張孟浩,劉 旺

(山西大同大學 煤炭工程學院,山西 大同 037003)

2021年我國原煤產量突破40億t,達到41.3 t,同比2020年增漲了5.99%。據《中國礦產資源報告2022》顯示,2021年煤炭消費占一次能源消費總量的比重為56.0%,比2020年整體下降0.8個百分點。這表明煤炭工業(yè)仍然是我國國民經濟快速發(fā)展的重要組成部分,并且相當長的時期內以煤炭為主的能源消費結構仍難以改變。然而,中國煤礦事故死亡人數(shù)約為國外產煤國的4倍左右,以百萬噸的死亡率計算,甚至是一些發(fā)達國家的十倍以上。由此可見,我國是世界上煤礦事故較嚴重的國家[1-7]。2021年,我國礦山共發(fā)生357起事故,其中496人死亡,同比減少67起事故和80人傷亡,降幅分別約為15.8%和13.9%。其中煤礦事故共發(fā)生91起,死亡178人,同時期相比減少32起、50人,分別下降約26.0%和21.9%。

針對煤礦事故安全問題的規(guī)律性統(tǒng)計分析是提高煤礦安全作業(yè)和國民幸福感的重要組成部分[8-11]。不少學者針對我國的煤礦事故規(guī)律進行了研究。邢媛媛等[12]提出2010年之后,事故數(shù)量和死亡人數(shù)大幅下降。張俊文和楊虹霞[13]提出近15年來安全生產總體形勢逐年好轉,2005—2010年呈持續(xù)下降態(tài)勢,2011—2013年呈波動起伏態(tài)勢,2014—2019年呈平穩(wěn)態(tài)勢。景國勛等[14-15]對2008—2013年和2015—2019年我國煤礦瓦斯事故進行分析發(fā)現(xiàn),2008—2013年貴州省、湖南省的瓦斯事故發(fā)生頻率較高,且在每年3月份瓦斯事故發(fā)生頻率最高;2015—2019年云南省、河南省瓦斯事故發(fā)生頻率較高,且每年5、10、12月煤礦瓦斯事故發(fā)生頻率較高。程磊等[16]對2014年煤礦事故數(shù)據整理分析提出違章作業(yè)是導致煤礦事故發(fā)生的主要誘因。以往煤礦事故的統(tǒng)計分析主要利用圖表數(shù)據并從不同維度展開,但運用數(shù)理分析對事故發(fā)生區(qū)域、事故數(shù)量與時段關系的研究較少,并且缺乏對2021年我國煤礦事故規(guī)律的統(tǒng)計與分析。

為保證分析的準確性、真實性,數(shù)據全部來源于煤礦安全網和國家安全生產監(jiān)督管理總局[17-18]公開發(fā)表的相關信息,從中統(tǒng)計2021年我國發(fā)生的80起重特大煤礦事故數(shù)據,利用多種類型的圖表進行數(shù)理統(tǒng)計并從不同角度分析,以期從煤礦事故的演變趨勢中總結經驗,為我國煤炭事業(yè)的健康安全發(fā)展提供幫助。

1 2021年我國煤礦事故基本概況

1.1 煤礦事故類型統(tǒng)計

煤礦事故分類按傷亡事故的性質可分為頂板、機電、瓦斯、運輸、透水、火災、放炮以及其他事故8類。按照安全生產事故誘發(fā)因素可劃分為安全責任事故和安全非責任事故。機械事故是車輛機件失靈或失效造成的事故,具有突發(fā)性和后果嚴重的特點。根據煤礦安全網公布的2021年煤礦事故數(shù)據,在我國發(fā)生的80起煤礦突發(fā)事故中,死亡人數(shù)共計162人,事故起數(shù)與死亡人數(shù)同比分別降低約25.4% 和 20.9%; 其中共發(fā)生重大事故8起,死亡人數(shù)共計67人,事故起數(shù)與死亡人數(shù)同比分別下降 20.0% 和 33.7%。具體情況如表1所示。

