深孔爆破安全的事故樹分析

深孔爆破安全的事故樹分析

0深孔爆破安全對(duì)策研究通常，當(dāng)孔寬大于50mm，深度大于5m時(shí)，孔被稱為深孔。深孔爆破是指在事先修好的臺(tái)階上進(jìn)行鉆孔作業(yè),并在孔中裝入延長藥包進(jìn)行爆破。目前,深孔爆破廣泛地應(yīng)用于公路和鐵路路塹開挖、機(jī)場(chǎng)整平、水電站壩肩開挖等基礎(chǔ)建設(shè)中。而安全是深孔爆破所要考慮的首要問題。隨著深孔爆破的廣泛應(yīng)用,深孔爆破技術(shù)得到了快速發(fā)展,相比之下,對(duì)深孔爆破安全問題的研究比較滯后。因此用科學(xué)的安全理論探究事故原因,評(píng)價(jià)安全程度,指導(dǎo)爆破設(shè)計(jì)、施工和管理顯得十分必要。本文應(yīng)用事故樹分析方法對(duì)深孔爆破安全進(jìn)行研究,依據(jù)事故理論的綜合論觀點(diǎn),綜合考慮爆炸物品安全管理、爆區(qū)環(huán)境、爆破現(xiàn)場(chǎng)安全管理、技術(shù)和施工安全現(xiàn)狀等各方面因素,建立深孔爆破事故樹圖,進(jìn)行定性分析,在分析的基礎(chǔ)上提供合理可行的安全預(yù)防措施,并將這些信息反饋到生產(chǎn)的組織、設(shè)計(jì)當(dāng)中,為避免爆破事故的發(fā)生提供可靠的理論與技術(shù)指導(dǎo),從而確保爆破安全。1分析事故樹的主要步驟和爆炸事故樹的建立1.1事故樹的調(diào)查與分析事故樹分析的程序按其目的和要求的精度不同而不同。一般可以按照一定的程序進(jìn)行分析:1)確定頂上事件:頂上事件是不希望發(fā)生的事件。本文中以“深孔爆破事故”作為頂上事件。2)熟悉分析系統(tǒng):掌握系統(tǒng)的整個(gè)情況:包括系統(tǒng)性能、運(yùn)行情況、操作步驟及各種重要參數(shù)。對(duì)系統(tǒng)中的人、物、管理及環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)了解。3)調(diào)查事故原因:從系統(tǒng)中人、物、管理及環(huán)境缺陷中,尋找構(gòu)成事故的原因。4)繪制事故樹圖:按照演繹分析的原則,從頂上事件起,逐級(jí)分析各自的直接原因事件,根據(jù)彼此間的邏輯關(guān)系,用邏輯門的連接方法,上一層事件是下一層事件的必然結(jié)果,下一層事件是上一層事件的充分條件。5)事故樹的定性分析:計(jì)算事故樹的最小割集或最小徑集;計(jì)算基本事件的結(jié)構(gòu)重要度;分析各事故類型的危險(xiǎn)性,確定防范措施。6)事故樹的定量分析:確定引起事故發(fā)生的各基本事件的發(fā)生概率;計(jì)算事故樹頂上事件的概率;計(jì)算基本事件的概率重要度和臨界重要度。7)制定安全對(duì)策:依據(jù)事故樹分析結(jié)果及安全投入的可能,尋求降低事故概率的最佳方案,提高系統(tǒng)的安全性。1.2頂事件的原因分析事故樹分析最突出的優(yōu)點(diǎn)是可以得到事故發(fā)生的概率和找出事故的直接原因事件,并可以分析出事故的潛在原因事件。本文選取“深孔爆破事故”作為頂上事件,頂上事件確定后,就要尋找導(dǎo)致頂上事件發(fā)生最直接的、必要的、充分的原因。認(rèn)真分析深孔爆破設(shè)計(jì)、爆破施工、現(xiàn)場(chǎng)安全管理以及爆破警戒等各個(gè)環(huán)節(jié)存在的危險(xiǎn)因素,依據(jù)上述步驟,建立了深孔爆破事故樹(圖1),表1為事故樹中各代碼的具體含義。