煤礦險兆事件風(fēng)險評價指標(biāo)及分級方法

田水承，樊夢琰，韓 旭，孟少聰，周潤康

(1.西安科技大學(xué) 安全科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710054；2.西部礦井開采及災(zāi)害防治教育部重點實驗室，陜西 西安 710054)

煤礦是我國典型的高危生產(chǎn)場所，雖然近年來，我國煤炭行業(yè)百萬噸死亡率持續(xù)下降，但安全生產(chǎn)形勢依然嚴(yán)峻。為了預(yù)防煤礦事故的發(fā)生，險兆事件管理概念逐漸被引入煤炭行業(yè)，Herbert William Heinrich提出事故金字塔的1∶29∶300中300的無傷害事故，是最早被界定的險兆事件[1]；趙志海認(rèn)為險兆事件即是未遂事件[2]；于觀華等對煤礦險兆事件概念重新進(jìn)行了界定，并基于三類危險源建立了瓦斯爆炸安全評價指標(biāo)體系[3-4]；田水承等將因缺少某些條件或偶然性使原本可能發(fā)生的煤礦事故并未發(fā)生，僅產(chǎn)生無傷無損或輕微損失、傷害的事件稱為險兆事件[5]。

針對風(fēng)險評價指標(biāo)及分級標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量研究，徐東超等依據(jù)SMART原則，建立了井噴風(fēng)險預(yù)警分級評價指標(biāo)及分級標(biāo)準(zhǔn)[6]；黃宇欣運用德爾菲法和問卷調(diào)查法篩選指標(biāo),建立了四類事故隱患風(fēng)險評估指標(biāo)體系[7]；雷剛等運用LEC結(jié)合安全檢查表法及風(fēng)險矩陣對礦山通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了安全風(fēng)險綜合評估分級[8]；周銘軒等利用模糊數(shù)學(xué)方法建立了煤礦安全綜合評價模型[9]；趙志國通過分析煤礦安全狀態(tài)，構(gòu)建了煤礦安全狀態(tài)評價指標(biāo)體系[10]。然而，目前尚未有人對煤礦險兆事件進(jìn)行分級研究，為了提高管理效率，筆者針對煤礦險兆事件建立風(fēng)險評價指標(biāo)并提出分級方法，企業(yè)可根據(jù)不同等級有針對性地提出預(yù)防和管控措施，將會極大地減少人力物力等資源的浪費，降低煤礦事故的發(fā)生率，實現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的管理目標(biāo)。

1 煤礦險兆事件評價指標(biāo)體系

筆者依據(jù)扎根理論，通過研究相關(guān)文獻(xiàn)和典型案例、現(xiàn)場訪談獲取原始資料并對其分析，利用開放性譯碼、主軸譯碼、選擇性譯碼進(jìn)行概念提取、確定范疇，并進(jìn)行理論飽和性檢驗，最后建立煤礦險兆事件風(fēng)險指標(biāo)體系[11]。

1.1 開放性譯碼

選取煤礦安全管理者、基層工作者等多崗位人員，圍繞“你知道什么是險兆事件嗎？”“你認(rèn)為影響險兆事件的主要因素有哪些？”等主題開展訪談，整理歸納所獲取的答案，進(jìn)行概念化和范疇化，得到開放性譯碼如表1所示[12]。同時收集50起煤礦險兆事件案例，用70%的案例進(jìn)行開放性譯碼。

表1 開放性譯碼(節(jié)選)

1.2 主軸譯碼

基于開放性譯碼進(jìn)行主軸譯碼，開放性譯碼所得的概念與范疇相互獨立，需要進(jìn)一步分析其性質(zhì)與維度，根據(jù)不同范疇的概念關(guān)系與邏輯次序重新歸類，最終總結(jié)得到主軸譯碼如表2所示。

表2 主軸譯碼

1.3 選擇性譯碼

選擇性譯碼基于主軸譯碼，選擇具有一定類屬關(guān)聯(lián)的范疇和主范疇，構(gòu)建精簡的理論框架，識別出能夠概括統(tǒng)領(lǐng)所有范疇的核心范疇，最后確定人為自身因素等5個核心范疇，如表3所示。

表3 選擇性譯碼分析結(jié)果

1.4 理論飽和性檢驗

理論飽和是指用新資料對確定的范疇進(jìn)行檢驗，直到不再出現(xiàn)新代碼和類屬，其是扎根理論停止采樣的標(biāo)準(zhǔn)[13]。利用剩余30%的案例重新編碼，所得新范疇均未能影響已生成的主范疇和核心范疇，或編碼結(jié)果未發(fā)現(xiàn)新范疇，因此理論類屬達(dá)到飽和，核心范疇達(dá)到相對準(zhǔn)確，故停止采樣，理論飽和性檢驗通過[14]。

1.5 評價指標(biāo)體系的構(gòu)建

通過開放性譯碼、主軸譯碼、選擇性譯碼，以及理論飽和性檢驗獲得24個主范疇和5個核心范疇，構(gòu)建了煤礦險兆事件風(fēng)險評價指標(biāo)體系，如圖1所示。

