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某金属矿山采场爆破系统的模糊FMECA 评价
2012-07-12
金属矿山采场爆破作业包括七大事故模式,即早爆、拒爆、迟爆、爆破飞石、爆破震动、冲 击波、炮烟中毒,在对这些危险有害因素进行初步分析的基础上,运用模糊FMECA 方法对某金属 矿山爆破系统进行综合评价,对危险度高的拒爆事故模式建造了事故树,并根据评价和分析的结果提出了相应的预防措施,为金属矿山爆破安全管理提供一定的依据。
黄 金 年 第 期 第 卷 采 矿 工 程 某 金 属 矿 山 采 场 爆 破 系 统 的 模 糊 评 价 凌 申 怀 ,许 梦 国 ,程 勃 ,胡 勇 志 � 武 汉 科 技 大 学 冶 金 矿产 资 源高 效利 用 与 造 块 湖 北省 重 点实 验 室 � 武 汉 安 全 环保 研 究 院 � 摘 要 �金 属 矿 山 采 场 爆 破 作 业 包 括 七大 事 故 模 式 ,即 早 爆 拒 爆 迟 爆 爆 破 飞 石 爆 破 震 动 冲 击 波 炮 烟 中 毒,在 对 这些 危 险 有 害 因 素 进 行 初 步 分 析 的 基 础 上 ,运 用 模 糊 方 法 对 某 金 属 矿 山 爆 破 系统 进 行 综 合 评 价 ,对 危 险 度 高 的 拒 爆 事 故 模 式 建 造 了事 故 树 ,并 根 据 评 价 和 分 析 的 结 果 提 出 了相 应 的 预 防 措 施 ,为 金 属 矿 山 爆 破 安 全 管 理提 供 一 定的 依 据 关 键 词� 爆 破 系统 �模 糊 评 价 �安 全 等 级 � �爆 破 有 害 效 应 中 图 分 类 号 � 文 献 标志 码 � 文 章 编号 � � � 的 技 术 措 施 对爆破 产 生 的 有 害 效应 进 行设 计 和 预 防 , 是 实 现 爆破 安 全 的 重 要 方 面 引 言 在 金 属 矿山 ,爆破 技 术 得 到 广 泛 的 应 用 ,带来 了 良 好 的 经 济 效益 和 社 会 效益 但 是 在 爆破 工 作中 也 本文 将 模 糊 综合 评 价 和 相 结 合 ,对某 金 属 矿山 采 场 爆破 系统 的 安 全 性 作出 评 价 有 很 多 潜 在 的 不 安 全 因 素 ,各 种爆破 事故 时 有 发 生 , 为 了 保 证 爆破 作业 能安 全 进 行,必须 掌 握 一 定 的 爆破 简 介 安 全 技 术 ,严 格 遵 守 爆破 安 全 规程 业 是 整 个 矿山 开 采 的 重 要 环节 ,也 是 物 体 打击 冒 顶 片 帮以 及 爆破 等 多 发 事故 的 作业 环境 所 在 根 据 采 金 属 矿山 采 场 作 故 障 模 式 影 响及 危 害 分 析 法 � , , �,它 是 系统 安 全 中 常 用 的 定 性 兼定 量 的 安 全 分 析 方 法 先 分 析 产 矿作业 事故 发 生 机 理 以 及 安 全 管 理 的 要 求 ,对不 安 全 的 事故 隐 患 进 行分 析 又 是 整 个 开 采 过 程 的 重 中 之 重 品 中 每 个 可 能的 故 障 模 式 并 确 定 其对该 产 品 及 上 层 产 品 所 产 生 的 影 响,然 后 把 每 一 个 故 障 模 式 按 其影 响 的 严 重 程 度,同 时 考 虑故 障 模 式 发 生 概 率 与 故 障 危 害 采 场 作业 系统 按 生 产 工 艺 过 程 可 以 分 为 个 部 分 ,分 别是 �中 深 孔 作业 爆破 作业 顶板 兼改 炮 工 作业 铲 ] 个 子 系统 中 爆破 作业 是 安 全 管 金 属 矿山 采 场 爆破 系统 的 安 全 包 括 程 度予 以 分 类 来 