煤礦安全風險管控系統設計實現
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［摘要］為了提高監察部門對煤礦風險的管控水平，研究建立了風險管控機制、風險辨識規范和基于風險矩陣法的風險指數評估方法，明確了風險點分級標準。基于ASP.NETMVC框架和分層架構設計方法，研發了煤礦安全風險管控系統，實現了對煤礦風險的在線管理和多維分析，為精準監察提供了數據支撐，有利于煤礦企業安全生產。
［關鍵詞］煤礦安全；風險管控；風險辨識；風險評估；風險矩陣法；分層架構
引言
為了認真貫徹落實原國家安全生產監督管理總局關于印發安監總煤監［2016］58號《標本兼治遏制煤礦重特大事故工作實施方案》的通知和煤安監監察［2018］34號國家煤礦安監局關于印發《高風險煤礦安全“體檢”指導意見》的通知要求
［1-2］，著力提升煤礦安全風險分級管控和事故預測預警能力，立足突出煤礦企業主體責任，強化監察執法精準性、有效性，遏制重特大事故的發生，研究開發了面向煤礦監察監管部門和煤礦企業的煤礦安全風險管控系統。該系統制定了統一的風險管控機制和風險辨識評估標準，實現了對煤礦風險點在線監察與閉環管理，提高了煤礦風險管理的信息化水平和管控效率，有效地改善了煤礦安全生產狀況。
1風險管控機制與風險辨識評估
1.1風險管控機制
依據省級煤礦安全監察局煤礦安全生產風險管控的相關要求，結合煤礦企業實際安全生產情況，制定了由查找、研判、預警、防范、處置、責任等6個步驟組成的煤礦風險點管控機制。一是準確把握查找對象。井下以生產活動全過程為重點查找對象，地面以高危設備、工藝、壓力容器等為重點查找對象，查找導致人身傷害、健康損害或財產損失的風險點，形成風險點清單。二是依據風險點清單，對風險進行分類，研判風險級別。三是開展風險預警工作。參考我國自然災害分級方法［3］，結合實際監管需要，將煤礦風險點由高到低分為Ⅰ級預警（重大）、Ⅱ級預警（較大）、Ⅲ級預警（一般）和Ⅳ級預警（輕微）共4個級別，依次用紅色、橙色、黃色、藍色4種顏色表示。四是開展風險防范工作，明確責任主體，制定合理措施，建立快速有效的風險巡查、提醒與告知機制。五是制定科學有效的風險處置流程，確保在發生險情或出現事故苗頭時能正確處置，發生事故時依據應急預案及時開展應急救援和事故善后處置。六是建立風險責任體系，明確各級人員的風險管控責任，開展安全風險管控培訓工作，強化檢查考核，將安全風險管控工作的落實情況納入動態督查，并將檢查結果納入單位體系考核中。
1.2風險辨識
在形成風險管控機制基礎上，制定煤礦風險點辨識查找手冊，明確風險點辨識查找范圍和辨識依據，指導煤礦現場實施。
1.2.1辨識范圍煤礦風險辨識范圍由危險物質、頂板相關風險點、設備設施、關鍵場所，以及“人、物、環”等關鍵要素構成［4］。危險物質包括瓦斯、煤塵、水、火、一氧化碳、炸藥、雷管等。頂板相關風險點辨識范圍包括掘進巷道經過煤層、流沙層、斷層、地質破碎帶和遇復合型頂板；三岔門、四岔門施工；沿空掘進施工；采煤工作面遇頂板松軟或破碎、過斷層、過老空、過老巷、過煤柱、陷落柱或冒頂、初放及搬家倒面。設備設施有通風系統、供排水系統、供配電系統、機電及運輸提升系統、采掘生產系統、監控監測系統、壓風自救系統、信息通訊系統等相關要素。關鍵場所范圍包括采掘工作面、采空區、炸藥庫、變電所、地面車間等地點場所。而人的不安全行為、物的不安全狀態，以及環境因素等也是風險辨識的重要組成部分。
1.2.2辨識依據風險辨識依據包括煤礦已有重大危險源、隱蔽致災因素和生產作業中的關鍵環節。按照隱蔽致災因素的普查要求對采空區、廢棄老窯（井筒）、不良鉆孔、斷層、裂隙、褶曲、陷落柱、瓦斯富集區、導水裂縫帶、地下含水體、井下火區、河床沖刷帶等不明、不清的隱蔽致災因素進行普查，明確可能存在安全風險的作業場所、地點。在生產作業中的關鍵環節方面，按照采、掘、機、運、通、地測防治水及地面場所等專業劃分，對具體作業場所、地點的關鍵時段、關鍵區域、部位、關鍵單位、關鍵環節可能出現安全風險進行摸排。
1.3風險評估
