煤礦安全生產(chǎn)發(fā)展歷程及趨勢(shì)

時(shí)間:2022-12-05 09:57:53

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1978—2018年,我國(guó)煤炭累計(jì)開采量為750多億t,為國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了70%以上的一次能源[13],是改革開放后我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速騰飛的有力保障。在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),煤炭作為主要能源供給的地位不會(huì)改變。煤炭資源的開發(fā)打破了地下天然巖土結(jié)構(gòu)的平衡,帶來一系列的地質(zhì)問題,如果防治措施不到位,就會(huì)導(dǎo)致煤礦安全事故的發(fā)生,造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失[4]。進(jìn)入21世紀(jì)以來,國(guó)家對(duì)煤礦安全開采加大了資金投入與政策傾斜,煤礦的安全形勢(shì)持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn),2018年我國(guó)煤礦實(shí)現(xiàn)了事故總量、較大事故、重特大事故及百萬噸死亡率同比“四個(gè)下降”,創(chuàng)歷史最好水平。黨的報(bào)告提出了“推進(jìn)能源和消費(fèi)革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系”的發(fā)展要求,煤炭作為我國(guó)最重要的一次能源,如何保證我國(guó)煤炭的安全、綠色、高效開采是一項(xiàng)宏偉而艱巨的歷史任務(wù),是新一代煤礦人的歷史使命[57]。

