提要:富源是全国100个重点产煤县之一,也是云南省重要的煤炭能源基地县,煤炭产业贡献县级地方财税收入比重达70%。煤炭资源分布广泛,煤与瓦斯突出,安全生产事故时有发生。为寻求煤矿瓦斯灾害事故的发生规律、科学分析和有效防范,特从事故等级、事故类型、事故发生时间和事故发生地域等多角度对2000—2016年发生的煤矿瓦斯事故进行统计分析。结果表明:瓦斯爆炸是瓦斯灾害的最主要类型,危害性最大,死亡率高,且容易发生次生灾害;每年的3、5、11月和每天的9:00 - 11:59时段、17:00 - 18:59时段为瓦斯事故的高发期。云南、贵州等地是瓦斯预防和监察的重点地区。本文针对分析数据,提出了煤矿预防瓦斯事故的一些建议和对策,以便为富源县预防煤矿瓦斯事故科学防范制定可行方案和处置预案提供参考。
关键词:瓦斯事故,统计分析,瓦斯窒息,煤与瓦斯突出,瓦斯爆炸
一、前言
富源县国土面积3348平方公里,有煤面积1088平方公里,占国土总面积的1/3,煤炭资源地质储量191亿吨,探明储量85亿吨,是全国100个重点产煤县和全省重要的煤炭能源基地县,2013年全县煤炭产量占全省的1/4、全市的1/2。2014年以来通过转型升级、化解过剩产能工作的开展,全县地方煤矿累计关闭退出51对,撤销核准或审批文件8对,淘汰落后产能309万吨、化解过剩产能430万吨。全县地方煤矿从2014年的153对缩减为目前的94对,其中生产矿井84对、新建矿井10对,核定生产能力1251万吨/年,规划能力3820万吨/年。2017年通过落实煤矿安全生产责任和措施,深入开展煤矿全面安全“体检”、安全生产大检查等工作,全县煤矿安全生产形势持续平稳向好。2017年完成原煤产量1180万吨、实现产值82.5亿元,原煤百万吨死亡率和万米掘进死亡率均为零,实现了连续46个月安全生产较长周期。
煤是一种有机多孔介质,在漫长的埋藏过程中,在构造热事件和生物分解作用影响下不断裂解生烃,生成的瓦斯气体部分从岩层裂隙散逸,部分溶解于地下水中,随地下水径流散失掉了,还有一部分吸附在煤储层孔隙中,构成了矿井瓦斯。煤炭在我国经济社会发展中具有重要的地位。煤炭行业的安全生产与否决定着煤炭行业能否快速、稳定、持续的发展。我国大多数煤矿地质构造比较复杂,致使开采技术条件复杂,多以井工开采为主。煤矿瓦斯事故破坏性强,人员伤亡多,造成的经济损失大。随着矿井延伸和开采强度增大,瓦斯压力和瓦斯涌出量也急剧加大,瓦斯防治形势仍然严峻。这也从客观上增加了瓦斯事故防范的难度。瓦斯气体作为一种清洁能源,在我国沁水盆地(山西长治等地)得到了广泛开采,取得了良好的经济效益,然而对煤矿企业来说,它却被视为梦魇,也得不到有效利用。煤矿瓦斯事故制约着煤炭行业的安全和可持续发展,影响着社会的和谐与稳定,如果对瓦斯危害认识不足、防治意识不到位或者管理措施不严格,很有可能会造成灾难性事故。本文依据国家安全生产监督管理总局事故查询系统数据,对 2000年—2016 年全国煤矿瓦斯事故进行了统计分析,并对煤矿瓦斯防治提出建议,以期能为煤矿安全生产提供参考,加强煤矿安全管理,并为制定完善有效的煤矿瓦斯事故防范对策,避免更大、更多的事故发生提供参考和依据。
二、煤矿瓦斯事故统计、特点及规律分析
(一)瓦斯事故等级分析
根据事故造成的人员伤亡情况或直接经济损失情况,在2007年我国实施的《煤矿生产安全事故报告和调查处理规定》中将事故划分为一般事故(死亡1~2人)、较大事故(死亡3~ 9人)、重大事故(死亡10~29人)和特别重大事故(死亡大于 30人)。2000~2016年这15年间,全国各大煤矿总共发生了1743起瓦斯事故,其中一般事故发生579起,占瓦斯事故总数的 33.22%,死亡人数占瓦斯事故死亡人数的2.06%;较大事故是煤矿瓦斯事故起数最多的,共有916起,占到瓦斯事故总数的52.55%,造成的死亡人数较多,占瓦斯事故死亡人数43.73%;重大事故和特大事故发生次数较少,分别为202次和46次,占瓦斯事故总数的11.59%和2.64%,但造成的死亡人数很大,分别占瓦斯事故死亡人数的34.46%和19.75%,如2005年2月14 日,辽宁省阜新市孙家湾煤矿发生瓦斯爆炸事故,造成214人死亡的特别重大事故。因此,煤矿迫切需要控制瓦斯事故的发生,尤其要避免重特大瓦斯事故的发生。下面是2000~2016年历年瓦斯事故统计表。