进 行分 析 即 故 障 模 式 影 响分 析 � 在 内 容 上 包 括 个 方 面 , �和 危 害 性 分 析 � [ 运 机 出 矿作业 理 的 重 中 之 重 � 前 者属 定 性 分 析 ,后 者是 在 前 者基 础 上 依据 一 定 数 据 的 定 量 分 析 个 方 面 �一 是 施 工 中 的 操 作安 全 �二是 爆破 产 生 的 有 害 效应 及 其预 防 在 爆破 设 计 与 施 工 中 ,采 取 适 当 收 稿 日 期 � 作者简 介 �凌 申 怀 � �,男 ,湖 北黄 冈 人 ,助 教 ,主 要 从 事金 属 矿山 采 场 安 全 预 警 信 息 系统 及 爆破 安 全 方 面 的 研 究 �武 汉 市 和 平 大 道 号 ,武 汉 科 技 大 学 校 本部 信 箱 , , , , , � � , � � , , , , , � � � � � � � 编辑 �邢 万 芳 � 采 矿 工 程 黄 金 在 本 研究 中 的 基 本 原 理 表 风 险 水 平 分 类 风险 评 价 指 数 风险 水 平 矿山 爆破 系统 的 主 要 事故 模 式 主 要 包 括 早 爆 拒 爆 迟 爆 爆破 飞 石 爆破 震 动 冲 击 波 炮 烟 中 毒等 高 �危 险 � 较 高 �较 危 险 � 中 �临 界 状态 � 较 低 �较 安 全 � 低 �安 全 � 种 综合 考 虑每 一 危 险 的 故 障 模 式 的 严 重 性 和 可 能 性 ,可 以 确 定 危 险 风险 评 价 指 数 并 对风险 水 平 进 行 分 类 ,见 表 和 表 对根 据 风险 评 价 指 数 将 风险 水 平 划 分 �高 ,较 高 ,中 ,较 低 ,低 �,进 而 演变 为 事故 模 式 的 种状态 ,分 别是 �危 险 ,较 危 险 ,临 界 状态 ,较 评 价 步 骤 本研 究 是 对各 个 事故 模 式 的 危 险 性 进 行量 化 ,以 [ ] 便采 取 适 当 的 措 施 ,具 体 步 骤 如 下 �确 定 因 素 集 合 和 评 语 集 合 确 定 模 糊 评 判 矩 阵 �确 定 各 因 素 的 权 重 � 安 全 ,安 全 �,见 表 [ ] 表 危 险 的 严 重 性 等 级 定 义 � 等 级 定 义 灾 难 的 人 员 死 亡 或 系统 报废 严 重 的 中 等 的 轻 微 的 人 员 严 重 受 伤 严 重 职 业 病 或 系统 严 重 损 坏 人 员 中 等 受 伤 轻 度职 业 病 或 系统 中 等 损 坏 � � 确 定 综合 评 判 模 型 ,进 行一 级 和 二级 模 糊 综 合 评 判 轻 于 级 的 损 伤 评 判 结 果 的 清 晰 化 [ ] 表 危 险 风 险 评 价 指 数 定 义 模 糊 在 金 属 矿 山 爆 破 系 统 中 的 实 事故 模 式 发 生 的 可 能性 严 重 性 等 级 际 应 用 灾 难 的 严 重 的 中 等 的 轻 微 的 频 繁 发 生 很 可 能发 生 有 时 发 生 本研 究 以 爆破 系统 的 七 大 事故 模 式 进 行划 分 ,分 别是 早 爆 拒 爆 迟 爆 爆破 飞 石 爆破 震 动 冲 击 波 炮 烟 中 毒等 种 找 出 了 作业 过 程 中 各 事故 模 式 的 诱 导 因 素 事故 影 响以 及 宜 采 取 的 措 施 ,分 析 结 果 见 表 极 少 发 生 不 可 能发 生 表 金 属 矿 山 爆 破 系 统 分 析 事故 模 式 诱 导 因 素 事故 影 响 应 采 取 的 措 施 及 时 对电 爆网 络 进 行调 试 选 择 高 质 量 的 雷 管 电 爆网 路 出 现 故 障 雷 管 质 量 不 可 靠 炸 药 问 题 网 路 拒 爆 