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基于故障树分析的平巷运输事故可靠性计算

文档作者：李光煜罗凤利刘秀莲文档来源： 1．黑龙江科技学院机械工程学院黑龙江科技学院成人教育学院·		点击数：	更新时间： 2021年09月17日
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第16卷第5期
2007年5月
中 国 矿 业
CHINA M INING M AGAZINE
Vo1．16，No．5
M ay 2007
基于故障树分析的平巷运输事故可靠性计算*
李光煜 罗凤利
(1．黑龙江科技学院机械工程学院·哈尔滨150027；2．
刘秀莲
黑龙江科技学院成人教育学院·鸡西158105)
摘要：在平巷巷道中，敷设各种管路、电缆、设置风门等，对行车行人都有所不利。巷道年久变
形失修、环境极端恶劣和司机违章操作、行人违章行走，从而造成运输事故屡有发生。应用可靠性设计
中的故障树分析方法，分析导致平巷运输事故的原因，提出平巷运输事故的可靠性计算方法，将有助于
提高矿井平巷运输系统的安全性，方法简洁适用。
关键词：平巷运输事故分析故障树预防
中图分类号：TD76 文献标识码：B 文章编号：1O04—4051(2007)05—0076—03
THE RELIABILITY CALCULATES ABoUT THE EVEN LANE
TRANSPoRTATIoN ACCIDENT BASED
oN THE FAULT TREE ANALYSIS
Li Guangyu Luo Fengli Liu Xiulian
(1．Machinery Engineering Institute of Heilongjiang Institute of Science and Technology·Harbin 150027；
2．Adult Education Institute of Heilongjiang Institute of Science and Technology·Jixi 158105)
平巷运输虽然自然条件比斜巷优越，但是在平
巷巷道中， 由于敷设各种管路、电缆、设置风门
等，对行车行人都会产生不利影响。更主要的是有
些巷道年久变形失修、环境极端恶劣、司机违章操
作、行人违章行走，从而造成运输事故屡有发生。
据资料统计，平巷事故次数占总运输事故的
42．4 ，伤亡人数占总伤亡人数的41．2 n 。由
此可知，平巷运输的安全性必须引起高度重视。
1 列车运行伤亡事故的故障树分析
列车运行伤亡事故，以撞车、追尾、掉道、碰
*黑龙江省鸡西市科学技术与信息产业局项目
收稿日期：2OO7一O2一l2
作者简介：李光煜(1965一) 女 内蒙古呼和浩特人副教授
主要从事机械设计的教学与科研工作研究方向为现代机械设计方
法及理论
人等事故为多，基本上都是司机违章操作所造成。
这类事故的次数，在平巷运输事故中占很大比例，
伤亡人数也占平巷运输伤亡人数的很大比例。
将列车运行伤亡事故的原因。卅 ，用故障树进
行分析，如图1所示。
2 行车行人伤亡事故的故障树分析
行车行人伤亡事故主要是：行驶中的列车与在
道中行走的人员相碰；巷道狭窄障碍物多，无法躲
避的行人相碰；以及违章蹬、扒、跳车碰人。据资
料统计，这类事故的次数占平巷运输事故次数中较
大的比例。
根据平巷运输行车行人伤亡事故案例，采用故
障树的方法进行分析，如图2所示。
3 平巷运输事故的可靠性计算
根据底事件发生的概率，由上而下按故障树的
～一一一～一一 ．萋
一～一 一一～一一～一 ～一
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第5期 李光煜等：基于故障树分析的平巷运输事故可靠性计算
图1 列车运行伤亡事故的故障树分析
图2 平巷运输行车行人伤亡事故的故障树分析
逻辑结构逐级运算，可求得顶事件发生的概率和可
靠度，其中：
与门结构的输出事件发生的概率：
P(x)一 P(X )一ⅡP(X )
⋯ i一1
i一1，2，3，⋯ ⋯ ，，z (1)
或门结构的输出事件发生的概率：
P(x)一U i 1 P(X )一1一【】[P(x )]
一1
i一1，2，3，⋯ ⋯ ，，z (2)
对照图1，根据统计得出故障树底事件发生的
概率分别为：轨道道岔不符合规定P n一0．012，
机车矿车失修P 。一0．025，连接装置不合规定P c
