刘 毅 樊 劭
(国家安全生产监督管理总局信息研究院,北京市朝阳区,100029)
发达国家煤矿安全普遍经历了事故上升、高发、下降、平稳的发展历程及发达国家煤矿安全发展历程,研究不同发展阶段尤其是推动事故快速下降的重要经验和做法,对加快促进我国安全发展具有重要借鉴意义。
1.1.1 煤矿安全发展阶段
美国是世界第二大产煤国,煤炭工业已发展百年之久。美国煤矿也经历事故频发、死亡人数高居不下的时期,此后在多方努力下煤矿安全状况逐渐好转。根据事故变化趋势,美国煤矿安全发展可分为4个阶段。美国煤矿安全发展阶段分析见图1。
(1)1900-1930年:煤矿事故高发阶段。这一时期美国主要采用传统房柱式采煤,机械化程度低,缺乏相应安全监管机构和监管法规,每年事故死亡人数在2000人以上,百万吨死亡率在4以上。1907年,美国煤矿死亡人数3242人,百万吨死亡率7.144,为历史最高。30年间发生18起百人以上事故,死亡3125人。
(2)1931-1951年:煤矿事故快速下降阶段。这一时期虽然煤炭产量出现较大波动,但随着煤炭行业生产向标准化和制度化迈进,以及机械化采煤技术的推广和普及,大大减少了煤矿事故发生,百万吨死亡率降至1左右,1951年后没有发生过百人以上特别重大事故。
(3)1952-1976年:煤矿事故持续下降阶段。1952年《联邦煤矿安全法》颁布实施,1970年《联邦煤矿安全和健康法》生效,同时美国开始建设西部大型露天矿。这一时期美国煤矿事故死亡人数和百万吨死亡率持续降低,1971年煤矿死亡人数下降至200人以下,1976年百万吨死亡率降至0.25以下。
图1 美国煤矿安全发展阶段分析
(4)1977年至今:煤矿事故低位波动阶段。1977年以来,由于《联邦矿山安全与健康法》的出台以及联邦矿山安全与健康监察局的成立,美国矿山安全监察力度不断加强,虽然煤炭产量大幅增加,但煤矿事故死亡人数和百万吨死亡率持续降低,煤矿安全生产状况持续好转。2014年美国煤矿事故造成16人死亡,百万吨死亡率为0.0177。
1.1.2 煤矿安全发展主要事件及经验做法
美国煤矿安全发展主要事件及经验做法见图2。
(1)实施罗斯福新政。1929-1933年,世界经济危机爆发,美国罗斯福新政通过《工业复兴法》,要求各工业企业制定本行业的公平经营章程,规定生产规模、价格水平、工资标准和工作日时数等多项标准,防止盲目竞争引起生产过剩。煤炭工业也由原先自由生产逐渐向制度化、标准化和制度化转变。
(2)第二次世界大战爆发。美国在第二次世界大战期间向盟国大量出售武器,国内工业生产迅速恢复,煤炭需求量大增,导致煤矿事故出现小幅反弹。
图2 美国煤矿安全发展主要事件及经验做法
(3)大规模开采露天煤矿。1914年,美国露天矿产量仅占全国产量0.2%,1935年随着自行吊斗铲和自卸汽车等设备的问世,露天矿整套开采设备形成,露天矿开采成本低、高效安全的特点开始显现,1951年,美国露天矿的比重已达到23%。
(4)机械化水平大幅提升。19世纪中期,美国煤矿井下作业几乎全部是手工作业。1877-1891年,风动凿岩机、截煤机、矿用电机车相继问世。1916年,美国煤矿出现了电动截煤机。1936年,电动梭车实现了运煤机械化。1948年,连续采煤机实现了房住式采煤法的全面机械化,并迅速在美国国内推广,大幅提升煤矿本质安全水平。
(5)煤矿产量波动。20世纪50年代,美国煤炭工业在廉价进口石油、天然气以及核能的冲击下逐渐失去市场,需求不振导致产量日益减少,煤矿事故随之有所下降。
(6)颁布严格的煤矿安全法规。1952年,美国政府颁布《联邦煤矿安全法》,对井工矿井提出严格的安全标准。1970年,《联邦煤矿安全和健康法案》生效,该法案规定对矿山安全违法行为进行强处罚,对故意违法行为追究刑事责任,被称为保护矿工健康和安全最为严苛的法案。
(7)引进长壁综采技术。20世纪60年代,美国从西欧引进长壁综采技术,解决了厚沙岩坚硬顶板控制的难题,大幅提高了生产效率。1975年,美国采煤机械化率已接近100%。
