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1事故树的编制程序第一步：确定顶上事件顶上事件就是所要分析的事故。选择顶上事件，一定要在详细占有系统情况、有关事故的发生情况和发生可能、以及事故的严重程度和事故发生概率等资料的情况下进行，而且事先要仔细寻找造成事故的直接原因和间接原因。然后，根据事故的严重程度和发生概率确定要分析的顶上事件，将其扼要地填写在矩形框内。顶上事件也可以是在运输生产中已经发生过的事故。如车辆追尾、道口火车与汽车相撞事故等事故。通过编制事故树，找出事故原因，制定具体措施，防止事故再次发生。第二步：调查或分析造成顶上事件的各种原因顶上事件确定之后，为了编制好事故树，必须将造成顶上事件的所有直接原因事件找出来，尽可能不要漏掉。直接原因事件可以是机械故障、人的因素或环境原因等。要找出直接原因可以采取对造成顶上事件的原因进行调查，召开有关人员座谈会，也可根据以往的一些经验进行分析，确定造成顶上事件的原因。第三步：绘事故树在找出造成顶上事件的和各种原因之后，就可以用相应事件符号和适当的逻辑门把它们从上到下分层连接起来，层层向下，直到最基本的原因事件，这样就构成一个事故树。在用逻辑门连接上下层之间的事件原因时，若下层事件必须全部同时发生，上层事件才会发生时，就用“与门”连接。逻辑门的连接问题在事故树中是非常重要的，含糊不得，它涉及到各种事件之间的逻辑关系，直接影响着以后的定性分析和定量分析。第四步：认真审定事故树画成的事故树图是逻辑模型事件的表达。既然是逻辑模型，那么各个事件之间的逻辑关系就应该相当严密、合理。否则在计算过程中将会出现许多意想不到的问题。因此，对事故树的绘制要十分慎重。在制作过程中，一般要进行反复推敲、修改，除局部更改外，有的甚至要推倒重来，有时还要反复进行多次，直到符合实际情况，比较严密为止。第五章定性、定量评价5.1对重大危险、有害因素的危险度评价XXX矿井的重大危险、有害因素有：矿井瓦斯危害、矿井火灾危害、矿压危害和水危害，2因此本节重点对上述四大危险、有害因素进行危险度评价。5.1.1瓦斯爆炸危险度评价煤矿瓦斯爆炸或瓦斯燃烧事故是井下重大灾害之一。一旦发生瓦斯事故，特别是瓦斯爆炸事故，会造成人员的大量伤亡和巷道与设备的严重毁坏，并会造成巨大的经济损失。为预防瓦斯事故，尤其是预防瓦斯爆炸事故及盲巷窒息事故的发生，本节采用事故树分析方法，分析和评价事故发生的原因和规律，找出相应的预防措施。5.1.1.1瓦斯爆炸事故树的构造通过对瓦斯爆炸事故的调查分析，找出了影响事故发生的32个基本事件，根据其发生的逻辑关系，构成如图5-1所示的事故树。3A2A7X188X199X200A8γX1X233X255X277X266X244X222X211X177X155X166X144X133X100X9X6X5X2X122X111X8X7X4X3X2A6A5A44λA3βA1αT图5-1:瓦斯爆炸事故树图雷电火花静电火花磨擦撞击火火花巷道顶部洞室无风氧气浓度在引炸范围围明火放炮母线短路带电检修开关冒火电器短路火花接线盒失爆等电缆短路鸡爪羊尾接头矿灯引起炸药变质燃烧封泥不足用代用品等发火分段放炮或打筒抵抗线不足瓦斯漏检巷道贯通后未及时调风瓦斯检测失误上隅角瓦斯积存放炮后瓦斯积存老塘瓦斯积存地质变化瓦斯量大盲巷瓦斯积存串联通风电气火花花瓦斯控制失误采面瓦斯积聚掘进面瓦斯积聚瓦斯积聚聚.