2024年3月16日发(作者：)

第

17

卷第

5

期

2021

年

5

月

doi

：

10.

11731/j.

issn.

1

673-193x

.

2021.

05.

029

中国安全生产科学技术

Journal

of

Safety

Science

and

Technology

Vol.

17

No.

5

May

.

2021

区块链技术在煤矿安全投入中的应用探讨

*

吴增彤

，

姜福川

，

卢国斌

，

周师

，

张书豪

，

张雪芳

(

辽宁工程技术大学安全科学与工程学院

，

辽宁葫芦岛

125000

)

摘要

：

为确保煤矿安全投入能有效落实于生产安全的各个环节

，

使安全投入资金更加透明

、

有效

，

对区块链技术在煤矿安全投

入的适用性和应用进行探讨

"

通过划分煤矿安全投入体系

，

指出煤矿安全投入中决策难

、

审查难

、

金额难及时调整的问题

"

分析

区块链技术优势和应用

，

探讨煤矿安全投入与区块链技术的结合

，

提出以区块链为底层技术的智能合约与煤矿安全投入的应用

流程

，

并指出该应用将会面临的挑战"结果表明

：

理论上

，

区块链技术可解决煤矿安全投入中存在的问题

，

但有待区块链技术与

法规的发展完善来推动区块链技术与煤矿安全投入的结合

0

关键词

：

煤矿

；

安全投入;生产安全

；

区块链技术

；

智能合约

中图分类号

：

X915.4

文献标志码

：

A

文章编号

：

1673

-

193X

(

2021

)

-05

-0187

-06

Discussion

on

application

of

blockchain

technology

in

safety

investment

of

coal

mine

WU

Zengtong

!

JIANG

Fuchuan

!

LU

Guobin

!

ZHOU

Shi

!

ZHANG

Shuhao

!

ZHANG

Xuefang

(

Collexe

of

Safety

Science

and

Engineering

,

Liaoning

Technical

University

,

Huludae

Liaoning

125000

,

China

)

Abstract

:

In

ordas

to

ensure

that

tha

safety

invvstment

of

coal

mina

ccn

ba

effectively

implemented

in

/

l

aspacts

of

work

safety

,

and

make

tha

safety

invvstment

funds

more

transparent

and

effective

,

tha

appWcybiWty

and

applicction

of

blockchain

tochnoloyy

in

tha

safety

invvstment

of

coal

mine

were

discussed.

By

dividiny

tha

safety

invvstment

system

of

coal

mina

,

tha

problems

of

tha

dWficultias

in

docision-makiny

,

raview

,

and

timely

amount

adjustment

of

tha

safety

invvstment

of

coal

mina

were

pointed

out.

Tha

adwntayes

and

applications

of

blockchain

tochnoloyy

were

an/yzed

,

and

tha

combination

of

tha

safety

in

vestment

o

ecoaomine

and

theboockchain

techno

oog

ywas

discussed.

The

app

oication

p

eocedu

ee

o

ethe

sma

et

cont

eact

with

boockchain

as

the

unde

eoying

techno

oog

yand

thesaeetyinvestmentoecoaominewaspeoposed

,

and

the

cha

oenges

that

the

ap-

poication

wouod

eaceweeepointed

out.

The

eesu

ots

showed

thattheboockchain

technooogycouod

soovethepeoboemsin

thesaee-

tyinvestmentoecoaominetheoeetica

o

y

,

but

the

b

oockchain

technooogyand

eegu

oations

needed

todeveooped

and

peeeected

to

p

eomote

the

combination

oeboockchain

techno

oog

yand

saeetyinvestmentoecoaomine.

