露天煤矿高质量安全发展形势分析与对策措施
2022-11-23赵浩
赵 浩
(应急管理部研究中心,北京 100013)
露天煤矿是我国煤炭工业重要组成部分,露天开采具有资源回收率高、安全条件好、劳动效率高、生产规模大等优点[1],对国内煤炭稳定供应的作用越来越明显,尤其我国露天煤矿在本轮煤炭保供中发挥了无可替代的作用。与发达国家相比,我国露天煤矿产量占比较低,露天煤矿存在征地难、管理弱化、矿权不合理、人员安全素质不高等突出问题[2],与当前绿色发展、安全发展、高质量发展的要求还存在较大差距,因此,亟待研究制约露天煤矿高质量安全发展的突出问题,提出相关对策措施,促进露天煤矿高质量安全发展,提高我国露天采煤产量比重,提升煤炭工业整体安全生产水平。
1 我国露天煤矿发展基本情况
截至2020 年12 月底,我国共有露天煤矿376处、产能9.5 亿t/a,数量占全国的8%、产能占全国的17.8%。其中,生产露天煤矿283 处、产能7.51 亿t/a,在建露天煤矿87 处、产能1.98 亿t/a[3]。
1)大露天矿少、小露天矿多。全国400 万t/a 及以上的大型露天煤矿53 处、产能6.37 亿t/a,分别占全国的14.1%和67.05%。千万吨级特大型露天煤矿26 处、产能4.93 亿t/a,分别占全国的6.9%和51.9%。100 万t/a 以下的小型露天煤矿207 处、产能1.17 亿t/a,分别占全国的55%和12.3%。
2)集中在晋蒙新滇地区。露天煤矿分布在内蒙古、新疆、山西、云南、黑龙江、宁夏、陕西、青海、辽宁、甘肃、贵州、广西、湖南共13 个省(区),其中:内蒙古、新疆、山西和云南4 省(区)的露天煤矿总计326 处,贡献产能9.04 亿t/a,上述2 项数据分别占我国露天煤矿数量及露天煤矿产能的86.7%和95.16%。
3)一级标准化数量少。一级安全生产标准化露天煤矿32 处,占全国露天煤矿的8.5%,低于全国煤矿平均水平2 个百分点;二级150 处,占39.9%;三级78 处,占20.7%;尚未评级露天煤矿113 处,占30.1%。
4)乡镇煤矿数量多。国有重点露天煤矿70 处、产能5.26 亿t/a,分别占全国的18.6%和55.4%;地方国有露天煤矿38 处、产能8 625 万t/a,分别占全国的10.1%和9.1%;乡镇煤矿268 处、产能3.41 亿t/a,分别占全国的71.3%和35.9%。
2 我国露天采煤发展趋势
1)资源开发向“重规划、少扰动、快重构”发展。充分考虑多矿田划分对生态环境的影响,整体开发、避免人为划界;有效控制开采扰动系数(某一时期的扰动系数是指该时期采掘场面积与排土场面积加和与该时期产量的比值),缩短端帮边坡暴露时间,实现早内排、多内排;排土台阶到界之后,及时开展生态恢复与重构,形成“采—运—排—复—构”的一体化开发模式,以最小的生态环境扰动获取最多的资源和最大的经济效益。
2)开采技术向“少剥离、短运距、避交叉”发展。在确保生产安全和产量稳定的前提下,优化开采工艺、边坡角、运输系统,用最少的剥离量采出煤炭资源[4];采用连续、半连续、拉斗铲无运输倒堆、运输排土桥等工艺解决运距长问题,以最小的水平距离、很小的高差将剥离物运入排土场;发展适合低温、大功率、大倾角、高速度、大带宽、长距离运输的带式输送机,变运输道路平面交叉为立体交叉,降低运输过程中的安全风险。
3)开采装备向“大型化、多样化、智能化”发展。大型设备建设大型矿山,单斗挖掘机斗容由3~4 m3提高到23~35 m3,自卸卡车载重由20~30 t 提高到154~190 t(最大400 t),降低采场车流密度,减少生产作业人员;采用多种工艺并存的综合开采工艺,多样化设备,克服单一工艺设备缺陷,适应复杂多变地质条件;以智能化的设备和技术代替和规范人的行为,钻孔、爆破、采装、运输、排土设备实现远程遥控、无人驾驶,提高开采条件适应性,使设备管理和调度更加便捷,降低人为操作带来的事故风险。
3 制约露天煤矿发展的突出问题