1我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)發(fā)展歷程和階段劃分

煤炭安全生產(chǎn)發(fā)展與煤炭行業(yè)的發(fā)展及時(shí)代背景密切相關(guān),根據(jù)1949—2018年我國(guó)煤炭百萬噸死亡率的變化情況,將建國(guó)以來我國(guó)煤礦安全發(fā)展歷程分為3個(gè)大的時(shí)期,即:大幅度波動(dòng)時(shí)期(1949—1977年)、持續(xù)好轉(zhuǎn)時(shí)期(1978—2002年)與快速提升時(shí)期(2003—2018年)。結(jié)合相應(yīng)時(shí)期的時(shí)展背景,細(xì)分為5個(gè)不同的發(fā)展階段(圖1)。1.1安全生產(chǎn)水平大幅波動(dòng)時(shí)期(1949—1977年)。建國(guó)初期百?gòu)U待興,煤炭資源是解決我國(guó)所面臨的能源問題的重要保障,保障煤炭生產(chǎn)和供應(yīng)是煤炭工業(yè)的核心任務(wù)。該時(shí)期所建設(shè)的煤礦以中小型煤礦為主,以煤礦數(shù)量保障煤炭資源的供給。礦井生產(chǎn)工藝主要為爆破法,煤礦生產(chǎn)技術(shù)裝備較為落后。再加上煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)人員匱乏,制定的煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)文件落實(shí)不到位,未全面實(shí)現(xiàn)法制化、規(guī)范化管理,且安全投入不足,導(dǎo)致煤礦事故頻發(fā),災(zāi)害防控難度較大。該時(shí)期百萬噸死亡率在432~2228,煤礦事故以瓦斯、頂板、水害事故為主,且群死群傷事故較多,安全生產(chǎn)形勢(shì)十分嚴(yán)峻。第1階段(1949—1965年):該階段經(jīng)歷了“”運(yùn)動(dòng),國(guó)家各行各業(yè)片面追求高效、高產(chǎn),這也導(dǎo)致了該階段我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)事故的多發(fā)。1958—1961年間,我國(guó)煤礦企業(yè)年平均事故死亡率比“一五”時(shí)期增長(zhǎng)了近4倍[8]。建國(guó)以來最嚴(yán)重的煤礦安全生產(chǎn)事故山西大同老白洞煤礦瓦斯爆炸事故就發(fā)生在該時(shí)期,老白洞煤礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬t/a,1960年事故發(fā)生時(shí)原煤產(chǎn)量激增到152萬t/a,超出設(shè)計(jì)能力50%以上。第2階段(1966—1977年):該階段經(jīng)歷了“”運(yùn)動(dòng),我國(guó)的煤礦安全管理制度幾乎形同虛設(shè),導(dǎo)致煤礦安全事故頻發(fā),百萬噸死亡率總體持續(xù)上升,年平均百萬噸死亡率為835。1.2安全生產(chǎn)水平持續(xù)好轉(zhuǎn)時(shí)期(1978—2002年)。該時(shí)期由保障煤炭供應(yīng)計(jì)劃開采逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^技術(shù)進(jìn)步推進(jìn)煤礦安全高效開采,大型煤炭基地建設(shè)取得重大進(jìn)展,百萬噸死亡率由1978年的944下降到2002年的494,煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)總體持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。第3階段(1978—1992年):1978年,我國(guó)引進(jìn)了100套綜采成套設(shè)備,開啟了煤礦機(jī)械化生產(chǎn)的時(shí)代。十一屆三中全會(huì)后,國(guó)家對(duì)煤礦安全管理體制進(jìn)行了改革,重點(diǎn)解決煤炭供需矛盾問題,基本解決規(guī)模、速度與煤炭產(chǎn)量增長(zhǎng)不協(xié)調(diào)等問題。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和市場(chǎng)需求拉動(dòng)下,受技術(shù)等因素限制,行業(yè)發(fā)展仍然是以提高產(chǎn)量、保障供應(yīng)為重點(diǎn),實(shí)施“國(guó)家、集體、個(gè)體一齊上,大中小煤礦一起搞”的方針,全國(guó)煤礦數(shù)量由1982年的18萬處增加到1992年的82萬處。通過提高機(jī)械化程度、加強(qiáng)煤礦安全管理力度等措施,使百萬噸死亡率降至465。第4階段(1993—2002年):該階段煤炭行業(yè)歷經(jīng)市場(chǎng)化改革、產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整和第一輪結(jié)構(gòu)調(diào)整。1992年以來,國(guó)家相繼頒發(fā)了一系列法律法規(guī),召開了開展安全高效礦井建設(shè)座談會(huì)等一系列重要會(huì)議,確定了一系列的方針政策。在煤炭市場(chǎng)化改革的背景下,安全高效礦井由1993年的12處增加至2002年的100多處。在建設(shè)安全高效礦井的同時(shí),通過關(guān)井壓產(chǎn)等措施,優(yōu)化了煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),整體提升行業(yè)機(jī)械化水平,2002年百萬噸死亡率降至494。為響應(yīng)國(guó)家安全高效礦井建設(shè)的號(hào)召,全國(guó)推進(jìn)大型煤炭基地建設(shè),兼并重組形成了若干個(gè)大型煤炭企業(yè)集團(tuán),煤礦安全生產(chǎn)管理水平進(jìn)一步提升,煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)有了較大的改觀。但在1997年金融危機(jī)的影響下,煤炭供大于求,安全生產(chǎn)投入不足,造成安全事故多發(fā),死亡人數(shù)攀升至6753人,百萬噸死亡率為51。1.3安全生產(chǎn)水平快速提升時(shí)期(2003—2018年)。2000年初,在國(guó)家煤炭工業(yè)局加掛國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局牌子,成立了20個(gè)省級(jí)監(jiān)察局和71個(gè)地區(qū)辦事處,實(shí)行統(tǒng)一垂直管理。2001年初,組建了國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局,與國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局“一個(gè)機(jī)構(gòu)、兩塊牌子”。2002年11月出臺(tái)了《安全生產(chǎn)法》,安全生產(chǎn)開始納入比較健全的法制軌道。該時(shí)期歷經(jīng)煤炭行業(yè)發(fā)展的“黃金十年”,煤炭產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展,煤礦企業(yè)對(duì)安全生產(chǎn)投入持續(xù)增加,踐行煤炭安全綠色開采理念,采煤機(jī)械化程度大幅提升,重大災(zāi)害治理關(guān)鍵技術(shù)及裝備得到推廣應(yīng)用,建設(shè)一批煤炭安全領(lǐng)域科研平臺(tái),百萬噸死亡率由2003年的371下降至2018年的0093。礦務(wù)局向大型煤炭企業(yè)集團(tuán)轉(zhuǎn)型,煤炭企業(yè)市場(chǎng)主體地位得到加強(qiáng),煤炭生產(chǎn)力水平快速提升。煤炭市場(chǎng)化改革不斷深入,在政府推動(dòng)下,出現(xiàn)了一批煤電、煤鋼、煤建材、煤焦化、現(xiàn)代煤化工以及物流、房地產(chǎn)、金融等多元產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展時(shí)期,形成了神華模式、淮南模式、大同塔山模式等。煤炭行業(yè)效益較好,部分煤炭企業(yè)在利益驅(qū)使下,開工建設(shè)大型煤礦。