表1 煤礦事故基本情況Table 1 Basic situation of coal mine accidents

1.2 基于區(qū)域的統(tǒng)計

2021年煤礦事故發(fā)生起數(shù)較多的省份是內蒙古、山西、陜西、貴州、河南,5省發(fā)生事故共計47起,總體累計80起,占比58.75%;5省煤礦事故的死亡人數(shù)共計84人,總體累計死亡(包括失聯(lián))162人,占比51.85%。其中新疆的1起透水事故死亡21人,青海的1起泥漿崩塌事故死亡19人,此為2021年單起最嚴重的事故。具體情況見表2所示。

表2 基于不同省份的煤礦事故分布Table 2 Distribution of coal mine accidents in different provinces

1.3 基于月份的統(tǒng)計

從月份統(tǒng)計分析可知,2021年煤礦事故多發(fā)生于3-8月份,共計發(fā)生49起,占比總起數(shù)61.25%。其中4月份死亡人數(shù)38人,最為嚴重,占比總數(shù)23.46%;其次為8月份死亡人數(shù)26人,占比總數(shù)16.05%。具體情況見表3所示。

表3 基于月份的煤礦事故統(tǒng)計Table 3 Coal mine accidents in different months

2 煤礦事故分析與規(guī)律研究

2.1 煤礦事故死亡人數(shù)分析

隨著煤炭行業(yè)不斷發(fā)展,采煤技術及監(jiān)測技術日趨先進,頂板事故、透水事故、瓦斯事故等發(fā)生頻率不斷降低[19-21]。從2011年事故數(shù)1 201起,死亡人數(shù)1 973人,到2021年降低至事故數(shù)80起,死亡人數(shù)162人,這10年內煤礦事故死亡人數(shù)減少91.79%,共計1 811人。其中2011—2015年,煤礦事故數(shù)及死亡人數(shù)下降迅速,就2011—2012年區(qū)間里,僅1年時間事故數(shù)下降422起,死亡人數(shù)下降589人。如圖1所示。

圖1 近10年來事故數(shù)量和死亡人數(shù)統(tǒng)計Fig.1 Statistics on the number of coal mine accidents and death toll in recent 10 years

2.2 事故類型分析

隨著煤礦技術不斷發(fā)展,沖擊地壓和煤與瓦斯突出等災害不斷減少,但也有個別小型煤礦監(jiān)管不當導致災害發(fā)生。瓦斯災害和透水事故一旦發(fā)生,規(guī)模就十分巨大,2021年平均每起瓦斯事故死亡4人,平均每起透水事故死亡5.8人。2021年不同類型事故死亡人數(shù)情況見圖2。頂板事故和安全責任事故頻發(fā),是煤礦事故控制的重點。每起頂板事故平均造成1.24人死亡。2021年頂板事故發(fā)生17起,死亡人數(shù)為21人,分別占事故總數(shù)的21.25%和12.96%,事故的發(fā)生場所主要在采煤工作面。2021年安全責任事故發(fā)生13起,死亡人數(shù)為16人,分別占事故總數(shù)的16.25%和9.88%。不同事故類型數(shù)量所占事故總數(shù)比例情況見圖3所示。

圖2 2021年不同類型事故死亡人數(shù)Fig.2 Death toll of different types of accidents in 2021

圖3 2021年煤礦事故類型占比Fig.3 Percentage of coal mine accidents in 2021

2.3 事故地域分析

如圖4所示,從事故發(fā)生數(shù)量看,內蒙古是發(fā)生事故數(shù)量最多的省份,其次是山西省和陜西省,每起事故平均死亡人數(shù)分別為1.14人、1.55人和1.75人,主要原因是這些地區(qū)煤碳儲量豐富,煤礦較多。貴州省是瓦斯事故發(fā)生最多的省份,原因是貴州省地質構造復雜、煤炭賦存條件復雜、瓦斯含量高、領導重視度低、礦井技術含量低。河南省事故頻率升高,主要是受河南省煤礦煤層埋深大、瓦斯積聚高、違規(guī)作業(yè)等影響。新疆、青海煤礦事故平均死亡人數(shù)遠高于其他省份,原因是新疆、青海煤儲量在全國處于優(yōu)勢,存在一定量的煤炭礦井,但是教育培訓條件差,地質條件復雜,交通不便造成設備落后等原因,以至于無法保證礦工的優(yōu)良作業(yè)環(huán)境。

