淺談事故樹在地質(zhì)鉆探高處墜落事故預(yù)防中的應(yīng)用

于　冬

（河北省保定地質(zhì)工程勘查院，河北保定071051）

淺談事故樹在地質(zhì)鉆探高處墜落事故預(yù)防中的應(yīng)用

于冬*

（河北省保定地質(zhì)工程勘查院，河北保定071051）

野外地質(zhì)鉆探工程是地質(zhì)勘查工程的重要組成部分，由于工程機(jī)場(chǎng)常常處于地形險(xiǎn)峻、氣候多變、人煙稀少、交通不便的地區(qū)，作業(yè)工人由于生理、心理及環(huán)境等影響因素造成安全生產(chǎn)事故的幾率較高，因此野外地質(zhì)鉆探既是地勘工程的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。通過對(duì)野外鉆探過程中發(fā)生率較高的高處墜落事故應(yīng)用事故樹分析法對(duì)事故致因因素進(jìn)行分析，從而有針對(duì)性地提出避免鉆探工程高處墜落事故的預(yù)防措施。

鉆探工程；事故樹；預(yù)防

從事地質(zhì)鉆探工程的基層隊(duì)伍，由于其生產(chǎn)特性常具有點(diǎn)多、面廣、從業(yè)環(huán)境惡劣、人員及裝備投人量大等特點(diǎn)，使得其安全生產(chǎn)管理難度大，從業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高，因而備受上級(jí)單位和社會(huì)的特別關(guān)注。有資料顯示，鉆探工程主要的事故類型是高處墜落和物體打擊，占傷亡事故發(fā)生總數(shù)的60%以上，本文對(duì)鉆探工程中易發(fā)生的高處墜落事故進(jìn)行分析，進(jìn)而提出安全對(duì)策措施，供業(yè)內(nèi)人士參考。

1　事故樹分析法簡(jiǎn)介

事故樹分析（Fault Tree Analysis，簡(jiǎn)稱FTA）又稱故障樹分析，是安全系統(tǒng)工程最重要的分析方法之一。

事故樹是從結(jié)果到原因描繪事故發(fā)生的有向邏輯樹。它形似倒立的樹，樹中的節(jié)點(diǎn)具有邏輯判別性質(zhì)。樹“根部”頂點(diǎn)節(jié)點(diǎn)表示系統(tǒng)某一事故，樹“梢”底部節(jié)點(diǎn)表示事故發(fā)生的基本原因，樹的“樹叉”中間節(jié)點(diǎn)表示由基本原因促成的事故結(jié)果，又是系統(tǒng)事故的中間原因。事故因果關(guān)系的不同性質(zhì)用不同的邏輯門表示。這樣畫成的一個(gè)“樹”用來描述某種事故發(fā)生的因果關(guān)系，稱之為事故樹。

事故樹分析邏輯性強(qiáng)，靈活性高，適應(yīng)范圍廣，既能找到引起事故的直接原因，又能揭示事故發(fā)生的潛在原因，既可定性分析，又可定量分析。事故樹分析用來分析事故，特別是重大惡性事故的因果關(guān)系。

事故樹分析的步驟如下：①熟悉系統(tǒng)；②確定頂上事件；③繪制事故樹；④定性分析及定量分析；⑤制定安全對(duì)策。

2　地質(zhì)鉆探工程高處墜落事故樹分析

（1）地質(zhì)鉆探工程簡(jiǎn)介。地質(zhì)鉆探是利用一定的鉆探機(jī)械設(shè)備和工藝取得地表以下巖礦芯，為地質(zhì)和礦產(chǎn)資源參數(shù)做出可靠評(píng)價(jià)的一項(xiàng)地質(zhì)工程。鉆探設(shè)備主要包括鉆塔、動(dòng)力機(jī)、鉆機(jī)、泥漿泵、鉆桿、鉆頭等。鉆塔是具有一定高度和跨度的金屬桁架，分為天車、塔身主體、二層臺(tái)、起塔架、副腿、底盤等6個(gè)主要部分。