达到引火能量相遇放炮火源局扇打循环风供风能力不足局扇断电停风火源瓦斯达到爆炸浓度瓦斯爆炸事故T4由事故树图写出其结构表达式：T=A1·A2·α=A3·β·A2·α=（A4+A5+A6）·λ·β·（A7+X18+X19+X20+A8+X28）·γ·α=（X1+X2+…+X13）·λ·β（X14+X15+…+X28）·γ·α5.1.1.2瓦斯爆炸事故树的分析一、求最小割集对事故树进行分析，将上式展开，可求出其最小割集195组，即引起瓦斯爆炸的“可能途径”有195种。每一组最小割集，就是一种发生事故的模式，这些最小割集是：K1={X1，λ，β，X14，γ，α}K2={X1，λ，β，X15，γ，α}………………………………………K45={X3，λ，β，X28，γ，α}K46={X4，λ，β，X14，γ，α}K47={X4，λ，β，X15，γ，α}………………………………………K180={X12，λ，β，X28，γ，α}K181={X13，λ，β，X14，γ，α}K182={X13，λ，β，X15，γ，α}5………………………………………K195={X13，λ，β，X28，γ，α}共有195组最小割集。二、求最小径集根据图5-1做出其成功树图，如图5-2所示。用布尔代数法解出最小径集，写出成功树的结构表达式：T＇=A1＇+α＇+A2＇=A3＇+β＇+α＇+A2＇=A4＇A5＇A6＇+λ＇+β＇+α＇+A7＇X18＇X19＇X20＇A8＇X28＇+γ＇=X1＇X2＇…X13＇+λ＇+β＇+α＇+X14＇X15＇…X28＇+γ＇由此得出6组最小径集：P1={α}，P2={β}，P3={γ}，P4={λ}，P5={X1，X2，…X13}，P6={X14，X15，…X28}说明仅有6种不使瓦斯爆炸事故发生的“可能途径”。三、结构重要度分析为了简便起见，按所求最小径集判别各基本事件的结构重要度。1、α、β、γ和λ为单因素，其结构重要6度相等，且最大，即：Iф(α)=Iф（β）=Iф（λ）=Iф（γ）2、在不同的最小径集中，基本事件不相交，P5的阶数比P6低，所以P5中的基本事件结构重要度大于P6中的基本事件结构重要度，即：Iф(1)=Iф（2）=…Iф（13）Iф（14）=Iф(15)=…=Iф（28）3、故得各基本事件结构重要度顺序为：Iф(α)=Iф（β）=Iф（γ）=Iф（λ）Iф(1)=Iф（2）=…=Iф（13）Iф（14）=Iф（15）=…=Iф（28）7X27'X25'X27'X26'X24'X22'X23'X21'.X14'X16'X15'X17'.γ'.X6'X8'X7'X9'X13'X11'X12'X10'X3'X1'X4'X2'X5'...A6'A5'A4'.λ'β'A2'A7'X18'X19'X20'A8'A3'A1'α'T'图5-2:瓦斯爆炸事故成功树图85.1.1.3瓦斯爆炸危险度分析结果一、由事故树图可见，或门个数占87.5%，这样，大部分基本事件都能单个输出。而与门个数仅占12.5%，只有少数几个基本事件同时发生才有输出。因此，从或、与门的比例数来看，可知瓦斯爆炸的危险性是很大的。二、从最小割集数来看，共有195组，表明导致瓦斯爆炸有195种“可能途径”。这说明瓦斯爆炸的可能性是很大的。从前面求出的最小的割集分析可知，任一最小割集Ki中的基本事件全部发生，瓦斯爆炸事故就发生。