在煤礦風險評估方法上，根據煤礦安全生產過程中潛在的問題和煤礦企業實際管理辦法，采用風險矩陣法［5］，通過定性分析和定量分析相結合，綜合考慮風險引發事故的可能性以及造成事故后果的嚴重性［6］，對風險因素進行評估分類，制定相應的管控措施。事故發生可能性及可能發生事故后果嚴重性分級結果如表1、2所示。根據風險矩陣法，使用發生可能性和后果嚴重性之乘積，得到風險指數，如表3所示。在辨識過程中，將風險等級依據風險指數分為與風險管控機制一致的4個等級，分別是：20~25為重大風險，Ⅰ級預警（重大）；9~16為較大風險，Ⅱ級預警（較大）；4~8為一般風險，Ⅲ級預警（一般）；1~3為輕微風險，Ⅳ級預警（輕微）。在對風險類型及等級分析的基礎上，合理選擇危險源辨識和風險評估方法是十分必要的［7］。
2系統架構設計
系統基于微軟.NETFramework及ASP.NETMVC框架組成的B/S架構實現［8］，采用SQLServer數據庫，結合HTML、CSS、JavaScript、jQuery、EasyUI等前端編程技術和第三方插件［9］，實現瀏覽器終端的信息填報、報表統計查詢、曲線圖表展示等功能，提供了友好的用戶體驗，其技術框架如圖1所示。系統采用分層架構設計方法由4個層次組成［10］，由下到上分別是基礎支撐層、數據存取層、業務邏輯層和前端展示層。基礎支撐層是基于SQLServer數據庫和.NETFramework開發框架，同數據存取層一起完成數據的寫入、讀取和刪除等數據基本操作。業務邏輯層利用C#開發語言，結合風險點管理中面向監察管理人員、煤礦領導及管理部門相關人員，以及煤礦信息化系統數據維護人員等不同用戶，開展數據查詢、統計、管理等多種業務操作，是實現用戶需求與數據處理之間的關鍵中間層。前端展示層通過瀏覽器向用戶提供數據填報、數據報表查詢與統計、曲線柱圖等多種可視化展示和人機交互接口。
3系統功能模塊
根據煤礦監察部門和煤礦企業對風險管控的實際需要，系統分為基礎數據管理、風險點標準項管理、風險點管理、風險點統計分析、風險事故處置管理、風險巡查告知管理和培訓考核管理等模塊。系統功能結構如圖2所示。基礎數據管理由監察人員管理、煤礦企業人員管理、用戶權限角色管理、日志管理等，實現系統基礎數據元的管理。系統建立了煤礦風險點標準項集合，對上級監察監管部門管轄的煤礦企業在風險管理水平、風險級別研判等方面提供了統一、完整評判標準規范，有利于風險有效管控以及管控水平的統一評價。模塊包含風險點類型管理、風險點級別管理、風險點標準項錄入、查詢等管理功能。風險點管理模塊，提供面向煤礦管理人員的風險點錄入、編輯和查詢，風險點巡查記錄管理，以及風險點到期解除銷號等功能；面向監察人員的風險點查詢、在線審核等功能。風險點統計分析模塊，提供包括報表、曲線、柱圖、餅圖以及基于ECharts的GIS地圖下風險點的區域分布等多種可視化展示方式［11］，向監察人員提供風險點按時間、按區域、按級別、按分類等多個維度下的宏觀數據統計結果和對比分析結果，為精準監察提供數據支撐。風險事故處置管理模塊，即提供風險點引發的各類事故信息錄入、查詢、統計等管理功能，實現由風險到事故發生處理的閉環管理。風險巡查告知管理模塊，即提供監察監管人員、煤礦企業管理人員對相關風險點的巡查記錄進行登記、查詢與統計，同時對巡查過程發現的風險管控措施不到位等情況，以系統消息和手機短信的方式發送給相關人員。培訓考核管理模塊，以圖文方式向煤礦管理人員提供風險點辨識、查找相關知識培訓，并對培訓過程進行記錄與管理，對風險點管控措施不到位涉及的相關人員進行考核記錄管理。
4結語
煤礦安全風險管控系統實現了煤礦風險點由發現辨識、評估定級、巡查管控到解除銷號，以及后續可能引發的事故處置等全過程閉環管理。同時，系統借助數據分析技術和圖表可視化展現方式，提高了風險管控效率，降低了事故發生概率，為精準監察提供了豐富多樣的數據支撐手段。經過重慶、安徽等現場部署使用，實現了煤礦風險點在線管控的目的，達到了設計要求。實踐表明，系統的使用有利于監察監管部門對煤礦風險的遠程在線監控和煤礦企業的安全可持續發展，具有一定的社會現實意義。
作者：李勇 許金 陳運啟 單位：中煤科工集團重慶研究院有限公司
