近十年我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故統(tǒng)計(jì)與規(guī)律分析

徐騰飛，王學(xué)兵

(1.瓦斯災(zāi)害監(jiān)控與應(yīng)急技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400037； 2.中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司，重慶 400037；3.國(guó)家能源集團(tuán)烏海能源有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 烏海 016000)

我國(guó)既是一個(gè)能源生產(chǎn)大國(guó),也是一個(gè)能源消費(fèi)大國(guó)，其中能源生產(chǎn)和消費(fèi)又以煤炭為主[1]。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2019年發(fā)布的信息，2018年我國(guó)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)煤37.7億t，其中原煤占69.31%;消費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)煤46.4億t，其中煤炭占59%。在過去十年，煤炭在我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重分別在60%和50%以上，在未來相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)煤炭仍然是我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的主要組成部分，而煤礦的安全生產(chǎn)是我國(guó)能源安全生產(chǎn)面臨的主要問題。

程磊等[2]對(duì)我國(guó)2014年發(fā)生的各類煤層死亡事故進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》修訂后首次對(duì)我國(guó)煤礦事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)2014年在我國(guó)發(fā)生的各類煤礦死亡事故中瓦斯事故占12.5%，而事故造成的人員死亡數(shù)量占到1/3，瓦斯事故是我國(guó)煤礦死亡事故的主要組成部分;金永飛等[3]統(tǒng)計(jì)分析了2002—2012年我國(guó)煤礦重特大事故特征和發(fā)生規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在各類煤礦重特大事故中煤礦瓦斯爆炸事故突發(fā)性強(qiáng)、波及面廣、破壞力大、傷亡人數(shù)多；朱云飛[4]、于海云[5]、景國(guó)勛[6]等分別對(duì)1950—2016年我國(guó)煤礦特大事故、2008—2013年我國(guó)煤礦瓦斯事故進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析；郭玉森等[7]對(duì)低瓦斯礦井瓦斯事故的發(fā)生原因及防控對(duì)策進(jìn)行了分析，首次證明了在強(qiáng)點(diǎn)火能下瓦斯混合氣體爆炸濃度下限會(huì)大幅降低；肖遠(yuǎn)見等[8]分析了一起發(fā)生在低瓦斯煤礦的較大瓦斯爆炸事故的過程、原因，并提出了低瓦斯礦井防治瓦斯爆炸事故的措施；張津嘉等[9]對(duì)我國(guó)特別重大瓦斯事故進(jìn)行分析，運(yùn)用基于故障樹( FTA) 的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)( BN) 方法，分析各危險(xiǎn)源對(duì)事故影響的重要度，建立了縱深防御管理模型，為特別重大事故防治奠定了基礎(chǔ)。目前主要從事故發(fā)生時(shí)間、事故發(fā)生區(qū)域、事故等級(jí)、事故誘因，以及企業(yè)所有制幾個(gè)方面對(duì)瓦斯事故發(fā)生原因和對(duì)策開展研究。

一般認(rèn)為瓦斯爆炸事故主要發(fā)生在高瓦斯礦井，但是通過統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)低瓦斯礦井平均每起事故造成的人員傷亡數(shù)量和突出礦井基本一致，且近年來事故占比有不斷升高的趨勢(shì)。低瓦斯礦井由于瓦斯涌出量較小，管理人員容易忽視瓦斯這一安全隱患，造成低瓦斯礦井瓦斯爆炸事故時(shí)有發(fā)生。因此，加強(qiáng)低瓦斯礦井瓦斯爆炸事故的預(yù)防工作勢(shì)在必行，筆者在收集事故數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，從不同角度分析我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故特點(diǎn)，并采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)事故規(guī)律進(jìn)行深入研究，旨在揭示近十年來低瓦斯煤礦瓦斯事故的新特點(diǎn)和規(guī)律，提高預(yù)防低瓦斯煤礦瓦斯事故的針對(duì)性，并為低瓦斯煤礦事故預(yù)防提供建議。

1 我國(guó)煤礦安全形勢(shì)總體分析

煤礦百萬噸死亡率是國(guó)際通用的一個(gè)用于評(píng)價(jià)煤礦安全生產(chǎn)狀況的指標(biāo)，采用百萬噸死亡率作為我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)分析的指標(biāo)，可以進(jìn)行縱向和橫向的對(duì)比。2010—2019年我國(guó)煤礦百萬噸死亡率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖1所示。

圖1 2010—2019年我國(guó)煤礦百萬噸死亡率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