3.1 征地难和复垦滞后
土地和生态环境问题已成为制约我国露天煤矿发展的瓶颈问题,主要表现在以下2 方面:①征地难:当前露天煤矿用地审批周期长、程序复杂问题突出,一些露天煤矿甚至处于无煤可采、无地可排的境地,黑岱沟露天矿、哈尔乌素露天矿等大型露天煤矿土地保有期不足1 年,征地问题严重制约露天煤矿均衡生产,征地滞后将直接导致露天矿出现采剥失调,一旦取得征地,煤矿企业又将抢工期、赶进度,加大推进强度,给安全生产带来一定压力;②复垦滞后:露天煤矿在土地复垦及环境保护方面取得了一定的成就,但总体来看,还处于被动应对督导检查的层面,认识不到位、投入不足、工作低效、质量不高等问题尤为突出,与建设美丽中国的发展目标相比,还有较大差距,一些露天煤矿位于生态环境敏感区内,露天开采对生态环境破坏严重[5],如:位于祁连山南麓的青海木里矿区由于多年违规露天采煤,造成水资源、土地资源、植被资源破坏严重,生态环境问题亟待整治修复。
3.2 外包安全管理薄弱
露天煤矿外包单位安全管理薄弱,是制约露天煤矿安全发展的短板。①以包代管现象严重:煤矿未能将外包单位纳入统一管理,安全管理流于表面,明显存在以包代管现象,许多煤矿外包单位班组无群监员、无民主机构、未开展优秀班组评选表彰,应付各级监管监察部门检查,安全管理“两张皮”问题严重;②超强度作业:外包队伍为降低成本,常常采用多拉快跑的方式,经过调研可知,外包队伍中,存在超载、超时、超能力的现象,工人劳动强度大,超负荷工作、疲劳上岗成为影响安全生产的又一大隐患;③安全投入不足:因工程合同中未明确外包队伍安全费用提取比例,外包队伍自身不提取安全费用,煤矿按吨煤提取的安全费用也无法给外包队伍使用,导致安全投入严重不足,设备带病作业;④人员培训不到位:外包作业人员,存在临时招聘,不经培训就上岗,现场“三违”严重,极易引发生产安全事故。
3.3 矿权设置不合理
部分露天煤矿矿权设置不合理,导致资源浪费严重,加剧对生态环境的破坏,同时不利于安全生产[6]。①矿权界不规则:部分露天煤矿矿权界不规则,不仅导致连续、半连续等先进工艺无法应用,制约资源高效开采,而且给生产组织、安全管理造成极大困难。一些小型露天煤矿矿田面积小、形状复杂,采场、排土场空间紧张,为了多出煤,想方设法加陡最终边坡角,安全隐患非常严重;②端帮压煤:以露天开采为主的矿区,相邻露天矿之间产生端帮压煤,不仅造成资源浪费,而且相邻边帮形成高陡边坡,存在滑坡安全隐患,如:内蒙古白音华矿区一号露天煤矿与二号露天煤矿之间留设200 m 的矿权空白区,加上两矿相邻端帮边坡压煤共计1.88 亿t 煤炭资源,重新申请矿权难度较大;③加剧生态环境扰动:矿区内划分的矿权数量越多,形成的采场、排土场越多,对生态环境的扰动越大,修复治理难度越高,如:鄂尔多斯小露天矿集中区域,各矿随意规划排土场,排弃高度不协调,相邻排土场之间形成人工沟壑,没有充分发挥露天开采的优势,难以与矿区周边生态环境协调一致,不利于生态矿区建设。
3.4 标准规范制修订滞后
我国露天煤矿比例较小、涉足企业较少,存在标准规范修订滞后,制约高质量安全发展。①标准不符合实际:部分标准规范借鉴井工煤矿,忽视了露天开采特点,造成标准不符合实际,如:应急救援方面,露天煤矿事故多以运输或火灾事故为主,而当前矿山救护队基本都是为井工煤矿服务的,未装备吊车、消防车、破拆工具等,对露天煤矿事故的救援能力不足;②标准修订不及时:如:GB 50197—2015《煤炭工业露天矿设计规范》发布至今已5 年多,近年来对绿色矿山、智能矿山建设的新要求,均未涉及,设计理念陈旧,亟待修订;③标准内容不具体:如:煤矿安全规程露天部分条款少、内容不全不细,没有覆盖全国的各种矿山情况,近年来,出现的露天采矿机、端帮采煤机、端帮巷道输煤、无人驾驶等均未包括。标准化管理体系露天煤矿部分条款不具体、缺乏可操作性,很多条款都是要求“有设计”“符合设计”“不符合要求不得分”,对设计的内容未做要求,应符合哪些要求也未予明确。其根源还是在于露天矿规范标准太少,标准化的各项条款没有支撑、没有依据,目前涉及露天煤矿的国家标准、行业标准不到30 项,多为设计标准,生产技术、安全管理方面的标准规范太少,严重制约露天煤矿高质量安全发展。
