王 旭

(北方工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，北京市石景山區(qū)，100144)

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基于結(jié)構(gòu)方程的煤礦掘進工作面安全因素研究

王 旭

(北方工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，北京市石景山區(qū)，100144)

為了分析煤礦掘進工作面的安全因素，提出研究關(guān)系假設(shè)，運用結(jié)構(gòu)方程構(gòu)建煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量關(guān)系模型，并基于問卷調(diào)查數(shù)據(jù)對模型進行擬合。擬合結(jié)果表明：人員、機器和環(huán)境對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量存在影響，而影響最為突出的安全因素是人員因素中的人員安全意識、機器因素中的設(shè)備可操作性和環(huán)境因素中井下平均涌水量。

掘進工作面 安全因素 安全質(zhì)量 結(jié)構(gòu)方程

煤礦安全問題已經(jīng)成為制約我國煤炭工業(yè)發(fā)展的瓶頸。切實做好煤礦生產(chǎn)安全管理工作，預(yù)防和控制煤礦事故的發(fā)生，對于保障煤炭企業(yè)職工的人身安全，保障煤炭工業(yè)持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展具有十分重大的意義。

本文以煤礦掘進工作面為研究對象，依據(jù)研究目的，提出了研究模型和假設(shè)，采用問卷調(diào)查，運用結(jié)構(gòu)方程構(gòu)建煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量關(guān)系模型，確定對煤礦掘進工作面安全產(chǎn)生影響的突出因素，并針對這些因素，制定相應(yīng)的措施，為煤礦管理者和相關(guān)人員制定安全決策提供依據(jù)。

1 關(guān)系假設(shè)與模型構(gòu)建

1.1 煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量關(guān)系假設(shè)

為了明確煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量的關(guān)系，本文主要完成了兩方面工作：一是認(rèn)真梳理有關(guān)煤礦掘進工作面安全方面的文獻資料，認(rèn)真吸收和利用；二是邀請專家和學(xué)者，通過組織小型座談會的方式研討煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量的關(guān)系。

借鑒已有的研究成果和專家指導(dǎo)，認(rèn)為煤礦掘進工作面安全因素主要體現(xiàn)在人員、機器和環(huán)境3個維度。因此，針對煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量關(guān)系，本文提出并將驗證以下假設(shè)：

H1：人員對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量存在影響。人員對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量具有重要的影響，尤其在目前煤礦掘進機械化條件還不成熟，在掘進過程中人員還是起絕對主導(dǎo)作用的情況下。一般認(rèn)為，與煤礦掘進工作面安全有關(guān)的人員因素要素都屬于這一范疇，包括安全意識、身體狀況、安全教育狀況和心理狀態(tài)。

H2：機器對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量存在影響。機器是進行煤礦掘進工作重要的設(shè)備保障，在掘進過程中機器因素包括設(shè)備運行效率、設(shè)備可操作性、設(shè)備自動化水平與設(shè)備故障率等。

H3：環(huán)境對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量存在影響。煤礦掘進工作面環(huán)境多變，面臨瓦斯、水、頂板、煤塵、火和地?zé)岬茸匀粸?zāi)害的威脅。綜合來看，這些環(huán)境因素包括瓦斯涌出量、井下平均涌水量、開采深度、地質(zhì)構(gòu)造。

1.2 研究模型

基于煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量關(guān)系的研究假設(shè)，構(gòu)建了煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量關(guān)系模型，如圖1所示。

圖1 煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量關(guān)系模型

2 研究方法

2.1 量表設(shè)計

在以往的文獻中，基本上很難找到煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量之間關(guān)系以及能夠直接引用的量表。本文通過研究相關(guān)資料，結(jié)合調(diào)研結(jié)果，以煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量的探測性研究為出發(fā)點，從人員、機器和環(huán)境3個維度，進行量表開發(fā)，如表1所示。

表1 煤礦掘進工作面安全因素

2.2 研究方法

結(jié)構(gòu)方程是研究觀測變量和潛變量間因果關(guān)系的一種方法。結(jié)構(gòu)方程變量間的作用可以是直接作用，也可以是間接作用。有3個矩陣方程反映結(jié)構(gòu)方程潛變量之間以及觀測變量與潛變量之間關(guān)系：