(8)企业大规模兼并重组。20世纪80、90年代美国经济快速发展,企业为降低成本或寻求规模效应,主动进行并购优化资源配置。美国煤炭企业也发生了大量的兼并重组行为,大型煤炭企业产业集中度明显提高,例如,皮博迪能源公司就是通过收购兼成为美国最大的私营煤炭公司。1983年,美国共有小型矿井2795处,占矿井总数的87.37%,产量2.03亿t,占总产量的28.9%。2011年,美国小型矿井数量降至878处,占矿井数的44.5%,产量降至0.83亿t,占总产量的8%。
(9)颁布修订矿山安全法律法规。1977年,美国政府将煤矿和金属非金属矿山安全法整合成为《联邦矿山安全与健康法》。2006年1月,美国西弗吉尼亚州萨戈煤矿发生瓦斯爆炸事故造成12人死亡,同年6月美国政府即制定颁布了《煤矿改善与新应急响应法》,对建立井下避险系统、完善应急响应体系提出要求。2010年,美国UBB煤矿事故调查结束后,美国政府对《联邦矿山安全与健康法》和“矿产资源卷”作出修订,增加了关于长壁采煤机电设备方面12条规定。
(10)建立垂直管理的矿山安全监察体制。依据1977年《联邦矿山安全和健康法》,联邦政府成立了垂直管理的矿山安全和健康监察局,独立于煤炭其他管理部门和地方政府,强化了矿山安全和健康监察执法。
1.2.1 煤矿安全发展阶段分析
英国煤炭工业迄今已有200多年历史,第一次世界大战后,世界经济危机的冲击使英国煤炭工业逐渐衰退,2013年英国仅剩30座煤矿,产量1300万t。英国煤矿安全发展历程可大致分为4个阶段。英国煤矿安全发展阶段分析见图3。
(1)1878-1913年:煤矿事故高发阶段。这一时期英国煤炭工业快速发展,煤矿生产秩序与安全管理混乱,事故死亡人数大幅增长,1910年,事故死亡人数达到最高的1818人。1913年,尤尼瓦萨尔煤矿瓦斯爆炸事故导致439人死亡。
(2)1914-1945年:煤矿事故快速下降阶段。这一时期英国推动煤矿企业合并改组,关闭了大量不经济和落后的矿井,同时强化安全生产管理,煤矿事故死亡人数快速下降,从1913年的1785人下降至1945年的552人。同时,煤炭产量从1913年的2.92亿t下降至1945年的1.86亿t。
(3)1946-1984年:煤矿事故持续下降阶段。这一时期英国开始推行生产集中化、采煤机械化,1954年,英国装备世界第一个综合机械化长壁工作面,生产效率大大提高。1970年,英国煤矿死亡人数减少至100人以内,百万吨死亡率降至0.5左右。20世纪80年代,煤矿事故死亡人数进一步下降到20~40人左右。
(4)1985至今:煤矿事故低位波动阶段。20世纪80年代起,英国关闭大批煤矿。目前英国正逐渐退出煤炭生产。在多方面的条件下,英国煤矿已经连续多年零死亡。
1.2.2 煤矿安全发展主要事件及经验做法
英国煤矿安全发展主要事件及经验做法见图4。
(1)两次世界大战及经济危机。受两次世界大战以及一战后严重的经济危机的影响,英国煤炭工业逐渐衰退,煤炭产量大幅下降,到1930年煤炭产量比1913年下降16.4%。随煤炭生产强度的降低,煤矿安全状况有所好转。1930年,煤矿事故死亡1025人,较1913年下降42.5%。
图3 英国煤矿安全发展阶段分析
图4 英国煤矿安全发展主要事件及经验做法
(2)推进煤炭企业兼并重组。为振兴煤炭工业,1930年,英国颁布采煤区域卡特尔法案,制定了产量限额和最低售价,并设立煤炭重组委员会,推动煤矿企业合并改组。1936年,颁布《采煤业合并改组法案》,关闭了大量不经济和落后的矿井,煤矿安全状况持续好转,煤矿数量从3024处降至1076处。1945年,英国煤矿死亡人数稳定在500人左右。
(3)伦敦烟雾事件。1952年,伦敦数日空气寂静无风,引发了连续数日的大雾天气。“伦敦烟雾事件”发生后,英国政府制定了一系列的法规措施整治环境。1956年,颁布了《清洁空气法案》,大规模改造城市居民炉灶,发电厂和重工业被迁到郊区,煤炭产量进一步降低。