（2）鉆探工程高處墜落。根據(jù)《高處作業(yè)分級(jí)》（GB/T3608-2008）的規(guī)定，凡墜落高度基準(zhǔn)面2m以上（含2m）有可能墜落的高處進(jìn)行的作業(yè)，均稱為高處作業(yè)。鉆探工程中高處墜落主要發(fā)生于鉆塔安裝、拆卸、維護(hù)等高處作業(yè)時(shí)，我國相當(dāng)一部分地勘單位從建國初期至今仍沿用四角鐵（或管型）鉆塔，雖然具有穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，但是重量大、懸空作業(yè)危險(xiǎn)性大，分層攀登，逐件組裝，安裝拆卸效率低，人身墜落傷亡事故較多。

（3）鉆探工程高處墜落事故樹。從事故致因理論中的軌跡交叉論觀點(diǎn)來看，任何事故發(fā)生的直接原因在于人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)在時(shí)間及空間上發(fā)生“撞車”而造成，該事故樹的基本事件不外乎二者。具體基本事件為筆者結(jié)合鉆探工程鉆塔高處作業(yè)實(shí)際情形總結(jié)歸納。

依筆者安全管理工作經(jīng)驗(yàn)，站在高處作業(yè)的人員比在地面工作的人員安全防范心理普遍要高，高處作業(yè)的人員在雙腳失穩(wěn)、失重等突發(fā)情況之下雙手會(huì)下意識(shí)地做出防護(hù)措施，或抓、或扶、或推、或擋身邊固著物等動(dòng)作。

圖1　鉆塔高處墜落事故樹

（4）鉆探工程高處墜落事故樹定性定量分析：

①由已繪制出的事故樹進(jìn)行最小割集計(jì)算：

T=M1M2=（X1+X2+X3）（X6+X7+X8+X9+X10+X11+ X12+X13+X4+X5+X14+X15+X16+X17）（X19+X20+X21+X18+ X22+X23+X24）

將上式充分展開，得到294組最小割集，每組最小割集代表頂上事件T的一個(gè)發(fā)生路徑，294組割集就說明墜落事故發(fā)生有294種路徑，每個(gè)基本事件在這294種發(fā)生路徑中出現(xiàn)的頻率程度即為該基本事件在墜落事故發(fā)生中的重要程度。

②基本事件在高處墜落事故中結(jié)構(gòu)重要度計(jì)算：結(jié)構(gòu)重要度反映了一個(gè)基本事件對(duì)頂上事件發(fā)生的貢獻(xiàn)大小的度量。其意義在于按照基本事件對(duì)頂上事件發(fā)生的影響程度大小來排隊(duì)，這對(duì)預(yù)防措施的采取是十分有用的。

結(jié)構(gòu)重要度近似計(jì)算公式為：

式中：I（i）——第i個(gè)事件的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)；

xi——第i個(gè)基本事件；

kj——第j個(gè)最小割集；

Nj——第i個(gè)基本事件所在的kj的基本事件總數(shù)。

經(jīng)計(jì)算，各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度排序?yàn)椋?/p>

I［X1］=I［X2］=I［X3］＞I［X18］=I［X19］=I［X20］=I［X21］=I ［X22］=I［X23］=I［X24］＞I［X4］=I［X5］=I［X6］=I［X7］=I［X8］=I ［X9］=I［X10］=I［X11］=I［X12］=I［X13］=I［X14］=I［X15］=I［X16］=I ［X17］