由圖1可以看出，從2010年開始我國(guó)煤礦百萬噸死亡率呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)，至2019年已降至0.083，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在一定差距。以2016年為例，我國(guó)煤礦百萬噸死亡率為0.156，而同一時(shí)間美國(guó)煤礦的百萬噸死亡率為0.038，澳大利亞煤礦的百萬噸死亡率為0.013[10]。

2 我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯死亡事故現(xiàn)狀

2.1 我國(guó)煤礦瓦斯死亡事故總體情況

通過查詢國(guó)家及各省煤礦安全監(jiān)察局發(fā)布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和事故報(bào)告，統(tǒng)計(jì)分析了2010—2019年全國(guó)煤礦瓦斯事故分類信息，近十年我國(guó)共發(fā)生煤礦瓦斯死亡事故272起，造成1 952人死亡，其中瓦斯突出事故107起，死亡735人，瓦斯爆炸、燃燒、窒息事故合計(jì)165起，死亡1 217人。2010—2019年我國(guó)煤礦瓦斯事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖2所示，近十年來煤礦瓦斯死亡事故呈逐年下降趨勢(shì)，煤礦瓦斯死亡事故得到有效遏制，瓦斯安全形勢(shì)總體趨好。

圖2 2010—2019年我國(guó)煤礦瓦斯事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

2.2 我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯爆炸死亡事故總體情況

2010—2019年我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生時(shí)間分布情況見表1。

表1 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生時(shí)間分布情況

結(jié)合圖2和表1可知，2010—2019年我國(guó)煤礦瓦斯事故發(fā)生數(shù)量總體上呈逐年下降的趨勢(shì)，而低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故數(shù)量一直在每年6起左右，并未明顯下降，表明低瓦斯煤礦瓦斯事故數(shù)量在瓦斯事故總數(shù)中的比例有較大提升。

3 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故分析與規(guī)律研究

3.1 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故等級(jí)分析

2010—2019年我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故類型基本情況見表2。

表2 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故類型基本情況

瓦斯爆炸事故由于瓦斯爆炸威力大，突發(fā)性強(qiáng),以及易造成二次事故等原因，往往對(duì)爆炸發(fā)生點(diǎn)附近的人員造成極大危害。從表2可見，低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故等級(jí)主要為較大事故和重大事故，分別占61.8%和29.1%，一般事故和重特大事故鮮有發(fā)生。同一時(shí)期高瓦斯煤礦和突出煤礦共發(fā)生瓦斯死亡事故217起，其中一般事故32起，較大事故 147起，重大事故33起，重特大事故5起，占比分別為14.75%、67.74%、15.21%、2.30%，總體上看，低瓦斯煤礦發(fā)生的瓦斯事故中重大事故總體占比比高瓦斯、突出礦井高出近14個(gè)百分點(diǎn)，低瓦斯煤礦一旦發(fā)生瓦斯爆炸事故易導(dǎo)致較大的人員傷亡。

高瓦斯煤礦和突出煤礦由于建立了相應(yīng)的瓦斯管控體系，人員災(zāi)害防控意識(shí)較高，一定程度上降低了瓦斯事故的影響。而低瓦斯煤礦由于對(duì)瓦斯災(zāi)害認(rèn)識(shí)不足，在煤礦生產(chǎn)過程中較少考慮瓦斯災(zāi)害的影響，在勞動(dòng)組織、機(jī)電設(shè)備防護(hù)及人員現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)等方面未對(duì)瓦斯災(zāi)害采取防護(hù)措施，加重了瓦斯爆炸事故的危害程度。

3.2 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生月份分析

對(duì)2010—2019年低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生的月份進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，采用單樣本T檢驗(yàn)對(duì)事故發(fā)生和月份的相關(guān)性進(jìn)行分析。假設(shè)事故發(fā)生與月份相關(guān)性不明顯，通過T檢驗(yàn)，sig=0.000<0.05，拒絕原假設(shè)，即事故發(fā)生與月份有相關(guān)性。2010—2019年不同月份我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生情況如圖3所示，可以看出，低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故呈現(xiàn)明顯的不均勻分布，其中1月、2月事故較少，3月至5月事故上升，6月、7月事故相對(duì)明顯降低，8月至12月事故相對(duì)增多。

