本文關(guān)鍵詞：煤礦掘進(jìn)工作面事故預(yù)防的行為控制技術(shù)研究

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【摘要】：煤礦掘進(jìn)工作面事故起數(shù)和造成死亡的人數(shù)一直以來(lái)均位于我國(guó)煤礦事故的前列。近五年來(lái)煤礦掘進(jìn)工作面事故造成3人以上死亡人數(shù)所占煤礦所有造成3人以上事故的比重超過(guò)了40%,且絕大部分都是責(zé)任事故,因此研究煤礦掘進(jìn)工作面事故發(fā)生的原因并設(shè)計(jì)解決對(duì)策對(duì)減少和控制煤礦事故發(fā)生具有重要意義。國(guó)內(nèi)目前關(guān)于針對(duì)煤礦掘進(jìn)工作面事故行為方面原因的研究很少,得到相關(guān)結(jié)論也難以進(jìn)行事故預(yù)防應(yīng)用。以事故案例為研究的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),利用事故原因分析工具,對(duì)1990-2014年間在掘進(jìn)工作面發(fā)生的224起事故的不安全動(dòng)作原因進(jìn)行研究。識(shí)別出導(dǎo)致煤礦掘進(jìn)工作面事故的不安全動(dòng)作原因并根據(jù)不同事故類型進(jìn)行不安全動(dòng)作的分類研究,然后基于認(rèn)知學(xué)相關(guān)理論分析了不安全動(dòng)作的發(fā)生原因,根據(jù)其原因特點(diǎn)設(shè)計(jì)研發(fā)了適合煤礦員工進(jìn)行行為控制安全培訓(xùn)的應(yīng)用系統(tǒng)并對(duì)其有效性進(jìn)行分析。得到主要研究結(jié)論如下:(1)研究得到掘進(jìn)工作面主要事故類型和樣本。統(tǒng)計(jì)我國(guó)2010-2014年間煤礦3人以上死亡事故,共194起造成1393人死亡,掘進(jìn)工作面事故的死亡人數(shù)呈現(xiàn)波動(dòng)式下降趨勢(shì),五年中的掘進(jìn)工作面死亡人數(shù)占總事故死亡人數(shù)的41.9%,事故起數(shù)占43.4%。未來(lái)掘進(jìn)工作面依然將會(huì)是煤礦發(fā)生事故的主要作業(yè)地點(diǎn)�；谖墨I(xiàn)研究和事故分析報(bào)告得出目前掘進(jìn)工作面最主要的事故類型為瓦斯爆炸事故、煤與瓦斯突出事故、水災(zāi)事故和頂板事故4種,依據(jù)這4種事故類型搜集得224起事故作為論文研究的案例樣本,其中瓦斯爆炸85起,水災(zāi)事故58起,頂板事故38起,煤與瓦斯突出事故43起。(2)研究了事故致因“2-4”模型和HFACS的聯(lián)系與區(qū)別,得到了“2-4”模型的各模塊定義,并選用前者作為論文的事故分析工具。從致因?qū)蛹?jí)、層級(jí)關(guān)系、模塊定義、模塊內(nèi)容及普適性等角度綜合分析比較了HFACS與“2-4”模型,結(jié)果顯示:HFACS盡管對(duì)Swiss Cheese模型做了有益的延伸和發(fā)展,使其在事故原因分析應(yīng)用時(shí)具備了較好的可操作性,但依然存在層級(jí)關(guān)系銜接不緊密、模塊未嚴(yán)格定義、模塊內(nèi)容有交叉、普適性不強(qiáng)等缺欠;“2-4”模型改善了HFACS的缺欠部分,鏈條內(nèi)容銜接的系統(tǒng)性和嚴(yán)密性使其用于實(shí)際的事故分析和預(yù)防更有效,同時(shí),其具備的普適性體現(xiàn)出了所有類型事故原因的共性。(3)研究得到了不安全動(dòng)作的分類,設(shè)計(jì)得到了實(shí)際事故分析時(shí)不安全動(dòng)作原因的分析字段。根據(jù)不安全動(dòng)作的發(fā)生特性將不安全動(dòng)作劃分為違章操作、違章指揮、違章行動(dòng)及不違章不安全動(dòng)作4大類;不安全動(dòng)作的分析結(jié)果由動(dòng)作名稱、不安全動(dòng)作詳細(xì)描述、違章類型等9個(gè)字段組成得到相應(yīng)結(jié)構(gòu)化原因分析結(jié)果,并以4起不同類型煤礦事故案例分析證明了應(yīng)用事故致因“2-4”模型分析不安全動(dòng)作的實(shí)用性。