胶带输送机绞人伤害事故分析.docx
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胶带输送机绞人伤害事故分析
胶带输送机绞人伤害事故分析
一、编制说明
胶带输送机是煤矿井下采区运巷,采区上、下山,斜井及地面系统中经常采用的运输设备,我国大部分煤矿都使用胶带输送机。
胶带输送使用方面的伤害事件也常有发生。
例如:
某矿维修工跨胶带给轴承加油时,胶带输送机突然开车,将人卷进胶带输送机而压死。
又如:
某矿司机发现胶带跑偏,用棍子去撬,不慎被胶带卷进去,压断右胸肋骨。
可见,胶带输送机的事故后果往往是很严重的。
胶带输送机绞人伤害一般可以分为启动绞人伤害和正常运转绞人伤害两种。
下面就这两种伤害进行事故树定性和定量分析。
二、事故树
事故树见图
三、事故树定性分析
(一)对AI定性分析
I、求AI的最小割(径)集
根据割(径)集数目判别式判定,AI的最小割集有24组,最小径集有
5组,所以采用最小径集分析简便。
事故树的成功树见图
(2)
AIˊ的结构函数为:
A’I=B’I+B’2+xI3ˊ
=x1ˊx2ˊx3ˊx4ˊ+ x5ˊx6ˊx7ˊ(x8ˊ+x9ˊ+xI0ˊ)x11ˊxI2ˊ+xI3ˊ
将上式展开后可得:
A’I=x1ˊx2ˊx3ˊx4ˊ+x5ˊx6ˊx7ˊx8ˊx11ˊxI2ˊ+x5ˊx6ˊx7ˊx9ˊx11ˊxI2ˊ+
x5ˊx6ˊx7ˊxI0ˊx11ˊxI2ˊ+xI3
从而得出5组最小径集,分别为:
B'I模块最小径集:
PI={xIˊx2ˊx3ˊx4ˊ}
B2模块最小径集:
P2={x5ˊx6ˊx7ˊx8ˊxIIˊxI2ˊ}
P3={x5ˊx6ˊx7ˊx9ˊxIIˊxI2ˊ}
P4={x5ˊx6ˊx7ˊxI0ˊxIIˊxI2ˊ}
P5={xI3ˊ}
2基本事件结构重要度分析
根据同属关系可得:
I∮(1〕=I∮(2〕=I∮(3〕=I∮(4〕
I∮(5〕=I∮(6〕=I∮(7〕=I∮(11〕=I∮(12〕
x8、x9、xI0、xI3无同属关系。
因此,只要判定I∮(1〕I∮(5〕I∮(8〕I∮(10〕I∮(13〕的大小即可。
xI3是单事件最小径集中的事件,I∮(13〕最大。
根据公式
结构重要度大小的排列顺序为:
I(I3〕>I(I〕=I(2〕=I(3〕=I(4〕=I(5〕=I(6〕=I(7〕=I(II〕I(I2〕>I(8〕=I(9〕=I(I0〕
(二)对A2定性分析现求A2的最小割(径)集:
A2的最小割集有30组,最小径集只有3组,所以,采用最小径集分析。
事故树的成功树见图2。
A2ˊ的结构函数为
AIˊ的结构函数为:
A’I=B’3+B’4+x27ˊ
=x14ˊx15ˊx16ˊ+x17ˊx18ˊx19ˊx20ˊx21ˊx22ˊx23ˊx24ˊx25ˊx26ˊ+x27ˊ
从而得出3组最小径集,分别为:
B'3模块最小径集:
P6={x15ˊx14ˊx16ˊ}
B4模块最小径集:
P7={x17ˊx18ˊx19ˊx20ˊx21ˊx22ˊx23ˊx24ˊx25ˊx26ˊ}
P8={x27ˊ}
由于P6、P7、P8巧不含共同的基本事件,且数目又不等,根据结构重要度判定原则判定:
I(27〕>I(I4〕=I(15〕=I(16〕=I(17〕=I(18〕=I(19〕=I(20〕=I(21〕I(22〕
=I(23〕=I(24〕=I(25〕=I(26〕
四、事故树定量分析
(一)求AI定量分析
1、求AI事件发生概率QA1
AI=BIB2xI3
=(x1ˊ+x2ˊ+x3ˊ+x4ˊ)(x5ˊ+x6ˊ+x7ˊ+x8ˊx9ˊxI0ˊ+x11ˊ+xI2ˊ)xI3ˊ
=x1ˊx5ˊxI3+x1ˊx6ˊx13+x1ˊx7ˊx13+x1ˊx8ˊx9x10ˊx13ˊ+x1ˊx11ˊx13+