圖3 2010—2019年不同月份我國(guó)低瓦斯煤礦

由于每年的1月和2月是我國(guó)傳統(tǒng)春節(jié)放假月份，不論是政府、社會(huì)還是企業(yè)都想過一個(gè)平安的節(jié)日，大家的安全意識(shí)較高，有些企業(yè)甚至在春節(jié)前半個(gè)月就停產(chǎn)放假，煤礦安全性較高；3月、4月和5月是春節(jié)后的生產(chǎn)月份，為確保全年煤炭產(chǎn)量，企業(yè)往往加大生產(chǎn)強(qiáng)度，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度提高，瓦斯爆炸事故也開始發(fā)生；6月和7月瓦斯爆炸事故明顯降低，主要由于6月是我國(guó)的安全生產(chǎn)月，在安全生產(chǎn)月期間始終保持安全的高壓態(tài)勢(shì)，開展各項(xiàng)安全檢查，防風(fēng)險(xiǎn)、除隱患，大幅減少瓦斯爆炸事故發(fā)生的可能性，同時(shí)受6月安全檢查的影響，7月的安全風(fēng)險(xiǎn)也較低，因此低瓦斯礦井的瓦斯爆炸事故在6月和7月出現(xiàn)了明顯的降低；受夏季用電高峰和冬季采暖的影響，煤炭市場(chǎng)供求關(guān)系開始緊張，從8月開始直到12月，低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故再次升高并分布在一個(gè)相對(duì)較高的區(qū)間。

3.3 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生企業(yè)情況分析

2010—2019年我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生企業(yè)所有制和煤礦產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)情況見表3、表4。

表3 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生企業(yè)所有制情況

表4 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生企業(yè)產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)情況

由表3可以看出，低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故主要發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦和私營(yíng)煤礦，分別占30.9%和50.9%。從表4可以看出，低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生企業(yè)的產(chǎn)能大部分比較小，74.0%的事故發(fā)生在產(chǎn)能小于30萬t/a的煤礦中。對(duì)表3和表4的數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉分析，結(jié)果如圖4所示。

圖4 2010—2019年發(fā)生瓦斯爆炸事故的

由圖4可見，大部分發(fā)生瓦斯爆炸事故的煤礦都是年產(chǎn)量 30萬t以下的小型煤礦，其中鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和私營(yíng)企業(yè)分別占30.9%和50.9%，小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)、私營(yíng)企業(yè)是我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故的高危點(diǎn)。

3.4 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生區(qū)域分析

2010—2019年我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生省份(包括自治區(qū)、直轄市)分布情況見表5。

表5 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生省份分布情況

2010—2019年我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生地點(diǎn)、數(shù)量和死亡人數(shù)見表5，對(duì)數(shù)據(jù)采用聚類分析，分析結(jié)果見表6。

表6 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生省份集群

集群一里新疆是開采煤炭時(shí)間相對(duì)較短的省份，礦井產(chǎn)能相對(duì)較大，采用的開采技術(shù)相對(duì)較新；而貴州、河南、安徽、重慶、河北、山東、山西由于瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重，大部分礦井為高瓦斯和突出礦井，政府監(jiān)管部門對(duì)于瓦斯管控的要求較高,加上當(dāng)?shù)氐屯咚姑旱V較少，因此該集群內(nèi)低瓦斯煤礦的瓦斯爆炸事故相對(duì)較少。

集群二里除內(nèi)蒙古外其他區(qū)域內(nèi)低瓦斯煤礦較少，但是小煤礦、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和私營(yíng)煤礦多，因此發(fā)生的瓦斯爆炸事故相對(duì)較多。

集群三里的煤礦開采時(shí)間長(zhǎng)，私營(yíng)煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦、小煤礦多，低瓦斯煤礦瓦斯災(zāi)害管理相對(duì)松懈，成為相對(duì)容易發(fā)生低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故的區(qū)域。

3.5 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故發(fā)生誘因分析

2010—2019年我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故誘發(fā)原因基本情況見表7。

表7 低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故誘發(fā)原因基本情況

由表7可見，2010—2019年我國(guó)低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故誘發(fā)原因大致可以分為通風(fēng)、掘進(jìn)、頂板和瓦斯排放幾大類，分別占事故總數(shù)的75.0%、17.3%、1.9%、5.8%，通風(fēng)是事故的主要原因。從事故強(qiáng)度上來看，通風(fēng)單起事故造成死亡人數(shù)10人左右；而頂板和掘進(jìn)單起事故造成的死亡人數(shù)為 5人左右。瓦斯排放雖然引起的事故數(shù)只占5.8%，但是單起事故死亡人數(shù)達(dá)11.7人，是頂板事故的近 2倍，接近于通風(fēng)單起事故死亡人數(shù)。低瓦斯煤礦的瓦斯爆炸事故主要由于通風(fēng)引起，但是排放瓦斯不當(dāng)容易引發(fā)重特大事故。

