竖井运营阶段的安全风险管理

过曾明， 杜贵文， 崔传杰， 徐长磊

(中国恩菲工程技术有限公司， 北京 100038)

1 前言

竖井工程为矿山的咽喉工程，肩负着运输矿山废石、原材料、装备和员工的重要任务。如果竖井运营时存在安全隐患，就会影响整个矿山的生产运营，会引起财产损失，情况严重时会造成人员伤亡。因此分析研究竖井运营时的安全风险，并找出其诱发的因素，最后列出合理的风险控制和对策，对竖井安全运营有重要的意义，能减少甚至避免竖井运营风险的发生，保证人员和财产安全。

2 竖井运营阶段的安全风险及其因素辨别

由于竖井提升设备属于周期性运输设备，且设备尺寸比较大，构成比较复杂，工作条件差；另外竖井工程所处地下环境也比较复杂恶劣，因此影响竖井运营阶段的安全风险因素比较多。按照人、机、环境、管理的因素将竖井运营阶段的主要安全风险分为提升事故、高处坠落、井筒破坏、井筒水灾、井筒火灾5个因素[1]，具体如图1所示。

2.1 提升事故

通风、排水、压风、提升是矿山运营中的四大机械装备，此中前三种机械装备都采用一备一用的方法来保障日常安全运行，而竖井运营的提升没有备用装备，一旦出了提升事故，整个矿山运营就要停滞，因此设备提升顺畅是整个矿山生产系统中一个重要的关键。随着社会经济和建设的高速发展，各级部门更加重视竖井运营设备的质量，特别是生产集中化和大型化的矿山要加大设备的提升能力，加大设备的提升高度，加快设备的运行速度，因此对提升系统运行的安全可靠性要求也越来越高[2]。

图1 竖井运营阶段主要的安全风险

提升事故一般会损坏竖井装备，严重的会报废提升设备，最严重的结果是造成人身伤害和死亡。提升事故分为2大类：一是提人事故，由于操作失误和提升设备故障，人员在进出提升容器或提升容器运行过程中出现的事故；二是提物事故，因为操作失误和提升装备的缺陷，装备、原料、矿废石等在装卸提升容器时或提升容器运行过程中发生差错。主要的提升事故有物或人坠落、提升过卷、卡罐、运行不顺畅、停罐不到位等，通过研究调查以上这些事故发生的原因，主要是由设备状态、人的行为、安全管理以及操作环境这4个方面因素出现不正常的情况所引起的，具体详见表1。

表1 提升事故因素核对表

2.2 高处坠落

高处坠落事故是由于高空作业引起的，由于竖井运营深度由几百米至上千米，甚至更深。在竖井运营过程中由于各种原因较容易出现高处坠落的事故[3]，依据高处坠落事故发生时，员工所处的不同位置，将其分为以下几类。

①临边施工事故；②洞口施工事故；③攀登施工事故；④悬空施工事故；⑤操作平台施工事故；⑥交叉施工事故。经过调查发现，主要由人的不安全行为和物的不安全状况引发高处坠落事故，具体详见表2。

表2 高处坠落因素核对表

2.3 井筒破坏

当竖井工程的外部环境变化时，井筒有可能发生破坏(井筒变形、井筒开裂)，井筒破坏严重时，能损坏井筒装备，压缩井筒的空间，最终导致提升设备无法正常运行。经过调查研究，主要由人为因素和环境因素引起井筒破坏，具体详见表3。

表3 井筒破坏因素核对表

2.4 井筒水灾

竖井工程对井口的标高有一定的要求，其中包括考虑洪水影响。但是，由于对老旧巷道、采空区、含水洞的施工不正确，地表水流入井下，矿井涌出的水量会突然增加，超过井筒的局部排水能力或整体排水能力，影响竖井的运行，造成人员伤亡、设备损坏或生产中断。经过调查发现，主要由人为因素和环境因素引起井筒水灾[4]，具体详见表4。