x1ˊx12ˊx13+x2ˊx5ˊxI3+x2ˊx6ˊx13+x2ˊx7ˊx13+x2ˊx8ˊx9x10ˊx13ˊ+
x2ˊx11ˊx13+x2ˊx12ˊx13+x3ˊx5ˊxI3+x3ˊx6ˊx13+x3ˊx7ˊx13+
x3ˊx8ˊx9x10ˊx13ˊ+x3ˊx11ˊx13+x3ˊx12ˊx13+x4ˊx5ˊxI3+x4ˊx6ˊx13+
x4ˊx7ˊx13+x4ˊx8ˊx9x10ˊx13ˊ+x4ˊx11ˊx13+x4ˊx12ˊx13
根据独立近似计算公式
QA1≈1-(1-q1q5q13)(1-q1q6q13)(1-q1q7q13)(1-q1q8q9q10q13)(1-q1q11q13)(1-q1q12q13).(1-q2q5q13)(1-q2q6q13)(1-q2q7q13)(1-q2q8q9q10q13)(1-q2q11q13)(1-q2q12q13).(1-q3q5q13)(1-q3q6q13)(1-q3q7q13)(1-q3q8q9q10q13)(1-q3q11q13)(1-q3q12q13).(1-q4q5q13)(1-q4q6q13)(1-q4q7q13)(1-q4q8q9q10q13)(1-q4q11q13)(1-q4q12q13)
QA1≈4.66*10-4
将表3的数值代入上式得:
表3基本事件发生概率取值表
代号
基本事件
发生概率!
;〔I/0
X1
加油接触
10-3
X2
清理接触
5*10-3
X3
处理故障接触
10-2
X4
误接触
2*10-3
X5
无信号装置
10-4
X6
装置损坏
10-3
X7
司机未启动
5x10-2
X8
停运未断电源
5x10-3
X9
未挂警示牌
5x10-3
X10
不懂规程
10-2
X11
信号不清晰
2x10-4
X12
周围噪声影响
5x10-4
X13
设备启动
0.5
X14
无护栏护罩
5x10-2
X15
护栏护罩未关
5x10-3
X16
设计缺陷
1X10-3
X17
捡大块杂物
2x10-3
X18
清理时随工具卷入
8x10-4
X19
衣袖未扎卷入
5x10-4
X20
绊、滑跌倒
1XI0-4
X21
疲劳失误
10-4
X22
人工校正胶带
5x10-3
X23
违章跨越
5x10-3
X24
违章乘坐
10-4
X25
用手拨弄托辊
5x10-3
X26
处理其他故障
5xI0-3
X27
正常运转
0.5
一.求概率重要系数Ip(i)
因为
且Q=〔q1+q2+q3+q4)(q5+q6+q7+q8q9q10+q11+q12〕q13
所以
=(q5+q6+q7+q8q9q10+q11+q12〕q13
=2.59×10-3
同理Ip(2〕=Ip(3〕=Ip(4〕=Ip(1〕=2.59×10-2
Ip(5〕=9×10-3
Ip(6〕=Ip(7〕=Ip(11〕=Ip(12〕=Ip(5〕=9×10-3
Ip(8〕=4.5×10-7
Ip(9〕=Ip(10〕=Ip(8〕=4.5×10-7
Ip(13〕=9.32×10-4
3.求临界重要系数Ic(i)
因为
所以Ic(i)=10-3/(4.66×10-4)×2.59×10-2=5.56×10-2
同理Ic(2)=2.78×10-1
Ic(3)=5.56×10-1
Ic(4)=1.11×10-1
Ic(5)=1.93×10-3
Ic(6)=1,93×10-3
Ic(7)=9.67×10-1
Ic(8)=4.83×10-6
Ic(9)=4.83×10-6
Ic(10)=9.67×10-6
Ic(11)=3.86×10-3
Ic(i2)=9.67×10-3
Ic(i3)=1
所以,临界重要度大小的排列顺序为:
I(I3〕>I(7〕>I(3〕>I(2〕>I(4〕>I(I〕>I(6〕>I(I2〕>I(II〕>I(5〕>I(I0〕>I(8〕=I(9〕