（5）鉆探工程高處墜落事故原因分析：上述分析鉆探工程高處墜落事故發(fā)生可能路徑有294種，綜合歸納其原因，大致有以下幾點(diǎn)：

①人的不安全行為：野外地質(zhì)施工，由于氣候惡劣，工期緊等客觀原因，造成搶時(shí)間、爭(zhēng)分奪秒倉促上陣等情況，工人容易忽視安全，進(jìn)行諸如穿硬底鞋、拖鞋或赤腳等作業(yè)情況；氣候變幻無常，上塔前艷陽高照，上塔后陰霾密布、狂風(fēng)大作，或夜間作業(yè)等不良環(huán)境造成人員視覺受限；超時(shí)、超負(fù)荷作業(yè)；安全帶非正常使用等。

②物的不安全狀態(tài)：專職安全員失職，未進(jìn)行施工前巡檢，或巡檢工作走過場(chǎng)，未發(fā)現(xiàn)作業(yè)對(duì)象存在的安全隱患并及時(shí)整改，如存在塔上踏步或平臺(tái)損壞、安裝不合格、高處作業(yè)人員拋擲結(jié)構(gòu)件、未設(shè)安全網(wǎng)、安全護(hù)欄失效等。

③人員培訓(xùn)不足：使用非熟練工，未進(jìn)行安全生產(chǎn)“三級(jí)教育”，未進(jìn)行作業(yè)培訓(xùn)，非持證上崗，人員自我安全防護(hù)意識(shí)薄弱，冒險(xiǎn)懸空作業(yè)，遠(yuǎn)離固著物，伸手未及。

3　事故樹的最小徑集求解及鉆塔高處墜落事故預(yù)防

3.1最小徑集求解

將圖1事故樹中的或門轉(zhuǎn)換為與門，與門轉(zhuǎn)換為或門，各基本事件轉(zhuǎn)換為“不發(fā)生”，可將事故樹轉(zhuǎn)換為事故“不發(fā)生”的成功樹。對(duì)成功樹求解最小徑集，可以得出預(yù)防事故發(fā)生的各種可能方案。

成功樹求解：

T=M1+M2=X1X2X3+X6X7X8X9X10X11X12X13X4X5X14X15X16X17X19X20X21X18X22X23X24

最小徑集數(shù)量有3組：

P1=｛X1，X2，X3｝

P2=｛X18，X19，X20，X21，X22，X23，X24｝

P3=｛X4，X5，X6，X7，X8，X9，X10，X11，X12，X13，X14，X15，X16，X17｝

3.2鉆塔高處墜落事故預(yù)防

最小徑集的獲得，能夠清楚地發(fā)現(xiàn)預(yù)防頂上事件（墜落事故）的控制途徑，上述分析得出3組最小徑集，代表預(yù)防墜落事故發(fā)生可以采取3種組合措施。但是3組最小徑集遠(yuǎn)小于294組最小割集。且徑集P2與徑集P3中基本事件過多，因此控制事故發(fā)生存在較大難度，對(duì)此，筆者提出以下幾點(diǎn)預(yù)防事故的建議：

（1）提升上塔作業(yè)人員安全意識(shí)。除了對(duì)新入行工人進(jìn)行必要的“三級(jí)安全教育”及每年定期安全培訓(xùn)之外，還要堅(jiān)持做到不定期地進(jìn)行安全意識(shí)提升訓(xùn)練，禁止未經(jīng)“三級(jí)教育”的新工人上塔作業(yè)，對(duì)登高作業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)，取得登高作業(yè)許可證，持證上崗。從主觀上杜絕違章作業(yè)造成的高處墜落事故。使工人的安全思想由被動(dòng)的“要我安全”轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的“我要安全”。

關(guān)鍵作業(yè)面安排熟練工人作業(yè)，避免冒險(xiǎn)懸空作業(yè)，避免超出臂長(zhǎng)距離的可抓取的固著物作業(yè)，盡量避免失手墜落的可能，高處墜落瞬間手的作用不可小覷，關(guān)鍵時(shí)刻只要抓對(duì)了固著物可以避免墜落發(fā)生。

