煤炭資源安全現(xiàn)狀分析及發(fā)展研究

侯芳芳

(離石區(qū)能源局，山西 呂梁 033000)

1 煤炭產(chǎn)量和在能源生產(chǎn)總量中的比重分析

近十年來(lái)，我國(guó)煤炭的產(chǎn)量逐漸增長(zhǎng)，極大地滿(mǎn)足了社會(huì)發(fā)展需要。縱觀當(dāng)前煤炭產(chǎn)量與需求，我國(guó)依然處于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要時(shí)期，也是城市化與工業(yè)化進(jìn)一步發(fā)展的重要階段，因此煤炭資源的需求量會(huì)逐年增加，我國(guó)當(dāng)前煤炭產(chǎn)量已經(jīng)占據(jù)世界總產(chǎn)煤量的45%，預(yù)計(jì)到2020年煤炭資源產(chǎn)量將達(dá)到40億噸。

1.1 煤炭資源儲(chǔ)存量分析

目前已經(jīng)探明的地質(zhì)儲(chǔ)存量為1.5萬(wàn)億噸，預(yù)計(jì)儲(chǔ)存量為4萬(wàn)億噸。如圖1所示，不同開(kāi)采深度煤炭資源已開(kāi)采量和未開(kāi)采量之間存在一定差異，對(duì)開(kāi)采深度小于600 m的煤炭資源大部分已被開(kāi)采，600～1 000 m開(kāi)采深度范圍內(nèi)的未開(kāi)采量和已開(kāi)采量各占一半，開(kāi)采深度在1 000 m以上的地方還有大量煤炭資源未被開(kāi)采。

圖1 煤炭資源儲(chǔ)存量

1.2 我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量在化石能源中的地位分析

我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量在化石能源中的地位分析，見(jiàn)表1～表3。

表1 我國(guó)化石能源可采儲(chǔ)量查明情況表

表2 我國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量在化石能源中的比例

表3 我國(guó)能源儲(chǔ)量排名表

2 我國(guó)煤炭資源開(kāi)發(fā)全現(xiàn)狀分析

2.1 煤炭資源開(kāi)發(fā)安全現(xiàn)狀

據(jù)資料顯示，2019年，我國(guó)安全生產(chǎn)事故總量持續(xù)下降，全國(guó)事故數(shù)量和傷亡人數(shù)同比分別下降3.5%和4.9%，重特大安全事故持續(xù)減少，全國(guó)重特大安全事故數(shù)量和傷亡人數(shù)同比減少了17.6%和13.5%。這些數(shù)據(jù)表明，我國(guó)在煤炭資源生產(chǎn)開(kāi)發(fā)方面的安全情況已有很大好轉(zhuǎn)，全國(guó)大多數(shù)煤礦生產(chǎn)單位安全事故數(shù)量和程度處在可控范圍之內(nèi)，減少了安全事故發(fā)生率和死亡人數(shù)。根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的《2019年版中國(guó)煤炭安全設(shè)備市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)研與發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》，截止到2018年下半年，全國(guó)煤礦共發(fā)生事故179起，死亡人數(shù)305人，同比分別下降了28.1%和29.9%，發(fā)生重大事故1起，死亡人數(shù)21人，同比分別下降83.3%和77.7%，煤礦連續(xù)28個(gè)月沒(méi)有發(fā)生重特大事故。

在煤炭資源安全生產(chǎn)技術(shù)方面，對(duì)煤炭資源安全生產(chǎn)長(zhǎng)效機(jī)制的有關(guān)理論體系進(jìn)行了研究，比如開(kāi)展了和煤礦瓦斯與煤塵爆炸機(jī)理、傳播規(guī)律的研究，進(jìn)一步弄清了瓦斯和煤塵爆炸的發(fā)生機(jī)理和演化過(guò)程。另外也開(kāi)展了無(wú)瓦斯高效綠色安全生產(chǎn)技術(shù)裝備的研究，對(duì)開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，智能化程度高，處理能力強(qiáng)且可靠性強(qiáng)的煤炭資源安全監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)裝置，井下災(zāi)害適時(shí)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行了研究。

2.2 煤炭資源開(kāi)發(fā)特點(diǎn)

