本文是一篇项目风险管理论文，本文将项目风险管理的有关理论及分析计算方法与井筒井壁工程项目相结合，对井筒井壁工程的风险管理进行了较全面系统的研究。针对井筒井壁工程项目进行风险识别、评价，并提出相应对策和措施，开展了井筒井壁工程项目施工及后续投入运营过程中的风险管理研究工作。
1 绪论
1.1 研究背景
虽然我国能源结构正在进行改革，但我国目前能源仍以化石能源为主，其中煤炭资源为主要生产及消费能源。截止至 2020 年，非化石能源占一次能源消费比重的 15%；天然气占 10%以上；煤炭消费比重控制在 62%以内；石油比重为剩下的 13%。可见，煤炭工业仍是具有重要地位的能源产业。
我国煤炭资源分布广泛，其中山西、内蒙古、陕西、新疆、贵州五省煤炭储量较高。绝大多数地区煤矿井筒采用立井形式，由立井井筒承担煤炭及人员设备的运输工作。因此，立井井筒是整个煤矿生产运行的咽喉要道，为煤矿生产的安全与高效提供保障。
自上世纪八十年代井筒建设以来，已有多起井筒井壁的破坏变形事故产生，涉及大量的人员及财产设备损失。井筒变形不仅会影响煤炭的提升速度，从而影响经济效益，更严重时会引发重大安全事故，威胁人身安全且造成不必要的重大财产损失。可见，井筒工程项目对煤炭行业的影响重大，有必要对其进行相应风险识别及评价，并指定有关风险应对计划及措施。
煤矿立井井壁工程是一个工序复杂且费时费力的重要工程，在整个项目实施过程中存在着各种各样的风险来源，需对其进行分析分类，形成完整的风险评价指标体系，再结合相应评价方法及模型进行风险评价。并采取有效的相应风险管理及应对措施，减少及尽可能避免井筒井壁工程事故的发生。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
风险管理问题最早为第一次世界大战中战败的德国所提出，起初用于为企业进行损失控制。对风险管理的研究在二十世纪五六十年代之后逐渐具有专业性及系统性，进而成为了一门独立学科。
Carr V[1] 应用一个层次鲜明的风险分解结构来进行形式化定性的风险评估，用描述性语言变量来定义风险及描述其后果。再利用模糊近似，风险因素和项目指标后果之间可以得到一致的识别和量化的关系。
Nieto Morote[2] 提出了一种基于模糊集理论和层次分析法（AHP）的风险评估方法。模糊集理论是处理主观判断的有效工具，而层次分析法用于对大量的风险进行构建层次关系并进行分析。
Islam[3] 研究发现，项目的复杂性导致大多数风险之间是相互依赖的。因此，模糊结构化方法常被用于各类复杂项目，例如模糊分析网络法（FANP）。然而，FANP 的应用是有限的，因为成对比较所需的繁琐和冗长的计算，以及无法将新的信息纳入到风险结构中。为了克服这一限制，模糊贝叶斯信念网络（FBBN）被越来越多地用于风险评估。
R. Krishankumar[4] 在双层模糊犹豫语言术语集环境下提出了一种新的决策框架。首先，提出了一种新的聚合算子，称为双层次犹豫模糊混合聚合算子，用于偏好信息的合理聚合。并通过扩展统计方差方法计算属性权重。通过将流行的加权聚合和积评估方法扩展，对对象进行优先级排序。
Naji K[5] 探讨影响建设项目绩效的项目因素。通过文献回顾，从先前的研究中找出这些因素，然后编制问卷并分发给世界各地的建筑业专业人士。采用Cronbach'sα、相对重要性指数（RII）、Kruskal-Wallis 检验、Spearman 和 Pearson相关等方法收集和分析反应数据。
2 工程项目风险管理基本理论
2.1 风险的定义
风险，是指某种特定事故或意外事件发生的不确定性与可能产生后果的组合。可见，风险需要具备两个条件，一是与出现特定危险事件的不确定性，二是产生人员伤亡或经济损失等损失后果。
井壁工程主要由于工程地质、水文地质条件、相应设计计算方法、施工操作等的不确定性，而存在发生井壁坍塌、井壁破裂、井壁渗漏水等事故的可能，将造成井壁工程相关人员伤害、设备损坏及延误生产运行产生经济损失等后果。[50-53]因此，井壁工程事故满足不确定性和损失后果这两个风险条件，从而可以定义井壁工程风险。
2.2 风险的特征
一般来说，风险具有损失性、客观性、可变性、普遍性和不确定性五种特征，但是对特定建设工程项目而言，还具有层次性、可管理性和整体全局性三种特殊特征。
（1）损失性
风险会造成人员伤亡、设备损坏、生产延误、经济损失等损失情况，说明风险具有损失性。井壁工程存在井壁坍塌、破裂等风险，井壁块体砸落将会引发人员伤害、设备损失等，井壁渗漏水将影响工程运行，延误生产，严重时可能造成淹井事故，引起生命及财产的重大损失，故井壁工程风险具有损失性。
（2）客观性
风险与人的意识是相互独立的，风险不会因为人的意识转变而转移，是客观存在的，所以风险具有客观性。井壁工程风险是客观存在的，不为人的主观意识决定，故井壁工程风险具有客观性。
