葫芦素煤矿

基于FMEA与JHA的煤矿设备维修作业现场隐患排查标准

陈全;牛雨农

【摘要】隐患排查治理是预防事故发生的重要手段之一,为了建立煤矿维修作业现

场隐患排查标准,基于JHA与FMEA分别对煤矿设备维修作业活动和维修作业中使

用的工具和设备进行分析,得出系统全面的安全风险与危险源信息,并结合企业现有

控制手段、法律法规、相关标准、企业成熟经验等信息形成安全风险、危险源及控

制措施信息库.基于信息库分别生成设备维修作业活动和使用工具(设备)隐患排查标

准.%Accidentpotentialinvestigationisoneoftheimportantmethodsfor

blishingstandardofaccidentpotential

investigationinrviceperformancesitesforcoalminingequipment,both

oftherviceperformanceactivitiesofcoalminingequipment,

instrumentsandequipmentudinactivitieswereanalyzedrespectivelyto

getthesystemic-overallsafetyrisksandtheinformationofhazardonthe

basisofJHAandFMEA,andtheinformationdatabaofsafetyrisks,

hazardandcontrolmethodsisformedcombiningwiththeexistingcontrol

methodsinenterpris,matureexperience,relatedstandards,lawsand

ntheinformationdataba,standardsofaccident

potentialinvestigationofrviceperformanceactivitiesandtoolsudin

theactivitywereestablishedverally.

【期刊名称】《煤矿安全》

【年(卷),期】2019(050)007

【总页数】4页(P297-300)

