煤与瓦斯突出事故统计分析及对策

刘永洲

(中国矿业大学资源与安全工程学院,北京 100083)

在煤矿瓦斯事故中,煤与瓦斯突出事故因其本身危险性大且可能诱发瓦斯爆炸等其它次生灾害,一直是煤炭行业安全生产研究的重点和难点。特别是近年来我国经济的持续快速增长,对煤炭的需求进一步增大,而我国目前的生产矿井多数已开采至深部,新建的矿井多数也处于煤田的深部,随着煤炭开采深度的增加,煤层瓦斯向地表运移的距离增加,地应力和瓦斯应力增加,煤体在高应力作用下更易失稳,多种因素共同作用的结果导致了原来未发生突出的矿井和矿区开始出现了瓦斯动力现象,非突出煤层逐步升级为煤与瓦斯突出煤层。突出灾害的发生不仅严重威胁煤矿工人的生命安全,而且严重制约着煤矿安全高效生产和国家经济发展。因此,有效防治煤与瓦斯突出,不仅是煤矿安全生产的重要保障,同时又是突出矿井实现高产高效的关键。本文基于国家煤矿安全监察局网站中的“事故查询”并结合媒体报道,对 2000—2009年以来发生的煤与瓦斯突出事故进行统计分析,发现煤与瓦斯突出的时间和地域规律,并提出相应的措施,以供煤矿安全生产借鉴。

图 1 国有煤矿与乡镇煤矿煤与瓦斯突出事故统计图

1 特征分析

1.1 国有煤矿已成为煤与瓦斯突出事故的主体

近年来,我国煤与瓦斯突出事故呈减少趋势,国家加大了对小煤矿关停和整改的力度,大量的小煤矿被收归为国有地方矿,乡镇与个体煤矿数量减少,因此,国有煤矿含国有地方矿在煤与瓦斯突出事故所占比例有上升的趋势,见图 1。

从图 1可以看出,2000—2003年突出事故逐年增加,国有煤矿与乡镇和个体煤矿发生突出事故的频率逐年上升。主要是由于煤炭企业经济形势好转,对煤炭需求量增大,各矿加足马力生产,由于设备管理等与现有生产能力不协调,导致煤与瓦斯突出事故随煤炭产量增加而增大。以 2003年为界,从 2003—2009年煤与瓦斯突出事故总体呈减少趋势,但国有煤矿与乡镇和个体煤矿相比,发生突出事故的比率上升。一方面,近年来,我国加大了对小煤矿的关停和整改的工作力度,不少乡镇和个体煤矿成为国有地方矿,乡镇和个体煤矿在我国煤炭企业中所占比例降低;另一方面,虽然小煤矿成为国有地方矿,但其原有的生产模式与人员配备在短期内难于发生大的改变,对安全的重视程度不够,安全投入不足,监测设备落后,许多事故不能做到及时预测。

图 2 2000—2009年煤与瓦斯突出次数与伤亡人数统计图

1.2 发生煤与瓦斯突出事故的时间特征

2000—2009年,全国煤矿每年发生煤与瓦斯突出事故的次数变化不大,除 2003年发生次数较多以外,其余年份相差不大,见图 2。

从图 2可以看出,2003年发生煤与瓦斯突出事故次数最多,49起。2000年,有据可查的煤与瓦斯突出 4起,由于 2000年网络信息技术不太发达,事故数据搜集不全面,其可信度较低。2002年与 2009年煤与瓦斯突出伤亡人数最多,分别为 224人和 229人,而 2002年发生煤与瓦斯突出事故 35起,2009年发生煤与瓦斯突出事故 18起。2002年比 2009年发生突出事故的次数将近多一倍,而人数却少 5人,主要是因为 2009年 11月黑龙江新兴煤矿发生了死亡 108人的特别重大事故。从 2002年到 2005年煤与瓦斯突出死亡人数逐年下降,以 2006年为界,从 2007年到 2009年突出死亡人数逐年上升,主要是因为 2002年到 2005年煤炭产能与消耗基本稳定。由于煤炭销路一直较好,2006年以后,尤其是在每年夏冬两季,个别煤矿不顾自身实际,盲目追求产量,导致事故多发。

2000—2009年,煤与瓦斯突出事故主要发生在 5月、10月和 11月份,分别发生 36起、34起和 22起;而5月和 11月死亡人数最多,分别为 251和 229人。1月和 2月发生突出事故和伤亡人数最少,见图 3。

