贵州省煤矿安全现状分析及对策研究
2021-10-17孙光裕杨付领乞朝欣
孙光裕,杨付领,乞朝欣
(1.六盘水师范学院 矿业与土木工程学院,贵州 六盘水 553004;2.贵州煤矿安全监察局 水城监察分局,贵州 六盘水 553000)
贵州省是我国重要的产煤大省,共辖86个县、市、区,其中产煤地县、市、区就有74个,且煤炭资源占全省高达40%以上的土地面积,总面积约7万km2[1];贵州省具有特殊的地理地形条件,煤层赋存条件及煤层开采条件复杂,瓦斯、煤层自燃、煤尘爆炸、顶板垮落等灾害齐全。随着开采深度的逐渐增加,各类灾害的危险性逐步增大,且作业环境变得复杂、进而导致事故发生的不确定性增加,安全成本变高。因此,如何科学、安全、高效地进行煤矿生产是提升贵州省煤矿安全整体生产水平的关键所在。在对贵州省煤矿安全现状进行调研的基础上,分析了贵州省煤矿安全存在的主要问题并对此进行了相应的对策研究,从而为贵州省如何科学、安全、高效地进行煤矿开采以及其他省份的煤矿安全生产治理工作提供借鉴[2-5]。
1 贵州省煤矿安全现状
1.1 贵州省煤矿安全事故现状
贵州省2019年的煤矿安全事故起数为24,比2015年增长了140%;煤矿死亡人数2015年的从29人上升到2019年的60人,上升106.90%。“十三五”以来,贵州省虽然加快了煤炭工业落后产能淘汰力度,加大了安全生产投入与科技攻关力度,但全省煤矿事故起数、死亡人数是波动起伏的,总体呈现上升趋势。
1.2 贵州省煤矿企业性质及企业规模
贵州省煤矿企业性质及企业规模数量分布情况见表1。从企业性质看,贵州省煤矿大多为乡镇煤矿,共794处,占比86.12%;且所有乡镇煤矿中以小型煤矿居多,小型煤矿占比76.32%。从企业规模看,贵州省煤矿主要以中小型为主,其中小型煤矿共647处,占比70.17%;中型煤矿共248处,占比26.90%。总体而言,贵州省煤矿企业性质以乡镇煤矿为主体,企业规模以小型煤矿为主体。
表1 贵州省煤矿企业性质及规模数量分布情况表Table 1 Distribution of the nature and scale of coal mining enterprises in Guizhou Province
1.3 贵州省煤矿瓦斯等级
据相关研究显示,由于贵州省地理地形特殊复杂,因此贵州省煤层赋存条件较为复杂,进而其煤层瓦斯含量及矿井瓦斯涌出量较大。贵州省各地州市煤矿瓦斯等级数量分布情况如图1。
图1 贵州省各地州市矿井瓦斯等级煤矿数量分布情况图Fig.1 Distribution of the number of gas-grade coal mines in various cities and cities in Guizhou Province
贵州省低瓦斯矿井共241处,主要分布在毕节、黔西南、黔南地区;高瓦斯矿井共242处,主要分布在毕节地区;突出矿井共423处,主要分布在毕节、六盘水地区;未鉴定矿井共16处,主要分布在毕节地区。可见,贵州省煤矿瓦斯等级以高瓦斯矿井、突出矿井居多且低瓦斯矿井与高瓦斯矿井数量基本持平,同时大多分布在毕节地区、六盘水地区。
另外,各地州市煤矿瓦斯等级数量分布情况如下:贵阳、黔西南、黔南、黔东南、铜仁、安顺地区均为瓦斯矿井数量最多,其中,黔西南地区瓦斯矿井数量最多,共55处(占本地区54.46%);黔东南地区瓦斯矿井占比最高,为100%(本地区矿井数量共3处)。毕节地区高瓦斯矿井数量最多,共161处(占本地区44.85%)。遵义、六盘水地区均为突出矿井数量最多,其中,六盘水地区突出矿井数量及其占比均较高,共175处(占本地区91.15%)。
1.4 贵州省煤矿煤层自燃性等级
矿井火灾发生于矿井范围内,威胁着煤矿安全生产与人员生命健康,制约着资源与经济的发展,是煤矿中一种严重的自然灾害[6]。贵州省各地州市煤层自燃性等级煤矿数量分布情况如图2。
图2 贵州省各地州市煤层自燃性等级煤矿数量分布情况图Fig.2 Distribution of the number of coal seams with spontaneous combustion grade coal mines in various cities in Guizhou Province