（3）可变性
任何事物均处于变动之中，并且相互连接、相互依靠、相互约束，风险也处于变动之中，根据事物的变化而变化，可见风险具有可变性。井壁工程风险在不同的工程进行阶段，各类大小风险可能陆续出现，某一风险的存在可能引发另一风险的发生，故井壁工程风险具有可变性。
（4）普遍性
风险存在与人类生活与社会活动的各个方面，具有普遍性。井壁工程风险在历史上及现代，世界及国内各地均有存在及发生，故井壁工程风险具有普遍性。
（5）不确定性
风险发生的时间、地点、对象以及引发的后果是难以准确预测的，故风险具有不确定性。井壁工程风险发生的工程阶段、地理位置及具体井壁部位是无法精确预测的，故井壁工程风险具有不确定性。
（6）层次性
建设工程一般规模较大，周期较长，内容较多，导致风险的复杂，且这些风险由于工程结构的层次性，其自身也具有相应的层次性。井壁工程具有多个施工阶段，工程结构层次复杂，相应井壁工程风险具有层次性。
3 井筒井壁工程风险分析.......................................9
3.1 井筒井壁工程项目风险.............................9
3.2 井筒井壁工程项目风险识别及分类..........................12
4 井筒井壁工程风险评价......................27
4.1 井筒井壁工程项目风险评价概述.........................27
4.2 井筒井壁工程项目风险评价指标体系.........................28
5 井壁破裂风险应对策略及响应过程........................47
5.1 井筒破裂风险控制评价指标选取原则和评价方法.................47
5.2 井壁破裂治理对策研究.........................53
5 井壁破裂风险应对策略及响应过程
5.1 井筒破裂风险控制评价指标选取原则和评价方法
为了更有效地应对井筒破裂风险，在先前发展的风险评价流程上对关键风险源进行评价指标的选择，从而进行采集和风险量化。井筒是复杂的地下工程结构，其安全性受到工程地质特征、水文地质条件、煤炭资源开采、地下水位变化、地层沉降、围岩荷载演变及井壁混凝土的劣化等众多因素影响。然而，根据专家问卷、层次分析法等评价模型，最终确定关键风险因素转化为劣化后井壁混凝土受力状态、地下水流失、地层沉降、地面建筑荷载等。同时井筒设计参数、施工条件、治理历史等因素视为非关键因素，但是这些因素是对关键风险因素进行控制的重要参考，在本章中视为井筒历史资料。井筒历史资料由于赋存环境、使用功能需求不同而不同，特别地，倘若井壁具有破裂历史和治理，最终井壁治理方案差异也会极大，将在后续进行讨论。本节主要讨论关键风险因素的基本特征及评价指标，其基本过程为：确定井筒破裂关键风险因素、量化评价指标、监测系统的布设、人员培训定期分析数据整理与安全分析、结合井筒历史资料初步确定应对级别。
5.1.1 关键风险性因素及评价指标
据已有的大屯、山东、两淮地区的多起破裂井筒案例可知，井筒除了受到自重及井塔荷载及运营期间的工程活动影响外，井筒外围地层沉降使得井筒承受向下的竖直附加力，此附加力随着地下水流失导致的地层压缩逐渐增大。从工程力学角度，井筒的破裂的本质是附加力达到一定程度，井筒所受外部载荷超过了井壁混凝土的极限承载力（具有劣化性），而出现脆性破坏。然而，现有的监测手段几乎无法获取井壁所承受的附加力，附加力的评估多依据地下水流失速度从工程经验进行估计，不能确保其精度，即使获得了劣化后井壁混凝土的当前强度（例如通过回弹法等）也难以满足破裂预测。为了确保井壁安全性评价，在其内部埋设传感器获取井壁应变推断井壁力学状态是目前主流的方法，值得注意的是井壁混凝土应变是外部荷载和内部长期损伤的共同作用下的力学状态。因此，考虑附加力以及井壁混凝土损伤等因素对于井筒受力状态的影响采用井壁附加应变进行表征，通过附加应变的数值来衡量其危险性。
6 结论与展望
6.1 结论
本文将项目风险管理的有关理论及分析计算方法与井筒井壁工程项目相结合，对井筒井壁工程的风险管理进行了较全面系统的研究。针对井筒井壁工程项目进行风险识别、评价，并提出相应对策和措施，开展了井筒井壁工程项目施工及后续投入运营过程中的风险管理研究工作。论文取得以下主要成果：
（1）建立了较完整的井筒井壁工程项目的风险评价指标体系，总结了风险数据的采集分析方法。
通过查阅文献资料、问卷调查以及有关实际案例的研究分析，论文总结了井筒井壁工程的特点以及井壁事故的类型，并将井筒井壁项目的风险来源分为设计风险、施工风险、管理风险和自然风险，即 4 个一级风险指标，进而细分成 17个二级风险指标，建立较完整的井筒井壁工程项目