煤炭資源的產(chǎn)量由市場(chǎng)需求決定，總體上保持產(chǎn)需平衡，但在一些地區(qū)煤炭生產(chǎn)由于受到交通條件的限制，無(wú)法有效發(fā)揮產(chǎn)能，導(dǎo)致產(chǎn)量低于產(chǎn)能，部分小煤礦因?yàn)橘Y源整合的問(wèn)題處在非正常生產(chǎn)狀態(tài)，無(wú)法完全發(fā)揮產(chǎn)能。其他地區(qū)的煤礦也會(huì)受到市場(chǎng)輻射范圍的影響，無(wú)法完全發(fā)揮產(chǎn)能。其次，隨著煤炭資源的整合，一些大型煤炭基地得到了快速發(fā)展，目前大型煤炭生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)量占大型煤炭基地產(chǎn)量的90%左右，形成了以大企業(yè)為主體開(kāi)發(fā)大型煤炭基地的格局。此外，不同類(lèi)型的企業(yè)，其煤炭生產(chǎn)能力和安全情況差別很大，對(duì)于一些大型企業(yè)而言，他們的生產(chǎn)能力較高，而小型企業(yè)的生產(chǎn)能力較弱，目前大部分大型企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械自動(dòng)化，生產(chǎn)難度較小、生產(chǎn)效率較高。而小型企業(yè)還沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，生產(chǎn)難度大，不僅會(huì)影響生產(chǎn)效率還會(huì)加大安全事故發(fā)生的概率。

3 煤炭安全生產(chǎn)中存在的問(wèn)題

3.1 煤炭生產(chǎn)條件復(fù)雜化，開(kāi)采難度增加

隨著煤炭開(kāi)采深度的加大，開(kāi)采條件也變得越來(lái)越復(fù)雜。目前我國(guó)埋藏在1 000 m以下的煤炭資源儲(chǔ)量大約占總煤炭資源量的49%，而且這些資源還大部分集中在西部地區(qū)，這也就意味著全國(guó)淺層的煤炭資源已經(jīng)被消耗殆盡，煤炭開(kāi)采深度加大，導(dǎo)致煤炭資源的開(kāi)采條件越來(lái)越復(fù)雜，出現(xiàn)高地壓、高瓦斯和高溫度的問(wèn)題就更加嚴(yán)重，對(duì)地壓的沖擊危險(xiǎn)性大。此外，深層煤礦中瓦斯含量較高，目前在全國(guó)重點(diǎn)煤礦中高瓦斯和瓦斯突出的煤礦數(shù)量占50%左右， 加上水文地質(zhì)條件復(fù)雜，水害事故制約著安全生產(chǎn)。在全國(guó)重點(diǎn)煤礦中，水文條件復(fù)雜或極復(fù)雜的礦井?dāng)?shù)量占25%，受水害威脅的煤炭資源儲(chǔ)量達(dá)250億噸。隨著開(kāi)采深度的加大，含水層水壓也明顯增大，更容易發(fā)生重大突水事故。

3.2 煤礦安全事故頻發(fā)，安全生產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻

雖然這兩年煤礦安全事故發(fā)生頻率有所降低，但是絕對(duì)數(shù)量依然較多。目前不管在發(fā)生率還是發(fā)生數(shù)量上都要遠(yuǎn)高于美國(guó)等世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家，尤其在地質(zhì)條件更為復(fù)雜的西南地區(qū)，事故總量較大，且重大或特重大事故比較集中，幾乎占全國(guó)煤礦安全事故總量的一半左右。

3.3 生產(chǎn)環(huán)境惡劣，無(wú)法保證職工的安全

煤炭開(kāi)采中存在多種危險(xiǎn)因素，如大量的煤塵、高溫、噪聲、高濕度和中毒等，危害人員的身體健康和生命安全。根據(jù)衛(wèi)生部職業(yè)病防治工作情況通報(bào)，在各類(lèi)職業(yè)病中煤炭行業(yè)位居首位，比例高達(dá)54%以上。截止2018年，大部分礦采采掘工作面的溫度都超過(guò)了安全規(guī)定的26 ℃，全國(guó)有60幾處礦井屬于高溫礦井，溫度超過(guò)30 ℃的礦井?dāng)?shù)量高達(dá)36個(gè)。此外煤炭開(kāi)采噪聲污染嚴(yán)重，長(zhǎng)期在這樣的環(huán)境下工作會(huì)嚴(yán)重?fù)p害員工的聽(tīng)力，全國(guó)還有超過(guò)6%的礦井中存在氡離子體，對(duì)人類(lèi)健康造成輻射傷害，同時(shí)也造成了環(huán)境污染。

3.4 資源遭到破壞，環(huán)境問(wèn)題嚴(yán)重

由于煤炭開(kāi)采過(guò)度，會(huì)打破區(qū)域間水資源的分布。在開(kāi)發(fā)重點(diǎn)向西移的情況下，這些地區(qū)本身就缺乏淡水資源，在開(kāi)采過(guò)程中若不能采取有效措施，會(huì)導(dǎo)致水資源枯竭情況進(jìn)一步加重，也會(huì)引起各種自然災(zāi)害，如水土流失、荒漠化等。同時(shí)，在煤炭開(kāi)采中會(huì)影響土地和地面上的建筑物，可能會(huì)引起地面塌陷或建筑物的倒塌，造成直接經(jīng)濟(jì)損失。此外，瓦斯的大量排放會(huì)引起大氣污染，尤其在開(kāi)采深度和開(kāi)采量加大以后，瓦斯的排放量將進(jìn)一步加大。