測量模型方程：

結(jié)構(gòu)模型方程：

η=Bη+Γξ+ζ

(3)

式中：X——外生觀測變量；

Y——內(nèi)生觀測變量；

ξ——外生潛變量；

η——內(nèi)生潛變量；

δ、ε——觀測變量的測量誤差；

ζ——隨機干擾項；

B——內(nèi)生潛變量系數(shù)陣；

Γ——外生潛變量系數(shù)陣。

結(jié)構(gòu)方程通常需要建立具有理論基礎(chǔ)和經(jīng)驗支持的初始模型。

3 煤礦掘進工作面安全因素分析

3.1 問卷調(diào)查

本文將表1中的指標(biāo)進行處理，作為調(diào)查問卷的題項。調(diào)查問卷采用李克特態(tài)度量表，將煤礦掘進工作面安全因素對于安全質(zhì)量的影響按照程度劃分5個級別，并分別賦值：重要影響為5、較大影響為4、一般影響為3、影響不大為2、沒有影響為1。

問卷制作完成并經(jīng)過測試后，通過現(xiàn)場和電子郵件發(fā)放問卷200份，回收問卷185份，有效問卷161份，問卷的回收率和有效率分別達到了92.5%和80.5%，能夠滿足煤礦掘進工作面安全因素研究所需要的樣本數(shù)據(jù)量。

問卷調(diào)研群體基本覆蓋了從事煤礦掘進工作的參加者和管理者，包括綜掘隊、開拓隊、掘進準(zhǔn)備隊、生產(chǎn)技術(shù)部、安監(jiān)部等。該群體了解煤礦掘進工作的基本流程和安全情況，對于掘進進程中的安全狀況能夠作出合理判斷。有效問卷中安全技術(shù)人員有33人，占有效問卷調(diào)研總體人數(shù)的20%；掘進工作管理人員有15人，占有效調(diào)研問卷總體人數(shù)的9%；掘進工人有86人，占有效調(diào)研問卷研總體人數(shù)的53%；安監(jiān)人員有27人，占有效調(diào)研問卷總體人數(shù)的17%。

3.2 煤礦掘進工作面安全因素分析模型的構(gòu)建

研究假設(shè)確定之后，首先研究煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量之間存在的路徑關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建初始概念模型，如圖2所示。

圖2 煤礦掘進工作面安全因素分析初始概念模型

3.3 煤礦掘進工作面安全因素分析模型擬合修正

整理調(diào)查問卷數(shù)據(jù)之后，利用AMOS17軟件將其輸入煤礦掘進工作面安全因素分析初始概念模型，對模型進行擬合，如圖3所示。

對于數(shù)據(jù)擬合模型的結(jié)果，要進行檢驗以確定擬合的效果。檢驗方法分為主觀性檢驗和客觀性檢驗。經(jīng)過分析，模型的研究假設(shè)是成立的，擬合的路徑系數(shù)保持在合理的范圍之內(nèi)，符號正確。因此可以認(rèn)為主觀性檢驗通過。

客觀性檢驗是模型模擬結(jié)果的一部分，檢驗指標(biāo)和實際值如表2所示。

表2 模型擬合的客觀性檢驗指標(biāo)

從表2可以看出，模型擬合客觀性檢驗指標(biāo)都沒有達到模型的接受標(biāo)準(zhǔn)，因此需要對模型進行修正。修正模型是按照AMOS17提出的建議使e1-e5、e4-e8、e2-e8產(chǎn)生關(guān)聯(lián)性，并重新對模型進行擬合，如圖4所示。

圖3 煤礦掘進工作面安全因素分析模型擬合

圖4 煤礦掘進工作面安全因素分析模型修正

煤礦掘進工作面安全因素分析模型修正后的客觀性檢驗指標(biāo)如表3所示。

表3 模型修正后的客觀性檢驗指標(biāo)

