A Risk Assessment and Prioritization Model Based on L-Type Matrix and SWARA Methods in the Mining Industry: A Case Study

Abstract

Mineral processing plants require a comprehensive assessment in terms of occupational health and safety (OHS) due to the high-risk processes they involve. In this study, a risk prioritization model was developed by weighting the risks identified using the L-type matrix method with the SWARA (Step-wise Weight Assessment Ratio Analysis) method. In the first stage, L-type matrix analysis was used to systematically identify and classify occupational health hazards arising from mining activities. Since this is a pilot study, only 12 out of 135 identified risks were included in the analysis. These risks were then weighted using the SWARA method, based on expert opinions, to determine their relative importance. The study aims to demonstrate how multi-criteria decision-making (MCDM) techniques can be effectively utilized to make occupational safety management in the mining sector more systematic. Additionally, a primary objective of this study is to enhance the decision-making processes of occupational safety specialists in critical situations while minimizing potential risks.This approach ensures a more accurate ranking of hazards, more efficient planning of risk reduction strategies, and the sustainable implementation of safety measures. The findings emphasize the need for a data-driven and proactive risk management approach in the mining industry. As a result of the analysis, the R.2 criterion was identified as an unacceptable risk with the highest importance level, having a weight value of 0.19 WJ. In the category of highly hazardous risks, the K.1 criterion was determined to be the most critical risk with an importance weight of 0.27 WJ. Based on these findings, the study emphasizes the necessity of adopting a proactive risk management approach in the mining sector and highlights protective and preventive measures against potential risks.

Keywords

• Keywords: L-type matrix
• SWARA
• risk prioritization
• Occupational health and safety
• Multi-criteria decision-making
• Mining industry.

Maden Endüstrisinde L Tipi Matris ve SWARA Yöntemlerine Dayalı Riskleri Değerlendirme ve Önceliklendirme Modeli: Örnek Bir Uygulama

Abstract

Maden zenginleştirme tesisleri, içerdiği yüksek riskli süreçler nedeniyle iş sağlığı ve güvenliği (İSG) açısından kapsamlı bir değerlendirme gerektirmektedir. Bu çalışmada, L tipi matris yöntemiyle belirlenen risklerin SWARA (Step-wise Weight Assessment Ratio Analysis) yöntemi ile ağırlıklandırılması yoluyla bir risk önceliklendirme modeli geliştirilmiştir. İlk aşamada, L tipi matris analizi kullanılarak madencilik faaliyetlerinden kaynaklanan iş sağlığı tehlikeleri sistematik olarak belirlenmiş ve sınıflandırılmıştır. Yapılan çalışma pilot bir çalışma olduğundan 135 riskten yalnızca 12 risk analize dahil edilmiştir. Daha sonra bu riskler, uzman görüşlerine dayalı olarak SWARA yöntemi ile göreceli önemi hesaplanarak ağırlıklandırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Çalışma, madencilik sektöründe iş güvenliği yönetimini daha sistematik hale getirmek için çok kriterli karar verme (MCDM) tekniklerinin nasıl etkin bir şekilde kullanılabileceğini ortaya koyması hedeflenmektedir. Ayrıca bu çalışma ile iş güvenliği uzmanlarının kritik durumlarda karar verme süreçlerini olumlu ve minimum düzeye indirmesi birincil önceliktir. Yapılan analiz sonucunda, R.2 kriteri, 0.19 WJ ağırlık değeri ile en yüksek önem düzeyine sahip kabul edilemez risk olarak belirlenmiştir. Çok tehlikeli riskler kategorisinde K.1 kriteri, 0.27 WJ önem ağırlığı ile en kritik risk olarak tespit edilmiştir. Bu verilere dayanarak çalışma sonucunda, madencilik sektöründe proaktif bir risk yönetimi yaklaşımının benimsenmesi gerektiği vurgulanmış ve potansiyel riskler karşısında koruyucu ve önleyici tedbirlere değinilmiştir.

Keywords

• L tipi matris
• SWARA
• risk önceliklendirme
• iş sağlığı ve güvenliği
• çok kriterli karar verme
• madencilik sektörü

References

1. Aghdaie MH., Zolfani SH., Zavadskas EK. Decision making in machine tool selection: An integrated approach with SWARA and COPRAS-G methods. Engineering Economics 2013; 24(1): 5-17.
2. Akkoyun Ö., Ekinci G. Farklı İSG-risk değerlendirme yöntemlerinin bir yeraltı maden işletmesinde karşılaştırmalı uygulanması ve yöntem önerisi. Bilimsel Madencilik Dergisi 2021; 60(4): 181-189. https://doi.org/10.30797/madencilik.937920.
3. Ashton P., Love D., Mahachi H. Appendix 2: Environmental and social impacts of mining, environmental key 2003; https://pdf.wri.org/mining_background_literature_review.pdf
4. Aytaç Adalı E., Tuş Işık A. Bir tedarikçi seçim problemi için SWARA ve WASPAS yöntemlerine dayanan karar verme yaklaşımı. International Review of Economics and Management 2017; 5(4): 56-77.
5. Baş M., Eren T. İş sağlığı ve güvenliği risk değerlendirmelerinde matris yöntemlerinin karşılaştırılması. Mühendislik Bilimleri Dergisi 2018; 24(2): 85-96.
6. Çağlar G., Demirbilek M. Krom cevher üretimi ve hazırlık galerisi yapım işleri risk değerlendirmesi. OHS Academy 2022; 5(2): 66-75. https://doi.org/10.38213/ohsacademy.1128841
7. Çakır E. Kriter ağırlıklarının SWARA – Copeland yöntemi ile belirlenmesi: Bir üretim işletmesinde uygulama. Adnan Menderes Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi 2017; 4(1): 42-56. https://doi.org/10.30803/adusobed.309069.
8. Çelik M., Ergin S. İş sağlığı ve güvenliği alanında teknolojik gelişmelerin etkisi. İSG Dergisi 2019; 7(1): 45-59.