图 3 10年来煤与瓦斯突出事故发生次数与伤亡人数图

从图 3可以看出,1月和 2月发生突出事故都是11起,死亡人数分别为 79和 75人。主要是一年的刚开始,生产压力较小,开采强度低,临近春节,工人心情愉快,工作谨慎小心。而 5月与 11月份事故多发,主要由于许多煤矿在半年或年末进行进度检查,为了完成任务或超额完成任务,忽略了安全,盲目进行突击生产,导致事故多发。此外,2009年 11月,黑龙江新兴煤矿发生了死亡 108人的特别重大事故,也是造成 11月死亡人数较大的重要影响因素。

2000—2009年全国共发生煤与瓦斯突出事故 258起 ,见图 4。

图 4 2000—2009年煤与瓦斯突出按时段统计图

从图 4可以看出,我国煤与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。从上午 11点到晚上 21点共发生煤与瓦斯突出157起,占总数的 61%,是一天中煤与瓦斯突出事故的高发时段。突出事故发生在这些时段是因为：1)这一时段,煤矿生产效率较高,对煤层及围岩的扰动较大,如煤层较软,瓦斯含量较大,又遇到区域地质构造,在巨大的地应力下,就容易发生煤与瓦斯突出事故。2)白天一般事务较多,个别上中班的工人,如果上午没休息好,下井后注意力不集中,注意不到煤与瓦斯突出的前兆,不能及时报告,导致煤与瓦斯突出事故的发生。1.3 发生煤与瓦斯突出事故的空间分布

2000—2009年全国煤矿发生的煤与瓦斯突出事故在空间的分布上无论是在宏观上还是在微观上都具有显著的特点。在宏观方面,随着煤炭开采深度的增加,煤层瓦斯向地表运移的距离增加,地应力和瓦斯应力增加,如再遇到“瓦斯包”或粉煤带等构造,多种因素共同作用的结果导致了原来未发生突出的矿井和矿区开始出现瓦斯动力现象,非突出煤层逐步升级为煤与瓦斯突出煤层。其原因：一方面是随着开采深度增加,瓦斯含量、瓦斯压力越来越大,原有突出矿井煤与瓦斯突出次数明显增加,高瓦斯矿井升级为突出矿井;另一方面是通风系统不完善,采准巷道变形严重,通风阻力大,抗灾能力弱;部分矿井生产采区地质条件变化,多水平、多采区、多工作面同时生产,系统复杂、人员集中,安全隐患大;防突技术及装备落后等。

在微观方面,以 2008年为例,全国共发生煤与瓦斯突出事故 21起,掘进工作面发生煤与瓦斯突出 13起,回采工作面放炮等引发突出 4起,维修巷道和揭穿煤层等引发突出 4起。可见煤巷掘进工作面是引发煤与瓦斯突出的重要地点。因此,对于预防掘进工作面煤与瓦斯突出是防突工作的重点。掘进工作面发生突出主要是因为采掘作业破坏煤层的原始应力和瓦斯压力的平衡,致使应力集中,采掘作业时遇到“瓦斯包”和粉煤带等构造,导致煤与瓦斯突出。

2 煤与瓦斯突出事故对策

1)加强安全教育,提高安全意识。提高职工安全意识,尤其是刚收归国有的地方小煤矿生产一线职工的安全意识,并针对职工的侥幸和麻痹心理进行安全教育,使职工自觉树立起安全生产意识。矿领导要跟班下井,注意排查安全生产隐患,越是突出事故多发时段和多发地点,越应该加强管理和监督。

2)加强瓦斯抽放,确保不抽不采。进行煤与瓦斯突出的防治归根结底都需要用瓦斯抽放来解决,对于高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井,要制定并落实瓦斯先抽后采的措施,加大瓦斯抽采力度,真正做到“措并举、应抽尽抽、抽采平衡”实现抽、掘、采关系平衡,确保不抽不采,达不到瓦斯抽采指标要求的不采。

3)对于煤与瓦斯突出高发省份,在主要突出事故地区的矿井,如湖南娄底等地区,更要加大安全投入,引进安全人才,装备新型的煤与瓦斯突出监测设备,完善煤与瓦斯突出预测预报机制。在每年的煤与瓦斯突出事故高发月和每天的高发时段更要加强煤与瓦斯突出的监测和预报。

3 结束语

1)随着近年来对小煤矿的关停整改,国有煤矿主要是国有地方矿逐渐成为煤与瓦斯突出事故的主体,安全生产形势不容乐观。

2)煤与瓦斯突出事故的时间在宏观上主要发生在 5月和 11月份,微观上主要发生在每天的 11点到21点。

3)煤与瓦斯突出事故在地域上以南方省份为主,主要集中在湖南、贵州和重庆等省份,各省份的突出事故有集中分布在几个地区。在微观方面,煤与瓦斯突出主要发生在煤巷掘进工作面。因此,应该针对我国煤与瓦斯突出的现状,采取强有力的措施,确保我国煤矿生产的安全高效。