（2）強(qiáng)化安全技術(shù)措施。淘汰落后的鉆塔、超期服役的鉆塔，或改造安全設(shè)施有缺陷的鉆塔。嚴(yán)格執(zhí)行《鉆探安全規(guī)程》要求。鉆塔工作臺(tái)，應(yīng)安裝可靠防護(hù)欄桿。防護(hù)欄桿高度應(yīng)大于1.2m，木質(zhì)踏板厚度應(yīng)大于50mm或采用防滑鋼板。塔梯應(yīng)堅(jiān)固、可靠；梯階間距應(yīng)小于400mm，坡度小于75°?；顒?dòng)工作臺(tái)每次準(zhǔn)乘一人。乘工作臺(tái)高空作業(yè)時(shí)，應(yīng)先閉鎖手動(dòng)制動(dòng)裝置后方可進(jìn)行作業(yè)。合格設(shè)置安全網(wǎng)。

另外，有條件的鉆探單位可以購置先進(jìn)的鉆探機(jī)具，例如采購進(jìn)口現(xiàn)代鉆機(jī)，不需設(shè)置鉆塔，從根本上杜絕鉆塔高處墜落事故的發(fā)生。

（3）強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)安全管理。安裝、拆卸鉆塔應(yīng)在安裝隊(duì)長(zhǎng)或機(jī)長(zhǎng)統(tǒng)一指揮下進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)配置專職安全員，進(jìn)行班前安全檢查，包括作業(yè)環(huán)境檢查和安全防護(hù)器具檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處理隱患。作業(yè)人員要合理安排，嚴(yán)格按鉆探操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè)，塔上塔下不得同時(shí)作業(yè)。進(jìn)入機(jī)場(chǎng)應(yīng)按規(guī)定穿戴工作服、工作鞋、安全帽，不得赤腳或穿拖鞋，塔上作業(yè)應(yīng)按規(guī)定使用安全帶，禁止穿帶釘子或者硬底鞋上塔作業(yè)。拆鉆塔應(yīng)鋪設(shè)工作臺(tái)板，塔板臺(tái)板長(zhǎng)度、厚度應(yīng)符合安全要求。堅(jiān)決杜絕在夜間及5級(jí)以上大風(fēng)、雷雨、霧、雪惡劣天氣情況下進(jìn)行施工作業(yè)，減少惡劣作業(yè)環(huán)境對(duì)作業(yè)人員的干擾，從而確保作業(yè)人員的人身安全。另外，對(duì)于作業(yè)使用的工具、設(shè)備還要進(jìn)行定期的安全檢查，減少作業(yè)人員受傷后墜落事故的發(fā)生。

4　結(jié)語

本文結(jié)合野外地質(zhì)勘探工程鉆塔高處作業(yè)實(shí)際情況，應(yīng)用安全系統(tǒng)工程理論中的事故樹分析方法，盡可能地分析出可能導(dǎo)致高處墜落的基本事件，繪制事故樹，對(duì)其最小割集和最小徑集進(jìn)行求解，確定導(dǎo)致事故發(fā)生的關(guān)鍵因素，相應(yīng)地提出預(yù)防對(duì)策措施。本文未對(duì)事故樹進(jìn)行精確的概率計(jì)算，若能獲得可靠的基本事件發(fā)生概率，可以獲得預(yù)防事故的較為精確的分析結(jié)果，必將會(huì)對(duì)野外地勘的安全管理工作起到更好的推動(dòng)作用。

［1］張景林，崔國璋.安全系統(tǒng)工程［M］.煤炭工業(yè)出版社，2002.

［2］覃家海.地質(zhì)勘探安全規(guī)程讀本［M］.煤炭工業(yè)出版社，2005.

［3］李艷霞，等.事故樹結(jié)構(gòu)重要度求解方法研究探討［J］.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2012，8（5）：107-110.

TU711

A

1004-5716（2016）06-0036-03

2015-06-15

2015-06-17

于冬（1980-），男（漢族），河北保定人，工程師，現(xiàn)從事礦山、地質(zhì)安全評(píng)價(jià)及管理工作。