3.5 工艺装备落后
我国露天开采工艺装备与发达国家相比存在较大差距[7]。①工艺装备明显倒退,开采工艺由半连续、连续向间断工艺倒退,设备由“大型化”向“小型化”倒退,外包单位普遍采用液压挖掘机-卡车间断工艺、小设备作业,卡车吨位只有20~30 t,挖掘机斗容只有1.2~5 m3,坑内作业人员多、设备数量多、车流密度大、安全风险大、污染严重,油耗惊人,如:某特大型露天矿剥离高峰期坑内车辆700 余台,单班坑下作业人数超过1 000 人,年耗油量6.87 万t;②设备检测检验存在盲区,缺少露天煤矿设备(特别是进口大型设备)的检测检验机构和检测检验规定,企业自行管理、监管缺失。因无法检测检验,有的通勤车、指挥车行驶里程超过70 万km、使用年限15 年仍在入坑;③大型设备国产化有待加强,我国大型露天煤矿主要生产设备以进口为主,中煤平朔进口设备高达90%以上,我国露天采矿装备仍处在模仿和低端制造阶段,设备稳定性还存在差距,自卸卡车、电铲等设备的核心部件仍依靠进口;④智能矿山建设滞后,缺少针对露天煤矿智能化建设的规章制度,企业基本处于各自理解、自行发展状况,思维僵化,对新技术跟踪不够,导致智能化建设滞后。
3.6 人员安全素质不高
露天煤矿高素质人才短缺,人才培养滞后,严重制约高质量安全发展。①专业技术人员匮乏:专业技术人员匮乏已成为制约露天煤矿安全生产的重要因素,一些民营小露天矿严重缺乏技术人员,冒险蛮干,为了多采煤而违规并帮作业,边坡角严重超过设计值,导致事故发生;②违规使用劳务派遣工:当前露天煤矿的主营业务岗位仍存在大量劳务派遣工,如:某大型露天煤炭企业劳务派遣工3 364 人,占36.98%,其中98%以上的劳务派遣工在生产一线主要岗位工作,劳务派遣工在工资、年金、福利补贴等方面均与正式员工有差别,导致员工缺少归属感、幸福感,与“人民至上”的理念有很大差距;③监管监察能力不足:一些地区监管监察部门缺乏露天采矿专业人员,执法人员缺少露天矿现场工作经验,对露天矿的监管模式参照井工煤矿,如:部分督管监察人员将露天矿端帮回采简单等同于井工开采,将采场中间搭桥开采认为是两坑同时开采,没有积极推动政策和行业标准的修订完善;④国有企业人才老化,如:某大型露天煤炭企业合同工平均年龄43 岁,50岁以上1 616 人,占27.79%,其中:在生产一线岗位817 人,占50.56%,整体年龄偏大,一线技能操作和检修岗位人员接续困难;⑤外包单位人员流动性大:一些企业每年招标1 次,标期太短,外包队伍根本无长期打算,加之矿山工资待遇不高、工作环境恶劣,招工难、人员流动性大问题突出,如内蒙古某露天煤矿700 名卡车司机,在1 年内流动的就有500 人,所招工人年龄偏大,多为初中以下文化水平,安全素质不高,日常管理难度大。
4 推动露天煤矿安全发展的对策建议
4.1 推进绿色矿山建设
生态环境保护问题关系到露天煤矿的生死存亡,绿则存,不绿则退[8-9],各地、各有关部门、露天矿山企业要充分认识到绿色矿山建设的重要性,解决好征地、复垦等问题。①转变思想观念,认真贯彻习近平生态文明思想,坚持生态优先绿色发展,牢固树立绿水青山就是金山银山的理念,提高政治站位,改变过去被动开展环保的思想,按照绿色矿山建设标准,高质量推进矿山复垦绿化工作[10];②创新用地机制,探索采用置换方式取得采矿用地指标,利用复垦新增的土地指标置换采矿用地指标,采取“占补平衡、增减挂钩”的循环机制,动态置换采矿用地指标,这样既能解决采矿用地问题,又保证不减少耕地;③加强部门合作,露天煤矿用地、环保等涉及多个部门,要建立由自然资源、发展改革、生态环境、林草、能源、矿山等多个部门组成的协调机制,简化审批流程,压缩办理时限,解决露天煤矿征地难、复垦滞后等问题,推动露天矿山安全高质量发展;④强化责任落实,露天煤矿企业要落实生态环境保护主体责任,成立专门的环境保护机构,配备专门人员,完善相关制度建设,用好矿山环境治理恢复基金,保证环保投入到位。
