煤矿安全生产发展历程及趋势

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1978—2018年，我国煤炭累计开采量为750多亿t，为国家经济社会发展提供了70％以上的一次能源［13］，是改革开放后我国经济迅速腾飞的有力保障。在今后相当长的一段时间内，煤炭作为主要能源供给的地位不会改变。煤炭资源的开发打破了地下天然岩土结构的平衡，带来一系列的地质问题，如果防治措施不到位，就会导致煤矿安全事故的发生，造成人员伤亡和经济损失［4］。进入21世纪以来，国家对煤矿安全开采加大了资金投入与政策倾斜，煤矿的安全形势持续稳定好转，2018年我国煤矿实现了事故总量、较大事故、重特大事故及百万吨死亡率同比“四个下降”，创历史最好水平。党的报告提出了“推进能源和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系”的发展要求，煤炭作为我国最重要的一次能源，如何保证我国煤炭的安全、绿色、高效开采是一项宏伟而艰巨的历史任务，是新一代煤矿人的历史使命［57］。

1我国煤矿安全生产发展历程和阶段划分

煤炭安全生产发展与煤炭行业的发展及时代背景密切相关，根据1949—2018年我国煤炭百万吨死亡率的变化情况，将建国以来我国煤矿安全发展历程分为3个大的时期，即：大幅度波动时期（1949—1977年）、持续好转时期（1978—2002年）与快速提升时期（2003—2018年）。结合相应时期的时展背景，细分为5个不同的发展阶段（图1）。1.1安全生产水平大幅波动时期（1949—1977年）。建国初期百废待兴，煤炭资源是解决我国所面临的能源问题的重要保障，保障煤炭生产和供应是煤炭工业的核心任务。该时期所建设的煤矿以中小型煤矿为主，以煤矿数量保障煤炭资源的供给。矿井生产工艺主要为爆破法，煤矿生产技术装备较为落后。再加上煤矿安全生产技术人员匮乏，制定的煤矿安全生产技术文件落实不到位，未全面实现法制化、规范化管理，且安全投入不足，导致煤矿事故频发，灾害防控难度较大。该时期百万吨死亡率在432～2228，煤矿事故以瓦斯、顶板、水害事故为主，且群死群伤事故较多，安全生产形势十分严峻。第1阶段（1949—1965年）：该阶段经历了“”运动，国家各行各业片面追求高效、高产，这也导致了该阶段我国煤矿安全生产事故的多发。1958—1961年间，我国煤矿企业年平均事故死亡率比“一五”时期增长了近4倍［8］。建国以来最严重的煤矿安全生产事故山西大同老白洞煤矿瓦斯爆炸事故就发生在该时期，老白洞煤矿设计生产能力为90万t／a，1960年事故发生时原煤产量激增到152万t／a，超出设计能力50％以上。第2阶段（1966—1977年）：该阶段经历了“”运动，我国的煤矿安全管理制度几乎形同虚设，导致煤矿安全事故频发，百万吨死亡率总体持续上升，年平均百万吨死亡率为835。1.2安全生产水平持续好转时期（1978—2002年）。该时期由保障煤炭供应计划开采逐步转变为通过技术进步推进煤矿安全高效开采，大型煤炭基地建设取得重大进展，百万吨死亡率由1978年的944下降到2002年的494，煤矿安全生产形势总体持续稳定好转。第3阶段（1978—1992年）：1978年，我国引进了100套综采成套设备，开启了煤矿机械化生产的时代。十一届三中全会后，国家对煤矿安全管理体制进行了改革，重点解决煤炭供需矛盾问题，基本解决规模、速度与煤炭产量增长不协调等问题。在经济快速发展和市场需求拉动下，受技术等因素限制，行业发展仍然是以提高产量、保障供应为重点，实施“国家、集体、个体一齐上，大中小煤矿一起搞”的方针，全国煤矿数量由1982年的18万处增加到1992年的82万处。通过提高机械化程度、加强煤矿安全管理力度等措施，使百万吨死亡率降至465。第4阶段（1993—2002年）：该阶段煤炭行业历经市场化改革、产业政策调整和第一轮结构调整。1992年以来，国家相继颁发了一系列法律法规，召开了开展安全高效矿井建设座谈会等一系列重要会议，确定了一系列的方针政策。在煤炭市场化改革的背景下，安全高效矿井由1993年的12处增加至2002年的100多处。在建设安全高效矿井的同时，通过关井压产等措施，优化了煤炭产业结构，整体提升行业机械化水平，2002年百万吨死亡率降至494。为响应国家安全高效矿井建设的号召，全国推进大型煤炭基地建设，兼并重组形成了若干个大型煤炭企业集团，煤矿安全生产管理水平进一步提升，煤矿安全生产形势有了较大的改观。但在1997年金融危机的影响下，煤炭供大于求，安全生产投入不足，造成安全事故多发，死亡人数攀升至6753人，百万吨死亡率为51。1.3安全生产水平快速提升时期（2003—2018年）。2000年初，在国家煤炭工业局加挂国家煤矿安全监察局牌子，成立了20个省级监察局和71个地区办事处，实行统一垂直管理。2001年初，组建了国家安全生产监督管理局，与国家煤矿安全监察局“一个机构、两块牌子”。2002年11月出台了《安全生产法》，安全生产开始纳入比较健全的法制轨道。该时期历经煤炭行业发展的“黄金十年”，煤炭产业得到了快速发展，煤矿企业对安全生产投入持续增加，践行煤炭安全绿色开采理念，采煤机械化程度大幅提升，重大灾害治理关键技术及装备得到推广应用，建设一批煤炭安全领域科研平台，百万吨死亡率由2003年的371下降至2018年的0093。矿务局向大型煤炭企业集团转型，煤炭企业市场主体地位得到加强，煤炭生产力水平快速提升。煤炭市场化改革不断深入，在政府推动下，出现了一批煤电、煤钢、煤建材、煤焦化、现代煤化工以及物流、房地产、金融等多元产业快速发展时期，形成了神华模式、淮南模式、大同塔山模式等。煤炭行业效益较好，部分煤炭企业在利益驱使下，开工建设大型煤矿。

