我国煤矿灾害特征及安全对策

我国煤矿灾害特征及安全对策我国煤矿灾害特征及安全对策 我国煤炭资源占已探明化石能源总量的 96 以上 2008 年 全国煤炭产量 27 93 亿 t 约占世界煤炭产量的 42 其增量占 2008 年世界的 80 以上 分别占一次能源生产和消费的 76 7 和 68 7 与 2002 年相比增加 92 整个煤炭工业 正支撑着 国民经济持续 高速发展 与此对应的是 我国煤炭行业安全生产形势在我国工业生 产中又最为严峻 煤矿事故起数和死亡人数 历来占据着全国 生产事故总量和伤亡总量的大头 近年来 随着安全生产监管 力度的加强 全国煤矿事故起数和死亡人数大幅下降 煤矿安 全生产形势也呈现出持续好转趋势 但谈及全国 1 万 7352 处各 类煤矿的安全生产 依然是一个并不轻松的话题 煤矿灾害及基本特征煤矿灾害及基本特征 我国煤矿主要灾害有瓦斯 顶板 冲击地压 火灾 水害 尘害 热害等 其中 瓦斯事故危害性最高 被冠以煤矿 第一 杀手 2001 2006 年 全国一次死亡 10 人以上的重大事故中 瓦斯事故占到 80 一次死亡 30 人以上的特别重大事故中 瓦 斯事故占到 83 24 起死亡百人以上的特别重大事故中 瓦斯煤 尘事故 21 起 事故起数和死亡人数分别占 88 和 90 瓦斯事 故危害性最高 平均每起事故造成 3 30 人死亡 除此之外 几 乎全国所有的煤矿都有瓦斯涌出 年涌出量超过 150 亿 m3 全 国高瓦斯矿井有 4462 处 突出矿井 911 处 国有重点煤矿中 高瓦斯突出矿井占到 50 左右 约有 250 处为突出矿井 截至 到 2007 年底 全国累计突出 1 万 6400 余次 占世界总突出次 数的 40 左右 因此 我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国 家之一 除了瓦斯事故 煤矿顶板事故发生率最高 占到事故总起 数的 55 死亡人数最多 占到总事故死亡人数的 43 顶板 和瓦斯事故的发生起数和死亡人数 分别占全国煤矿事故起数 和死亡人数的 66 和 69 在一次死亡 3 人以上的事故中 瓦 斯 顶板和水害事故就占 90 以上 我国煤矿的尘害也很严重 由于采掘工作面产尘强度大 易导致矿工患尘肺病 据 2007 年不完全统计 全国累计尘肺病 例有 61 3 万人 其中煤矿尘肺病例约占一半 并且 87 37 的 国有重点煤矿还存在煤尘爆炸危险性 我国几乎所有产煤区还存在自然发火危险 其中北方煤田 火灾问题比较突出 露天矿也存在自然发火危险 我国煤矿水 文地质条件也比较复杂 大中型煤矿中 水文地质条件属复杂 或极其复杂类型的就占 25 04 属于简单的仅占 39 49 采空 区 老窑积水已成为煤矿一大隐患 我国 5 的矿井还存在冲击 地压灾害 已有 102 处煤矿发生过程度不同的冲击地压 最大 的达到了 4 3 级 这些煤矿事故 多发生在采掘工作面 近年来的数据表明 国有煤矿发生的一次死亡 3 人以上的事故中 采掘工作面事故 起数和死亡人数均占 75 以上 其中 掘进工作面事故起数和 死亡人数 又分别占 40 92 和 42 62 2008 年 17 起重大以上 瓦斯事故中 掘进工作面发生 11 起 占到 65 25 起较大的 煤与瓦斯突出事故中 16 起发生在掘进工作面 也占到 64 这些煤矿事故中 又以小煤矿事故居多 非法开采问题居 多 2008 年 全国乡镇煤矿事故起数和死亡人数 分别占全国 煤矿事故起数和死亡人数的 74 和 73 4 在 2008 年 38 起重 大以上煤矿事故中 违法生产矿井事故就有 20 起 死亡 361 人 分别占重大以上事故总量的 52 6 和 51 1 非法矿井 3 起 死 亡 73 人 分别占重大以上事故总量的 7 9 和 10 3 全国煤矿安全生产发展也不平衡 存在着显著的区域性差 异 2008 年 全国 26 个产煤省区中 有 20 个地区死亡人数在 减少 6 个省市同比上升 贵州 四川 山西 重庆 湖南 河南 6 个地区煤矿死亡率仍然较高 人数超过 250 人 6 省市 共死亡 1925 人 死亡人数占全国总数的 60 而神东等一大批 矿区百万吨死亡率已降至平均水平以下 神东 兖州等矿区安 全生产还达到世界先进水平 煤矿灾害事故原因分析煤矿灾害事故原因分析 我国大陆是由众多小型地块多幕次汇集形成 煤盆地经受 了多期次 多方面 大强度的改造 先天性 条件较差 大地 构造决定了煤矿地质条件的复杂性 井工矿的生产条件又增加 了煤矿安全生产的难度 从而导致我国煤矿自然条件差 伴生 灾害多 容易引发事故 我国煤矿以井工矿为主 而美国统计资料表明 露天矿百 万吨死亡率是井工矿的 4 54 倍 