基于风险矩阵和AHP的煤矿安全风险综合评估

基于风险矩阵和AHP的煤矿安全风险综合评估

李登屹1,修成林2

（1.山西中新甘庄煤业有限责任公司山西大同037000；

2.山西煤矿安全监察局大同监察分局山西大同037000）

摘要：根据煤矿安全生产标准化对安全风险评估的要求，结合煤矿安全风险辨识结果，由专家对事故风险发生的可能性和事故后果严重性进行评分，使用Borda序值法对各事故风险因素进行排序，根据排序结果构造判断矩阵，用层次分析法（AHP）确定各风险模块的权重，最后对事故风险等级进行了综合评估。结果表明，水、火、瓦斯与煤尘为重大风险，计算结果符合煤矿实际情况。该方法可操作性强，可为煤矿企业风险评估工作提供借鉴。

关键词：安全风险；风险矩阵；Borda序值法；层次分析法；综合评估

中图分类号：F416.21文献标志码：A

KeyWords:SafetyRisk；RiskMatrix；BordaSequenceValueMethod；ComprehensiveAssessment

近年来，我国煤矿安全生产形势有了明显好转，但煤矿生产过程中各类安全风险和事故隐患错综复杂，生产事故易发，尤其是重特大安全事故尚未得到有效遏制，直接威胁着企业生产安全。煤矿企业进行安全风险辨识和评估，对安全风险实施分级管控，能够从源头上消除事故隐患，是建设“三位一体”安全生产标准化体系的重要内容[1]，是实现“关口前移”、构筑遏制重特大事故安全防线的主要组成部分。

当前，国内学者使用多种方法对安全风险进行评估。畅笑、王保民使用灰色关联法对煤矿事故不安全行为进行了风险评估[2]；侯公羽、梁荣等利用改进集对分析法和熵权法对台格庙矿区煤矿长斜井TBM施工风险进行了预测与评估[3]；张洋杰提出在煤矿安全风险评估过程中，可使用事故统计分析法、事件树、事故后果定量模拟等多种方法进行量化评估[4]。李平[5]、邹德均[6]、史惠堂[7]等单独使用风险矩阵法分别对浅埋隧道施工、矿井安全生产、地质勘探企业等进行了风险评估；刘进[8]、郑万波[9]、洪力学[10]、林柏泉[11]、张莹[12]等使用风险矩阵法层次分析法（AHP）、Borda序值法、德尔菲法（Delphi）、模糊综合评价等多种方法对风险矩阵法进行了改进，使用改进后的模型对企业或施工作业风险进行了评估。通过现有研究成果可知，风险矩阵法使用灵活，既可以单独使用，也可以与其他量化方法组合使用。本次安全风险评估将组合使用风险矩阵法、Borda序值法、层次分析法等三种方法。

1甘庄煤矿安全风险辨识

山西中新甘庄煤业有限责任公司（以下简称甘庄煤业公司）位于山西省大同市区西北，在大同新荣区夏庄村一带，行政区划属于新荣区西村乡管辖。该矿为地下开采，矿井采用斜井开拓，生产规模1.2Mt/a。

甘庄煤业公司危险有害因素辨识以致害事物为线索，结合甘庄煤业公司地质条件、生产工艺、管理措施、设备设施实际情况综合分析，根据《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法（试行）》中对煤矿安全风险分级管控标准化的要求，甘庄煤业公司实际存在主要危险有害因素有：火、瓦斯与煤尘、顶板、爆破、提升与运输、水等六类。根据各危险有害因素实际危险情况，将六类危险因素细化为23项风险因素，见表1所示。

2风险矩阵评价

根据风险辨识结果，采用风险矩阵法对可能发生的生产安全事故可能性和事故危害严重性进行分析，依据相关评价标准由行业专家进行评价打分。

2.1事故发生可能性评价

事故发生可能性从I到V级，对应的分数为从1分到5分，I级为发生可能性最低，V级为发生可能性最高，从而来确定危险源失控时造成事故的可能性（L），具体评价标准见表2。根据表2中评价标准，对表1中各危险因素进行打分评价，评价结果见表5所示。