网 路 拒 爆 网 路 拒 爆 网 路 拒 爆 网 路 拒 爆 电 雷 管 早 爆 网 路 早 爆 网 路 早 爆 网 路 早 爆 电 雷 管 早 爆 危 岩 体 塌 落 危 岩 体 塌 落 地 应 力 集 中 围 岩 失 稳 拒 早 爆 爆 注重 炸 药 保 养 ,充 填 时 也 要 小心 谨 慎 爆前 进 行起 爆能力 测 试 起 爆电 源问 题 人 员 误操 作 加 强 施 工 人 员 和 相 关 工 种技 术 培 训 爆前 进 行杂 散 电 流 监 测 杂 散 电 流 影 响 发 爆器 出 现 故 障 雷 管 质 量 问 题 炸 药 质 量 问 题 静 电 因 素 爆前 进 行发 爆器 性 能测 试 使 用 抗 杂 散 电 流 的 雷 管 注重 炸 药 的 保 养 金 装药 填 塞 作业 速 度不 要 过 快 合 理 确 定 总药 量 和 分 段 药 量 过 大 合 理 确 定 微 差 时 间 属 总药 量 和 分 段 药 量 过 大 微 差 延 时 时 间选 择 不 合 理 没 有 采 取 必要 的 降 震 措 施 爆破 持 续 时 间太长 矿 山 爆破 震 动 预 裂 爆破 技 术 ,开 挖 减 震 沟 和 隔 震 带 按 实 际 工 程 量 所 需 ,适 量 爆破 起 爆器 材 严 格 检 查 和 测 试 严 格 测 试 炸 药 灵 敏 度 采 场 起 爆器 材 质 量 问 题 人 员 受 伤 爆 破 迟 爆 炸 药 钝感 不 够 灵 敏 人 员 受 伤 人 员 误操 作 爆破 延 迟 加 强 人 员 技 术 培 训 系 统 炸 药 过 期 变 质 或 受 潮 通 风不 完 全 或 通 风时 间过 短 人 员 个 体 防 护 不 够 不 完 全 爆炸 炮 烟 浓 度高 人 员 中 毒 人 员 受 伤 加 强 炸 药 的 质 量 管 理 炮 烟 中 毒 爆破 飞 石 保 证 总通 风量 和 通 风时 间 严 格 检 查 防 护 工 具 装药 量 过 大 合 理 确 定 各 段 起 爆药 量 及 最 大 药 量 加 强 炮 孔 充 填 后 的 检 查 炮 孔 充 填 不 合 格 爆轰 过 度 炮 孔 不 合 格 人 员 受 伤 施 工 质 量 未 达到 设 计 要 求 人 员 未 及 时 撤 出 危 险 区 起 爆药 量 过 大 施 工 人 员 技 术 培 训 和 安 全 教 育 明 确 信 号 意 义 ,合 理 安 排 撤 出 路 线 合 理 计 算 各 段 起 爆药 量 和 最 大 药 量 炮 孔 堵塞 后 专 业 技 术 人 员 检 查 合 理 选 择 微 差 时 间 人 员 受 伤 冲 击 波 炮 孔 堵塞 质 量 不 合 格 微 差 起 爆时 间间隔 选 择 不 合 理 爆轰 过 度 波 叠加 不 够 年 第 期 第 卷 采 矿 工 程 评 价 过 程 中 采 集 原 始 数 据 采 用 了 多 种方 法 ,查 阅 了 矿山 安 全 科 的 相 关 爆破 伤 亡 事故 统 计 资 料,对采 场 爆破 现 场 调 查 ,向 有 关 爆破 工 程 技 术 人 员 询 问 等 ,并 拟 定 了 系统 调 查 问 卷 ,然 后 结 合 一 些 事故 案 例 共 同 发 因 此 ,判 断矩 阵 与 特 征向 量 的 乘积 为 � [ ] � � 掘 作业 过 程 中 可 能的 事故 模 式 设 计 好 的 并 逐 个 登 记 在 上 述 进 而 得 到 判 断矩 阵 的 最 大 特 征值 为 � 表 本研 究 将 七 大 事故 模 式 作为 因 素 层 拒 爆事故 模 式 中 将 电 爆网 路 出 现 故 障 雷 管 质 量 不 可 靠 炸 药 问 题 起 爆电 源问 题 人 员 误操 作作为 二级 指 标,在 评 � � , 计 算 