì)具體作業(yè)進(jìn)行作業(yè)危害分析后，通過(guò)建立判斷矩陣，求出特征向量和最大特征值，得出不同風(fēng)險(xiǎn)重要程度的權(quán)重，再對(duì)其進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，可以計(jì)算出估計(jì)偏差值較大的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，再使用一致性矯正方法對(duì)偏差值較大的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)估值進(jìn)行糾正，為最佳的安全管控措施的選擇提供合理的依據(jù)，使其直接適用于實(shí)際的煤礦作業(yè)當(dāng)中。

2）通過(guò)對(duì)作業(yè)危害分析和層次分析法在煤礦的研究，基于JHA改進(jìn)提出了AHP-JHA分析方法，將其應(yīng)用在了井下更換絞車(chē)開(kāi)關(guān)作業(yè)，量化出了作業(yè)中各個(gè)步驟的風(fēng)險(xiǎn)程度。

3）AHP-JHA分析方法會(huì)先分析出該作業(yè)的步驟中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，再對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)通過(guò)層次分析法（AHP）進(jìn)行定性定量的評(píng)價(jià)，對(duì)各步驟的重要程度進(jìn)行排序，確定各作業(yè)步驟的權(quán)重。它能夠把通過(guò)一致性檢驗(yàn)和修正能在一定程度上能減少個(gè)人的主觀錯(cuò)誤，使評(píng)價(jià)更加全面、客觀、科學(xué)化，使監(jiān)管力量的投入比例更加合理化。

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