圖1 煤礦險兆事件風(fēng)險評價指標(biāo)體系

2 煤礦險兆事件風(fēng)險分級

2.1 評價指標(biāo)量化

構(gòu)建的煤礦險兆事件風(fēng)險評價指標(biāo)體系包含定量指標(biāo)和定性指標(biāo)。因此，需要采取不同的方法將這些指標(biāo)進(jìn)行量化處理。

1)定量指標(biāo)量化方法

通過對相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行分析，以及對大量煤礦數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，得到各定量指標(biāo)計算公式，如表4 所示。

表4 各定量指標(biāo)計算公式

2)定性指標(biāo)量化方法

筆者采用德爾菲法對剩余的定性指標(biāo)進(jìn)行量化，專家根據(jù)評估對象的實際情況，結(jié)合相關(guān)規(guī)定和經(jīng)驗給出語言性決策評語集，如{優(yōu)秀，良好，中等，較差}，對應(yīng)的風(fēng)險指數(shù)分別是1.0、3.6、6.3、9.0，數(shù)值越大則風(fēng)險程度越高。

3)量化結(jié)果

通過對煤礦險兆事件風(fēng)險評價指標(biāo)進(jìn)行分析，又依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》《礦井水文地質(zhì)規(guī)程》《機(jī)械設(shè)備防護(hù)安全要求》等相關(guān)規(guī)范及各學(xué)者對煤礦大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計所得建議，最終得到各評價指標(biāo)量化值，結(jié)果如表5所示。

表5 險兆事件各評價指標(biāo)量化值

2.2 評價指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)權(quán)重是指各個指標(biāo)在所有指標(biāo)整體中所占價值比例及相對重要性量化值[15]。筆者采用改進(jìn)層次分析法(IAHP)確定24個指標(biāo)權(quán)重。IAHP法是目前可對非定量事件進(jìn)行層次化整理，并綜合人們主觀判斷，使思維數(shù)學(xué)化、定量化的主流方法[16]，適合本文研究。

2.2.1 權(quán)重計算方法

1)構(gòu)造比較矩陣，設(shè):

(1)

式中Aij為第i個因素相對于第j個因素的重要度。

比較矩陣如下:

(2)

2)計算重要性序數(shù)ri

(3)

式中ri為第i行各元素之和。

3)確定判斷矩陣

(4)

式中:rmax=max(ri)；rmin=min(ri)；km=rmax/rmin。

4)求判斷矩陣的傳遞矩陣

(5)

式中bik、bjk(k=1,2,…,n)皆為式(4)中判斷矩陣Bij中的元素。

5)求解判斷矩陣的擬優(yōu)一致矩陣

Dij=10Cij

(6)

6)計算權(quán)重向量

(7)

式中:dij為擬優(yōu)一致矩陣Dij中的元素；Mi為第i行各元素的乘積。

取方根得:

(8)

(9)

則權(quán)重向量W=(W1,W2,…,Wn)。

2.2.2 權(quán)重計算結(jié)果

邀請煤礦安全管理領(lǐng)域的工作人員及專家對指標(biāo)進(jìn)行打分，對35份專家評選表進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，得出各層指標(biāo)的比較矩陣，一級指標(biāo)比較矩陣如表6所示。

表6 一級指標(biāo)比較矩陣

同理可得各二級指標(biāo)比較矩陣，再根據(jù)2.2.1小節(jié)權(quán)重計算方法，得到24個評價指標(biāo)權(quán)重計算結(jié)果，如表7所示。

表7 各風(fēng)險指標(biāo)權(quán)重計算結(jié)果

2.3 煤礦險兆事件風(fēng)險分級標(biāo)準(zhǔn)

筆者將煤礦險兆事件風(fēng)險分為4個級別，如表8所示。

表8 煤礦險兆事件風(fēng)險級別及對應(yīng)風(fēng)險評價指數(shù)值

根據(jù)表5各指標(biāo)量化值及風(fēng)險指數(shù)，結(jié)合上述IAHP法分析和專家評議結(jié)果，可確定風(fēng)險評價指數(shù)P:

P=[Z][R]

(10)

式中:[Z]為評價指標(biāo)風(fēng)險指數(shù)集；[R]為評價指標(biāo)權(quán)重集。

將P值與表8對比，可得出該煤礦險兆事件風(fēng)險等級。

3 結(jié)論

1)基于扎根理論得出人為自身影響因素、設(shè)備設(shè)施影響因素、作業(yè)環(huán)境影響因素、組織管理影響因素、安全文化影響因素5個核心范疇，以及員工安全素養(yǎng)、設(shè)備安全可靠性等24個主范疇。

2)依據(jù)德爾菲法量化各定性指標(biāo)，以及通過相關(guān)文獻(xiàn)資料查詢，得出各定量指標(biāo)量化值，將煤礦險兆事件風(fēng)險分為4個等級，其風(fēng)險指數(shù)依次為1.0、3.6、6.3、9.0。

3)根據(jù)IAHP法和專家打分法給出了一個較為科學(xué)、完整的分級方法，可為煤礦險兆事件風(fēng)險分級提供一種便利的計算方法及分級依據(jù)。