贵州省Ⅰ类等级矿井共31处,主要分布在安顺、毕节、六盘水地区;Ⅱ类等级矿井共225处,主要分布在六盘水地区;Ⅲ类等级矿井共651处,主要分布在毕节、遵义地区;未鉴定等级矿井共15处,主要分布在毕节地区。可见贵州省煤层自燃性等级以Ⅲ类居多且各煤层自燃性等级之间的矿井数量差距均很大,同时大多分布在毕节、遵义。
另外,各地州市的煤层自燃性等级矿井数量分布情况如下:六盘水、黔南地区均为Ⅱ类等级,Ⅱ类等级矿井数量最多,其中六盘水地区Ⅱ类等级矿井数量及其占比均较高,共115处(占本地区59.90%);贵阳、遵义、毕节、黔西南、黔东南、铜仁、安顺地区均为Ⅲ类等级,Ⅲ类等级矿井数量最多,其中,毕节地区Ⅲ类等级矿井数量最多,共318处(占本地区88.58%);遵义地区Ⅲ类等级矿井占比最高,为92.13%(本地区矿井数量共127处)。
1.5 贵州省煤矿煤尘爆炸危险性
煤尘爆炸严重影响着煤矿安全生产与人员安全作业,是矿井五大灾害之一[7]。贵州省各地州市煤尘爆炸危险性煤矿数量分布情况如图3。
图3 贵州省各地州市煤尘爆炸危险性煤矿数量分布情况图Fig.3 Distribution of the number of coal dust explosionhazardous coal mines in various cities in Guizhou Province
贵州省有煤尘爆炸危险性煤矿数量共248处,主要分布在六盘水地区;无煤尘爆炸危险性煤矿数量共574处,主要分布在毕节、遵义地区;未鉴定煤矿数量共100处,主要分布在六盘水、毕节地区。可见,贵州省煤矿主要以无煤尘爆炸危险性居多且有爆炸危险性、无爆炸危险性与未鉴定的煤矿数量之间差距均较大,同时大多分布在毕节、遵义地区。另外,六盘水、黔南地区均为有爆炸危险性煤矿数量高于无爆炸危险性煤矿数量,其中,六盘水地区有煤尘爆炸危险性煤矿数量及其占比均较高,共134处(占本地区69.79%)。
1.6 贵州省煤矿水文地质条件
矿井充水往往与煤矿水文地质条件息息相关。矿井充水在严重影响煤矿开采进度的同时危及作业人员的生命安全,也会增加煤矿的维修成本。贵州省各地州市水文地质条件煤矿数量分布情况如图4。
图4 贵州省各地州市水文地质条件煤矿数量分布情况图Fig.4 Distribution of the number of coal mines with hydrogeological conditions in various prefectures and cities in Guizhou Province
贵州省简单水文地质条件矿井共216处,主要分布在毕节地区;中等水文地质条件矿井共660处,主要分布在毕节、六盘水地区;复杂水文地质条件矿井共46处,主要分布在黔南地区;未存在极复杂水文地质条件矿井。可见,贵州省煤矿水文地质条件以简单、中等居多及未存在极复杂水文地质条件矿井,且各水文地质条件之间的矿井数量差距均很大,同时大多分布在毕节、六盘水地区。
另外,各地州市的煤矿水文地质条件数量分布情况如下:安顺地区简单水文地质条件矿井数量最多,共27处(占本地区54.00%);贵阳、遵义、毕节、六盘水、黔西南、黔南、黔东南、铜仁地区中等水文地质条件矿井数量最多,其中,毕节地区中等水文地质条件矿井数量最多,共247处(占本地区68.80%);黔东南地区中等水文地质条件占比最高,为100%(本地区矿井数量共3处)。
2 贵州省煤矿安全存在主要问题
1)乡镇煤矿和小型煤矿数量居高不下。据统计,2011—2014年贵州省共关闭煤矿402处,虽然贵州省持续贯彻落实《贵州省人民政府关于煤炭工业淘汰落后产能加快转型升级的意见》,但贵州省乡镇煤矿、小型煤矿数量居高不下。贵州省乡镇、小型煤矿由于其较小的生产规模、落后的开采技术、紧缺的专业技术人才、较少的安全生产投入等而存在事故多发、安全形势严峻、状况堪忧等问题,这些问题带有严重的社会影响。
2)瓦斯灾害严重,瓦斯隐患巨大。贵州省煤矿安全形势正在好转,然而瓦斯事故对煤矿安全影响是巨大的。①贵州省瓦斯灾害严重:在2015—2019年期间瓦斯事故数量、死亡人数整体呈上升趋势,2015年,发生瓦斯事故3起,死亡21人,2019年,发生瓦斯事故6起,死亡人数38人;②贵州省瓦斯隐患巨大:全省高瓦斯、突出矿井比例高达72.13%且瓦斯矿井数量与高瓦斯矿井数量基本持平,随着向深部开采,矿井瓦斯危险性将日益增大,同时,未鉴定瓦斯等级的矿井数量有16处。