9. Demir Şahin D., Eker H. Bir mermer ocağındaki tehlike ve risklerin değerlendirilmesi. Black Sea Journal of Engineering and Science 2024; 7(6): 1294-1301. https://doi.org/10.34248/bsengineering.1532507
10. Dogan O., Bozbeyoglu P., Erkoc N. Evaluation of risks by L-type (5x5) matrix method in an Ore concentration structure: A case study. International Journal of Innovative Approaches in Science Research 2023; 7(3): 75-90. https://doi.org/10.29329/ijiasr.2023.606.2
11. Doğan G. SWARA ve WASPAS metotlarına dayalı bir performans değerlendirme modeli. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Endüstri Mühendisliği Anabilim Dalı, Adana, Yüksek Lisans Tezi, 2020.
12. Doğan O., Keskin MÖ. L tipi matris yöntemi ve AHP yöntemi kullanılarak risklerin değerlendirilmesi: Örnek bir uygulama. Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi 2023; 11(4): 1282-1293. https://doi.org/10.21923/jesd.1256900.
13. Dold B. Sustainability in metal mining: from exploration, over processing to mine waste management, Reviews in Environmental Science and Bio/Technology 2008; 7(4): 275-285.
14. Dündar AC. Enerji üretim tesislerinde tehlike ve risk analizinde yeni interaktif bir yöntem ve uygulaması. Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü İstanbul, Doktora Tezi, 2016.
15. Ekin E., Cesur İG. Ağırlıklandırılmış risk değerlendirme tablosu ve SWARA yöntemi ile risk analizine ilişkin hibrit bir çalışma. Bucak İşletme Fakültesi Dergisi 2023; 6(2): 191-213. https://doi.org/10.38057/bifd.1328088
16. Hacıfazlıoğlu H., Şahin H. Cevher hazırlama tesislerinden çıkan atıklar ve yönetimi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 2023; 35(1): 119-133. https://doi.org/10.35234/fumbd.1170187.
17. Hasan M., Ali SM., Sarkar B. Application of IoT-based smart sensors in industrial safety: A review. Safety Science 2021; 139: 105246.
18. Helvacıoğlu MM. Bakır cevher zenginleştirmesi işletmesinde iş sağlığı ve güvenliğinin değerlendirilmesi. T.C. Çalışma ve Sosyal Güvenlik Bakanlığı, İş Sağlığı ve Güvenliği Genel Müdürlüğü, Ankara, İş Sağlığı ve Güvenliği Uzmanlık Tezi, 2016.
19. Keršuliene V., Zavadskas EK., Turskis Z. Selection of rational dispute resolution method by applying new step-wise weight assessment ratio analysis (SWARA). Journal of Business Economics and Management 2010; 11(2): 243-258.
20. Keskin MÖ., Doğan O., Ersoy S. Metalik bir yeraltı maden işletmesi, cevher çıkarma, üretim ve nakliyat aşamalarında risk değerlendirmesi. Gaziosmanpaşa Bilimsel Araştırma Dergisi 2020; 9(2): 84-98.
21. Maiti J. Development of risk indices for underground coal mine workers in India. Mining Technology 2003; 112(2): 119-124.
22. Okur M. Açık kaynaklardaki risk değerlendirme raporlarının istatistiksel değerlendirilmesi. SBE, İSG ABD, Dicle Üniversitesi, Diyarbakır, Dönem Projesi, 2020.
23. Özbek A., Erol E. AHS ve SWARA yöntemleri ile yem sektöründe iş sağlığı ve güvenliği kriterlerinin ağırlıklandırılması. Afyon Kocatepe Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi 2018; 20(2): 51-66. https://doi.org/10.33707/akuiibfd.451969.
24. Özkılıç Ö. İş sağlığı ve güvenliği, yönetim sistemleri ve risk değerlendirme metodolojileri. Türkiye İşveren Sendikaları Konfederasyonu (TİSK), Ankara, 2005.
25. TÜİK. Atık İstatistikleri, Türkiye İstatistik Kurumu, Ankara, 2022. https://data.tuik.gov.tr.
26. Türkmen M., Yalçın MA. İmalat sektöründe sürdürülebilir tedarikçi seçim probleminin SWARA ve WASPAS yöntemleri ile çözümü. İşletme ve Karar Bilimleri Dergisi 2022; 10(2): 145-164. https://doi.org/10.15295/bmij.v10i2.1166.
27. Wang X., Zhang Y., Li J. Risk assessment and control measures of hazardous chemicals in storage tanks. Process Safety and Environmental Protection 2018; 116: 98-107.
28. Zolfani SH., Salimi J., Maknoon R., Kildienė S. Technology foresight about projects selection: application of SWARA method at the policy making level. Engineering Economics 2015; 26(5): 571-580.