4 防止低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故對(duì)策措施

預(yù)防低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故的發(fā)生，首先必須要提高重視程度，提高工人素質(zhì)，避免違章作業(yè)。低瓦斯煤礦瓦斯涌出量較小，在合理的通風(fēng)條件下，瓦斯問題基本可以解決，因此，低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故是完全可以避免的。

1)提高瓦斯防治意識(shí)

人們普遍認(rèn)為低瓦斯煤礦出現(xiàn)瓦斯事故的概率相對(duì)較小，容易讓人產(chǎn)生低瓦斯煤礦不會(huì)發(fā)生瓦斯事故的誤區(qū)。要消除這種誤區(qū)，就必須提高對(duì)瓦斯事故的重視程度，加強(qiáng)職工專業(yè)技能培訓(xùn)，提高從業(yè)人員瓦斯安全意識(shí)，正確認(rèn)識(shí)低瓦斯煤礦的瓦斯危險(xiǎn)，加強(qiáng)低瓦斯煤礦的瓦斯管控工作。

2)優(yōu)化完善通風(fēng)系統(tǒng)，確保系統(tǒng)可靠

①優(yōu)化煤礦通風(fēng)系統(tǒng)，及時(shí)封閉廢棄巷道，確保通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量充足；②各類通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量過關(guān)，施工可靠，及時(shí)對(duì)風(fēng)門、風(fēng)墻、風(fēng)窗等通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行維護(hù)，避免出現(xiàn)設(shè)施損壞、漏風(fēng)等情況；③合理配置局部通風(fēng)機(jī)，做到“三專兩閉鎖”；④杜絕無計(jì)劃停電、停風(fēng)。

3)優(yōu)化煤礦產(chǎn)能結(jié)構(gòu)

優(yōu)化煤礦產(chǎn)能結(jié)構(gòu)，逐步關(guān)閉年產(chǎn)量在30萬t以下的小型煤礦，有條件的煤礦可以進(jìn)行產(chǎn)能升級(jí)，鼓勵(lì)建立年產(chǎn)量在90萬t以上的礦井，進(jìn)一步加大國(guó)有企業(yè)在煤炭行業(yè)中的比例。

4)掌握瓦斯積聚規(guī)律，加強(qiáng)監(jiān)控

對(duì)于井下可能發(fā)生瓦斯積聚的地點(diǎn)，尤其是采煤工作面、掘進(jìn)工作面、采空區(qū)、封閉巷道，以及硐室、密閉墻等易產(chǎn)生瓦斯積聚的地點(diǎn)，要掌握瓦斯涌出和積聚規(guī)律，在相應(yīng)地點(diǎn)設(shè)置監(jiān)控傳感器，加強(qiáng)人工檢查頻次，定期總結(jié)井下易產(chǎn)生瓦斯積聚區(qū)域的瓦斯涌出情況，防風(fēng)險(xiǎn)、除隱患，從源頭上把控瓦斯風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

1)近十年我國(guó)煤礦瓦斯事故總數(shù)和死亡人數(shù)都有下降趨勢(shì)，但低瓦斯煤礦瓦斯事故起數(shù)一直保持穩(wěn)定，低瓦斯煤礦瓦斯爆炸事故造成的人員傷亡在所有瓦斯死亡事故中的占比大幅增加，且低瓦斯煤礦事故多為較大事故和重大事故，造成人員和財(cái)產(chǎn)損失較大。

2)低瓦斯煤礦中產(chǎn)量30萬t以下的企業(yè)容易發(fā)生瓦斯爆炸事故，且事故波及的范圍不是局部的、個(gè)別的，而是與高瓦斯礦井一樣具有普遍性，必須引起足夠的重視。瓦斯防治意識(shí)淡薄，通風(fēng)系統(tǒng)不完善是該部分煤礦發(fā)生瓦斯事故的主要原因。

3)為防止低瓦斯煤礦發(fā)生瓦斯事故，必須提高重視程度，從技術(shù)上和管理上清除危險(xiǎn)源，確保煤礦通風(fēng)系統(tǒng)完善可靠，監(jiān)控有效，重視員工安全意識(shí)的培養(yǎng)，加強(qiáng)安全管理和安全監(jiān)督。只有把安全放在首位，掌握瓦斯積聚規(guī)律，落實(shí)各項(xiàng)瓦斯治理的方針，健全規(guī)章制度，加大礦井安全投入，優(yōu)化煤礦產(chǎn)能結(jié)構(gòu)，低瓦斯煤礦瓦斯事故才能得到根本遏制。