对A2定量分析
1.求A2事件发生概率QA2
因最小径集彼此无重复的基本事件,根据公式
QA2=q27{1-(1-q14)(1-q15)(1-q16)}{1-(1-q17)(1-q18)
(1-q19)(1-q20)(1-q21)(1-q22)(1-q23)(1-q24)
(1-q25)(1-q26)}
将表3的数值代入上式得:
QA2=6.93×10-4
求概率重要系Ip(i)
因为
所以
=q27(1-q15)(1-q16){1-(1-q17)(1-q18)
(1-q19)(1-q20)(1-q21)(1-q22)(1-q23)(1-q24)
(1-q25)(1-q26)}
=1.17×10-2
同理:
Ip(i5)=1.12×10-2
Ip(i6)=1.12×10-2
Ip(i7)=2.86×10-2
Ip(i8)=2.86×10-2
Ip(i9)=2.86×10-2
Ip(20)=2.86×10-2
Ip(21)=2.86×10-2
Ip(22)=2.87×10-2
Ip(23)=2.87×10-2
Ip(24)=2.86×10-2
Ip(25)=2.87×10-2
Ip(26)=2.87×10-2
Ip(27)=1.39×10-3
3、求临界重要系数Ic(i)
因为
所以Ic(i4) =((5×10-2)/(6.93×10-4))1.17×10-2
=8.44×10-1
同理Ic(i5)=8.08×10-2
Ic(i6)=6.46×10-2
Ic(i7)=8.25×10-2
Ic(i8)=3.30×10-2
Ic(i9)=2.06×10-2
Ic(20)=1.65×10-2
Ic(21)=4.13×10-3
Ic(22)=2.07×10-1
Ic(23)=2.07×10-1
Ic(24)=4.13×10-3
Ic(25)=2.07×10-1
Ic(26)=2.07×10-1
Ic(27)=1
所以,临界重要度大小的排列顺序为:
I(27〕>I(14〕>I(22〕=I(23〕=I(25〕=I(26〕>I(17〕>I(15〕>I(16〕>I(18〕>I(19〕>I(20〕>I(21〕=I(24〕
最后得到顶上事件发生概率为:
Q=1-(1-QA1)(1-QA2)
=1-(1-4.66×10-4)(1-6.93×10-4)
=1.16×10-3
五、结论
〔I〕从A1事件(启动绞人伤害)定性分析的结果可以看出,X13的结构重要度最大,X1、X2、X3、X4次之,X5、X6、X7、X11、X12再次之。
由于X13是正常事件,X1、X2、X3是生产过程中难于避免的事件,所以主要控制对象是X5、X6、X7、X11、X12等基本事件。
从A1的临界重要分析结果可以看出,X13的临界重要度最大,X7次之,X6的临界重要度也较大。
因此,要控制A1事件的发生概率,主要应控制X7(司机未发启动)和X6(信号装置损坏)这两个基本事件的发生概率。
〔2〕从A2事件(正常运转绞人伤害〕定性分析的结果可以看出,X17的结构重要度最大,X14、X15、X16次之。
X17为正常事件,因此,主要控制对象为X14、X15、X16等基本事件。
从A2的临界重要度分析的结果可以看出,X27的临界重要度最大,X10次之,X22、X23、X24、X25、X26再次之。
X27为正常事件,因此,要控制人A2事件的发生,首先应控制X14(无护栏护罩〕,其次应控制X22〔人工校正胶带〕、X23(违章跨越〕、X25(用手拔弄托辊)和X26(运转中处理其他故障)等基本事件的发生概率。
附图:
图I胶带输送机绞人伤害事故树图
图2胶带输送机绞人的成功树图
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