(4)北海油田开发。20世纪80年代起,英国大规模开采北海油田,使英国成为世界重要产油国之一,极大缓解了英国能源供应的问题,同时,煤炭的生产成本持续增高,因此英国将能源供应的重心逐渐转向石油。
(5)全国性矿工罢工。英国工会被赋予了过多的法律保护和法律特权,在英国政治、经济生活中起到至关重要的作用。英国矿工工会是英国最强大的工会之一,1974-1979年,该工会组织了数次全国性矿工罢工,促使政府和企业有效改善煤矿井下工作环境。
(6)加强煤矿安全健康立法。为加强煤矿安全法律法规建设,英国先后颁布了多项采矿法律,包括1954年颁布的《矿山与采石场法》和1974年颁布的《职业安全健康法》等。
(7)进口煤炭大幅增加。受本国的自然资源条件所限,英国煤矿开采成本逐渐增加,而国外优质廉价的进口煤炭开始逐渐进入英国市场。1985年,英国进口煤炭首次突破1000万t,2013年,达到了4900万t,接近英国煤炭产量4倍。
(8)成立国家煤炭管理局。1994年,英国颁布《煤炭工业法》,并依据此法案成立国家煤炭管理局,代表国家对煤炭资源行使所有权、发放开采许可证和资源勘察证,进一步强化了煤炭资源、环境及煤矿安全的监督管理。
(9)完善煤矿安全健康法规体系。1992年,《矿山健康安全管理法》颁布实施,并修订了《矿山法》、《矿山用电法》、《煤矿法》等法律法规。近年来,英国开始逐步实施1999年颁布的《职业安全健康管理规程指令》以及1993年颁布的《煤矿雇主和经营条例》、1995年颁布的《矿山应急事故逃生和救援条例》等欧盟法规指令。
1.3.1 煤矿安全发展阶段分析
波兰是欧洲的煤炭生产大国,煤矿开采条件复杂,矿井灾害严重,煤矿安全状况经历了由上升到平稳下降的过程,可分为3个阶段。波兰煤矿安全发展阶段分析见图5。
(1)1928-1953年:煤矿事故高发阶段。二战前波兰煤矿生产技术较为落后,百万吨死亡率平均为5。1946-1950年,波兰急于战后重建工作,采用增人增面的方式加大煤炭生产,1946年,煤矿事故死亡人数上升至430人,百万吨死亡率高达8.8。
(2)1954-1989年:煤矿事故快速下降阶段。这一时期波兰开始发展长壁工作面采煤、落煤和装煤机械化。1956年,开始发展褐煤露天矿,煤矿事故死亡人数降至100人左右,百万吨死亡率降至0.35。
图5 波兰煤矿安全发展阶段分析
(3)1990年至今:煤矿事故持续下降阶段。这一时期波兰煤炭工业进行了2次重组和3次改革,减少硬煤井工矿的数量,调整煤炭产业结构,减少了煤矿就业人员,提高劳动生产率,推进煤矿私有化改革。这一时期波兰煤矿安全生产状况明显转好,煤矿事故死亡人数下降至2014年的20人。
1.3.2 煤矿安全发展主要事件及经验做法
(1)建立计划经济体制。战后的波兰对工矿企业、交通运输等主要经济部门实行国有化,开始整顿经济,建立了社会主义计划经济管理体制,开始向中央集权型和指令性经济管理体制过渡。煤矿生产管理混乱的局面受到控制,煤矿安全状况逐渐好转。
(2)成立最高矿业监察局。1954年,波兰政府将负责劳动安全的监察机构从产业部门中独立出来,成立最高矿业监察局,直属部长会议领导,以加强矿山安全监察。
(3)采煤机械化程度大幅提高。1950-1955年期间,波兰开始发展长壁工作面采煤以及落煤和装煤机械化,引进苏制截煤机和采煤机,采用金属支柱和绞接顶梁代替木支架。截至1974年,采煤机械化程度已从1957年的34%提高到90%。
(4)大力开发褐煤露天矿。由于发电厂技术升级,采用露天矿褐煤发电成本低廉,波兰因而逐渐转向开采露天褐煤。1956年,波兰政府决定发展褐煤露天矿。到20世纪90年代以来,褐煤在煤炭产量中的比例上升到30%。
(5)政治经济体制改革。1989年,波兰放弃原有的计划经济体制,通过实施一系列新的法律和政策,加快经济私有化进程,开始向市场经济转轨,促使经济增长速度加快,社会发展日益进步,为煤矿安全稳定好转奠定了基础。