4.2 推进矿山规划整顿
小型露天煤矿多数不符合安全、环保条件,要坚持源头治理,采取加强规划、严格准入、淘汰退出等措施,减少数量、提高质量,促进露天煤矿高质量安全发展。①加强规划:注重规划的整体性和科学性,科学划分井(矿)田,避免人为划界,尽量减少整装矿田矿权数量,多建设大型露天煤矿,加大中小型露天煤矿整合力度,对露天矿田周边不具备单独设立矿权的“边角、零星”资源,进行矿业权设置优化整合,推广露天矿端帮采煤技术、相邻露天矿协调开采技术,科学开采边坡压煤,消除端帮滑坡安全隐患、减少环境扰动;②严格准入:要深入贯彻落实习近平总书记关于草原露天煤矿的重要指示精神,实施最严格的生态环境保护制度,对不符合环保要求、不具备安全生产条件的露天矿坚决不予核增产能,严禁以采空区治理、煤层灭火、综合整治的名义进行露天开采;③严格淘汰退出:山西、内蒙古、新疆、云南要逐步淘汰产能100 万t/a 及以下的小型露天煤矿,各地要加快淘汰一批资源储量少、开采难度大、装备水平低、管理能力弱、安全投入不足的小型露天煤矿,要有序推动开采范围与水源地保护区、风景名胜区、自然保护区范围重叠的露天矿淘汰退出。
4.3 推进标准制订修订
露天煤矿管理与井工煤矿有所不同,各地、各有关部门要根据露天煤矿的特点制定专门的政策、办法,制定政策不能针对井工煤矿、让露天煤矿参照执行。①修订露天矿设计规范:要以绿色、安全、智能矿山建设为导向,修订《煤炭工业露天矿设计规范》,将涉及生态环保的内容上升为强制条款,采区划分、开采程序、排土场选择等都要考虑生态内容,增加无人驾驶等内容;②修订矿山救护规程:结合露天矿山的事故特点,修订矿山救护规程,明确适应于露天矿山事故救援特点的应急救援队伍、装备、技能要求,同时建议消防队可以作为露天矿山的应急救援队伍;③健全露天煤矿安全生产技术标准:整合露天煤矿现有的技术规范和标准,制定露天煤矿钻孔、爆破、采装、运输、排土、边坡、疏干排水、机电管理、土地复垦、生态治理、粉尘防治、土地征用等各方面的法律法规、标准规范,推动露天开采规范化、标准化。
4.4 推进装备水平提升
要通过严格设备准入、出台限员标准、规范检测检验、鼓励关键部件攻关、探索开采工艺创新等方式,推动设备大型化、国产化,提高露天矿山装备水平。①严格设备准入:及时修改《产业结构调整指导目录》及《煤炭生产技术与装备政策导向》,将大型露天煤矿采用10 m3以下挖掘机、90 t 以下自卸卡车列入限制目录,不再核准采用设备选型列入限制目录的露天煤矿项目,现有露天煤矿设备不符合要求的,限期整改;②出台限员标准:借鉴《煤矿井下作业人数限员规定(试行)》,开展露天煤矿用工调研,摸清现状,出台露天煤矿限员限设备规定,倒逼企业和承包商推动设备大型化,降低小设备“蚂蚁搬家”式作业带来的安全风险;③规范检测检验:依托国有大型露天煤矿检修基地、大型矿用设备厂家,组建露天矿山大型设备检测检验机构,将露天矿生产指挥车、中巴车、油槽车、高空作业车等场(厂)内机动车纳入特种设备检测检验范围,明确检测检验周期,将露天矿钻机、挖掘机、自卸卡车、推土机、排土机、破碎机、工程机械等纳入矿山在用安全设备检测检验目录,解决设备检测检验环节缺失问题;④鼓励关键部件攻关:进一步提高国产大型挖掘机、自卸卡车、推土机、平路机的设备稳定性,开展矿用卡车大扭矩变速器、大型电动轮、大型柴油发动机、传动系统、电控系统、特种钢组件、巨型轮胎等关键部件技术攻关,进行工业化试验,逐步提高设备国产化率和质量水平;⑤探索开采工艺创新:各设计单位要在开采工艺选择中坚持创新引领,不能因循守旧、墨守成规,能用连续、半连续工艺的露天矿,坚决不采用间断工艺,要学习借鉴国外露天煤矿先进经验,探索在我国露天煤矿引进大倾角带式输送机、移动式带式输送机、大型矿用新能源卡车、大型悬臂排土机与大型排土桥、小型轮斗连续工艺以及推土机给料-全移动破碎站工艺等,进一步提高露天煤矿安全、环保水平[10]。