一0．016，连接装置违章代用P 。一0．028，制动闸
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78 中国矿业 第16卷
失效未发现P 一0．012，制动闸失效发现未处理
P 一0．023，制动闸失效未使用P 。一0．014，撒
沙装置失效P H一0．015，声光信号失效P 一
0．012，没有设置声光信号P J一0．026，没有遵守
声光信号P 一0．003， 指挥错误造成违章行车P
一0．011，机车超速行驶P M一0．038，不执行行车
规定P 一0．024，不知道行车规定P o一0．035，
司机精神不集中没有遵守行车规定P 一0．021，
巷道有人且人处于危险位置P Q一0．019，车内有
人且人处于危险位置P 一0．013，司机头部伸出
窗外进行嘹望P 一0．025，巷道有障碍物P 一
0．015，巷道狭窄P1u一0．09。
根据式(1)和式(2)，计算各中间事件的概
率：
连接装置失效P 一1一(1一P c)(1～P 。)一
0．0436；
制动闸失效概率P 一1一(P )(1一P )(1一
P1G)0．0482；声光信号失效概率P。一1一(1一P j)
(1～P J)(1一P K)一0．0406；不执行行车规定概率
P4=1一(1一P】Ⅳ)(1一P】o)(1一P】P)一0．0799；巷
道支柱损坏与机车距离不够概率P 一1一(1一P )
(1～P1u)一0．1037；轨道车辆、车辆装置概率P 一1
一(1一P1^)(1一P1B)(1一P1)一0．0787；安全装置
概率P7—1一(1一P2)(1一P1H)(1一P3)一0．1005；
司机抬头嘹望故障概率P。一P sP 一0．0026；设备
安全装置失效概率P。一P P 一0．0079；违章行车
概率P1。一1～(1一PL)(1一PM)(1一P4)一0．1227；
人处于危险位置概率P 一1一(1一P Q)(1一P )
(1～P。)一0．0343；撞车追尾掉道事故概率P 一1
一(1一P。)(1一P 。)一0．1296；顶事件列车运行伤
亡事故概率P 。一P P 一0．0044；列车运行不至于
引起伤亡的可靠度R一1—0．0044—0．9956。
对照图2统计得出，故障树底事件发生的概率
分别为：司机顶车运行P。 一0．017，司机超速运
行P。B一0．036，违反规定运行P c一0．029，没有
声光信号P o一0．012，声光信号出现故障P 一
0．O26，没有遵守声光信号P 一0．003，制动闸失
灵P G一0．017，巷道断面小P H一0．027，巷道有
障碍物P j一0．059，蹬扒跳车P J一0．016，运输
道有行人未嘹望P 一一0．019，行人未走人行道
P 一0．027，人行道有障碍物P M一0．085，距离
不够P2N一0．034。
根据式(1)和式(2)，计算各中间事件的概
率：
声光信号失效概率P 一1一(1一P 。)(1一
P )(1一P F)一0．0406；人行道行人概率P15—1一
(1一P )(1一P M)(1一P N)一0．1400；司机误操作
概率P 一1一(1一Pz^)(1一P2B)(1一Pzc)一
0．0799；保护装置失效概率P 一1一(1一P 4)(1一
P G)一0．0569；巷道不合规定概率P 8—1一(1一
P H)(1一P j)一0．0844；运输道行人概率P 。一PzK
P 一0．0027；列车运行概率Pzo一1一(1一Pls)(1一
P )(1一P 8)=0．2055；车上巷道有人Pz =1一(1
一P J)(1一P 。)一0．0187；顶事件平巷行车伤人事
故P 一P 。P 一0．0038；平巷运输行车行人不至于
引起伤亡的可靠度R一1—0．0038—0．9962。
4 结束语
根据故障的现象和种类，构建的平巷运输的故
障树，为认识其故障发生规律、正确判断系统故
障、预测未来故障的发生、决定相应的维修方式奠
定了基础。
通过对平巷运输系统的可靠性分析，确定了各
底事件对顶事件的影响，找出了影响平巷运输系统
可靠性的主要因素，为采取合理措施，提高系统的
可靠性指明了方向。
应用故障树方法对系统的可靠度进行定量分
析，其关键是数据获取的准确性和全面性，如果不
能够更科学、更准确的获取统计数据，定量分析的
意义将会受到很大的影响。 _
参考文献
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