表4 井筒水灾因素核对表

2.5 井筒火灾

竖井工程发生火灾是一个严重的安全风险，发生火灾事故会导致提升设备、井筒装备毁坏，甚至造成人员伤亡。引起井筒火灾的因素包括设备的不安全状态、人的不安全行为和安全管理缺陷，具体详见表5。

表5 井筒火灾因素核对表

3 竖井运营阶段的安全风险管理

根据事故调查结果表明，造成竖井运营事故的各种因素中，不安全行为占到88%，不安全环境占到10%，而其他不可抗拒的因素只占到2%。调查结果还表明：造成人的不安全行为、物的不安全状态、不安全的环境的原因往往是管理的失误[5]。

安全风险控制和对策是现代企业管理的核心部分，其主要内容是在国家有关政策的指导下，对生产过程中的各种不安全因素进行分析和研究。现代企业必须在技术、组织和管理等方面采取有效的措施，密切监控危险源，坚决杜绝一切事故发生，保障职工的安全和国有财产。

竖井运营时，可能会因为职工技术水准低，操作环境恶劣，提升设备老旧、管理方法落后等因素引起事故。因此加强竖井运营阶段的安全风险控制和对策，是减少竖井运营阶段事故的一个重要手段。

运营阶段的安全风险控制和对策也是从人、机、环境、管理和法规这4个方面来解决：①职工的培训；②运营装备性能；③运营环境的改善；④综合的管理。

3.1 职工的培训

采矿业是一个高风险行业，由于其恶劣的工作环境、高风险和低收入，导致采矿企业的进入门槛很低。目前，矿山企业职工存在以下问题：①教育水平不高，技术水准低，缺乏专门技术知识；②流动性很大；③安全意识不够，辨识危险和防灾能力缺乏，也不能有效应对突发事故。因此，有这些问题的员工会给矿山带来隐患，增加管理难度，直接影响到矿山的安全生产。所以对竖井运营来说，更需要高素质的人员来管理和操作这些竖井装备和设备，一旦出现运营事故，将给矿山带来的严重经济损失，甚至是生命的代价。因此，这种针对性的专业安全培训是必不可少的，矿山企业需加以重视。

通过各种形式的宣传和培训，使职工知道操作内容、操作程序、操作范围和深度，在发生突发意外时能采取有效的措施，更重要的是要提高管理人员和作业人员的安全意识、安全知识和技能水平，进而消除人的不安全行为[6]。

近些年，矿山企业开展了以实现安全生产为目的教育培训活动，这种活动的意义在于提高能力和发挥潜能，其最终目的是为了提高上至管理人员，下至一线施工人员的技术水平。

对竖井运营阶段的职工培训可以从以下3个方面来培训：①提升设备操作维护人员培训；②井筒及井筒装备的维护人员培训；③乘罐人员培训。培训内容有以下几点。

(1)理论知识培训内容：设备及装备构造、操作规程和乘罐规定、设备保养规范、设备用油及冷却液的使用规范、操作室仪表的认识、设备日检内容、模拟机操作、井筒装备防腐规定。

(2)实际操作培训内容：提升设备操作、信号识别。

(3)设备维护保养培训内容：设备日常检查保养、简单故障排除。

(4)安全培训内容：辨识危险源、危及情况时的应对方法和流程。

3.2 运营装备性能

运营装备是一套复杂的电气机械设备，它是在竖井一定的深度范围内，以一定的提升速度往复运行，来提升人员、材料和矿废石等，矿山提升系统主要设备如图2所示。

图2 矿井提升系统组成

由于井下环境比较潮湿，腐蚀性较强且矿山提升任务比较繁重，在这种环境和情况下，矿井提升系统的机械设备和电气设备在设计选型时，应使设备具有较好的可靠性和优越性；在安装运营装备时，应认真仔细，做到符合运行的安装要求；在保养运营装备方面，按服务的年限和运行情况做好定期保养计划；另外防止提升设备在运行过程出现损坏情况，应做好提升设备的防护措施。