(4)對(duì)煤礦掘進(jìn)工作面事故不安全動(dòng)作原因進(jìn)行了研究,得到以下結(jié)論:1)研究得到了煤礦掘進(jìn)工作面4種典型事故類型的違章操作和違章指揮不安全動(dòng)作及特點(diǎn)。研究分析得到瓦斯爆炸事故中的違章操作和違章指揮分別為9類和7類,發(fā)生最多的分別是違章放炮(占違章操作總頻數(shù)的43%)和整頓期生產(chǎn)或非法生產(chǎn)(45%)。水災(zāi)事故中的違章操作和違章指揮分別為6類和8類,發(fā)生最多的分別是未有效探放水和整頓期生產(chǎn)或非法生產(chǎn),分別占39%和34%。頂板事故中的違章操作和違章指揮均是7類,發(fā)生最多的分別是違規(guī)支護(hù)(37%)和違規(guī)指揮生產(chǎn)(36%)。煤與瓦斯事故中的違章操作和違章指揮分別是6類和8類,發(fā)生最多的分別是在未消突作業(yè)區(qū)作業(yè)(34%)和未落實(shí)防突措施(30.2%)。2)分析得到掘進(jìn)工作面瓦斯爆炸、水災(zāi)及煤與瓦斯突出事故原因中均有違章放炮,并得到了各自不安全動(dòng)作分布特點(diǎn)。10道爆破工序中,瓦斯爆炸事故中的違章放炮在檢查爆破地點(diǎn)環(huán)境和炮孔、封孔和起爆三道工序發(fā)生不安全動(dòng)作最多,占違章放炮總頻次的90.6%,其中裝藥及放炮前不知爆破地點(diǎn)瓦斯?jié)舛?即爆破作業(yè)時(shí)未執(zhí)行“一炮三檢”)、未嚴(yán)格封孔(未填足封泥和未使用水炮泥)及作業(yè)地點(diǎn)無(wú)風(fēng)情況下實(shí)施爆破分別在三道工序中發(fā)生頻數(shù)最多,分別為35次、40次和16次;水災(zāi)和煤與瓦斯突出事故主要集中于檢查爆破地點(diǎn)環(huán)境和炮孔工序,違章操作動(dòng)作主要為在透水征兆明顯工作面和在未消突工作面進(jìn)行爆破施工。故爆破作業(yè)中的這3道工序和5種不安全動(dòng)作應(yīng)是煤礦工人在掘進(jìn)工作面采掘過(guò)程中進(jìn)行重點(diǎn)防控的。3)研究得到了4種事故類型的具體違章操作動(dòng)作的分布特征。瓦斯爆炸事故包含47種,發(fā)生最多的是裝藥及放炮前不知爆破地點(diǎn)瓦斯?jié)舛?35次)、當(dāng)班作業(yè)前未檢查工作面瓦斯?jié)舛?31次)、未嚴(yán)格封孔(51次,包含未用水炮泥、未填足封泥、不封或用碎煤封孔),共占總頻數(shù)的36.3%;水災(zāi)事故包含24種,發(fā)生最多的是在透水威脅區(qū)域作業(yè)和有透水征兆時(shí)未制定和落實(shí)探放水措施(34次)、未探查清掘進(jìn)工作面水文地質(zhì)條件情況(14次)、透水征兆明顯的情況下冒險(xiǎn)爆破施工(13次)以及執(zhí)行探放水措施時(shí)探眼個(gè)數(shù)、深度和角度不符合規(guī)定(12次),占總頻數(shù)的60.3%;頂板事故包含21種,發(fā)生最多的是掘進(jìn)工作面空頂情況下實(shí)施采掘作業(yè)(13次)、不按規(guī)定措施進(jìn)行支護(hù)及調(diào)整支護(hù)方式(13次)、未按規(guī)定對(duì)作業(yè)區(qū)域及時(shí)進(jìn)行支護(hù)(9次),占總頻數(shù)的47.9%;煤與瓦斯突出事故包含20種具體違章操作動(dòng)作,發(fā)生最多的是在未消除突出危險(xiǎn)工作面實(shí)施爆破采掘(17次)、未按規(guī)定布置和施工防突鉆孔及效檢孔(8次)、在有突出預(yù)兆工作面施工鉆孔(7次),占總頻數(shù)的43.8%。4)從事故不安全動(dòng)作原因的共性角度,研究得到4類事故的違章指揮不安全動(dòng)作中均有整頓期或非法生產(chǎn)和違規(guī)生產(chǎn)2類,并且在違章指揮中所占的比例較高。其中瓦斯爆炸事故中占56%,水災(zāi)事故和頂板事故中均占50%,煤與瓦斯突出事故中占33.3%,掘進(jìn)工作面事故中幾乎一半都涉及到,反映了各類事故違章指揮出現(xiàn)的共性和多發(fā)性。