2當(dāng)前我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)面臨的形勢(shì)

2.1煤炭生產(chǎn)現(xiàn)狀。改革開放以來,全國(guó)煤炭產(chǎn)量從1978年至2013年總體持續(xù)上升,到2013年達(dá)到了歷史最高值3974億t,年均增長(zhǎng)55%。2013年以來,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),能源消費(fèi)需求增速放緩,能源結(jié)構(gòu)調(diào)整加快,煤炭市場(chǎng)由長(zhǎng)期總量不足逐漸向總量過剩轉(zhuǎn)變,全國(guó)煤炭產(chǎn)量由2013年的3974億t回落到2016年的341億t,下降142%。2017年,在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、氣候等多因素影響下,全國(guó)煤炭產(chǎn)量出現(xiàn)恢復(fù)性增長(zhǎng),煤炭產(chǎn)量352億t,實(shí)現(xiàn)了供需關(guān)系的基本平衡。2018年煤炭產(chǎn)量為368億t,較2017年有小幅提升。從全國(guó)煤炭生產(chǎn)布局來看,東中部地區(qū)煤炭產(chǎn)量占全國(guó)的比重從1978年的788%下降到2017年的418%(表1);晉陜蒙三省區(qū)產(chǎn)量比重由1978年的207%上升到2017年的663%,提高456%(圖2)。2017年,神東、陜北、晉北等14個(gè)大型煤炭基地產(chǎn)量占全國(guó)的943%(圖3),比2003年開發(fā)初期提高163%。煤炭產(chǎn)量超過億噸的?。▍^(qū))不斷增加,1979年山西省煤炭產(chǎn)量首次跨過億噸級(jí)門檻,1996年河南省成為第二個(gè)億噸級(jí)產(chǎn)煤省。2018年全國(guó)煤炭產(chǎn)量超過億噸的?。▍^(qū))有8個(gè),產(chǎn)量312億t,占全國(guó)的881%。2.2煤礦安全事故現(xiàn)狀。煤礦安全事故類型主要分為頂板事故、瓦斯事故、機(jī)電事故、運(yùn)輸事故、放炮事故、水害事故、火災(zāi)事故等。各類型事故并不是孤立發(fā)生的,其中一類事故的發(fā)生都可能引發(fā)其他事故。從各類煤礦事故總量來看,2013—2017年我國(guó)各類煤礦事故起數(shù)及死亡人數(shù)呈下降趨勢(shì)(圖4),煤礦安全形勢(shì)盡管逐年有所好轉(zhuǎn),但煤礦重特大事故依然時(shí)有發(fā)生,各類煤礦事故造成的死亡人數(shù)依然高于世界平均水平。從煤礦事故類型來看,頂板事故、瓦斯事故、機(jī)電事故及運(yùn)輸事故依然是煤礦安全事故的主要發(fā)生類型。2013—2017年,頂板事故、瓦斯事故、機(jī)電事故及運(yùn)輸事故發(fā)生起數(shù)及死亡人數(shù)呈下降趨勢(shì),可見主要事故類型得到了有效的遏制(圖5)。

3我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)演進(jìn)趨勢(shì)和急需解決的重點(diǎn)問題

