煤與瓦斯突出事故統計分析及對策

劉永洲

(中國礦業大學資源與安全工程學院,北京 100083)

在煤礦瓦斯事故中,煤與瓦斯突出事故因其本身危險性大且可能誘發瓦斯爆炸等其它次生災害,一直是煤炭行業安全生產研究的重點和難點。特別是近年來我國經濟的持續快速增長,對煤炭的需求進一步增大,而我國目前的生產礦井多數已開采至深部,新建的礦井多數也處于煤田的深部,隨著煤炭開采深度的增加,煤層瓦斯向地表運移的距離增加,地應力和瓦斯應力增加,煤體在高應力作用下更易失穩,多種因素共同作用的結果導致了原來未發生突出的礦井和礦區開始出現了瓦斯動力現象,非突出煤層逐步升級為煤與瓦斯突出煤層。突出災害的發生不僅嚴重威脅煤礦工人的生命安全,而且嚴重制約著煤礦安全高效生產和國家經濟發展。因此,有效防治煤與瓦斯突出,不僅是煤礦安全生產的重要保障,同時又是突出礦井實現高產高效的關鍵。本文基于國家煤礦安全監察局網站中的“事故查詢”并結合媒體報道,對 2000—2009年以來發生的煤與瓦斯突出事故進行統計分析,發現煤與瓦斯突出的時間和地域規律,并提出相應的措施,以供煤礦安全生產借鑒。

圖 1 國有煤礦與鄉鎮煤礦煤與瓦斯突出事故統計圖

1 特征分析

1.1 國有煤礦已成為煤與瓦斯突出事故的主體

近年來,我國煤與瓦斯突出事故呈減少趨勢,國家加大了對小煤礦關停和整改的力度,大量的小煤礦被收歸為國有地方礦,鄉鎮與個體煤礦數量減少,因此,國有煤礦含國有地方礦在煤與瓦斯突出事故所占比例有上升的趨勢,見圖 1。

從圖 1可以看出,2000—2003年突出事故逐年增加,國有煤礦與鄉鎮和個體煤礦發生突出事故的頻率逐年上升。主要是由于煤炭企業經濟形勢好轉,對煤炭需求量增大,各礦加足馬力生產,由于設備管理等與現有生產能力不協調,導致煤與瓦斯突出事故隨煤炭產量增加而增大。以 2003年為界,從 2003—2009年煤與瓦斯突出事故總體呈減少趨勢,但國有煤礦與鄉鎮和個體煤礦相比,發生突出事故的比率上升。一方面,近年來,我國加大了對小煤礦的關停和整改的工作力度,不少鄉鎮和個體煤礦成為國有地方礦,鄉鎮和個體煤礦在我國煤炭企業中所占比例降低;另一方面,雖然小煤礦成為國有地方礦,但其原有的生產模式與人員配備在短期內難于發生大的改變,對安全的重視程度不夠,安全投入不足,監測設備落后,許多事故不能做到及時預測。

圖 2 2000—2009年煤與瓦斯突出次數與傷亡人數統計圖

1.2 發生煤與瓦斯突出事故的時間特征

2000—2009年,全國煤礦每年發生煤與瓦斯突出事故的次數變化不大,除 2003年發生次數較多以外,其余年份相差不大,見圖 2。

從圖 2可以看出,2003年發生煤與瓦斯突出事故次數最多,49起。2000年,有據可查的煤與瓦斯突出 4起,由于 2000年網絡信息技術不太發達,事故數據搜集不全面,其可信度較低。2002年與 2009年煤與瓦斯突出傷亡人數最多,分別為 224人和 229人,而 2002年發生煤與瓦斯突出事故 35起,2009年發生煤與瓦斯突出事故 18起。2002年比 2009年發生突出事故的次數將近多一倍,而人數卻少 5人,主要是因為 2009年 11月黑龍江新興煤礦發生了死亡 108人的特別重大事故。從 2002年到 2005年煤與瓦斯突出死亡人數逐年下降,以 2006年為界,從 2007年到 2009年突出死亡人數逐年上升,主要是因為 2002年到 2005年煤炭產能與消耗基本穩定。由于煤炭銷路一直較好,2006年以后,尤其是在每年夏冬兩季,個別煤礦不顧自身實際,盲目追求產量,導致事故多發。

2000—2009年,煤與瓦斯突出事故主要發生在 5月、10月和 11月份,分別發生 36起、34起和 22起;而5月和 11月死亡人數最多,分別為 251和 229人。1月和 2月發生突出事故和傷亡人數最少,見圖 3。