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn),瓦斯爆炸事故和頂板事故中的違章操作多于違章指揮頻次,而違章指揮在水災(zāi)事故和煤與瓦斯突出事故中的發(fā)生頻次均多于違章操作,說(shuō)明了導(dǎo)致4類事故發(fā)生的主要影響者不同,在實(shí)施不同類型的事故預(yù)防培訓(xùn)時(shí)側(cè)重點(diǎn)則有所不同。(5)基于認(rèn)知角度研究了不安全動(dòng)作產(chǎn)生原因,并根據(jù)煤礦現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用條件提出了一種新的事故預(yù)防行為控制方法—“知識(shí)控制”。研究得到了人的“認(rèn)知-行為”失效機(jī)理及認(rèn)知過(guò)程的環(huán)節(jié)構(gòu)成,并提出了“應(yīng)對(duì)思考”環(huán)節(jié)失效是導(dǎo)致目前違章操作發(fā)生的重要原因,其失效的原因主要是行為主體安全知識(shí)水平有限,同時(shí)阻礙了其安全意識(shí)的提高。確定了“知識(shí)控制”在應(yīng)用時(shí)最實(shí)用的載體是事故案例,設(shè)計(jì)知識(shí)載體的內(nèi)容包含了不安全動(dòng)作、不安全物態(tài)等8個(gè)方面。(6)設(shè)計(jì)了煤礦企業(yè)的“知識(shí)控制”應(yīng)用方式和煤礦事故預(yù)防行為控制培訓(xùn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成�；凇�2-4”模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)為煤礦掘進(jìn)工作面事故不安全動(dòng)作數(shù)據(jù)庫(kù)、個(gè)體案例展示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊、系統(tǒng)功能模塊等四個(gè)主體;設(shè)計(jì)了“知識(shí)控制”方法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)遵從基于事故案例、重點(diǎn)展示和培訓(xùn)不安全動(dòng)作等原則,以事故預(yù)防需求分析、事故案例收集統(tǒng)計(jì)、案例展示載體、個(gè)體案例和事故統(tǒng)計(jì)內(nèi)容等為企業(yè)應(yīng)用“知識(shí)控制”的基本應(yīng)用方式,從而印證了基于事故致因“2-4”模型的知識(shí)控制方法實(shí)際應(yīng)用的可行性。(7)開(kāi)發(fā)了用于煤礦掘進(jìn)工作面進(jìn)行事故預(yù)防培訓(xùn)的行為控制培訓(xùn)系統(tǒng),培訓(xùn)系統(tǒng)中包含了進(jìn)行不安全動(dòng)作分析過(guò)的224起掘進(jìn)工作面事故案例樣本。對(duì)每起事故案例,研究設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)要描述、原因分析圖、預(yù)防對(duì)策圖、關(guān)鍵圖片、仿真視頻5個(gè)部分作為展示和培訓(xùn)內(nèi)容;設(shè)計(jì)了包括按事故級(jí)別統(tǒng)計(jì)、按事故發(fā)生時(shí)間統(tǒng)計(jì)等15種用于事故原因分析的統(tǒng)計(jì)變量,培訓(xùn)系統(tǒng)展示的安全知識(shí)十分密集。最后分析論證了行為控制培訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)于減少不安全動(dòng)作的有效性和實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：煤礦 掘進(jìn)工作面 不安全動(dòng)作 事故預(yù)防 行為控制技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD771
【目錄】：