3.5 開(kāi)采技術(shù)和設(shè)備的問(wèn)題

在開(kāi)采安全技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用上，有關(guān)預(yù)防瓦斯突出、沖擊低壓和熱害等自然災(zāi)害的防治技術(shù)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全面提高，關(guān)鍵技術(shù)遇到瓶頸期。與國(guó)外相比煤炭轉(zhuǎn)化和潔凈新技術(shù)的水平還有很大的距離。同時(shí)，煤炭開(kāi)采的機(jī)械自動(dòng)化程度也有待提升，關(guān)于可視化遠(yuǎn)程遙控技術(shù)和智能化工況監(jiān)控的煤礦自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用才剛剛起步。在開(kāi)采設(shè)備方面，對(duì)于煤礦大型機(jī)械化和自動(dòng)化裝備的研究應(yīng)用較少，綜合性裝備技術(shù)性能和可靠性有待提高。

4 煤炭安全高效開(kāi)發(fā)的發(fā)展思路

4.1 轉(zhuǎn)變發(fā)展模式

在發(fā)展模式上，應(yīng)該從注重?cái)?shù)量規(guī)模擴(kuò)大向提升質(zhì)量效益轉(zhuǎn)型，目前經(jīng)濟(jì)在逐漸向低能耗和高產(chǎn)出的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展，所以未來(lái)對(duì)于煤炭資源的需求量增長(zhǎng)速度將放緩。在煤炭資源開(kāi)發(fā)利用上應(yīng)加強(qiáng)對(duì)制度體系的完善，控制煤炭資源產(chǎn)能，提高資源采出率，并將安全健康、環(huán)境保護(hù)作為基礎(chǔ)，建立可持續(xù)全面協(xié)調(diào)發(fā)展的煤炭工業(yè)生產(chǎn)體系，促進(jìn)煤炭開(kāi)采和生態(tài)環(huán)境之間的和諧發(fā)展。

4.2 采用安全潔凈新技術(shù)

在技術(shù)方面，積極利用潔凈技術(shù)，科學(xué)設(shè)計(jì)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，尤其應(yīng)延伸下游產(chǎn)業(yè)鏈，加強(qiáng)對(duì)潔凈采煤技術(shù)的研究應(yīng)用，大力推廣煤制油、煤制烯烴和煤制天然氣等現(xiàn)代化煤化工業(yè)，促使煤炭資源開(kāi)發(fā)由高能耗和單一開(kāi)發(fā)朝著節(jié)能減排和高利用率的方向發(fā)展，有效降低污染物的排放量。此外，采用新的科學(xué)開(kāi)采方式，以高新技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)煤炭安全高效開(kāi)采，加大對(duì)煤炭行業(yè)重大基礎(chǔ)理論和共性關(guān)鍵技術(shù)的研究，積極利用科學(xué)成果，使煤炭開(kāi)采傳統(tǒng)生產(chǎn)方式朝著大型化和信息化的方向發(fā)展，推動(dòng)煤炭產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)安全高效綠色生產(chǎn)目標(biāo)。

4.3 完善評(píng)價(jià)體系

在對(duì)煤炭開(kāi)采的評(píng)價(jià)方面，應(yīng)改變片面的安全衡量理念，向以人為本的科學(xué)評(píng)價(jià)改變。不僅要衡量百萬(wàn)噸死亡率等指標(biāo)，還要注重對(duì)礦職業(yè)健康的評(píng)價(jià)。依據(jù)煤炭安全發(fā)展觀念，實(shí)施人性化的管理模式，建設(shè)包括職業(yè)安全等指標(biāo)在內(nèi)的科學(xué)評(píng)價(jià)體系，建立安全保障體制，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，采取可靠安全措施，提高員工的待遇等。

5 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)煤炭資源的安全現(xiàn)狀及其發(fā)展進(jìn)行了分析探討。認(rèn)為，關(guān)于煤炭資源的開(kāi)采應(yīng)用現(xiàn)狀雖然有了很大的改善，安全事故發(fā)生率降低，利用率提高，但是總的來(lái)說(shuō)，為實(shí)現(xiàn)高效安全綠色生產(chǎn)，還必須建立綜合化指標(biāo)，進(jìn)行全面科學(xué)化開(kāi)采，改善生產(chǎn)和發(fā)展模式，以科學(xué)產(chǎn)能為依據(jù)提出新理論、新技術(shù)和新措施，推動(dòng)整個(gè)煤炭行業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。