煤礦安全生產(chǎn)發(fā)展歷程及趨勢
時間:2022-12-05 09:57:53
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1978—2018年,我國煤炭累計開采量為750多億t,為國家經(jīng)濟社會發(fā)展提供了70%以上的一次能源[13],是改革開放后我國經(jīng)濟迅速騰飛的有力保障。在今后相當長的一段時間內(nèi),煤炭作為主要能源供給的地位不會改變。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,就會導致煤礦安全事故的發(fā)生,造成人員傷亡和經(jīng)濟損失[4]。進入21世紀以來,國家對煤礦安全開采加大了資金投入與政策傾斜,煤礦的安全形勢持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn),2018年我國煤礦實現(xiàn)了事故總量、較大事故、重特大事故及百萬噸死亡率同比“四個下降”,創(chuàng)歷史最好水平。黨的報告提出了“推進能源和消費革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系”的發(fā)展要求,煤炭作為我國最重要的一次能源,如何保證我國煤炭的安全、綠色、高效開采是一項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)展及時代背景密切相關(guān),根據(jù)1949—2018年我國煤炭百萬噸死亡率的變化情況,將建國以來我國煤礦安全發(fā)展歷程分為3個大的時期,即:大幅度波動時期(1949—1977年)、持續(xù)好轉(zhuǎn)時期(1978—2002年)與快速提升時期(2003—2018年)。結(jié)合相應(yīng)時期的時展背景,細分為5個不同的發(fā)展階段(圖1)。1.1安全生產(chǎn)水平大幅波動時期(1949—1977年)。建國初期百廢待興,煤炭資源是解決我國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)文件落實不到位,未全面實現(xiàn)法制化、規(guī)范化管理,且安全投入不足,導致煤礦事故頻發(fā),災(zāi)害防控難度較大。該時期百萬噸死亡率在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)形勢十分嚴峻。第1階段(1949—1965年):該階段經(jīng)歷了“”運動,國家各行各業(yè)片面追求高效、高產(chǎn),這也導致了該階段我國煤礦安全生產(chǎn)事故的多發(fā)。1958—1961年間,我國煤礦企業(yè)年平均事故死亡率比“一五”時期增長了近4倍[8]。建國以來最嚴重的煤礦安全生產(chǎn)事故山西大同老白洞煤礦瓦斯爆炸事故就發(fā)生在該時期,老白洞煤礦設(shè)計生產(chǎn)能力為90萬t/a,1960年事故發(fā)生時原煤產(chǎn)量激增到152萬t/a,超出設(shè)計能力50%以上。第2階段(1966—1977年):該階段經(jīng)歷了“”運動,我國的煤礦安全管理制度幾乎形同虛設(shè),導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)時期(1978—2002年)。該時期由保障煤炭供應(yīng)計劃開采逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^技術(shù)進步推進煤礦安全高效開采,大型煤炭基地建設(shè)取得重大進展,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)形勢總體持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。第3階段(1978—1992年):1978年,我國引進了100套綜采成套設(shè)備,開啟了煤礦機械化生產(chǎn)的時代。十一屆三中全會后,國家對煤礦安全管理體制進行了改革,重點解決煤炭供需矛盾問題,基本解決規(guī)模、速度與煤炭產(chǎn)量增長不協(xié)調(diào)等問題。在經(jīng)濟快速發(fā)展和市場需求拉動下,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,實施“國家、集體、個體一齊上,大中小煤礦一起搞”的方針,全國煤礦數(shù)量由1982年的18萬處增加到1992年的82萬處。通過提高機械化程度、加強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)座談會等一系列重要會議,確定了一系列的方針政策。在煤炭市場化改革的背景下,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,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)機械化水平,2002年百萬噸死亡率降至494。為響應(yīng)國家安全高效礦井建設(shè)的號召,全國推進大型煤炭基地建設(shè),兼并重組形成了若干個大型煤炭企業(yè)集團,煤礦安全生產(chǎn)管理水平進一步提升,煤礦安全生產(chǎn)形勢有了較大的改觀。但在1997年金融危機的影響下,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)水平快速提升時期(2003—2018年)。2000年初,在國家煤炭工業(yè)局加掛國家煤礦安全監(jiān)察局牌子,成立了20個省級監(jiān)察局和71個地區(qū)辦事處,實行統(tǒng)一垂直管理。2001年初,組建了國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局,與國家煤礦安全監(jiān)察局“一個機構(gòu)、兩塊牌子”。2002年11月出臺了《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,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)集團轉(zhuǎn)型,煤炭企業(yè)市場主體地位得到加強,煤炭生產(chǎn)力水平快速提升。煤炭市場化改革不斷深入,在政府推動下,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當前我國煤礦安全生產(chǎn)面臨的形勢