• 摘要4-7
• Abstract7-15
• 1 緒論15-37
• 1.1 研究背景與研究意義15-17
• 1.1.1 研究背景15-16
• 1.1.2 研究意義16-17
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究綜述17-33
• 1.2.1 行為安全研究綜述18-24
• 1.2.2 煤礦事故不安全動(dòng)作及防控研究綜述24-33
• 1.3 問(wèn)題提出33-34
• 1.4 研究?jī)?nèi)容34
• 1.5 研究方法、理論依據(jù)和技術(shù)路線34-37
• 1.5.1 研究方法34-35
• 1.5.2 理論依據(jù)35
• 1.5.3 技術(shù)路線35-37
• 2 掘進(jìn)工作面環(huán)境特征及主要事故類型37-45
• 2.1 掘進(jìn)工作面環(huán)境特征分析37
• 2.2 掘進(jìn)工作面主要事故類型分析37-41
• 2.3 掘進(jìn)工作面事故數(shù)據(jù)來(lái)源與樣本41-43
• 2.3.1 掘進(jìn)工作面事故數(shù)據(jù)來(lái)源41-42
• 2.3.2 掘進(jìn)工作面事故樣本42-43
• 2.4 本章小結(jié)43-45
• 3 不安全動(dòng)作分析方法研究45-65
• 3.1 事故分析方法比較與研究45-51
• 3.1.1 事故分析方法總述45-46
• 3.1.2 HFACS和事故致因 “2-4”模型46-48
• 3.1.3 兩種模型的應(yīng)用、評(píng)述與對(duì)比48-51
• 3.2 事故的不安全動(dòng)作原因分析研究51-55
• 3.2.1 不安全動(dòng)作分類研究51-54
• 3.2.2 不安全動(dòng)作分析字段54-55
• 3.3 典型掘進(jìn)工作面事故不安全動(dòng)作原因分析55-63
• 3.3.1 “11.5”特別重大瓦斯爆炸事故56-57
• 3.3.2 “3.27”重大煤與瓦斯突出事故57-59
• 3.3.3 “7.15”重大水災(zāi)事故59-60
• 3.3.4 “1.18”重大頂板事故60-61
• 3.3.5 分析結(jié)果討論61-63
• 3.4 本章小結(jié)63-65
• 4 掘進(jìn)工作面事故不安全動(dòng)作原因研究65-103
• 4.1 瓦斯爆炸事故不安全動(dòng)作研究65-75
• 4.1.1 不安全動(dòng)作違章類型及特點(diǎn)65-66
• 4.1.2 違章操作不安全動(dòng)作研究66-71
• 4.1.3 違章指揮不安全動(dòng)作研究71-75
• 4.2 水災(zāi)事故不安全動(dòng)作研究75-84
• 4.2.1 不安全動(dòng)作違章類型及特點(diǎn)75-76
• 4.2.2 違章操作不安全動(dòng)作研究76-80
• 4.2.3 違章指揮不安全動(dòng)作研究80-84
• 4.3 頂板事故不安全動(dòng)作研究84-90
• 4.3.1 不安全動(dòng)作違章類型及特點(diǎn)84-85
• 4.3.2 違章操作不安全動(dòng)作研究85-88
• 4.3.3 違章指揮不安全動(dòng)作研究88-90
• 4.4 煤與瓦斯突出事故不安全動(dòng)作研究90-98
• 4.4.1 不安全動(dòng)作違章類型及特點(diǎn)90-91
• 4.4.2 違章操作不安全動(dòng)作研究91-95
• 4.4.3 違章指揮不安全動(dòng)作研究95-98
• 4.5 不安全動(dòng)作分析結(jié)果討論98-101
• 4.5.1 分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果總體情況98-100
• 4.5.2 事故分析結(jié)果討論100-101
• 4.6 本章小結(jié)101-103
• 5 煤礦事故預(yù)防的行為控制方法研究103-115
• 5.1 基于認(rèn)知的不安全動(dòng)作產(chǎn)生原因研究103-104
• 5.1.1 認(rèn)知環(huán)節(jié)構(gòu)成研究103
• 5.1.2 “應(yīng)對(duì)思考”差錯(cuò)研究103-104
• 5.2 個(gè)人行為主動(dòng)控制方法研究104-106
• 5.3 “知識(shí)控制”的載體與內(nèi)容設(shè)計(jì)研究106-110
• 5.3.1 “知識(shí)控制”載體研究106-107
• 5.3.2 “知識(shí)控制”內(nèi)容設(shè)計(jì)107-109
• 5.3.3 基于 “知識(shí)控制”的培訓(xùn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)109-110
• 5.4 知識(shí)控制‖方法應(yīng)用設(shè)計(jì)研究110-114
• 5.4.1 設(shè)計(jì)原則110
• 5.4.2 事故預(yù)防需求及案例收集110-111
• 5.4.3 案例展示載體研究111-113
• 5.4.4 個(gè)體案例內(nèi)容研究113
• 5.4.5 事故統(tǒng)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)113-114
• 5.5 本章小結(jié)114-115
• 6 掘進(jìn)工作面事故預(yù)防行為控制培訓(xùn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)115-141
• 6.1 行為控制培訓(xùn)系統(tǒng)事故原因字段設(shè)計(jì)115-117
• 6.2 掘進(jìn)工作面事故預(yù)防行為控制培訓(xùn)系統(tǒng)117-121
• 6.2.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介117-118
• 6.2.2 系統(tǒng)特點(diǎn)118-119
• 6.2.3 主要功能說(shuō)明119-121
• 6.3 個(gè)體案例模塊設(shè)計(jì)與展示121-125
• 6.3.1 個(gè)體事故案例模塊設(shè)計(jì)121-123
• 6.3.2 事故仿真視頻設(shè)計(jì)123-125
• 6.4 統(tǒng)計(jì)分析模塊設(shè)計(jì)與展示125-137
• 6.5 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)及有效性分析137-140
• 6.6 本章小結(jié)140-141
• 7 結(jié)論與展望141-145
• 7.1 主要研究結(jié)論141-143
• 7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)143
• 7.3 展望143-145
• 參考文獻(xiàn)145-155
• 致謝155-157
• 作者簡(jiǎn)介157