得 � 价 体 系 中 , 分 别表示 危 险 较 危 请 个 专 家 结 合 事故 矩 阵 当 的 一 致 性 指 标 险 临 界 状态 较 安 全 安 全 时 ,平 均 随 即 一 致 性 指 标 模 式 发 生 的 频 率 和 严 重 度按 表 和 表 进 行打分 其中 对 电 爆网 路 出 现 故 障 位 专 家 进 行打分 , 分 值 落 在 危 险 区 域 较 危 险 区 域 临 界 状态 区 域 较 安 全 区 域 安 全 区 域 的 专 家 人 数 分 别为 有 则 用 故 矩 阵 结 果 可 以 被 接 受 ,求 得 的 权 重 值 可 以 使 从 而 得 到 拒 爆事故 模 式 的 权 重 为 � 人 人 人 人 人 , 对此 结 果 进 行归 一 化 ,得 到 隶 属 度为 �,同 理 可 得 其他 个 诱 [ ] � , , , 导 因 素 的 隶 属 度,按 层次 分 析 法 确 定 权 重 ,再 量 化 拒           爆事故 模 式 的 风险 等 级 水 平 具 体 过 程 如 下 �           模 糊 矩 阵 ,     [ ] 最 大 ,根 据 隶 属 度最 大 原 则 ,拒 爆     可 知 事故 模 式 属 较 危 险 等 级 ,必须 采 取 一 定 措 施         根 据 此 方 法 可 以 得 到 整 个 爆破 系统 的 安 全 状况 , 权 重 为 �[ 判 断矩 阵 � �   ]   综合 该 权 重 和 模 糊 矩 阵 可 得 到 爆破 系统 的 权 重   计 算 为 � [ 按 乘积 方 根 法 计 算 权 重 �先 按 行将 各 元 素 连 乘并 次 方 ,再 进 行归 一 化 ,即 求 得 最 大 特 征值 所 对应 开 的 特 征向 量 , 再 检 验 矩 阵 的 最 大 特 征值 是 否满 足                   [ ] 要 求 各 行元 素 的 几 何 平 均 值 计 算 为 � , , , � ] ( ) � � � 式 中 � 为 判 断矩 阵 中 的 元 素 可 得 计 算 结 果 为 �       [ ] [ ] 将 � , , , �归 一 化 即 得 最 大 特 征值 所 可 知 最 大 ,根 据 隶 属 度最 大 原 则 ,整 个 对应 的 特 征向 量 � 爆破 系统 属 于 较 危 险 等 级 ,必须 采 取 一 定 措 施 � , , , � � � 用 分 析 拒 爆 事 故 模 式 可 得 计 算 结 果 � ] [ 拒 爆属 于 较 危 险 事 故 模 式 , 用 故 障 树 分 析 法 � 进 行 分 析 , 能 找 出 引 发 � , 采 矿 工 程 黄 金 事故 的 各 个 底 事 件 , 可 进 一 步 采 取 预 防 措 施 � 见 �必须 对爆破 器 材 采 取 有 效的 防 水 防 潮 措 施 图 � �用 能力 足 够 的 发 爆器 并 保 持 其完 好 ,及 时 更 根 据 对拒 爆事故 树 结 构 重 要 度分 析 ,为 防 止 拒 爆 事故 发 生 ,宜 采 取 以 下 预 防 措 施 � 使 用 前 ,严 格 检 查 爆破 雷 管 和 炸 药 ,选 择 同 一 新 电 池 �按 规定 装药 ,防 止 损 伤 和 折 断雷 管 脚 线 � �仔细 检 查 发 爆器 母 线 脚 线 之 间的 联 接 ,防 生 产 厂 家 同 一 批 次 同 一 生 产 日 期 的 爆破 器 材 ,每 次 爆破 前 精 心 试 验 和 测 定 其性 能好 坏 止 错联 或 漏 联 �认 真 做 好 爆破 作业 人 员 的 培 训 考 核 工 作 �炮 孔 装药 和 充 填 工 作由 技 术 人 员 现 场 