2分析與評(píng)價(jià)爆炸事故樹2.1+t5的計(jì)算T=T1+T2+T3=T4+T5+T4+T5+T6+T7=X1+X2+X3+X4T8+X12+X14+X4T8+X5+X6+X7+T4+T5=X1+X2+X3+X4(X8+X9+X10+X11)+X12+X14+X4(X15+X16+X19)+X5+X6+X7+X12+X13+X14+X4(X15+X16+X17+X18)=X1+X2+X3+X4X8+X4X9+X4X10+X4X11+X12+X14+X4X15+X4X16+X4X19+X5+X6+X7+X12+X13+X14+X4X15+X4X16+X4X17+X4X182.2個(gè)最小割集,把個(gè)最小割集,把個(gè)最小割集,把個(gè)最小割集,把個(gè)最小割集,把個(gè)最小割集,把個(gè)最小割集,把個(gè)最小割集,結(jié)果如下導(dǎo)致頂上事件發(fā)生的最低限度的基本事件的集合為最小割集。用布爾代數(shù)法可以求得上述事故樹有18個(gè)最小割集,即:{X1},{X2},{X3},{X5},{X6},{X7},{X12},{X13},{X14},{X4,X8},{X4,X9},{X4,X10},{X4,X11},{X4,X15},{X4,X16},{X4,X17},{X4,X18},{X4,X19}。2.3基本事件結(jié)構(gòu)重要度排序事故樹最小割集中各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度可以用如下近似判別式計(jì)算:Iφ(i)=1K?∑j=1K1nj(1)Ιφ(i)=1Κ?∑j=1Κ1nj(1)式中K—最小割集總數(shù);nj—基本事件i位于Kj的基本事件數(shù),j∈Kj。用上述公式可以計(jì)算出19個(gè)基本事件的結(jié)構(gòu)重要度系數(shù)。計(jì)算結(jié)果如下:Iφ(1)=Iφ(2)=Iφ(3)=Iφ(5)=Iφ(6)=Iφ(7)=Iφ(12)=Iφ(13)=Iφ(14)=118Iφ(4)=14Iφ(8)=Iφ(9)=Iφ(10)=Iφ(11)=Iφ(15)=Iφ(16)=Iφ(17)=Iφ(18)=Iφ(19)=136Ιφ(1)=Ιφ(2)=Ιφ(3)=Ιφ(5)=Ιφ(6)=Ιφ(7)=Ιφ(12)=Ιφ(13)=Ιφ(14)=118Ιφ(4)=14Ιφ(8)=Ιφ(9)=Ιφ(10)=Ιφ(11)=Ιφ(15)=Ιφ(16)=Ιφ(17)=Ιφ(18)=Ιφ(19)=136所以,18個(gè)基本事件的結(jié)構(gòu)重要度排序?yàn)?Iφ(4)>Iφ(1)=Iφ(2)=Iφ(3)=Iφ(5)=Iφ(6)=Iφ(7)=Iφ(12)=Iφ(13)=Iφ(14)>Iφ(8)=Iφ(9)=Iφ(10)=Iφ(11)=Iφ(15)=Iφ(16)=Iφ(17)=Iφ(18)=Iφ(19)。2.4深孔爆破事故的防治通過對(duì)事故樹最小割集的求解,得到了18個(gè)最小割集,在18個(gè)最小割集中有9個(gè)最小割集僅含有1個(gè)基本事件,其它9個(gè)最小割集僅含有2個(gè)基本事件,根據(jù)最小割集的定義,不難得出當(dāng)X1、X2、X3、X5、X6、X7、X12、X13和X14中任何一個(gè)基本事件發(fā)生時(shí),都有可能造成深孔爆破事故。深孔爆破事故主要有爆破震動(dòng)、飛石、沖擊波事故,造成深孔爆破事故的原因可以分為施工方面的問題和爆破方案設(shè)計(jì)、審核存在的問題。因此,為防止深孔爆破事故的發(fā)生,必須把好從爆破方案設(shè)計(jì)、爆破方案審核以及爆破施工的每一關(guān)。通過對(duì)事故樹基本事件結(jié)構(gòu)重要度的計(jì)算,可以得知對(duì)爆破方案嚴(yán)格審核的重要性,通過對(duì)爆破方案的審核,可以發(fā)現(xiàn)其中存在的問題,可以從根本上防止爆破事故的發(fā)生。