圖4 2021年不同省份煤礦事故統(tǒng)計Fig.4 Statistics of coal mine accidents in different provinces in 2021

2.4 事故數(shù)量分析

根據煤礦安全網信息公布,2021年全國礦山共發(fā)生事故357起,死亡496人,同比減少67起、80人,分別下降15.8%和13.9%。其中煤礦事故共計91起,死亡178人,同比減少32起、50人,分別下降26%和21.9%。據煤礦安全網事故快報頻道的不完全統(tǒng)計及媒體的公開報道為80起,死亡162人。

2.5 月份分析

由圖5可知,3—9月事故多發(fā)。這是因為10—12月這 3個月煤炭銷量高,為了追求高利潤,一些煤礦存在嚴重的超計劃人員組織生產、超負荷、濫采濫挖現(xiàn)象,許多礦工被安排在夜間生產作業(yè),沒有常規(guī)工作面的綜合礦井,采空區(qū)剩余的煤炭容易造成重大事故。4月和8月死亡人數(shù)較高,查閱資料顯示,4月份的煤礦事故基本都是由于超層越界開采、設置假密閉、提供假圖紙?zhí)颖鼙O(jiān)管監(jiān)察而導致;8月份則是由于氣候原因,總體用電需求大,礦工超時超額工作,導致死亡人數(shù)較高。

圖5 2021年不同月份煤礦事故分布Fig.5 Distribution of coal mine accidents in different months in 2021

2.6 事故誘因分析

應用事故樹分析法理論的基本事件臨界重要度系數(shù)這一特征量,來表示各類主要誘因對煤礦事故發(fā)生的影響程度大小。對2021年的80起煤礦事故的最小割集進行分析,并整理其中各個基本事件,分別用Xj(j=1,2,3,…n)表示。對應的信息如表4所示。

表4 煤礦事故基本事件發(fā)生概率信息Table 4 Probability of basic events in coal mine accidents

表中X1—X6,分別代表主要誘因為違規(guī)操作、地質影響、技術條件、管理失職、設備老舊以及其他誘因。從全局分析中可知,違規(guī)操作和地質影響是安全事故的主要誘因。煤礦企業(yè)必須加快技術升級,對設備進行及時更新與維護。由于礦工等作業(yè)人員安全意識薄弱,加之礦區(qū)領導管理存在一定漏洞,對礦井人員安全作業(yè)不夠重視,導致事故頻發(fā)。客觀的誘因要主動、提前了解相關信息,把傷亡風險降至最低。

3 煤礦事故應對措施與分析

3.1 事故發(fā)生原因分析

1)山西、內蒙古、陜西、新疆等主要省份原煤產量高,是我國的產煤大省。其共同特點是煤礦數(shù)量多,從事相關職業(yè)的人員群體龐大;煤層賦存條件復雜,煤層開采深度大,以至于瓦斯等危險氣體壓力高;小型煤礦或產量低瀕臨關閉的煤礦企業(yè)安全管理制度落實不足、政府監(jiān)管監(jiān)察機構監(jiān)管不嚴等原因造成員工違章作業(yè),最終導致安全事故發(fā)生。

2)在所有事故中,頂板事故、安全責任事故、運輸事故、機電事故為頻發(fā)事故。①頂板事故發(fā)生的主要原因為地質結構復雜,地殼、地層等多因長期的斷層和擠壓而不斷變化、支護不及時或是支護質量差、存在不合理的煤礦開采等。②安全責任事故發(fā)生的主要原因為管理不規(guī)范、煤礦開采不合理、設備陳舊老化、安全意識淺薄等。③運輸事故發(fā)生的主要原因為技工安全操作知識掌握不牢、安全生產制度不完善。④機電事故發(fā)生的主要原因為設備的不安全狀態(tài)未能夠及時檢查發(fā)現(xiàn)、透水及井下運輸途中剮蹭線路等偶然因素的出現(xiàn)。

3)4月氣溫回升時期,作業(yè)人員易出現(xiàn)困倦、疲勞的精神狀態(tài)。8月的高溫天氣會出現(xiàn)高負荷用電,煤礦作業(yè)人員趕工生產,易因高溫天氣的影響出現(xiàn)煩躁、注意力不集中等不安全心理,容易出現(xiàn)誤操作行為導致事故發(fā)生。