(6)煤炭工业改革。1993年,波兰开始进行第一次煤炭工业改革,主要调整硬煤工业组织结构,以销定产,增加出口,减少就业人员,提高劳动生产率,降低煤炭生产成本。1994年,波兰开始进行第二阶段改革。1998年,波兰批准了采煤业改革计划,按市场经济体制要求,通过调整结构、关闭矿井、减员增效等途径,促进劳动生产力和经济效益的提高。
(7)制定颁布矿山安全法律法规。为适应市场经济的发展,1994年,波兰议会通过了《地质与采矿法》,取代1953年通过的《矿业法》,并于2001年进行了修订,使波兰采矿法规与欧盟和新宪法的要求相适应。
(8)煤矿数量与产量大幅下降。20世纪80年代到90年代中期,由于政治体制变革和社会经济体制转型,加上欧洲煤炭市场变化,波兰煤炭工业受到较大冲击。波兰开始对经济效益差的煤矿实行限产,关闭一些资源条件差的采区,并减少煤矿产量。矿井数量从1989年的71处减少至2011年的44处,煤炭产量由2.49亿t下降至1.39亿t。
从各国进行采煤机械化的历程来看,均是在20世纪50年代开始进行机械化开采,20世纪70年代开始引入长壁综采,各国机械化程度基本都达到90%以上,减少了矿工的劳动强度,减少了用工数量,降低了人员伤亡率。美国采煤机械化率与死亡人数变化趋势见图6。
图6 美国采煤机械化率与死亡人数变化趋势
露天矿的生产工效一般是井工矿的3倍以上,而井工矿的事故率是露天矿的6~10倍。随着井工矿开采深度的不断加大,安全投入不断增加,各国纷纷转向埋深较浅的露天矿资源开采,当前主要产煤国家70%以上煤炭产量均由露天矿开采。英国井工矿产量比重和死亡人数变化趋势见图7。
美国、英国和波兰均有超过百年的煤炭生产历程,在这过程中市场机制导致条件不佳或规模较小的煤矿重组或关闭,煤矿数量整体呈下降趋势,同时从业人员数量减少,安全状况随之改善。波兰矿井数量和死亡人数变化趋势见图8。
图7 英国井工矿产量比重和死亡人数变化趋势
图8 波兰矿井数量和死亡人数变化趋势
人均采煤量是一项综合指标,体现了矿井自动化程度和开采的难易程度,直接关系煤矿安全生产水平。随着采煤机械化程度的提高和煤炭从业人数的减少,各国人均采煤量或人员工效均保持稳定上升趋势。美国人均月产煤量与百万吨死亡率变化趋势见图9。
煤矿安全法律法规的颁布对煤矿安全生产的促进作用巨大,各国每次立法和修订均是在事故经验总结中提出的,通过制定安全标准和加强监管执法对煤炭企业进行约束。例如,美国在1952年、1966年、1969年及1976年对煤矿安全相关法律法规进行了大幅修改,有力促进煤矿安全状况好转。
图9 美国人均月产煤量与百万吨死亡率变化趋势
发达国家通过建立完善矿山安全监管体制机制,加强对煤矿安全监督执法,督促煤矿企业落实安全健康责任与义务。例如,美国成立垂直管理的矿山安全监察局,波兰成立最高矿业监察局,有利地推动了煤矿安全形势的稳定好转。
(1)总结美国、英国、波兰等世界主要产煤国家煤矿事故统计数据及变化趋势,可以发现其煤矿安全生产呈现非对称抛物线的阶段发展规律,即煤矿安全生产历程经历事故高发、快速下降、稳定下降的几个典型特征阶段,不同的经济社会与行业发展水平、政府和企业安全管理基础对应着不同的煤矿安全发展阶段。
(2)美国、英国、波兰煤矿事故高峰期均发生在国内煤炭需求巨大、煤矿生产强度显著增加时期。在技术落后和缺少法制监管的条件下,随着煤矿生产强度的提高,煤矿事故死亡人数必然呈现上升趋势。而在煤矿事故快速下降阶段,国内能源供需、产业结构调整、机械化水平提高、矿井数量减少等因素极大地促进了煤炭工业的发展和煤矿安全水平的提高。
(3)以法律为基石,科技为引导,通过市场作用,推动煤炭产业升级,促进煤矿安全发展的过程。市场机制促使煤炭企业追求更低的生产成本,不断创新产煤技术,寻找资源赋存条件更好的煤田。大型煤矿与露天煤矿的建设,以及煤炭市场供需的变化,促使煤矿兼并重组与关闭退出,减少小型煤矿的数量。同时,采煤机械化带动生产效率的提高,大幅减少采煤人数,进一步促进了煤矿安全水平的提高。