圖 3 10年來煤與瓦斯突出事故發生次數與傷亡人數圖

從圖 3可以看出,1月和 2月發生突出事故都是11起,死亡人數分別為 79和 75人。主要是一年的剛開始,生產壓力較小,開采強度低,臨近春節,工人心情愉快,工作謹慎小心。而 5月與 11月份事故多發,主要由于許多煤礦在半年或年末進行進度檢查,為了完成任務或超額完成任務,忽略了安全,盲目進行突擊生產,導致事故多發。此外,2009年 11月,黑龍江新興煤礦發生了死亡 108人的特別重大事故,也是造成 11月死亡人數較大的重要影響因素。

2000—2009年全國共發生煤與瓦斯突出事故 258起 ,見圖 4。

圖 4 2000—2009年煤與瓦斯突出按時段統計圖

從圖 4可以看出,我國煤與瓦斯突出事故在一天中的分布特征是：上午少,下午多;前半夜多,后半夜少。從上午 11點到晚上 21點共發生煤與瓦斯突出157起,占總數的 61%,是一天中煤與瓦斯突出事故的高發時段。突出事故發生在這些時段是因為：1)這一時段,煤礦生產效率較高,對煤層及圍巖的擾動較大,如煤層較軟,瓦斯含量較大,又遇到區域地質構造,在巨大的地應力下,就容易發生煤與瓦斯突出事故。2)白天一般事務較多,個別上中班的工人,如果上午沒休息好,下井后注意力不集中,注意不到煤與瓦斯突出的前兆,不能及時報告,導致煤與瓦斯突出事故的發生。1.3 發生煤與瓦斯突出事故的空間分布

2000—2009年全國煤礦發生的煤與瓦斯突出事故在空間的分布上無論是在宏觀上還是在微觀上都具有顯著的特點。在宏觀方面,隨著煤炭開采深度的增加,煤層瓦斯向地表運移的距離增加,地應力和瓦斯應力增加,如再遇到“瓦斯包”或粉煤帶等構造,多種因素共同作用的結果導致了原來未發生突出的礦井和礦區開始出現瓦斯動力現象,非突出煤層逐步升級為煤與瓦斯突出煤層。其原因：一方面是隨著開采深度增加,瓦斯含量、瓦斯壓力越來越大,原有突出礦井煤與瓦斯突出次數明顯增加,高瓦斯礦井升級為突出礦井;另一方面是通風系統不完善,采準巷道變形嚴重,通風阻力大,抗災能力弱;部分礦井生產采區地質條件變化,多水平、多采區、多工作面同時生產,系統復雜、人員集中,安全隱患大;防突技術及裝備落后等。

在微觀方面,以 2008年為例,全國共發生煤與瓦斯突出事故 21起,掘進工作面發生煤與瓦斯突出 13起,回采工作面放炮等引發突出 4起,維修巷道和揭穿煤層等引發突出 4起。可見煤巷掘進工作面是引發煤與瓦斯突出的重要地點。因此,對于預防掘進工作面煤與瓦斯突出是防突工作的重點。掘進工作面發生突出主要是因為采掘作業破壞煤層的原始應力和瓦斯壓力的平衡,致使應力集中,采掘作業時遇到“瓦斯包”和粉煤帶等構造,導致煤與瓦斯突出。

2 煤與瓦斯突出事故對策

1)加強安全教育,提高安全意識。提高職工安全意識,尤其是剛收歸國有的地方小煤礦生產一線職工的安全意識,并針對職工的僥幸和麻痹心理進行安全教育,使職工自覺樹立起安全生產意識。礦領導要跟班下井,注意排查安全生產隱患,越是突出事故多發時段和多發地點,越應該加強管理和監督。

2)加強瓦斯抽放,確保不抽不采。進行煤與瓦斯突出的防治歸根結底都需要用瓦斯抽放來解決,對于高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井,要制定并落實瓦斯先抽后采的措施,加大瓦斯抽采力度,真正做到“措并舉、應抽盡抽、抽采平衡”實現抽、掘、采關系平衡,確保不抽不采,達不到瓦斯抽采指標要求的不采。

3)對于煤與瓦斯突出高發省份,在主要突出事故地區的礦井,如湖南婁底等地區,更要加大安全投入,引進安全人才,裝備新型的煤與瓦斯突出監測設備,完善煤與瓦斯突出預測預報機制。在每年的煤與瓦斯突出事故高發月和每天的高發時段更要加強煤與瓦斯突出的監測和預報。

3 結束語

1)隨著近年來對小煤礦的關停整改,國有煤礦主要是國有地方礦逐漸成為煤與瓦斯突出事故的主體,安全生產形勢不容樂觀。

2)煤與瓦斯突出事故的時間在宏觀上主要發生在 5月和 11月份,微觀上主要發生在每天的 11點到21點。

3)煤與瓦斯突出事故在地域上以南方省份為主,主要集中在湖南、貴州和重慶等省份,各省份的突出事故有集中分布在幾個地區。在微觀方面,煤與瓦斯突出主要發生在煤巷掘進工作面。因此,應該針對我國煤與瓦斯突出的現狀,采取強有力的措施,確保我國煤礦生產的安全高效。