2当前我国煤矿安全生产面临的形势

2.1煤炭生产现状。改革开放以来，全国煤炭产量从1978年至2013年总体持续上升，到2013年达到了历史最高值3974亿t，年均增长55％。2013年以来，随着我国经济发展进入新常态，能源消费需求增速放缓，能源结构调整加快，煤炭市场由长期总量不足逐渐向总量过剩转变，全国煤炭产量由2013年的3974亿t回落到2016年的341亿t，下降142％。2017年，在经济增长、气候等多因素影响下，全国煤炭产量出现恢复性增长，煤炭产量352亿t，实现了供需关系的基本平衡。2018年煤炭产量为368亿t，较2017年有小幅提升。从全国煤炭生产布局来看，东中部地区煤炭产量占全国的比重从1978年的788％下降到2017年的418％（表1）；晋陕蒙三省区产量比重由1978年的207％上升到2017年的663％，提高456％（图2）。2017年，神东、陕北、晋北等14个大型煤炭基地产量占全国的943％（图3），比2003年开发初期提高163％。煤炭产量超过亿吨的省（区）不断增加，1979年山西省煤炭产量首次跨过亿吨级门槛，1996年河南省成为第二个亿吨级产煤省。2018年全国煤炭产量超过亿吨的省（区）有8个，产量312亿t，占全国的881％。2.2煤矿安全事故现状。煤矿安全事故类型主要分为顶板事故、瓦斯事故、机电事故、运输事故、放炮事故、水害事故、火灾事故等。各类型事故并不是孤立发生的，其中一类事故的发生都可能引发其他事故。从各类煤矿事故总量来看，2013—2017年我国各类煤矿事故起数及死亡人数呈下降趋势（图4），煤矿安全形势尽管逐年有所好转，但煤矿重特大事故依然时有发生，各类煤矿事故造成的死亡人数依然高于世界平均水平。从煤矿事故类型来看，顶板事故、瓦斯事故、机电事故及运输事故依然是煤矿安全事故的主要发生类型。2013—2017年，顶板事故、瓦斯事故、机电事故及运输事故发生起数及死亡人数呈下降趋势，可见主要事故类型得到了有效的遏制（图5）。