如K1中，当X1（局部通风机断电停风）发生，则发生瓦斯积聚，如果满足条件β，λ，即满足氧气浓度在引爆范围内以及瓦斯积聚其浓度达到了爆炸范围，这时瓦斯具有爆炸性；如遇上X14发生，即遇上放炮时封泥不足或使用代用品发生明火，则必然发生瓦斯爆炸（T发生）。由前述可知，用最小割集表示的等效事故树图中，顶上事故是若干个交集的并集。9也就是说，任一最小割集中的各基本事件发生，则事故（T）一定会发生。如果最小割集中的基本事件数越多，事故越难发生；反之，基本事件越少，事故发生就较容易。由求出的最小割集Ki可见，每个最小割集中实质上只有两个基本事件存在，即瓦斯积聚和引爆火源，其余的都是条件。煤矿井下，λ和γ的条件是满足的，由此可知，瓦斯积聚只要达到爆炸浓度（即满足β条件），一旦与火源相遇（即满足条件α）势必要导致瓦斯爆炸事故。由此也说明，煤矿井下瓦斯爆炸事故是极易发生的。三、从结构重要度分析从求出的基本事件结构重要度顺序来看，α、β、γ、λ的结构重要度相等且最大，说明它们在系统中占的位置最重要，对事故发生影响也最大。其次是X1，X2…X13，最后，是X14，X15…X28，从它们在最小割集中出现的次数来看，α、β、γ和λ每一个最小割集中都出现了，共出现195次，说明如果α、β、γ和λ不发生，则事故就不会发生，如果X1或Xi任一个（i=2,3…13）事件不发10生，则仅少掉15种导致瓦斯爆炸事故的“可能途径”。如果X14或Xj任一个（j=15，16…28）事件不发生，也仅仅少掉13种导致瓦斯爆炸事故的“可能途径”。由此，可根据各基本事件的结构重要度顺序，制定具有针对性的预防事故发生的安全技术措施。四、根据最小径集判定预防事故发生的措施本例最小径集共有六组，其事故树等效图如图5-3所示：.TP1P2P3P4P5P6αλβx1x2x13γx14x15x28............图5-3瓦斯爆炸事故树等效图从该图可见，只要使Pi中的任一个不发生，则事故就不会发生。根据最小径集的定义可知，使瓦斯爆炸事故不发生，可从如下三种方案来考虑：1、若使P2不发生，则事故（T）就不会11发生。要使P2不发生，则仅使β条件不发生，即使瓦斯积聚达不到爆炸界限。这样可判定出相应的预防措施，如加大风量，加强通风科学管理，消除串联通风、循环风，加强瓦斯抽放等。这样，采取有效措施，使瓦斯浓度达不到爆炸界限，事故就不会发生。2、若使P4不发生，则事故（T）就不会发生。要使P4不发生，可使X1（局部通风机断电停风）、X2（串联通风）、X3（供风能力不足）、X4（风扇打循环风）、X5（盲巷瓦斯积存）、X6（地质变化瓦斯量大）、X7（老塘瓦斯积存）、X8（放炮后瓦斯积存）、X9（上隅角漏检）、X13（巷道顶部、峒室无风）等同时都不发生，事故才不发生。为此，则需判定相应的具体预防措施。如保证供风能力、加强科学管理，消除串联风、循环风，加强盲巷管理。消除盲巷瓦斯积聚等。根据各基本事件，采取相应的措施。3、若使P6不发生，则事故（T）就不会发生。要使P6不发生，可使A7（放炮火源）、A8（电气火花）、X18（磨擦撞击火花）、X19（雷电引起井下火花），X20（静电火花）都不发12生，也就是说火源不出现，当然瓦斯爆炸事故不会出现。这样，采取相应的预防措施，消除火源，井下瓦斯爆炸事故也就可以预防了。一般情况下，井下空气中的氧气含量都大于12%，即符合条件λ，因此要使P3不发生是不现实的，而井下出现的火源，一般情况下它的能量也一定能达到引爆能量，所以，要使P5不发生，采取措施与使P6不发生的措施相同，只要使P6不发生，P5也就不会发生。