4)在所有的煤礦事故中,瓦斯事故、透水事故、冒頂事故具有傷亡數(shù)高的特點。這類事故的共同點在于事故場所是區(qū)域性的,影響范圍較大、波及人數(shù)較多,一旦發(fā)生事故就會造成巨大的生命威脅。①瓦斯事故最直接的原因是瓦斯積聚與出現(xiàn)火源,管理混亂、安全意識不強是間接原因。②礦井水文地質資料不清楚、采空區(qū)水量水位不準確是透水事故的主要誘因。③冒頂事故的主要誘因為思想麻痹,疏忽大意;管理不嚴格,違規(guī)操作;礦巖物理性質變化,安全措施未能跟上;操作技術不熟練,處理方法不當?shù)取?/p>

3.2 對策措施

1)對于原煤產量高且煤礦數(shù)量較多的地區(qū),首先要保證規(guī)范開采、手續(xù)合理合法。在辦理合法手續(xù)時主管部門應加強對申報單位設備、礦井等安全性的審核,不得進行偷采盜采。不合格或是瀕臨關閉的礦井要當下決斷不許開采,這樣才能從源頭得到預防。其次要對各個礦井進行安全檢測,充分保證安全的開采環(huán)境。最后企業(yè)要制定詳細的開采計劃與開采流程,合理安排下井工作人員。

2)對于煤層賦存條件復雜且開采環(huán)境惡劣的情況,相應部門要購買質量較好的檢測設備、比較精密的儀器對煤礦作業(yè)環(huán)境進行安全探測,在保證客觀環(huán)境允許的條件下進行開采作業(yè)。企業(yè)部門不能對作業(yè)人員提出不合法的加班、違規(guī)作業(yè)等要求,生產理念要“以人為中心,安全第一”。

3)對于煤礦企業(yè)管理不規(guī)范、制度不完善的問題,應嚴格追究非法經營的個人和企業(yè)的責任,并加大經濟處罰力度,以降低人為因素造成事故的可能性。安全管理部門各方面工作切忌玩忽職守,應做好煤礦事故的應急預案。增強生產技術管理,根據批準的生產能力報告,合理開展工作面掘進和開采。

4)對于施工技術不成熟、職工技能素質不達標的問題,要加強員工理論與實踐學習。大多數(shù)煤礦工人是培訓不足、流動性高、自我安全意識較差的農民員工。為此,應充分加強對一線員工的技術培訓和安全教育工作,提高其技術素質。

5)對于因設備問題引發(fā)的煤礦安全事故,各級設備采購部門在選購煤礦機電設備時,必須規(guī)范保證其質量符合標準要求,確保安裝、驗收、使用全部達標。對設備進行定期檢驗,老舊設備要進行及時維護和更換。特種設備的操作, 上崗員工必須持有特種設備操作相關證書, 要不定期對員工進行設備使用考核與培訓, 以便提升員工的安全責任感。

4 結束語

1)我國煤礦事故總體呈下降趨勢,瓦斯事故與透水事故因傷亡嚴重需要尤為重視。這兩種事故占比分別為7.50%和6.25%,死亡人數(shù)占比分別為14.81%和17.90%,平均每起死亡人數(shù)分別為4人和5.8人。頂板事故和安全責任事故在我國煤礦事故中占很大比例,事故數(shù)量分別占21.25% 和16.25%,死亡人數(shù)分別占 12.96% 和9.88%。

2)2021年4月、8月為煤礦事故傷亡最嚴重時期;12月受傷人數(shù)為全年最多;全年事故起數(shù)在月份分布上較平均。

3)內蒙古、陜西、山西是煤礦事故數(shù)量最多的省份;新疆、青海、河南、內蒙古是煤礦死亡人數(shù)較為嚴重的省份,其中平均死亡人數(shù)最嚴重的是新疆、青海兩省。

4)人為違規(guī)作業(yè)是發(fā)生煤礦事故的主要主觀原因;地質地形條件、礦井作業(yè)環(huán)境影響是煤礦事故發(fā)生的主要客觀原因。