K/y

words

：

coaomine

；

saeet

yin

vestment

；

woek

saeety

；

b

oockchain

technooogy

；

smaetconteact

0

引言

安全投入作为安全生产的

“

五要素

”

之一&

1

',是煤

矿生产安全的重要保障。

煤矿安全投入与煤矿事故的

发生具有高度关联性

'

，

这表明煤矿安全投入是保障矿

众多学者在安全投入领域取得大量成果

：

在安全投

入结构方面，

李树刚等［

3

］

从人

、

科学技术

、

管理方面构建

多个煤矿安全投入指标;任海芝等

［

4

］

通过分析安全投入

与产出的关系

，探讨煤矿安全投入项目的最优结构

。

在

安全投入决策方面

，

程启智等

［

5

］

通过比较收入效应与替

代效应的

3

类情况

，

探究安全投入与事故死亡人数规

律,提出企业安全投入最佳决策模型

；

Ma

等

［

6

］

从机会成

工生命安全

、

降低企业损失以及促进社会发展的关键因

素

。

因此

，

继续深入完善煤矿安全投入研究对于保障煤

矿生产安全具有重要意义

"

本的视角

，

建立企业与政府的安全投入模型

，

分析影响

收稿日期

：

2021

-01

-

15

!

基金项目

：

国

家自然科学基金项目

(

51674127

)

作者简介

：吴增彤

，

硕士研究生

，

主要研究方向为安全投入

。

通信作者

：姜福川

，

博士

，

副教授

，

主要研究方向为安全投入

、

安全管理

、

职业病防治

、

矿井灾害治理

、

边坡治理技术

-

188

-

中国安全生产科学技术

第

17

卷

中国安全投入决策的因素

。

在安全投入与事故关联性

方面

，

的

⑺通过将

化

,

得河

与煤矿主要事故指标

r

瓦斯抽采与防治

一

通三防

灾害治理工程

安全工程与技术

S

检测监控设备

特种设备检测检验

机电与运输设备改造

J

安全设施设备升级与完善

煤炭企业

,

的合

色

水平

,

Jiang

等

&

8

'

测理论

,

建

业

础

，

与事故控制模型

。

上述研究为企

方案设计和决

参考

。

彳

计

：

基

职业健康与防护

「

防护用品

入的核算与监督方面

，

王书明等

&

9

'

参照传

Tappuro

等

&

10

'

对

1

职业病诊治

i

职工保健

r

应急救援设施设备

（

应急救援队伍培训与演练

「

安全监察

安全评价与咨询

安全组织构建与管理

危险源

、

隐患的评估与整改

J安全管理体系标准化建设与维护

安全培训与教育

计的定位

、

职

范围

、

目的以及重

要性

；

后难以计量的安全效益提

应急救援

应的计量方法

；

刘超捷

&

11

'

通过对比我国煤矿现行

的监

，

指出我

的监管存在职能划分

安全管理

不清晰

、

标准不一致

、

违法成本低等问题

。

已有的

煤矿企业公开披露的安全投入数据

决策的局限性

、

资金的

化

安全宣传与教育

成果

,

多是

，

但是

安全活动与宣传

调整以及监

、

金

难监管的问题是现有

遍

r

事故损失

分

。

因此

，

探寻

1

种可解决煤矿

投入研究

1

个亟待解决的问题

。

决策局限

-

事故处理费用

伤亡职工的救治与赔偿

化以及监管难的方法，

成为煤矿

区块链的概念在

2008

年由

Nakamoto

[

12

'

提出

，

随着

区块链首个应用比特

币

的普及与发展

，

2015

年区块链

图

1

煤矿安全投入体系

Fig.

1

Safety

investment

system

of

coal

mine

成为

的

近几年区块

热点

&

13

区块链作为

应

可

以为企业提供真实

、透明

、

可靠

、

的信息数据

，

因此

由图

1

可知

，

煤矿安全投入并非简单的资金投入与

分配问题

，

涉及范围广

、

事项杂

，

与企业内多个

票

、

数储存

、

金融

、

审计等多个

和

发

&

14

煤矿

领域得到大量的

下

&

15

'

，

区块链作为

1

存在职能交叉

，

因此煤矿

存在以下难点

：

决策由

不断与

网

、

云计算、

大数

有显著特点的

的

L

，

其在

1

）

决策者认知水平要求高

。

企业

主导

，

但

金

煤矿

块链的

的

与探讨却是十分匮乏

。

存在的问题

，

结合区

申请时

，

往往取决于更高层决策者对

水平

。

由

此

的认知

文拟通过分析煤矿

点

，

探讨煤矿

存在滞后性和长期性等特点

，

很多

与区块链之间的适

企业高层决策者仅仅局限

最佳

2

）

企业的法律合规性

，

因

可

:

与

，

并

1

，

区块

煤矿

的应

！

金十分有限

，

难以在各个方面

效益的资金

。

现有法规和区块

应用至煤矿

发展

，

分析区块

时将会面临的挑战

，

旨

化

。

企业的安全投入会受到内部

。

可解决煤矿

决策局限性

、

资金调整不及

影响和外

矿企业很难

者

到

主要包含企业规模

、

效益

、

，

如

中小或亏

时

、

监

难监

问题的方法

，为煤矿

文

化以及决策者

重的煤

主要包含

存在的问题提供解决思路和参考

"

规模

，

而企业

文化和决策

比例的增减。

外

1

煤矿安全投入存在的问题

安全生产是企业生产运营的基本前提

，

企业需要进

的

社

济水平

、

高的同时

，

职对

发展水平

，

人民活质

2

的需求越来越高

，

推动煤矿企

，

以避免事故的发

，

业对应调整安全投入比例

。

因此

的安全

"

越多

，

越高

，

但是由

•学

不是越多越好

，

而是

投入绝非易事

，

而是要

煤矿受到的内外

，

进行

技术水平和资金的限制

，

应

企业实际

，

求的同时

，

企业

综合分析后不断调整

3

）

规模

。

事项冗杂

，

由于机会

水平

企业需

审查难

。

效益最大化

&

16

分形式

&

17

'

，

本文依据

《企业安全

办法

》

（

下称

《

分

，

1

成本存在

，企业可能会将某些不应

&

9

范围的

涉及到企

有多

取和

金的

办法

》

）对

业会计

，

当

项目难以计量时

，

则需要

煤矿企业

。

计人员采取主观判断的方法

计量

。

除此之

第

5

期

中国安全生产科学技术

・

189

・

外

，

在煤矿企业安全会计披露方面

，

还存在避重就轻

、

披

信息不

规

范

、

披露信息不完整以及

&

18

'

能得到正式

。

以比特币为例

，

其采用的

POW

共识机制通过节点

效益说明

o

原

高

的审查难度

。

算力的比较来对网络中的提案进行表决

，

当获得全网超

2

区块链技术与应用

区块链可以被认为是以密码学为基础

，结合时间戳

过半数的算力支持后即为通过

，

以此

近年来

，

区块链的共

识

机制

被尝

试

应

成社区共识

o

活中

的

POW

共识机制提出对能源互联网自

与链式数

化

、

数

成的

化分布式账本

。

区

块链

方案

&

22

'

o

决

年

的总

识机制

可

的同时

，

还解

创新的数据存储方式和独特的架构模型赋予其去中心

可溯源的特点

，

革

的共识机制为区块

得

点之

间

的信任问题

，

因此还被应用至俄罗斯

2018

票中

&

23

'

o

可

溯

源

o

区

块

的

式

3

区块上

的时

间

戳

用于数据存在性证明

，

并

且区

链的发展奠定坚实的基础

。

区

块链技术在多

3

)

数

到发展和应用

，

但在煤矿安全投入的研究和探讨处

1

白，

本

文

块

1

)

有一定研究基础

和

成果的应用

，

探

讨

区

块

包

1

个区块的信息

，

因

此

区

块链网络中的数

煤矿

的应用

。

拥有良好的追溯性

。

区

块链网络中的数据由众多节

化

。

化点与去中心化节点如图

2

点共同维护

，

当

可以

据

&

14

'

。

点数据损毁时

，

区块链网络依然

围节点获取被损毁的数

可靠

，

数

所示

，

区块链网络采用的是对等网络技术

(

Pees

U

Pees,

P2P

)

，

如图

2

(

b

)o

与依靠中心化节点运行的网络不同

，

作

，并且还可

此

，

区

块链中的数

区

块链网络中各

点可以直

接

信息传递与

的审查与监督

。

上

1

每个节点均可参与数据的记录和验证

,

网络由多个节点

同维护

,

即提供

1

个平等开放式的多节点共治平台

。

下

1

个

区

块

上

1

个区块

1

哈希值

1

时间戳

1

下

1

个区块

随机数

1

哈希值

个

区

块

梅克尔根

区块体

图

3

区块链的链式结构

Fig.