3.3 运营环境的改善

根据事故分析数据来看，环境是造成事故的其中一个重要因素。因此，环境因素若能很好控制，将能保证提升安全。

1)降低噪声

作业人员可能会被噪声导致烦躁不安，从而出现错误的操作。在矿井提升系统中，采用相关设备和措施来降低噪声，保证作业人员不会被噪声影响。

2)适合的照明亮度

由于矿山行业是昼夜连续运行的，特别是在夜间作业时，工作环境的光线很暗，会影响工人工作，从而给生产安全造成隐患。井下照明度强弱应合适，否则会引起事故。照明亮度应以人为本，让工作人员感觉到舒适作为标准。

3)安全人机学设计

从人机工程学的观点来看，如果提升机房布局不合理，会给提升司机的心理产生一定的影响，从而影响他正常的工作。操作人员在过于拥挤狭小的空间内，会给其带来压抑感，容易导致操作失误，从而引发事故。如果房间的机器设备放置不当且非常凌乱，工人在操作过程中会感到不舒服，导致操作不便，也会导致事故发生。因此，工作空间的布置应以操作人员的舒适性为标准布局。

4)监视系统

在矿井提升系统的重要组成部分都安装监视器，能够及时的发现存在的安全隐患，能够将安全隐患消除在初始阶段，进一步提高提升系统的安全性。

3.4 综合的管理

传统安全管理的缺陷主要表现在以下几个方面。

(1)只考虑追究工人的操作责任，而忽视造成工人操作失误的原因，应考虑通过改造技术和改进装备为工人创造本质安全型环境，从而降低事故的发生。

(2)被动的安全管理方法：注重事后处理，忽视对未来问题的预防，不事先做风险预测和控制。

(3)基于经验和感觉的安全管理，是一种静态的、定性的安全管理，不根据系统的结构和功能进行深入的系统分析。

(4)在咨询设计、建设施工、企业投产等阶段，没将安全评价与技术评估同时考虑与安排。

(5)忽视安全经济学和事故损失之间的关联研究。

(6)忽视研究安全人机工程学和安全心理学。

(7)不严格执行规章制度，各项工作得不到及时落实。

通过以下几个方面来加强矿井提升系统的管理。

(1)建立健全安全管理体系，由独立监督机构严格执行和实施。

完善的安全管理体系是做好安全工作的保证，也是安全工作制度化、规范化、标准化的体现。一方面，对于时刻遵守制度的行为要进行激励；另一方面，对于违反规章制度的行为要进行严厉处理。

(2)推广作业标准化和职业适合性测试。

根据科学的操作标准对操作行为进行规范，并根据生产操作要求选择合适的操作人员，努力从源头上防止发生不安全的行为。

(3)倡导企业安全文化。

为每位雇员创造一个安全的环境，并在正确的安全价值取向及安全行为守则中自然规管所有雇员的行为；企业应宣传安全文化，使员工成为现代企业矿工，能具有安全的心理素质、科的学思维方式、高尚的行为取向和文明的生产生活秩序，从而在企业日常生产中能有效减少员工的人为错误，减少企业事故的发生。

4 结论

通过分析竖井运营阶段的安全风险及其影响因素，提出安全风险控制和对策。这些风险控制和对策能降低竖井运营阶段的安全风险事故发生的概率，为矿山的安全生产提供可靠的保障。

但由于各个矿山的安全风险的因素各不相同，或是同一影响因素对不同矿山的影响程度也不尽相同。因此，在下一步研究中应建立每个矿山安全风险影响因素的估计和评价，建立相应评价集，从而找出影响每个矿山的主要因素，并针对主要因素进行相对应的安全风险控制和对策，才能起到事半功倍的效果。