表一 2000—2016年历年瓦斯事故数量统计表
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从表1可看出,2000年至2003年期间,全国瓦斯事故数量呈“井喷”增加趋势,而2003年以后,全国瓦斯事故数量呈现逐年下降的趋势。
在2000—2016年这16年间发生的1743起瓦斯事故中,瓦斯爆炸发生的起数最多,共788起,占总瓦斯事故数的45.21%;(煤与)瓦斯突出事故共发生355起,占总瓦斯事故数的20.37%;瓦斯窒息事故共发生334起,占总瓦斯事故数的19.16%;瓦斯燃烧事故共发生86起,占总瓦斯事故数的4.93%;瓦斯中毒事故共发生90起,占总瓦斯事故数的5.16%;其它瓦斯事故共发生90起,占总瓦斯事故数的5.16%。
瓦斯爆炸及瓦斯燃烧事故中,发生次数最多以及死亡人数最多的是较大事故;煤与瓦斯突出事故中较大事故发生次数和死亡人数也都是最多的,与瓦斯爆炸事故类似;瓦斯窒息事故和瓦斯中毒事故起数较多的是一般事故,较大事故造成较多的人员死亡,重大事故和特大事故极少。一般事故主要集中在瓦斯窒息事故,较大及较大以上事故集中在瓦斯爆炸事故; 瓦斯爆炸事故在事故类型中所占的比例伴随事故等级的升高而大幅增大,但瓦斯窒息事故所占比例却急剧减小。
(二)瓦斯事故分类统计
下表为全国瓦斯事故分类统计表(2000—2016年)。
表二 2000—2016年全国瓦斯事故分类统计表
(三)瓦斯事故的时间分析
我国煤矿瓦斯事故的大致发生时间分布如表 3。
表3 2000—2016年瓦斯事故大致时间统计
从表中可知,3、4、5、8、10月是瓦斯事故的高峰期,1、2、9 月较少;死亡人数 3、5、11 月较多,1、9 月最低。研究认为,3 月份春节假期结束,煤矿进入正常生产阶段,而煤矿工人却由于刚刚过完假期,难以迅速跟上生产节奏,容易出现安全意识不足、情绪懈怠、责任心不强等问题,有容易造成瓦斯事故的可能。每年的上半年是煤矿企业保证生产指标的关键时间,各生产环节进入全负荷运行阶段,容易发生瓦斯等事故;每年夏季煤炭需求量增加,煤矿产量随之增加,瓦斯事故发生的可能性加大;而11月是完成全年产量目标的集中时期,为了及时完成产量,通常会忽略许多安全因素,发生瓦斯事故的概率增加,也容易导致重特大瓦斯事故的发生。具体时间分析如表3所示。
由图1可看出,在9: 00—11: 59 时段、16: 00—18: 59 时段为瓦斯事故的多发时段,5: 00—7: 59 时段、22: 00—0: 59 时段瓦斯事故较少; 死亡人数较多的时段为15: 00—17: 59 时段,2: 00—5: 59 时段死亡人数较少。
我国煤矿生产制度大多为 3 班制,在换班时段和换班后的 2—3 h 内井下工人在交接班过程中容易产生不安全行为,这也是易发生瓦斯事故的重要因素之一。
(三)瓦斯事故的地域分析
因为各地区煤矿不均匀的数量分布,不同的赋存条件,不同的开采难度,煤矿发生瓦斯事故的概率也不同。针对 2000—2016 年间全国主要煤矿省份发生的瓦斯事故的情况进行统计分析可知,在北方,山西、黑龙江、辽宁、新疆等省份是煤矿发生瓦斯事故较多的省份,在南方,主要分布在贵州、云南等省份。在此以2015年为例具体说明。地域分析表如表4所示。
表4 2015年煤矿瓦斯事故省份分布
由表4可知,在2015年,贵州无论是在事故发生次数上,还是在造成的死亡人数上都是最多的,平均每起事故死亡人数为 7.5 人左右。由于南方地区地质条件复杂,多断层与褶皱,煤层成层性差,瓦斯含量高,不易抽采,难以适应现代综合机械化开采,并且煤矿技术装备水平低,专业技术人才匮乏,瓦斯超限的现象经常出现,极易发生瓦斯事故。