3.1我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)演進(jìn)趨勢(shì)。中國(guó)與美國(guó)同樣是煤炭資源儲(chǔ)量和消費(fèi)量十分巨大的國(guó)家,但據(jù)美國(guó)礦業(yè)安全與健康管理局的數(shù)據(jù)顯示,2016年美國(guó)因煤礦安全生產(chǎn)事故造成的死亡人數(shù)僅為9人,百萬噸死亡率為00133,僅為中國(guó)同期水平的831%。美國(guó)較高的煤礦安全生產(chǎn)水平主要?dú)w結(jié)于大量先進(jìn)技術(shù)與裝備的應(yīng)用,以及煤礦安全生產(chǎn)方面相關(guān)法律法規(guī)的完善與有效實(shí)施。2018年百萬噸死亡率降至0093,創(chuàng)下歷史最好水平,但仍然發(fā)生224起煤礦安全事故,造成333人死亡,相比于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)水平仍有很大差距。隨著煤礦開采深度不斷加大,復(fù)合耦合災(zāi)害發(fā)生的概率將不斷增加。煤炭開采技術(shù)革命不斷推進(jìn),煤礦各工藝流程智能化程度不斷增大,科學(xué)開采、精準(zhǔn)智能開采將會(huì)成為煤炭開采的新方向,百萬噸死亡率將會(huì)繼續(xù)下降,煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)實(shí)現(xiàn)根本性好轉(zhuǎn),煤炭行業(yè)脫掉高危行業(yè)的帽子。煤礦安全生產(chǎn)也由生產(chǎn)事故防治向煤礦工人職業(yè)健康防護(hù)轉(zhuǎn)變,從滿足煤礦工人美好生活需求出發(fā),進(jìn)一步提升煤礦安全生產(chǎn)的管理要求,達(dá)到歷史性轉(zhuǎn)折與突破。3.2急需解決的重點(diǎn)問題。3.2.1加大煤礦安全生產(chǎn)科技人才培養(yǎng)力度。目前我國(guó)仍有部分煤礦以粗放式管理為主,井下勞動(dòng)密集作業(yè)場(chǎng)所較多,用工數(shù)量較大,機(jī)械自動(dòng)化智能化水平較低。此外,煤礦井下環(huán)境較為惡劣,造成井下普遍以初高中畢業(yè)的“農(nóng)民工”為主,本科以上的專業(yè)技術(shù)人員較少,導(dǎo)致煤礦生產(chǎn)過程中部分煤礦企業(yè)存在監(jiān)管不到位的情況。加快中青年煤礦安全生產(chǎn)科技人才培養(yǎng),完善人才培養(yǎng)工作機(jī)制,加強(qiáng)煤礦安全生產(chǎn)科技成果交流和人才知識(shí)更新,培養(yǎng)一批既掌握安全基礎(chǔ)理論、又懂安全管理、還能現(xiàn)場(chǎng)操作的知識(shí)+技能復(fù)合型安全科技人才,為煤礦安全發(fā)展提供智力保障。建立吸引人才從事煤礦生產(chǎn)工作的長(zhǎng)效機(jī)制,完善白領(lǐng)化人才培養(yǎng)體系。支持煤礦工人從業(yè)資格認(rèn)定工作,配套給予足額資格津貼。不斷提升煤礦從業(yè)人員素質(zhì),保障煤礦安全生產(chǎn)。3.2.2加強(qiáng)煤礦安全科技攻關(guān)。我國(guó)煤礦智能化機(jī)械裝備的制造技術(shù)相比于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大差距,煤礦災(zāi)害防治的關(guān)鍵技術(shù)與造成群死群傷事故的機(jī)理等方面亟待攻關(guān)。深地資源開發(fā)是我國(guó)未來科技發(fā)展的重要方向,埋深超過1000m的主要分布在我國(guó)中東部地區(qū)[911],該地區(qū)開采歷史較長(zhǎng),深部開采帶來煤礦開采災(zāi)害日趨嚴(yán)重。從全國(guó)看,煤礦開采深度每年平均增加10~20m,我國(guó)目前千米深井已有50處左右,最大深度達(dá)到1500m左右。隨著開采深度的增加,開采條件更加復(fù)雜惡劣,最大地應(yīng)力超過40MPa;煤礦水文地質(zhì)條件趨于復(fù)雜,水害種類不斷增加,堅(jiān)硬頂板離層水、隱伏陷落柱、高承壓水、煤層群開采回采下層煤等水害威脅日趨嚴(yán)重。此外,瓦斯突出、沖擊地壓、熱害等礦井災(zāi)害呈現(xiàn)出新的變化,多種災(zāi)害耦合,增大了災(zāi)害的復(fù)雜性。西部礦區(qū)煤炭資源豐富、儲(chǔ)量巨大,特厚煤層開采安全技術(shù)、易自然煤層的火災(zāi)防治技術(shù)等方面急需科技攻關(guān)。