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煤矿中毒窒息作用机理与事故树分析方法探讨

文档作者：姜集辉文档来源：甘肃省煤炭科学研究所		点击数：	更新时间： 2021年09月17日
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总第134'期
doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2010．1 1．021
煤矿中毒窒息作用机理与事故树分析方法探讨
姜集辉
(甘肃省煤炭科学研究所，甘肃兰州 730000)
摘要：结合卫生毒理学和安全系统工程betway必威官方网站
，分析了煤矿中毒窒息的作用机理，运用事故树分析方法探
讨造成中毒窒息事故的主要影响因素，概括出导致中毒窒息事故的基本事件，提出了预防煤矿中毒窒息的
措施与建议，对煤矿安全生产具有指导意义。
关键词：中毒窒息；作用机理；事故树
中图分类号：X928 文献标识码：B 文章编号：1005—2798(2010)11—0049．02
中毒窒息是煤矿最为常见的事故之一。文章运
用卫生毒理学betway必威官方网站
和事故树分析方法对煤矿中毒窒
息事故进行分析，从中可以概括出煤矿中毒窒息的
作用机理、主要影响因素以及导致事故发生的基本事
件，提出相应的防范措施，以指导煤矿的安全生产。
1 气体特性与作用机理
煤矿井下有害气体种类较多，但在煤矿生产中，
引起中毒窒息的气体主要有：甲烷(CH )、一氧化碳
(co)和二氧化碳(CO )。上述3种气体都是作用
于人体的呼吸系统，从而引起中毒窒息的发生。但
因气体性质不同，从卫生毒理学角度来看，其作用机
理迥异。
甲烷(CH )：为无色无臭气体，极小溶于水；基
本无毒，属单纯性窒息剂；最高允许浓度或中毒阈剂
量为25％ ～30％ ，以排斥并置换氧气的方式导致机体
缺氧而窒息；其窒息性质、损害程度与浓度密切相关。
一氧化碳(CO)：为无色无味、无刺激性的气体，
微溶于水；有毒，且毒性具有累积效应，属化学性窒
息剂；最高允许浓度或中毒阈剂量为0．002 4％ ，以
与血液发生化学作用，合成碳氧血红蛋白(COHb)
的方式作用于人体，破坏血红蛋白的携氧能力，从而
使机体功能发生障碍，导致缺氧而窒息；其窒息性
质、损害程度与浓度及吸人时间密切相关。
二氧化碳(CO：)：为无色气体，高浓度时略带酸
味，溶于水；无毒，属单纯性窒息剂；最高允许浓度或
中毒阈剂量为1％ ，以排斥并置换氧气的方式导致
机体缺氧而窒息；其窒息性质、损害程度与浓度密切
相关。
2 主要影响因素分析
煤矿气体的毒害作用随着条件的不同而损害程
度各异，而损害程度又与中毒窒息事故发生的环境
条件、个体和时间因素等密切相关。结合煤矿生产的
具体特点，按照卫生毒理学一般原理，导致中毒窒息
事故发生及影响事故损害程度大小的主要因素有：
1) 溶解度。水中溶解度越大，毒性越大。
2) 作用部位。随人体的部位不同而毒性各异。
3) 浓度。单纯性窒息气体只有在高浓度时
才有危险性；而化学性窒息气体与其浓度及接触时
间紧密相关。
4) 联合作用。综合毒性表现为几种毒物作
用的总和。
5) 相加作用。综合毒性大大超过几种毒物
作用的总和，即起增毒作用。
6) 生产环境。环境中物理因素与毒物也有
联合作用。在高温、湿度大的环境下，毒性一般比常
温条件下要大。
7) 劳动强度。劳动强度大，呼吸量大，耗氧量
增加，吸收毒物速度加快，毒物吸入的量也随之增多。
8) 个体因素。个体的差异能导致个体对毒
物耐受性不同。引起个体差异的主要因素有：性别、
年龄、身体状态等。
9) 作用时间。毒物进人人体内的剂量是引
起中毒的决定因素，一般情况下毒物浓度越高，接触
时间越长，进入体内的总量就越大，中毒窒息危害的
出现也就越快，其损害程度也就更为严重。
3 事故树的编制
根据中毒窒息的作用机理、气体特性和主要影
响因素，结合我国煤矿中毒窒息事故的情况，按照事
故树分析基本程序和逻辑关系，中毒窒息的事故树、
基本事件分别见图1和表1。
收稿日期：2010-07—19
作者简介：姜集辉(1965一)，男，湖南宁乡人，高级工程师，从事煤矿科研和安全评价工作。
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姜集辉：煤矿中毒窒息作用机理与事故树分析方法探讨 第19卷第11期
图1 煤矿中毒窒息事故树
表1 煤矿中毒窒息事故顶上事件、中间事件、
基本事件及其说明
序号 基本事件 代号 说明 备注
根据图1和表1，按照事故树分析方法的程序
和步骤，事故树经过简化后可得到8个最小割集，分
另0是： 1 6Ⅱ； l 7口； 2 40； 2 50； 2 6血； 2 70； 3 4n；
0。最小割集表明系统的危险性，每个最小割集
都是顶上事件发生的一种可能渠道。最小割集中任
一基本事件不发生，顶上事件绝对不会发生。
4 结语
通过上述煤矿中毒窒息的作业机理、主要影响
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因素以及事故树分析可知：
1) 在事故树分析中，作用时间为必要条件，
而在一般情况下，井下工作劳动强度大，工人易处于
疲劳状态，容易产生眩晕、恍惚、笨拙、味觉听觉下降
等感觉症状和思想不集中、困倦、精神涣散、常出错
等症状，从而造成整个人的机体的感知度大为降低，
加之CH 、CO和CO：均为无色无味的气体，人一旦
处于上述有害气体超限空间，达到中毒阈剂量的作
用时间是很容易满足的。
2) 从事故树分析来看，最d,*fJ集有8组，表明
在煤矿生产中，发生中毒窒息事故有8种可能途径，
在满足作用时间的条件下，其中任一最小割集中的全
部基本事件发生，都会引起煤矿中毒窒息事故发生。
3) 在以CO和CO 表现为主的煤矿中(如自
然发火、CO：突出矿井)，由于CO的毒性具有累积
效应，加之联合作用、相加作用的叠加影响，达到中
毒阈剂量的作用时间相比单一气体的作用时间要
短，从而引起中毒窒息伤害或死亡的可能性会大幅
度提高。
4) 正确佩带和使用检验合格的自救器等防护
用具，对有效减少毒物的作用时间、减少事故发生、逃
生以及中毒窒息病人的救治具有特别重大意义。
5) 改善煤矿井下生产作业条件，为从业人员
创造空气畅通、温度湿度适当的劳动环境，能有效减
少中毒窒息事故的发生。
6) 从事故树分析可知：“破坏”最小割集中任
一基本事件，能有效预防煤矿中毒窒息事故，因此，规
范检测检验行为，加强灾害、警示和安全教育，加强检
测检验仪器仪表、监测监控系统的管理和维护，对超
限空间采取消除(封闭)、隔离(栅栏、安全网罩等)、
警告(安全色、安全标志、声光或组合报警装置)等技
术措施是减少中毒窒息事故至关重要的环节。
参考文献：
[1] 吴穹，许开立．安全管理学[M]．北京：煤炭工业出
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[5] 刘毓谷．卫生毒理学基础[M]．北京：人民卫生出版
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[6] 王显政．安全评价[M]．北京：煤炭工业出版社，2005．
[责任编辑：路方]

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