從表3可以看出，模型擬合客觀性檢驗指標(biāo)全部達到模型的接受標(biāo)準(zhǔn)，因此客觀性檢驗通過。綜合以上分析結(jié)果可以看出，問卷調(diào)查數(shù)據(jù)對于煤礦掘進工作面安全因素分析模型的擬合效果良好，在實踐中具有一定的可證性，研究結(jié)果有效。

3.4 結(jié)果分析

經(jīng)過分析認(rèn)為，煤礦掘進工作面人員、機器和環(huán)境安全因素對于安全質(zhì)量存在影響。

人員對煤礦掘進工作面安全質(zhì)量的影響系數(shù)為0.678，表示人員出現(xiàn)問題的概率每增加1%，對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量的影響就會增加0.678%。說明人員對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量能夠產(chǎn)生較大的影響，假設(shè)H1得到了驗證。人員因素中的指標(biāo)按照影響程度依次為安全意識(0.51)、安全教育狀況(0.45)、心理狀態(tài)(0.28)和身體狀況(0.20)。

機器對煤礦掘進工作面安全質(zhì)量的影響系數(shù)為0.522，表示機器發(fā)生問題的概率每增加1%，對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量的影響就會增加0.522%。說明機器對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量能夠產(chǎn)生影響，假設(shè)H2得到了驗證。機器因素中的指標(biāo)按照影響程度依次為設(shè)備可操作性(0.68)、設(shè)備自動化水平(0.48)、設(shè)備運行效率(0.18)和設(shè)備故障率(0.16)。

環(huán)境對煤礦掘進工作面安全質(zhì)量的影響系數(shù)為0.161，表示環(huán)境發(fā)生問題的概率每增加1%，對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量的影響就會增加0.161%。說明環(huán)境對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量能夠產(chǎn)生影響，假設(shè)H3得到了驗證。環(huán)境因素中的指標(biāo)按照影響程度依次為井下平均涌水量(0.60)、瓦斯涌出量(0.41)、開采深度(0.36)和地質(zhì)構(gòu)造(0.29)。

4 結(jié)論

通過提出假設(shè)，構(gòu)建煤礦掘進工作面安全因素與安全質(zhì)量結(jié)構(gòu)方程模型，進行擬合性分析認(rèn)為，人員、機器和環(huán)境對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量存在影響。其中對于煤礦掘進工作面安全質(zhì)量產(chǎn)生突出影響的指標(biāo)是人員安全意識、設(shè)備可操作性和井下平均涌水量。針對這些安全因素首先要提高安全意識，不斷加強職工安全文化教育，建立多種醫(yī)療機制保障員工的心理和生理處于良好狀態(tài)，提高設(shè)備可操作性和自動化水平，保證運行效率，減少故障率，注意井下涌水量和瓦斯監(jiān)測，認(rèn)真執(zhí)行防控措施，控制開采深度，研究掘進工作面的地質(zhì)構(gòu)造。

[1] 林嵩.結(jié)構(gòu)方程模型原理及AMOS應(yīng)用[M].武漢：華中師范大學(xué)出版社，2008

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[5] 張暢，王召同等.煤礦安全生產(chǎn)事故析因分析研究[J].煤炭技術(shù)，2016(6)

(責(zé)任編輯 張艷華)

Study on safety factor of driving work face of coal mines based on structural equation

Wang Xu

(School of Economics and Management, North China University of Technology, Shijingshan, Beijing 100043, China)

In order to analyze the safety factors of driving work face of coal mines, the research assumptions were put forward and used to establish the relationship model about the safety factors and safety quality of driving faces of coal mines using the structural equation. The model was used to fit the questionnaire survey data. The fitting results showed that individuals, machine and environment affected the safety quality of driving faces of coal mines. The most prominent factors were personnel safety consciousness, machine equipment operability and underground water inflow amount on average.

driving work face, safety factor, safety quality, structure equation

王旭. 基于結(jié)構(gòu)方程的煤礦掘進工作面安全因素研究[J].中國煤炭，2017,43(6)：123-127. Wang Xu. Study on safety factor of driving work face of coal mines based on structural equation [J]. China Coal, 2017，43(6):123-127.

TD79

A

王旭(1979-)，男，遼寧撫順人，博士，研究方向為風(fēng)險管理。