2.1煤炭生產(chǎn)現(xiàn)狀。改革開放以來,全國煤炭產(chǎn)量從1978年至2013年總體持續(xù)上升,到2013年達到了歷史最高值3974億t,年均增長55%。2013年以來,隨著我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài),能源消費需求增速放緩,能源結(jié)構(gòu)調(diào)整加快,煤炭市場由長期總量不足逐漸向總量過剩轉(zhuǎn)變,全國煤炭產(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)濟增長、氣候等多因素影響下,全國煤炭產(chǎn)量出現(xiàn)恢復(fù)性增長,煤炭產(chǎn)量352億t,實現(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。從全國煤炭生產(chǎn)布局來看,東中部地區(qū)煤炭產(chǎn)量占全國的比重從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個大型煤炭基地產(chǎn)量占全國的943%(圖3),比2003年開發(fā)初期提高163%。煤炭產(chǎn)量超過億噸的省(區(qū))不斷增加,1979年山西省煤炭產(chǎn)量首次跨過億噸級門檻,1996年河南省成為第二個億噸級產(chǎn)煤省。2018年全國煤炭產(chǎn)量超過億噸的?。▍^(qū))有8個,產(chǎn)量312億t,占全國的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、機電事故、運輸事故、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年我國各類煤礦事故起數(shù)及死亡人數(shù)呈下降趨勢(圖4),煤礦安全形勢盡管逐年有所好轉(zhuǎn),但煤礦重特大事故依然時有發(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、機電事故及運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、機電事故及運輸事故發(fā)生起數(shù)及死亡人數(shù)呈下降趨勢,可見主要事故類型得到了有效的遏制(圖5)。
3我國煤礦安全生產(chǎn)演進趨勢和急需解決的重點問題
3.1我國煤礦安全生產(chǎn)演進趨勢。中國與美國同樣是煤炭資源儲量和消費量十分巨大的國家,但據(jù)美國礦業(yè)安全與健康管理局的數(shù)據(jù)顯示,2016年美國因煤礦安全生產(chǎn)事故造成的死亡人數(shù)僅為9人,百萬噸死亡率為00133,僅為中國同期水平的831%。美國較高的煤礦安全生產(chǎn)水平主要歸結(jié)于大量先進技術(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)達國家,我國煤礦安全生產(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,煤礦各工藝流程智能化程度不斷增大,科學開采、精準智能開采將會成為煤炭開采的新方向,百萬噸死亡率將會繼續(xù)下降,煤礦安全生產(chǎn)形勢實現(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)健康防護轉(zhuǎn)變,從滿足煤礦工人美好生活需求出發(fā),進一步提升煤礦安全生產(chǎn)的管理要求,達到歷史性轉(zhuǎn)折與突破。3.2急需解決的重點問題。3.2.1加大煤礦安全生產(chǎn)科技人才培養(yǎng)力度。目前我國仍有部分煤礦以粗放式管理為主,井下勞動密集作業(yè)場所較多,用工數(shù)量較大,機械自動化智能化水平較低。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)工作機制,加強煤礦安全生產(chǎn)科技成果交流和人才知識更新,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)場操作的知識+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)工作的長效機制,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加強煤礦安全科技攻關(guān)。我國煤礦智能化機械裝備的制造技術(shù)相比于歐美等發(fā)達國家還有很大差距,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理等方面亟待攻關(guān)。深地資源開發(fā)是我國未來科技發(fā)展的重要方向,埋深超過1000m的主要分布在我國中東部地區(qū)[911],該地區(qū)開采歷史較長,深部開采帶來煤礦開采災(zāi)害日趨嚴重。從全國看,煤礦開采深度每年平均增加10~20m,我國目前千米深井已有50處左右,最大深度達到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)煤礦精準智能開采國家級試驗平臺,充分發(fā)揮產(chǎn)學研用等多方面積極性,推進煤礦安全科技創(chuàng)新聯(lián)盟建設(shè),推進煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)示范工程建設(shè)。以深部礦井重大危險源探測、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,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)病有很長的延后期,進一步遏制職業(yè)健康惡化的趨勢,必須盡早采取措施,構(gòu)建完善的職業(yè)健康保障體系。①加大對靜電感應(yīng)測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,從根本上改變以人工抽檢為主的檢驗檢測方式。②結(jié)合發(fā)達國家(如美國、德國等)經(jīng)驗,建立全國統(tǒng)一的煤礦粉塵第三方在線檢驗檢測中心,對吸塵危害實時監(jiān)測預(yù)警。③按照國外下井工作患塵肺病防護相關(guān)標準,制訂井下作業(yè)環(huán)境粉塵濃度限值、工作人員接塵時間和強度限值、個體防護規(guī)范等,并嚴格實施。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)型升級的戰(zhàn)略方向和發(fā)展目標,是保障國家能源安全、實現(xiàn)煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐[12]。推進煤礦“井—地—空”全方位一體化綜合探測、重大災(zāi)害智能感知與預(yù)警預(yù)報、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,推進精準智能開采示范工程建設(shè),創(chuàng)立精準智能無人(少人)化開采與災(zāi)害防控一體化的煤炭開采新模式。智慧煤礦是煤礦機械化、信息化與自動化的深度融合,通過建立智慧煤礦示范工程,可以極大地促進我國煤礦安全生產(chǎn)水平的提高。
4結(jié)語
隨著我國煤礦開采深度與強度的逐年增加,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)、云計算等現(xiàn)代化信息技術(shù)在煤炭資源開采過程中的運用,建設(shè)智能化煤礦是我國煤炭行業(yè)實現(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,加快推進智慧煤礦示范工程建設(shè),以保證我國煤礦安全生產(chǎn)形勢的持續(xù)好轉(zhuǎn)。
作者:鄭德志 任世華 單位:煤炭工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司