【关键词】维修作业;JHA;FMEA;隐患排查标准;危险源辨识

【作者】陈全;牛雨农

【作者单位】天津理工大学环境科学与安全工程学院,天津300384;天津理工大学

环境科学与安全工程学院,天津300384

【正文语种】中文

【中图分类】TD79

随着技术的进步，我国煤矿设备朝着大型化、自动化、智能化的方向稳步发展，但

是，在现有的生产技术条件下，设备的维修仍然需要人工去完成。目前，我国学者

对煤矿设备维修作业的研究大多集中于对设备发生故障的原因进行分析[1-2]。相

比之下对设备维修作业活动风险管控的研究则较为欠缺。在我国，陈全最先基于

JHA方法对“带式输送机”维修作业的安全风险的识别做了研究[3]，但由于JHA

本身的局限性，导致对使用工具（或设备）本身发生故障导致的安全风险的识别不

够全面。隐患排查治理是预防事故发生的重要手段之一。康国峰[4]对煤矿隐患分

类、分级做了研究，张大伟[5]基于相应的标准、规程及历史隐患数据建立了隐患

治理知识库，贾立猛[6]等对隐患排查信息系统的建立做了研究。隐患排查治理最

重要的工作是建立隐患排查标准。但目前我国煤矿企业的隐患排查标准大多基于经

验积累，缺乏系统性、科学性。鉴于此，将基于JHA与FMEA对煤矿维修作业活

动和作业中使用到的工具（设备）进行分析，并在此基础上，建立煤矿设备维修作

业现场隐患排查标准。

1煤矿设备维修作业活动

1.1煤矿设备维修作业活动内容

煤矿设备通常指在煤矿企业中用于采掘、支护、运输、洗选、通风、供电及排水等

过程的机械设备。煤矿设备维修作业是保障煤矿企业安全生产的一项重要工作。狭

义的设备维修是指设备技术状态劣化或发生故障后，为恢复其功能而进行的技术活

动。广义的设备维修作业应包括对设备的检查检测、维护保养及修理作业。煤矿设

备维修作业基本内容及相互关系如图1。

图1煤矿设备维修作业基本内容及相互关系图

1.2煤矿设备维修作业活动安全风险来源

1）多变的作业场所环境。我国95%以上的煤矿是在井下作业，井深平均在400

m以上，井下环境一般具有高湿度、光线不足以及可能存在易燃易爆或有毒有害

物质等的特点。常规情况下，在某些工作区域无需人员直接进入，但进行设备维修

作业时，人员必须进入上述一种或多种情况的环境之中。

2）复杂的作业活动。维修作业是一项维修人员、使用工具、待修设备、现场环境

相互交融的作业，在某一项维修作业中，可能会涉及到一种或多种特殊作业、多工

种配合、交叉作业等情况。

3）使用种类繁多的工具和设备。设备维修作业中，因为需要进行拆除、吊装、切

割、焊接、钻孔等作业，会使用到大量的手持工具和设备。使用这些工具和设备会

极大的提高作业效率，与此同时，这些工具和设备的使用也给维修作业带来了一定

的安全风险。分析这些工具和设备产生安全风险的原因，无外乎2种情况，一是

在设备的使用中，由于使用设备的选型、使用方法等的不正确产生安全风险；二是

使用的工具或设备本身的故障产生安全风险。

2相关理论及方法简介

2.1隐患与危险源

系统安全认为系统中存在的可能导致事故发生的因素（事故致因因素）都可被称为

是危险源[7]。其中，事故致因因素包括管理因素、能量或能量物质载体、人的不

安全行为和物的不安全状态。隐患的概念源于危险源理论，基于不同的危险源理论，

不同学者对隐患有不同的定义和理解[8]。我国的相关法规认为隐患包括人的不安

全行为、物的不安全状态和管理缺陷。依据我国的相关法规和隐叙事曲 患识别与管控的手

段，可将隐患分为作业现场隐患和管理缺陷隐患，基于系统安全与我国相关法律法

规，作业现场的隐患指的是作业现场的人的不安全、物的不安全状态。基于以上分

析可得出，作业现场的隐患是危险源的真子集，作业现场的隐患可通过系统的危险

源辨识进行有效的识别。

2.2工作危害分析（JHA）

JHA（JobHazardAnalysis）是美国职业安全健康局（OSHA）2002年推出的一

种系统安全分析方法。JHA分析时首先将作业活动分解成相对独立的作手工创作 业任务，

再将作业任务分解为作业步骤，进而识别出每个步骤中存在的安全个人年度考核 风险与危险源。

该方法分析时注重工人、作业内容、工具和环境之间的关系，因此，可将JHA应

用于维修作业危险源辨识工作中。

2.3失效模式与影响分析（FMEA）

FMEA(FailureModeandEffectsAnalysis)是一种归纳方法，其特点是从元件的

故障开始逐级分析其原因、影响及应采取的应对措施[9-10]。将FMEA应用于煤

矿维修作业中使用的工具或设备的危险源辨识中，可以有效的识别维修作业活动中

使用的工具和设备的零部件、元器件所有可能发生的故障类型、产生故障的原因及

故障发生后的导致风险类型。

3危险源辨识及控制措施制定

1）安全风险即指的是可能发生的人员伤害、死亡、健康损害和财产损失的事故。

20类事故[11]无法涵盖所有的事故形式，也无法明确导致事故的“能量物质或载

体”，因此，在事故的表述中，不建议将事故完全按照20类事故的形式表述。

2）安全风险应与可能导致事故的因素形成完整的事故因果连锁，且在描述相关的

事故致因因素时应尽可能的量化。

3）控制措施既包括硬件性的技术措施，也包括软件性的管理措施，将只考虑管理

措施。

3.1建立煤矿设备维修作业活动安全风险信息表

利用JHA可以有效识别作业活动中涉及到的场所环境、作业任务及工具或设备使

用方法错误产生的安全风险。将以《刮板输送机》掘进工作面维修作业为例进行危

险源辨识部分结果见表1。