这些煤矿每年以 10 20m 的速 度延深 深井数量逐年增加 千米深井已超过 20 个 煤矿巷道 呈管网式的空间布置 多种致灾因子共存于同一环境 容易发 生重特大事故 我国煤矿中 97 的煤矿还是小煤矿 整体规模小 设施简 陋 开采方式落后 经济增长方式粗放 国有重点煤矿非机械 长壁采煤的百万吨死亡率分别为普采 高档普采和综采的 2 26 倍 4 18 倍和 6 44 倍 生产力整体水平低 我国煤矿灾害防治能力也不足 防灾系统不健全 近 15 的国有煤矿在超通风能力生产 技术会诊的 462 处煤矿 三量 开拓煤量 准备煤量 回采煤量 合理的只占 18 19 存在 剃头 指通过增大掘进量的方式进行开采 不具备安全条件 对植被 和地下水破坏严重 开采的矿井占 16 54 通风富余系数比较合 理的仅占 38 32 矿井瓦斯抽放率在 20 以上的矿井只占 40 大部分矿井井下供电线路 机电设备仍然是建井时期的 全国煤矿科技支撑能力不足 煤矿安全基础理论研究也比 较薄弱 对灾害发生机理 演化过程 尚不能全面认识 导致 治标技术多 治本技术少 灾害防治的许多技术难题没有得到 突破 先进适用的灾害防治技术没有得到全面推广应用 再加上安全管理水平低 管理技术手段比较落后 大多煤 矿仍然停留在事后总结教训的被动管理模式上 安全管理体制 有待完善 社会制约机制亟待建立 另外 我国煤矿还存在安全投入不足问题 安全欠账巨大 行业技术标准不能满足安全生产需要 煤矿安全科技创新体系及 运行机制不健全 对安全生产支撑不足 职工素质不高 技术人 员匮乏等问题 煤矿基础设施和安全保障能力不能满足国民经 济高速发展对煤炭能源的需求等 也是造成我国煤矿事故多发 的深层次原因 煤矿安全技术对策煤矿安全技术对策 国民经济和社会发展第十一个五年 2006 2010 年 规划纲 要 明确提出 煤炭工业的发展要 坚持节约优先 立足国内 煤为基础 多元发展 优化生产和消费结构 构筑稳定 经济 清洁 安全的能源供应体系 要 有序发展煤炭 加强煤炭资 源勘探 统筹规划 合理开发 提高回采率 减少煤炭开采对 生态环境的影响 要 加强煤矿瓦斯综合治理 加快煤层气开 发利用 要将科技创新作为支撑煤炭工业可持续发展 安全发 展 科学发展的主导力量 为此 在国家安监总局的组织和领导下 由煤炭科学研究 总院牵头 首先从建立示范点 推广先进适用技术入手 选择 了具有代表性和典型性的矿区 井 优先推广瓦斯抽放技术 煤 矿安全监控系统等 5 方面先进适用技术 全面提高了矿井的安 全保障能力 在国家的重点支持下 总院先后启动实施了 煤矿瓦斯治理 技术集成与示范 项目和 煤矿瓦斯治理与利用示范工程建设 项 目 前者设置了煤矿瓦斯治理技术筛选及适用性 高瓦斯矿区 瓦斯灾害诊断及治理方案 瓦斯治理适用技术完善提高及应用 煤矿瓦斯治理技术管理规范及标准 4 个研究课题 并以研究成 果为基础 建立了沈阳煤业集团 郑州煤炭集团等 5 个煤矿瓦 斯治理技术示范工程 后者是优选并根据示范点的具体条件 集成瓦斯治理与利用的先进适用技术 并推广应用这种先进适 用技术 目前 全国已先后建立了龙煤集团鹤岗分公司 淮南 矿业集团等 10 个煤矿瓦斯治理和利用示范工程 其次 总院针对我国现阶段煤矿防治中存在的重点和难点 问题 凝炼出了开发红外和光纤等原理的新型传感器 煤矿灾 害预警技术 矿用新产品检测检验关键技术等 12 项急需攻关的 重点任务 经过不断的攻关研究 十一五 前 3 年 总院已取 得了煤矿瓦斯 火灾与顶板重大灾害防治关键技术 安全生产 检测检验体系与技术规范 矿井老空区探测与水灾防治关键技 术与装备 矿井重大灾害应急救援关键技术 煤矿瓦斯综合治 理与利用关键技术研发和装备研制 大型油气田及煤层气开发 国家科技重大专项等一批具有突破性的先进技术成果 此外 总院加强了防灾基础研究 系统提出了开展煤与瓦 斯突出 瓦斯抽采 矿井突水 矿井火灾 瓦斯煤尘爆炸等 8 方面理论研究课题 在国家重点基础研究发展计划 973 计划 国家自然科学基金重点项目的资助下 系统开展了煤矿瓦斯灾 害的地质构造作用机理 含瓦斯煤体物理力学特性及本构关系 采动裂隙场时空演化与瓦斯流动耦合效应 煤岩瓦斯动力灾害 的动力学演化机理等的研究 同时 系统开展了矿井突水的水 文地质结构模式及形成条件 矿井突水的动力学特征及控制因 素 采动岩体裂隙演化及隔水关键层的形成条件等研究 在国家安监总局的领导下 近年来 煤炭科学研究总院还 强化了技术基础性工作 依法建立和实施了矿用产品安全标志 准入制度 提升了煤矿安全管束监察水平 提高了安全装备的 技术门槛 确保了矿用产品的安全性能 为加强标准的研究和 制修订 为煤矿安全管理和监察提供基础 煤炭科学研究总院 逐步建立了煤矿安全