另外,从国家安全生产监督管理总局政府网站给出的瓦斯事故统计来看,乡镇煤矿发生的瓦斯事故占总瓦斯事故的比重颇大,反映了乡镇煤矿在安全方面的严峻局势。乡镇煤矿由于资金限制,不大可能投入大量资金引进相关的安全设备设施,并且难以吸引高端技术人才和管理人才。对安全设备投入不足和生产、管理人员素质较低,安全意识较差造成了乡镇煤矿事故频发的现状。另外乡镇煤矿小型煤矿居多,通常建在构造复杂的煤层区段及其他难以开展大规模机械化开采的区段,开采难度与面临的风险都远远大于国有重点煤矿。
三、统计分析结论
(一)云南、贵州等南方省份瓦斯问题突出,这跟其中小煤矿多,煤层地质构造复杂,瓦斯含量高有关。
(二)乡镇煤矿瓦斯问题突出,反映了乡镇煤矿设备投入不足,安全人员配置和素质存在一定问题。
(三)煤矿瓦斯事故率与月份也有一定相关性,每年 3 月份至 9 月份是事故高发月,其中3月份、11月份事故起数最多。
四、防治建议和对策
(一)深入抓好重大灾害治理。树牢和落实煤矿瓦斯“零超限”理念,深化煤矿瓦斯治理,从机构、队伍、治理标准方面开展煤矿瓦斯治理工作,完善“一矿一策、一面一策”瓦斯治理方案,精准施策,科学治理。严格落实防治水规定,强化矿井水害治理,健全完善技术档案,全面动态掌握开采状况、积水等隐蔽性灾害,严防水害事故发生。强化火灾、顶板、运输等重大灾害治理,落实各项安全措施,夯实安全生产基础。
(二)强化安全生产标准化建设。从矿井支护工艺改革、采掘机械化、运输自动化、安全生产标准化、信息化等方面着手,加大新技术、新工艺、新设备的推广应用,全力夯实煤矿安全生产基础。煤矿企业应该在瓦斯事故高发月份、时段加强安全管理力度,保持常态化的警戒机制。认真贯彻“先抽后采,以风定产,监测监控”的12字方针。建立合理可靠的通风系统,优化矿井通风网络,完善通风设施,加强矿井通风管理,提高矿井通风能力,定期进行矿井通风系统可靠性评价。
(三)强化安全责任落实。严格按照关于落实企业全员安全生产责任制的相关要求,着力解决煤矿企业主体责任落实不到位、制度执行不严等问题,确保安全生产责任制覆盖企业所有组织、所有岗位、所有人员,建立起安全生产工作“层层负责、人人有责、各负其责”的工作体系,依法保证安全投入、安全培训基础管理、应急救援等措施落实到位。强化行业监管和属地管理责任落实,定期研判煤矿安全生产形势,继续深入落实挂钩负责制、包保责任制、黄红牌管理等有效管用监管措施,充分运用多种方式和手段,督促企业严格落实安全生产主体责任。
(四)强化瓦斯异常超前判识。研究表明,瓦斯矿井的地质条件异常带往往是瓦斯异常带,是煤与瓦斯突出和瓦斯异常涌出的易发地段。而瓦斯异常涌出又往往是引起瓦斯爆炸的罪魁祸首。所以在井田勘查和矿井正常生产中,要时刻关注各地段地质条件的分析,依据及时更新的地质材料,对瓦斯异常带进行识别与判断,为瓦斯事故防范提供地质保障。
(五)全面开展打非治违专项行动。严格按照关于开展依法打击和重点整治煤矿安全生产违法违规行为专项行动的要求,将专项行动作为全年工作的重中之重,成立专项行动领导小组,与煤矿重大灾害防治、落后产能淘汰退出、煤矿安全基础建设等工作有机结合,严格落实“四个一律”等执法措施和“五个一批”要求,依法打击煤矿企业生产经营过程中出现的各类违法违规行为。深入开展专项整治行动,突出矿井瓦斯治理重点,进一步强化属地管理责任、部门监管责任和企业主体责任,彻底排查整治各类隐患、堵塞安全漏洞,提升煤矿生产本质安全。
(六)强化专业人才队伍建设。严格按照《煤矿安全培训规定》要求,指导和监督管理煤矿企业从业人员安全培训工作,全面提高从业人员的安全生产意识和能力,补齐人才队伍建设短板。建立瓦斯防治专业队伍,定期培训考核,责任落实到人,杜绝离岗脱岗现象。要有专门技术人员对矿井瓦斯的监测监控资料进行收集和整理,并派专人定期检查瓦斯监测监控设备,对损坏的设备及时维修和更新。同时,加强安全宣传教育培训,提高职工安全素质、安全行为和安全意识。
五、总结
综上所述,本文结合富源县煤矿瓦斯灾害实例,从事故等级、事故类型、事故发生时间和事故发生地域等多角度对2000—2016年发生的煤矿瓦斯事故进行统计分析。针对分析数据提出预防事故的相应对策,以期为煤矿瓦斯事故的科学防范提供必要的参考。
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