3)煤层自燃威胁较大。贵州省煤层自燃性等级虽然以Ⅲ类居多,但Ⅰ类、Ⅱ类自燃性等级的矿井数量高达256处且占比27.77%。据相关研究显示,随着采深增加煤层自燃性将会提高。虽然Ⅰ类、Ⅱ类自燃性等级的矿井会建立有健全的防灭火系统,但会基于采空区漏风导致遗煤自燃或仰采导致的灌浆、注氮效果不佳等原因引起自燃[8],而煤层自燃可引发瓦斯爆炸、煤尘爆炸等二次事故,将会对煤矿企业造成巨大损失。因此,贵州省煤层自燃依然存在较大的威胁性。
4)煤尘爆炸危险性较高。贵州省煤矿煤尘爆炸危险性虽然以无居多,但全省有煤尘爆炸危险性、未鉴定煤尘爆炸危险性的矿井数量高达348处且占比37.74%,同时有100处矿井未鉴定煤尘爆炸危险性。煤尘爆炸会造成严重的人员伤亡及巨大的财产损失,其危害性不亚于瓦斯爆炸。因此贵州省煤尘爆炸危险性依旧较高。
5)水害危险度略高。贵州省煤矿水文地质条件虽以简单、中等居多及未存在极复杂水文地质条件矿井,但复杂水文地质条件矿井多达46处,占比4.99%。研究表明,随着开采深度的加大,水害的危险度将越来越大[9];煤矿水文地质条件复杂,则“水压煤”现象非常普遍,进而严重威胁着煤矿安全生产工作。因此,贵州省水害危险度依然略高。
3 对策研究
1)加快煤炭工业结构体系调整进度。基于产能置换、兼并重组等政策要求,加大省级财政投入力度,对那些小型煤矿、乡镇煤矿实行逐步淘汰或有效整合;务必明确如何处置那些未兼并重组以及兼并重组了但又没有明确处置意见的煤矿企业,如确实存在未能明确处置意见的煤矿企业,对其有计划地实施关闭。另外关闭后的煤矿应明确其安全监管职责,通过政府职能作用统一监管其遗弃的报废井筒和采空区以及固定资产的再利用等工作;基于煤矿安全生产技术有点,适当地对现有的人力、技术等实施有效转移,积极开辟新领域、新产业。
2)建立“以瓦斯防治为重心,其它灾害防治并行”的灾害防治体制。贵州省高瓦斯矿井、突出矿井比例高、数量集中且瓦斯事故频发,因此瓦斯防治是贵州省煤矿灾害事故防治工作的重心。①通过制度手段有效管理高瓦斯、突出矿井,在人、设备、技术手段等方面体现专业性,督促作业人员按规定有序作业;②开展针对防突与瓦斯抽采设施设备改进及技术水平提升的科学研究,做到有效改进与提升;③加强对防突与瓦斯抽采方面的经济技术投入等。其他矿井灾害的整体的威胁性均较瓦斯灾害的威胁性低,但是存在以上灾害隐患的矿井数量或比例仍不容忽视。比如:Ⅰ类、Ⅱ类自燃性等级的矿井数量高达256处,有煤尘爆炸危险性、未鉴定煤尘爆炸危险性的矿井比例高达37.74%等。因此,除重点做好瓦斯灾害防治工作外,其它灾害的防治工作要并行,包括:做好矿井防灭火系统、有效监控煤层自燃危险性、认真履行“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的矿井防治水16字方针[10-11]等。
3)重视毕节、遵义、六盘水、安顺、黔西南、黔南地区的灾害防治工作。基于贵州省煤矿数量分布情况,贵州省应重点关注毕节、遵义、六盘水、安顺、黔西南、黔南地区的灾害防治工作,具体为:①瓦斯防治方面:毕节地区重视瓦斯抽采工作情况,遵义、六盘水地区重视瓦斯防突工作情况;②煤层自燃防治方面:安顺、毕节地区重视Ⅰ类煤层自燃性治理情况,黔西南地区重视Ⅱ类煤层自燃性治理情况,六盘水地区重视Ⅰ类、Ⅱ类煤层自燃性治理情况;③煤尘爆炸防治方面:应重视六盘水、黔南地区;④矿井水害防治方面:应重视黔南、毕节地区。
4 结语
从“全省煤矿安全事故现状”、“煤矿企业性质及企业规模”、“煤矿瓦斯等级”、“煤层自燃性等级”、“煤尘爆炸危险性”、“煤矿水文地质条件”6个方面对贵州省煤矿安全现状展开分析。针对贵州省煤矿安全存在的主要问题,提出了“加快煤炭工业结构体系调整进度”、“建立‘以瓦斯防治为重心,其它灾害防治并行’的灾害防治体制”、“重视毕节、遵义、六盘水、安顺、黔西南、黔南地区的灾害防治工作”3个方面的对策研究,为贵州省如何科学、安全、高效地进行煤矿生产以及其他省份的煤矿安全生产治理工作提供借鉴。