3

Chain

structure

of

blockchain

(a)

中心化节点

(b)

去中心化节点

良好的数据追溯性和安全性使得区块链技术在金

图

2

中心化节点与去中心化节点

Fig.

2

Centralization

nodes

and

decenializahon

nodes

融和商品供应

得到大量推广和应用

，

我

目前试

点发行的数字人

民

币(

DCEP

)

就是

1

范应用

,数

化的

环

!

整

由

网

各

点

字人

民

币的发行有助

应

洗钱

和

大

金

的实时

监管

&

24

'

。

此外

，

阿里巴巴

集团

开发的蚂蚁链溯源成功

同治理与维护

,

形成去中心化组织治理

(

Decentralized

Autonomous

Organization

,

DAO

)

。

目前

，

这种治理方式在

商品信息追踪

、

电子票据

、

方面

。

比特币

、

以太坊的社区中得到充分应用

,

并成功解决项

目发展过程中面临的多个危机

&

19

'

o

现有学者尝试将去

3

煤矿安全投入与区块链技术

煤矿安全投入决策需要结合行业的安全需求

、

企业

中心化组织治理与传统街道社区治理结合

，

助力形成集

参与 和

护的

社

!

以

期

决

的

形成优势互补

&

20

'

o

2

)

识制

。

传统的管理制度依靠权利的中心化

状况

、

金

法

规等多个方面

,

决

实过

需

要

对

，

以获

得

最佳

化调整

,

跟

金

的

效益

。

区

块链的

可溯源等优势均为煤矿

方案

,

区

块

与煤矿

化

、

共识

制以及数

:

各个环

解决

很容

到共识

,

但是会存在一

化的

下

!

由

决

断

的情况

。

在

的

决

和

金

见表

1

。

化

调

整

为

的

分

!

为

成

社

区

作量证明

以

煤矿

企业

景

，

分析

区

块

治理的一致性

，

衍

众多的共识机制

，

此

下的应用模式

，

该模式下

(

Proof

of

Work

,

POW

)

、

权益证明

(

Proof

of

Stake,

POS

)等

制

&

21

'

。

共识制

区

块链网络

的

决策与资金调整如图

4

方案时

，

各

职能

角度向

。

制定安全

法

化的情

员以节点身份参与

，

各

点

：

建

议

，

如法务

况下仍具有高度一

和

有效性

。

在共识机制的基础

点的提案需要经过网络内众多节点验证后才

律合规性建

议

，

财务

指

出企

业

目

前的效益与

资金情

・

190

・

中国安全生产科学技术

第

17

卷

表

1

区块链技术与煤矿安全投入

Table

1

Blockchain

technology

and

safety

investment

of

coal

mine

区块链

特点

问题

投入决策存在局限性

解决方案

多个部门共同制定安全投入方案

去中心化

共识机制

多节点共同治理和维护系统网络

以维护系统稳定性和发展性为目的

投入难及时调整

，

管理层错误决策

动态调整安全投入

，

否定不利于生产安

可

的

数据安全可追溯

链式结构保证追溯性

,

多节点维护数据

安全生产费用使用不规范

,

审查监

追溯安全投入资金去向

,

降低监管审查

以数

难难

况

，

生产部门协助分析方案落实到生产中的可行性

，

矿

安全部门

生产部门

局

的角

建议

。

点

。

建

议编制

1

个兼顾企业经济现状

、

合规性

、

可行性的安全

投入方案

,

并且公布至各

方案执行

财务部门

过程中

,

需要对投入资金进行动态化调整时

,

各节点共

法务部门

同商议调整方案

,

以保障生产系统稳定

。

如在煤炭市场

大好的外

下

,

矿长要求加大

煤

，

生

广播方案

产部门评估增产可行性后

，安全部门要求增加安全投

入

，

财务部门根据企业的资金情况进行再次分配

,

若矿

图

4

安全投入决策与资金调整

Fig.