监 督 � 测 试 电 爆线 路 的 电 阻 值 是 否与 设 计 值 相 符 , 误差 应 小于 ,必要 时 用 复 式 起 爆线 路 施 工 图 拒 爆 事 故 树 孔 � � 确 定 合 理 爆 破 参 数 , 如 装 药 长 度, 回 填 长 爆 破 系 统 各 事 故 模 式 应 采 取 的 安 全 措 施 度等 拒 爆 �使 用 低 爆速 低 密 度炸 药 ,采 取 不 耦 合 装药 迟 爆 � 在 管 理 上 要 对爆破 器 材 采 取 有 效防 水 防 潮 措 施 �严 格 检 查 雷 管 的 起 爆力 度和 导 火 索 的 质 量 �对炸 药 的 灵 敏 度进 行检 查 � � 雷 管 和 炸 药 在 选 择 时 要 遵 循 三 同 原 则 加 强 对 爆 破 作 业 相 关 人 员 做 好 安 全 培 训 炮 烟 中 毒 工 作 �定 期 检 验 炸 药 质 量 ,注意 防 水 防 潮 �加 强 通 风和 爆破 有 害 气 体 的 检 测 ,人 员 必须 � 经 常 检 测 发 爆器 性 能 早 爆 等 到 有 毒气 体 稀释 至 允 许 的 浓 度以 下 才 能返 回 工 作 面 ,另 外 井 下 人 员 应 在 上 风方 向 � 尽 量 缩 小爆破 网 路 圈定 的 尺 寸 面 积 � 及 时 处理 盲 炮 ,不 要 从 炮 眼中 取 出 引 药 或 从 �加 强 人 员 个 体 防 护 和 增 加 爆后 停 待 时 间 �尽 量 采 用 零 氧 平 衡 或 接 近 零 氧 平 衡 炸 药 爆 破 飞 石 引 药 中 拉 雷 管 ,以 免 爆炸 � 经 常 测 定 爆区 内 的 杂 散 电 流 ,做 好 绝 缘 工 作, 防 止 电 雷 管 脚 线 或 起 爆线 裸 露 接 地 ,采 用 屏 蔽 线 连 接 爆破 网 路 ,采 用 抗 杂 散 电 流 雷 管 �提 高 堵塞 质 量 ,要 密 实 连 续 ,堵塞 物 中 不 允 许 夹 杂 碎 石 保 证 适 量 的 堵塞 长 度 � 加 工 药 包 装药 时 ,应 用 木 质 工 具 ,严 禁 用 铁 �控 制 前 排 炮 孔 抵 抗 线 不 能过 小 �合 理 确 定 起 爆顺序和 间隔 时 间 冲 击 波 制 工 具 � 人 员 撤 离危 险 区 后 才 能开 始 对发 爆器 充 电 爆 破 震 动 �保 证 合 理 的 堵塞 长 度和 堵塞 质 量 �合 理 选 择 微 差 起 爆方 案 和 微 差 间隔 时 间,利 用 爆炸 冲 击 波 相 互 叠加 来 削弱 其危 害 �通 过 设 置 阻 波 墙等 阻 波 屏 障 或 其他 柔 性 屏 障 来 限制 或 降 低 空 气 冲 击 波 的 危 害 � � 合 理 确 定 微 差 毫秒间隔 时 间和 起 爆方 案 在 满 足 需 要 的 前 提 下 控 制 炸 药 单 耗 总装药 量 单 响最 大 药 量 采 用 预 裂 爆破 ,开 挖 减 震 沟 和 隔 震 带�预 裂 炮 � 年 第 期 第 卷 采 矿 工 程 彻 执 行 爆破 安 全 规程 属 矿山 安 全 规程 和 金 属 非 金 结 语 ,加 强 相 关 人 员 的 模 糊 方 法 是 一 种将 定 性 和 定 量 相 结 合 安 全 培 训 ,掌 握 相 关 爆破 技 术 ,避免 事故 发 生 的 系统 安 全 评 价 方 法 ,能使 评 价 更 加 全 面 客 观 科 学 参 考 文 [ 献 ] [ [ [ [ ] ] ] ] 刘 振 平 ,许 梦 国 ,吴 璇 ,等 金 属 矿山 采 矿作业 安 全 预 警 系统 的 实 施 [ ] 矿业 安 全 与 环保 , � �� 技 术 及 其应 用 [ ] 北京 �国 防 工 业 出 版 化 本研 究 利 