3.2建立维修作业使用工具/设备安全风险信息表

煤矿设备维修作业使用到的维修工具/设备种类繁多，按其动力来源和使用目的可

分为以下为：

1）手动工具。主要有扳手类、钳子类、螺丝刀类、卷尺类、锤子类、套筒类、切

削类、组套类等。

2）电动工具。主要有电焊机、电钻、电动砂轮机、电动扳手、电锤、冲击电钻、

角磨机等。

表1刮板输送机维修作业活动安全风险、危险源及控制措施信息表（部分）作业

活动层次任务分析安全风险（可能发生的事故）危险源/危害因素(可能导致事故

的因素)控制措施维修活动维修活动拆（装）链条磕碰、砸伤1多人拉运大链时

无指挥人员或多人指挥。2劳动防护用品穿戴不合理（未佩戴防油手套、穿防砸

鞋）。1多人拉大链时，必须指定专人指挥，互相配合，口令一致，用力均匀，齐

拿齐放。2拉拽大链时应佩戴防油手套，穿好防砸鞋，其余劳动防护用品按照井下

作业要求穿戴。更换刮板机链条砸伤（调整环）刮板输送机工作业时没有戴安全

帽进入井下的所有人员必须按照要求穿戴齐全劳动防护用品。紧链作业1紧链前

检查链轮磨损情况，链轮牙磨损超过原齿厚的1/5时禁止紧链作业；2紧链时，所

有人员禁止站在溜子运转方向的正前方或后方；3链条张紧度应适中，禁止张紧后

强行紧链；4紧链作业时必须使用紧链器接链、紧链。杂物蹦起伤人紧链做作业

时底槽有杂物紧链前检查清理底槽的杂物链条甩打伤人1链轮损伤（牙磨损严重

等）；2人员站位不当（紧链时，人员站在运输机运转方向的正前方或后方）；3

尽量链过大导致链条过于绷紧；4未使用紧链器接链雷雨第四幕 、紧链，导致大链弹出伤人。

3）气动工具。主要有风动扳手、气动角磨机、风钻、气动砂带机、气动直磨机等。

4）各式梯子、移动操作平台等登高设备。液压扳手等液压设备。手拉葫芦、吊装

工属具、千斤顶等起重设备。

使用工具或设备本身的故障是导致事故发生的重要原因之一，将以风动扳手为例，

利用FMEA对其进行分析，风动扳手设备安全风险、危险源及控制措施信息表见

表2。

表2风动扳手设备安全风险、危险源及控制措施信息表（部分）部件故障（部件

丧失预期功能的相关状态）安全风险（故障可能导致生产系统的事故）可能导致故

障的因素（危险源/危险因素）控制措施（包括现有控制措施、相关法律法规要求、

行业标准、可靠经验等）罐体1、气罐外侧加装隔离护栏；2、凹陷或厚度达到以

下条件之一时予以报废：a凹陷深度大于2mm或大于凹陷短径1/30，凹陷中带

有划痕时，凹陷深度大于1.5mm或大于凹陷深度短径1/35；b凹陷处壁厚小于

设计壁厚的90%，孤立腐蚀点壁厚小于设计壁厚2/3；厚度变薄1、每3年检测

气瓶1次，使用年限超过30年的直接报废；2、防腐涂层破损后及时清理，补充

涂层。凹陷罐体爆裂、碎片伤人1、受到外力撞击；2、超期使用；3、防腐涂层

缺失。

4建立隐患排查标准

4.1煤矿设备维修作业活动隐患排查标准

基于“刮板输送机维修作业活动安全风险、危险源及控制措施信息表”，可制定刮

板输送机维修作业隐患排查标准。维修作业隐患只有当进行某一项作业时才能识别

出来，因此，在建立维修作业隐患排查标准时不设检查频次与岗位。刮板输送机维

修作业活动隐患排查所需要的信息见表3。

4.2维修作业使用工具/设备隐患排查标准

基于“风动扳手设备安全风险、危险源及控制措施信息表”，可制定风动扳手隐患

排查标准。相较于维修作业活动中出现的隐患，设备本体出现的隐患不依赖与作业

活动而存在，其可检测性较高，因此，可对其设定检测频次。建立工具或设备隐患

排查所需要的信息见表4。

5结语

隐患排查治理最重要的工作是建立隐患排查标准，而系统的危险源辨识是建立隐患

排查标准的前提。基于JHA和FMEA分别对煤矿设备维修作业活动和维修作业中

使用的工具和设备进行分析，进而建立安全风险、危险源及控制措施信息表，并在

此基础上形成的隐患排查标准更具科学性、系统性，具有一定的推广价值。

表3刮板机输送机维修作业隐患排查标准表（部分）作业活动检查标准违反标准

产生的风险哈瓦斯社 检查结果1.拉拽大链时，现场应有专人指挥，指挥人员禁止离岗。磕

碰、砸伤2.井下维修作业按要求穿戴齐全劳保用品，拉拽刮板机大链时应佩戴防

油手套，更换刮板机链条穿好防砸鞋。3.链轮牙磨损超过原齿厚的1/5时禁止紧链

作业。4.紧链时，所有人员禁止站在输送机运转方向的正前方或后方。5.链条张紧

度应适中。6.使用紧链器接链、紧链。链条甩打伤人详细记录与检查标准有偏差的

信息7.作业时底槽无杂物。杂物蹦起伤人

表4风动扳手隐患排查标准表（部分）部件排查标准违反标准产生的风险排查

岗位排查因素排查结果罐体外侧隔离护栏完好，无变形、无缺失1.罐体防腐涂层

完好无缺失2.罐体每3年1检（查看检测日期）3.罐体使用年限最高为30年，过

期报废罐体4.罐体无凹陷点、腐蚀点。若罐体有凹陷、腐蚀点时需要测量，达到

以下情形之一予以报废：a凹陷深度大于2mm或大于凹陷短径1/30，凹陷中带

有划痕时，凹陷深度大于1.5mm或大于凹陷深度短径1/35；b凹陷处壁厚小于

设计壁厚的90%，孤立腐蚀点壁厚小于设计壁厚2/3。罐体爆裂、碎片伤人因企

业人力资源与时间资源有限，可根据通用积分 需要将所要排查内容分解到不同岗位1.部件

出现故障对事故发生的作用程度大小。2.部件本身故障率大小。3.部件故障导致事

故后果的严重程度。详细记录与检查标准有偏差的信息

【相关文献】

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