根据专家打分结果，可以计算确定事故风险等级R，计算结果见表5所示。在表5中，Ⅴ级风险有7项，Ⅳ级风险有6项，Ⅲ级风险有6项，Ⅱ级风险有4项。

3风险因素权重计算

3.1Borda数值计算及排序

通过风险矩阵分析结果能够掌握各个风险因素的等级分布，但不能反映出所有风险因素的重要性排序，因此需要使用Borda序值法对各个风险因素Borda序数值进行计算和排序。计算结果见表5所示。Borda序数值越小，表示风险因素越重要。Borda数值的计算方法见文献[8]。

经计算火（D1）、瓦斯与煤尘（D2）、顶板（D3）、爆破（D4）、水（D5）各判断矩阵的一致性指数值（CR）分别为0.023、0.008、0.024、0.012、0.028，均满足小于0.1的要求，各判断矩阵满足一致性要求。经计算后各指标权重值见表5所示。根据表5中各风险因素权重值，可以计算火、瓦斯与煤尘、顶板、爆破、提升与运输、水的综合量值，计算结果见表6所示。根据表4中风险度划分标准，将各危害类别进行划分，结果见表6所示。

由表6可知，该矿水为不可接受风险，火、瓦斯与煤尘为重大风险，顶板、提升与运输为中等风险，在生产过程中，应针对水、火、瓦斯与煤尘等危害，制定专项风险管控措施，实现安全风险闭环管理。在生产过程中应注意对小窑或老空透水、旧区巷积水透水等水害事故的预防。

4结语

（1）通过改进的风险矩阵法对煤矿安全风险进行了评估，对事故危害进行了综合评价，从评价结果可知，水、火、瓦斯与煤尘等危害为重大以上级别危害，煤矿企业应制定针对性风险管控措施进行重点管控，尤其是水害事故的预防和风险管控，有效遏制重特大事故的发生。

（2）Borda序值法计算结果中仍存在风险矩阵的风险结，说明风险矩阵分析法中专家打分方法需要进一步改进。今后在进行风险矩阵量化打分环节中，应适当优化专家打分方法，进一步提高计算结果的可靠性，减少风险矩阵法的不稳定性。

（3）依据Borda序数构造层次分析法判断矩阵，能够在一定程度上减少专家打分中的人为因素干扰。

参考文献：

[1]国家煤矿安全监察局.关于印发《煤矿安全生产标准化考核定级办法（试行）》和《煤矿安全生产标准化基本要求及评分方法（试行）》的通知[S].http://www.chinacoal-safety.gov.cn/gk/tzgg/201702/t20170204_202347.shtml,2017

[2]畅笑,王保民.基于灰色关联法的煤矿事故不安全行为风险评估[J].煤炭技术,2017,36(09):330-333.

[3]侯公羽,梁荣,靳聪,刘欣.煤矿长斜井TBM施工安全风险分析与评估[J].地下空间与工程学报,2016,12(03):831-838.

[4]张洋杰.煤矿企业安全风险辨识与评估方法探究[J].煤炭经济研究,2017,37(09):56-59.

[5]李平.基于风险矩阵法的浅埋隧道施工风险评估及控制[J].工程建设与设计,2018(11):207-209.

[6]邹德均,周诗建,宫良伟.风险矩阵评估法在矿井安全生产中的应用[J].煤矿安全,2017,48(02):234-236.

[7]史惠堂.基于风险矩阵的地质勘探企业风险评估[J].神华科技,2018,16(02):14-18.

[8]刘进.基于AHP-风险矩阵法的绿色建筑施工阶段风险评价[J].武夷学院学报,2018,37(03):74-77.

[9]郑万波,吴燕清,李先明,肖玉梅.省级区域煤矿事故风险综合评估方法研究[J].工矿自动化,2016,42(09):22-26.

[10]洪力学,何叶荣.基于风险矩阵的煤炭企业风险综合评价[J].安徽理工大学学报(社会科学版),2017,19(05):45-49.

[11]林柏泉,王一涵,揣小明.基于风险矩阵-Delphi法的山岳型景区风险因子评估[J].黑龙江科技大学学报,2017,27(06):632-635+641.

[12]张莹,何华,茹建国,杨浩峰,谢惠芳.基于风险矩阵分析的新疆吉木萨尔地区某煤化工企业模糊综合风险评价[J].职业与健康,2017,33(07):876-879.