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5 朱德山;;第二煤礦三水平三區(qū)段30號(hào)層掘進(jìn)工作面供電系統(tǒng)的優(yōu)化[A];第四屆全國(guó)煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新文集[C];2009年

6 武光輝;;長(zhǎng)距離掘進(jìn)工作面瓦斯涌出分析及治理實(shí)踐[A];安全高效礦井安全保障技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（2011）[C];2011年

7 劉明旺;;連續(xù)牽引車在掘進(jìn)工作面的應(yīng)用[A];2003年度優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文集——煤礦先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2003年

8 王剛;;復(fù)采下分層掘進(jìn)工作面水患分析及防治措施[A];第3屆全國(guó)煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

1 李晉峰邋王紅斌;王莊礦建成國(guó)內(nèi)首個(gè)自動(dòng)化掘進(jìn)工作面[N];山西日?qǐng)?bào);2008年

2 李晉峰 王紅斌;潞安王莊礦建成自動(dòng)化掘進(jìn)工作面[N];中國(guó)煤炭報(bào);2008年

3 李晉峰 王紅斌;潞安集團(tuán)王莊礦建成國(guó)內(nèi)首個(gè)自動(dòng)化掘進(jìn)工作面[N];山西科技報(bào);2008年

4 李晉峰邋王紅斌;王莊礦:建成首個(gè)自動(dòng)化掘進(jìn)工作面[N];山西經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2008年

5 特約記者 張春梅　于博 張玉禮;礦長(zhǎng)幫咱想辦法[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2008年

6 王紅斌邋張路剛;自主創(chuàng)新 攀登新高峰[N];山西經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2008年

7 中新;十月下旬以來(lái)發(fā)生六起較大以上煤礦事故[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2007年

8 記者孫付民;東龐礦紅色預(yù)警高瓦斯掘進(jìn)工作面安全貫通[N];民營(yíng)經(jīng)濟(jì)報(bào);2009年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 公建祥;煤礦掘進(jìn)工作面事故預(yù)防的行為控制技術(shù)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京);2016年

2 李傳明;煤層力學(xué)特征與瓦斯賦存狀態(tài)演化采掘響應(yīng)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 李創(chuàng)起;煤礦掘進(jìn)工作面復(fù)雜環(huán)境下人的安全行為模式研究[D];河南理工大學(xué);2012年

2 朱庭浩;巖巷掘進(jìn)工作面熱環(huán)境研究[D];安徽理工大學(xué);2010年

3 李凌麗;巖巷掘進(jìn)工作面的危險(xiǎn)源辨識(shí)與評(píng)價(jià)[D];西安科技大學(xué);2011年

4 劉春洋;掘進(jìn)工作面環(huán)流氣水霧化除塵裝置的研究[D];太原理工大學(xué);2015年

5 張帝;渦流制冷技術(shù)在礦井掘進(jìn)工作面中的應(yīng)用研究[D];湖南科技大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：746814