建設(shè)煤礦精準(zhǔn)智能開采國(guó)家級(jí)試驗(yàn)平臺(tái),充分發(fā)揮產(chǎn)學(xué)研用等多方面積極性,推進(jìn)煤礦安全科技創(chuàng)新聯(lián)盟建設(shè),推進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)示范工程建設(shè)。以深部礦井重大危險(xiǎn)源探測(cè)、多元災(zāi)害防控、礦井智能化開采、安全生產(chǎn)信息化為重點(diǎn),攻克關(guān)鍵技術(shù)難題,加快科技成果轉(zhuǎn)化速度,提升自主研發(fā)水平和創(chuàng)新能力,是持續(xù)提升我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)水平的必然途徑。3.2.3構(gòu)建完善的職業(yè)健康保障體系。煤礦職業(yè)病發(fā)病有很長(zhǎng)的延后期,進(jìn)一步遏制職業(yè)健康惡化的趨勢(shì),必須盡早采取措施,構(gòu)建完善的職業(yè)健康保障體系。①加大對(duì)靜電感應(yīng)測(cè)粉塵濃度傳感器等新型原理粉塵濃度傳感器研發(fā)和推廣應(yīng)用支持力度,推行在線檢測(cè),從根本上改變以人工抽檢為主的檢驗(yàn)檢測(cè)方式。②結(jié)合發(fā)達(dá)國(guó)家(如美國(guó)、德國(guó)等)經(jīng)驗(yàn),建立全國(guó)統(tǒng)一的煤礦粉塵第三方在線檢驗(yàn)檢測(cè)中心,對(duì)吸塵危害實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警。③按照國(guó)外下井工作患?jí)m肺病防護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),制訂井下作業(yè)環(huán)境粉塵濃度限值、工作人員接塵時(shí)間和強(qiáng)度限值、個(gè)體防護(hù)規(guī)范等,并嚴(yán)格實(shí)施。④將煤礦職業(yè)健康納入企業(yè)、地方政府考核體系。3.2.4加快推進(jìn)智慧煤礦示范工程建設(shè)。智慧煤礦建設(shè)是煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的戰(zhàn)略方向和發(fā)展目標(biāo),是保障國(guó)家能源安全、實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐[12]。推進(jìn)煤礦“井—地—空”全方位一體化綜合探測(cè)、重大災(zāi)害智能感知與預(yù)警預(yù)報(bào)、重大災(zāi)害智能化防控等核心技術(shù)攻關(guān);基于全息透明礦井,以人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等作支撐,統(tǒng)籌考慮不同地質(zhì)條件的多元致災(zāi)因素,推進(jìn)精準(zhǔn)智能開采示范工程建設(shè),創(chuàng)立精準(zhǔn)智能無人(少人)化開采與災(zāi)害防控一體化的煤炭開采新模式。智慧煤礦是煤礦機(jī)械化、信息化與自動(dòng)化的深度融合,通過建立智慧煤礦示范工程,可以極大地促進(jìn)我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)水平的提高。

4結(jié)語

隨著我國(guó)煤礦開采深度與強(qiáng)度的逐年增加,所面臨的地質(zhì)條件也越來越復(fù)雜[5],增加了煤礦安全事故發(fā)生的可能性。通過人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等現(xiàn)代化信息技術(shù)在煤炭資源開采過程中的運(yùn)用,建設(shè)智能化煤礦是我國(guó)煤炭行業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。加大煤礦安全生產(chǎn)科技人才培養(yǎng)力度,加強(qiáng)煤礦安全科技攻關(guān),構(gòu)建完善的職業(yè)健康保障體系,加快推進(jìn)智慧煤礦示范工程建設(shè),以保證我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)的持續(xù)好轉(zhuǎn)。

作者:鄭德志 任世華 單位:煤炭工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司