3我国煤矿安全生产演进趋势和急需解决的重点问题

3.1我国煤矿安全生产演进趋势。中国与美国同样是煤炭资源储量和消费量十分巨大的国家，但据美国矿业安全与健康管理局的数据显示，2016年美国因煤矿安全生产事故造成的死亡人数仅为9人，百万吨死亡率为00133，仅为中国同期水平的831％。美国较高的煤矿安全生产水平主要归结于大量先进技术与装备的应用，以及煤矿安全生产方面相关法律法规的完善与有效实施。2018年百万吨死亡率降至0093，创下历史最好水平，但仍然发生224起煤矿安全事故，造成333人死亡，相比于欧美发达国家，我国煤矿安全生产水平仍有很大差距。随着煤矿开采深度不断加大，复合耦合灾害发生的概率将不断增加。煤炭开采技术革命不断推进，煤矿各工艺流程智能化程度不断增大，科学开采、精准智能开采将会成为煤炭开采的新方向，百万吨死亡率将会继续下降，煤矿安全生产形势实现根本性好转，煤炭行业脱掉高危行业的帽子。煤矿安全生产也由生产事故防治向煤矿工人职业健康防护转变，从满足煤矿工人美好生活需求出发，进一步提升煤矿安全生产的管理要求，达到历史性转折与突破。3.2急需解决的重点问题。3.2.1加大煤矿安全生产科技人才培养力度。目前我国仍有部分煤矿以粗放式管理为主，井下劳动密集作业场所较多，用工数量较大，机械自动化智能化水平较低。此外，煤矿井下环境较为恶劣，造成井下普遍以初高中毕业的“农民工”为主，本科以上的专业技术人员较少，导致煤矿生产过程中部分煤矿企业存在监管不到位的情况。加快中青年煤矿安全生产科技人才培养，完善人才培养工作机制，加强煤矿安全生产科技成果交流和人才知识更新，培养一批既掌握安全基础理论、又懂安全管理、还能现场操作的知识＋技能复合型安全科技人才，为煤矿安全发展提供智力保障。建立吸引人才从事煤矿生产工作的长效机制，完善白领化人才培养体系。支持煤矿工人从业资格认定工作，配套给予足额资格津贴。不断提升煤矿从业人员素质，保障煤矿安全生产。3.2.2加强煤矿安全科技攻关。我国煤矿智能化机械装备的制造技术相比于欧美等发达国家还有很大差距，煤矿灾害防治的关键技术与造成群死群伤事故的机理等方面亟待攻关。深地资源开发是我国未来科技发展的重要方向，埋深超过1000m的主要分布在我国中东部地区［911］，该地区开采历史较长，深部开采带来煤矿开采灾害日趋严重。从全国看，煤矿开采深度每年平均增加10～20m，我国目前千米深井已有50处左右，最大深度达到1500m左右。随着开采深度的增加，开采条件更加复杂恶劣，最大地应力超过40MPa；煤矿水文地质条件趋于复杂，水害种类不断增加，坚硬顶板离层水、隐伏陷落柱、高承压水、煤层群开采回采下层煤等水害威胁日趋严重。此外，瓦斯突出、冲击地压、热害等矿井灾害呈现出新的变化，多种灾害耦合，增大了灾害的复杂性。西部矿区煤炭资源丰富、储量巨大，特厚煤层开采安全技术、易自然煤层的火灾防治技术等方面急需科技攻关。建设煤矿精准智能开采国家级试验平台，充分发挥产学研用等多方面积极性，推进煤矿安全科技创新联盟建设，推进煤矿安全生产技术示范工程建设。以深部矿井重大危险源探测、多元灾害防控、矿井智能化开采、安全生产信息化为重点，攻克关键技术难题，加快科技成果转化速度，提升自主研发水平和创新能力，是持续提升我国煤矿安全生产水平的必然途径。3.2.3构建完善的职业健康保障体系。煤矿职业病发病有很长的延后期，进一步遏制职业健康恶化的趋势，必须尽早采取措施，构建完善的职业健康保障体系。①加大对静电感应测粉尘浓度传感器等新型原理粉尘浓度传感器研发和推广应用支持力度，推行在线检测，从根本上改变以人工抽检为主的检验检测方式。②结合发达国家（如美国、德国等）经验，建立全国统一的煤矿粉尘第三方在线检验检测中心，对吸尘危害实时监测预警。③按照国外下井工作患尘肺病防护相关标准，制订井下作业环境粉尘浓度限值、工作人员接尘时间和强度限值、个体防护规范等，并严格实施。④将煤矿职业健康纳入企业、地方政府考核体系。3.2.4加快推进智慧煤矿示范工程建设。智慧煤矿建设是煤炭工业转型升级的战略方向和发展目标，是保障国家能源安全、实现煤炭工业高质量发展的核心技术支撑［12］。推进煤矿“井—地—空”全方位一体化综合探测、重大灾害智能感知与预警预报、重大灾害智能化防控等核心技术攻关；基于全息透明矿井，以人工智能、物联网、大数据、云计算等作支撑，统筹考虑不同地质条件的多元致灾因素，推进精准智能开采示范工程建设，创立精准智能无人（少人）化开采与灾害防控一体化的煤炭开采新模式。智慧煤矿是煤矿机械化、信息化与自动化的深度融合，通过建立智慧煤矿示范工程，可以极大地促进我国煤矿安全生产水平的提高。

4结语

随着我国煤矿开采深度与强度的逐年增加，所面临的地质条件也越来越复杂［5］，增加了煤矿安全事故发生的可能性。通过人工智能、物联网、大数据、云计算等现代化信息技术在煤炭资源开采过程中的运用，建设智能化煤矿是我国煤炭行业实现高质量发展的重要途径。加大煤矿安全生产科技人才培养力度，加强煤矿安全科技攻关，构建完善的职业健康保障体系，加快推进智慧煤矿示范工程建设，以保证我国煤矿安全生产形势的持续好转。

作者:郑德志 任世华 单位:煤炭工业规划设计研究院有限公司