4.5 推进智能矿山建设
各地、各有关部门要按照《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》的要求,加大露天煤矿机器人研发应用,出台针对露天煤矿的智能化管理办法,加大人才培养力度,推动智能化露天矿山建设。①大力开展机器人研发应用:重点研发爆破机器人、智能钻机、智能挖掘机、智能卡车和智能工程机械等,实现远程控制、无人驾驶,将露天矿山智能装备研发与应用列入国家重点研发计划项目和国家自然科学基金重大研究计划,提高露天矿机械化、自动化、智能化生产水平,减少作业人员、降低能耗;②加强智能化建设指导:各地、各有关部门要结合露天煤矿生产特点,尽快制定涵盖钻孔、爆破、采装、运输、排土、复垦等全生产过程的智能化标准,山西、内蒙古、新疆、云南等露天采煤大省,要研究出台露天煤矿智能化建设指导意见,推动智能矿山建设的标准化、规范化,要开展露天煤矿智能矿山示范建设,召开智能矿山示范建设现场会,强力推进智能矿山建设工作;③加强智能化人才培养:根据露天煤矿智能化建设需要,一方面鼓励中国矿业大学、辽宁工程技术大学等高等院校增设智能采矿专业,培养掌握露天采矿、信息化、智能化等专业知识的复合型人才,另一方面,鼓励企业与科研院所合作,共同打造智慧矿山建设人才教育培训基地,为智能矿山建设提供强大的人力资源保障。
4.6 推进人员素质提升
安全素质已成为煤矿事故的最直接原因,要贯彻落实高危行业领域安全技能提升行动计划的要求,全面提升从业人员安全素质。①加大人才培养力度:加强校企合作,实行“招生即招工、入校即入企”的新型学徒制,高等院校扩大露天采矿相关专业招生,培养露天采矿、露天机械等专业人才,通过减免学费、给予安家费、解决配偶工作等优厚待遇,吸引毕业生到露天矿山生产一线工作;②提高监管监察业务能力:内蒙古、山西、新疆、云南等主要露天采煤省区,要在露天煤矿集中区域配备露天采矿专业监管监察人员,组织露天矿山集中区域的监管监察人员赴高校开展露天采矿专业知识专题培训;③严格承包商用工管理:各露天矿山企业要履行安全生产主体责任,严格人员准入、严格安全培训,要将承包商的班组纳入煤矿统一管理,督促承包商配齐班组长、群监员,要将承包商班组纳入煤矿评先选优活动,真正做到等同管理。
4.7 规范承包商安全管理
当前露天煤矿外包管理乱象丛生,各地、各有关部门要出台相关政策措施,尽快规范露天煤矿承包商安全管理,督促企业逐步扩大自营量、减少外包量,逐渐取消采剥外包。①严格承包商准入:修订矿山工程施工总承包资质标准,在资质标准中加入设备投入、从业人员、安全业绩、诚信记录等内容,提高露天矿工程施工承包单位准入门槛;②出台管理办法:尽快出台露天矿山承包商安全管理办法,明确不同规模的露天煤矿工程承包资质标准,并从安全投入、设备准入、管理团队、安全培训、劳动组织、安全防护设施等方面进行规范,严厉打击高资质、低装备、高强度作业;③创新经营模式:鼓励设备制造商与煤矿企业实施战略合作,采取入股或租赁等多种方式,由设备厂家提供全生命周期的技术服务,并对设备操作人员实施培训,既有利于采矿设备扩大内需、促进装备制造水平提高,又有利于设备大型化、稳定队伍、提高人员素质;④引导逐步退出:露天煤矿企业,尤其是中央国有企业要提高政治站位,加大投入力度,逐步扩大自营量、减少外包量,逐步取消采剥工程外包作业。签订中长期合同,力争寻找长期合作商,尽量保持承包商人员和设备稳定。
5 结 语
生态环境问题关系到露天煤矿生死存亡,安全生产关系到露天煤矿发展好坏,今后露天煤矿的发展目标将更加突出绿色、安全。露天煤矿征地难、复垦滞后、矿权不合理、标准规范修订不及时、工艺装备倒退、人员安全素质不高等问题,导致各类安全风险交织叠加,制约高质量安全发展。对露天煤矿安全发展问题,要严守生态和安全2 条红线,规范采剥、装运、钻爆、排土、边坡、复垦、外包等各生产环节,整体提升技术装备水平和安全管理水平,严防露天煤矿群死群伤事故。