4

Safety

investment

decision

and

fund

adjustment

长因安全认知水平不足

,

认为原有安全投入即可满足安

需求

,

法务

可指出矿长的法律风险

。同时

,

各

点

。

根据

《

管理办法

》

规定

，

安全投入方案实施后

，

每年

r

节点意见同步广播至

识机制

,

各

对

审查监督

。

为降低监管

点收到不少于

3

条增加安全投入的意见

,

则否决矿长的

意见

，

执行增加安全投入的决策

,

实现

调整

,否定不利于安全生产的提案

。

化

审查难度

，

督促企业规范使托

金

，

提出资金数据追溯模型框架

，

如图

5

所示

。

煤

矿企业各

员注

册

成为区块链

网

络节点

，

负

图

5

资金数据追溯模型框架

Fig.

5

Framework

of

fnd

data

traceability

model

责安全投入相关数据的存储与验证

。同时

,

要求在每个

息

,

记录每笔资金的申请人

、

接收人

、

验收人

、

验收结果

区块

金的申请

、

使用以及验收等信

容

。

监

可通过提取链上数据对企业安全投

第

5

期

中国安全生产科学技术

-

191

-

入进行审查

，

查验每笔资金的使用和落实情况

，

并且当

入到相应的区块中

，

资金使用的相关信息实现自动

时进行验证的节点亦可追溯

,

实现资金有源可查

、

去向

记录

-

区块链技术

，

将煤矿安全投入决策

、

资金调整

与

分发

、

金审

查

与

可追,

大幅提升资金透明度和违规成本

,

降低审查难度

-

区块

作为

难以直接应

约作为

煤矿安

约

，

解

决

全投入

，此可

实现两者

问题的同时

，

还为促成煤矿

更多可能性

。

向信息化转变提供

的结合

&

25

'

,

目前主

应各类设定

命令

”

。

因此

，

约是以“

IF

-

THEN

”

的类型

，

即

“

如果

到某个条件

,

则

约与安全投入的应

，

如图

6

4

面临挑战

1

）

安全投入信息披露的法规不完善-我国大多数

-

煤矿

公司仅公示强制性披露的内容

,

煤矿企业出于

益原因不希望向社会公

的详细会计

，

所以在缺乏法规支持的情况下

,

推动煤矿企业主动将区

块链技术应用于安全投入存在一定的难度-

2

）

企业管理方式变革难度大

。

在区块链网络中

，

每

1

项

整个网络的提案需要得到节点共识后才可

执行,虽然解决了决策者认知有限

、

化的

问题

,

但是让企业高层将自己的决

下放至

职能

部门

，

与传统的管理方式相悖

，

因此企业管理改革存在

一定的困难

-

3

前

）

区块链技术有待完善和提高

。

区块链技术是目

以及商业应

的热点

,

但是区块链技术至

到大规模商用的水

今仅有

10

余年的发展历史

，

平

，

因此将区块链技术真正应用至煤矿

一定差距-

存在

综上

,

若要将区块链技术顺利应用煤矿安全投入领

域

，

高区块

图

6

智

能合约与安全投入应用流程

Fig.

6

Application

procedure

of

smai

contracc

and

的同时

，

还需要在法规

、传统

革新与完善

，

这是

方式等方面

推广应用

safe+y

nnves+men+

必将经历的过程

,

但这些过程势必推动社会向下个新阶

段发展

-

1

）

决策

。

将安全投入方案和共识机制编入智能合

约条款

,

明确安全投入资金的使用条件和安全投入动态

5

结论

1

）

区块链技术能使安全投入决策更合理

、

资金调整

调整的决策机制

,

为提升安全投入的资金申请

、

使用以

及调整效率奠定基础

。

由于智能合约的规范性对于智

约的

十分关键

，

因此企业制定的

约内容

更及时

、

资金更透明

,

可为现有煤矿安全投入存在的问

题

解

决方

-

2

）

区块

必须规范

。

智能合约规范化的过程有助于推动企业明

确各项安全投入计量标准,使得安全会计中的计量问题

应用于煤矿安全投入时

,

可通过智能

合约作为

将区块

与煤矿

得到解决

。

2

）

-

3

）

区块链技术与煤矿安全投入结合应用仍然会面

-

规范化的智能合约成功发布后

，

智能合约

会对符合触发条件的各项请求进行验证

,

验证通过后自

动执行预先设定的响应行为

。

如企业安全投入资金数

临一些挑战

，

想真正实现两者结合还需要完善和发展相

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