另外,為防止深孔爆破事故的發(fā)生,加強(qiáng)爆破施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理和爆破技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)也是十分重要的。由于在目前的情況下,影響深孔爆破安全的各基本事件的概率很難統(tǒng)計(jì),所以還很難計(jì)算頂上事件發(fā)生的概率、各基本事件的概率重要度和臨界重要度。如果能夠獲得可靠的事故樹各基本事件發(fā)生的概率,將得到更加精確的分析結(jié)果,為防范事故發(fā)生提供更好的措施。隨著事故統(tǒng)計(jì)資料的日益增多和爆破事故研究的進(jìn)一步深入,會(huì)得到比較精確的事故樹基本事件的發(fā)生概率。2.5爆破噪聲、爆破異常深孔爆破的危害有爆破震動(dòng)、爆破飛石、爆破沖擊波、爆破噪音以及炮煙毒氣等?？紤]到深孔爆破的特點(diǎn),本文著重對(duì)爆破震動(dòng)、爆破飛石以及爆破沖擊波提出相關(guān)的控制措施。2.5.1爆破地震變質(zhì)程度的計(jì)算1)確定合適的爆破規(guī)模及正確的爆破設(shè)計(jì)與施工,根據(jù)爆破的目的要求和周圍環(huán)境情況,按最大地震效應(yīng)原則,計(jì)算并確定一次起爆的最大藥量。在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制一次起爆的最大藥量不超限,控制地震效應(yīng)。一起起爆藥量用薩道夫斯基公式計(jì)算:Q=[(Vk)1α?R]3(2)Q=[(Vk)1α?R]3(2)公式(2)中,Q為單響起爆最大藥量,kg;V為質(zhì)點(diǎn)允許振動(dòng)速度,cm/s;k為與傳播介質(zhì)有關(guān)的系數(shù),與地質(zhì)條件、爆破方法等因素有關(guān);R為測(cè)點(diǎn)與爆破點(diǎn)之間的距離,m;α為地震波衰減系數(shù),與地質(zhì)條件有關(guān)。2)采用非電導(dǎo)爆管大區(qū)微差延時(shí)網(wǎng)路,使爆破地震的能量在時(shí)空上分散,從而能夠有效減低地震強(qiáng)度1/2~1/3。3)必要時(shí)可使用爆破地震儀進(jìn)行監(jiān)控,計(jì)算出爆破地震質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度的規(guī)律,用于指導(dǎo)爆破施工。4)可以改變起爆順序,使爆破震動(dòng)的應(yīng)力疊加區(qū)偏離建筑物。5)采用預(yù)裂爆破。2.5.2飛石危害的控制1)爆破前摸清被爆破介質(zhì)情況,詳細(xì)掌握周圍的環(huán)境資料,進(jìn)行精心準(zhǔn)備和精心操作。合理設(shè)計(jì),選擇合理的最小抵抗線和爆破作用指數(shù),避免單耗失控,測(cè)量驗(yàn)收嚴(yán)格是控制飛石危害的基礎(chǔ)工作。2)慎重對(duì)待斷層、軟弱帶、張開裂隙、成組發(fā)育的節(jié)理、溶洞、采空區(qū)、覆蓋層等地質(zhì)構(gòu)造,采取間隔堵塞,調(diào)整藥量以避免過量裝藥。3)提高堵塞質(zhì)量,堵塞要保證足夠的長度,要密實(shí)、連續(xù),堵塞物中不允許夾雜碎石。4)做好安民告示和警戒工作。2.5.3堵塞長度,保證合理的堵塞長度,保證合理的堵塞造成排氣1)嚴(yán)格確定爆破設(shè)計(jì)參數(shù),控制最小抵抗線的方向,保證合理的堵塞長度和堵塞質(zhì)量。2)如果在施工過程中發(fā)現(xiàn)巖石中有軟弱夾層、破碎帶等情況,可以采用間隔裝藥等措施降低空氣沖擊波。3深孔爆破事故樹分析方法事故樹分析方法盡可能的考慮到了深孔爆破中的危險(xiǎn)因素,并能得到哪一危險(xiǎn)因素是導(dǎo)致事故的主