用 模 糊 方 法 对某 金 属 矿山 采 场 爆破 系统 进 行评 价 ,并 对较 危 险 的 拒 爆事故 模 式 建 造 事故 树 进 行重 点分 析 ,最 后 对爆破 系统 七 大 事故 模 式 提 出 相 应 的 预 防 措 施 ,供 矿山 的 爆破 安 全 管 理 参 康 锐 ,石 荣 德 社 , 杨 伦 标,高 英 仪 模 糊 数 学 原 理 及 应 用 [ 学 出 版社 , ] 广 州 �华 南 理 工 大 考 爆破 安 全 管 理 工 作是 一 项 重 要 的 技 术 工 作,例 如 叶 义 成 ,柯 丽 华 系统 综合 评 价 技 术 及 其应 用 [ 工 业 出 版社 , ] 北京 �冶 金 杂 电 预 防 地 震 效应 监 测 安 全 距 离的 设 计 等 ,有 很 强 的 技 术 性 和 科 研 性 在 爆破 安 全 管 理 中 必须 认 真 贯 , , , � , � , � � , , , � , , , , , � � � � � 编辑 �邢 万 芳 � 黄 金 科 技 新 书 简 介 为 促 进 黄 金 精 炼 技 术 的 科 技 创 新 和 发 展 ,提 高 黄 金 精 炼 工 艺 的 自 动化 程 度,实 现 黄 金 精 炼 环保 型 生 产 ,使 黄 金 产 品 质 量 更 好 地 适 应 黄 金 市 场 的 需 要 , 首 届全 国 黄 金 精 炼 学 术 研 讨 会 论 文 集 月 出 版 本 论 文 集 选 择 收 集 了 国 内 具 有 代 表性 的 黄 金 精 炼 工 艺 ,每 篇 论 文 都 是 出 自 专 家 学 者 各 企业 生 产 和 管 理 一 线 的 科 研 技 术 人 员 之 手 ,是 近 年 来 黄 金 精 炼 方 面 科 研 技 术 成 果 的 真 实 反 映 ,代 表着现 代 中 国 黄 金 精 炼 的 技 术 水 平 论 文 可 读性 强 ,实 用 价 值 较 高 每 本定 价 � 全 国 黄 金 矿山 技 术 交 流 会 论 文 集 篇 ,这 些 论 文 出 自 从 事黄 金 矿山 企业 管 理 科 研 生 产 技 术 人 员 之 手 于 年 本 元 于 年 月 出 版 本论 文 集 选 择 收 集 了 黄 金 矿山 生 产 技 术 论 文 论 文 内 容 汇 总展 示 了 近 年 来 国 内 黄 金 矿山 企业 管 理 地 质 及 测 量 采 矿及 矿山 机 械 自 动化 选 矿与 冶 炼 金 银 测 试 分 析 安 全 生 产 及 环境 保 护 方 面 所 取 得 的 科 研 成 果 新 方 法 新 技 术 新 工 艺 新 设 备,反 映 了 黄 金 矿山 科 研 生 产 的 创 新 与 发 展 ,代 表着当 前 黄 金 矿山 技 术 水 平 全 国 黄 金 �有 色 金 属 �矿山 生 产 新 技 术 新 产 品 学 术 交 流 会 论 文 集 收 集 了 具 有 代 表性 的 论 文 篇 ,这 些 论 文 内 容 涵 盖 了 黄 金 �有 色 金 属 � 矿山 企业 管 理 地 质 采 矿 机 电 自 动 选 矿 冶 金 环保 及 金 银 测 试 分 析 等 领 域 的 科 研 成 果 ,展 示 了 近 几 年 来 涌 现 出 的 环保 节 能 高 效型 新 技 术 新 工 艺 新 设 备 每 本定 价 � 元 每 本定 价 � 元 于 年 月 出 版 本论 文 集 选 择 化 欢 迎广 大 订 阅 者来 电 来 函 联 系 地 址 �吉 林 省 长 春 市 南 湖 大 路 电 话 � 号 黄 金 杂 志 社 发 行部 邮 编� 传真 � 电 子 信 箱 �
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