2021年我国煤矿事故统计与规律分析

张孟浩,刘 旺

(山西大同大学 煤炭工程学院,山西 大同 037003)

2021年我国原煤产量突破40亿t,达到41.3 t,同比2020年增涨了5.99%。据《中国矿产资源报告2022》显示,2021年煤炭消费占一次能源消费总量的比重为56.0%,比2020年整体下降0.8个百分点。这表明煤炭工业仍然是我国国民经济快速发展的重要组成部分,并且相当长的时期内以煤炭为主的能源消费结构仍难以改变。然而,中国煤矿事故死亡人数约为国外产煤国的4倍左右,以百万吨的死亡率计算,甚至是一些发达国家的十倍以上。由此可见,我国是世界上煤矿事故较严重的国家[1-7]。2021年,我国矿山共发生357起事故,其中496人死亡,同比减少67起事故和80人伤亡,降幅分别约为15.8%和13.9%。其中煤矿事故共发生91起,死亡178人,同时期相比减少32起、50人,分别下降约26.0%和21.9%。

针对煤矿事故安全问题的规律性统计分析是提高煤矿安全作业和国民幸福感的重要组成部分[8-11]。不少学者针对我国的煤矿事故规律进行了研究。邢媛媛等[12]提出2010年之后,事故数量和死亡人数大幅下降。张俊文和杨虹霞[13]提出近15年来安全生产总体形势逐年好转,2005—2010年呈持续下降态势,2011—2013年呈波动起伏态势,2014—2019年呈平稳态势。景国勋等[14-15]对2008—2013年和2015—2019年我国煤矿瓦斯事故进行分析发现,2008—2013年贵州省、湖南省的瓦斯事故发生频率较高,且在每年3月份瓦斯事故发生频率最高;2015—2019年云南省、河南省瓦斯事故发生频率较高,且每年5、10、12月煤矿瓦斯事故发生频率较高。程磊等[16]对2014年煤矿事故数据整理分析提出违章作业是导致煤矿事故发生的主要诱因。以往煤矿事故的统计分析主要利用图表数据并从不同维度展开,但运用数理分析对事故发生区域、事故数量与时段关系的研究较少,并且缺乏对2021年我国煤矿事故规律的统计与分析。

为保证分析的准确性、真实性,数据全部来源于煤矿安全网和国家安全生产监督管理总局[17-18]公开发表的相关信息,从中统计2021年我国发生的80起重特大煤矿事故数据,利用多种类型的图表进行数理统计并从不同角度分析,以期从煤矿事故的演变趋势中总结经验,为我国煤炭事业的健康安全发展提供帮助。

1 2021年我国煤矿事故基本概况

1.1 煤矿事故类型统计

煤矿事故分类按伤亡事故的性质可分为顶板、机电、瓦斯、运输、透水、火灾、放炮以及其他事故8类。按照安全生产事故诱发因素可划分为安全责任事故和安全非责任事故。机械事故是车辆机件失灵或失效造成的事故,具有突发性和后果严重的特点。根据煤矿安全网公布的2021年煤矿事故数据,在我国发生的80起煤矿突发事故中,死亡人数共计162人,事故起数与死亡人数同比分别降低约25.4% 和 20.9%; 其中共发生重大事故8起,死亡人数共计67人,事故起数与死亡人数同比分别下降 20.0% 和 33.7%。具体情况如表1所示。

表1 煤矿事故基本情况Table 1 Basic situation of coal mine accidents

1.2 基于区域的统计

2021年煤矿事故发生起数较多的省份是内蒙古、山西、陕西、贵州、河南,5省发生事故共计47起,总体累计80起,占比58.75%;5省煤矿事故的死亡人数共计84人,总体累计死亡(包括失联)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起泥浆崩塌事故死亡19人,此为2021年单起最严重的事故。具体情况见表2所示。

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

1.3 基于月份的统计

从月份统计分析可知,2021年煤矿事故多发生于3-8月份,共计发生49起,占比总起数61.25%。其中4月份死亡人数38人,最为严重,占比总数23.46%;其次为8月份死亡人数26人,占比总数16.05%。具体情况见表3所示。

表3 基于月份的煤矿事故统计Table 3 Coal mine accidents in different months

2 煤矿事故分析与规律研究

2.1 煤矿事故死亡人数分析

随着煤炭行业不断发展,采煤技术及监测技术日趋先进,顶板事故、透水事故、瓦斯事故等发生频率不断降低[19-21]。从2011年事故数1 201起,死亡人数1 973人,到2021年降低至事故数80起,死亡人数162人,这10年内煤矿事故死亡人数减少91.79%,共计1 811人。其中2011—2015年,煤矿事故数及死亡人数下降迅速,就2011—2012年区间里,仅1年时间事故数下降422起,死亡人数下降589人。如图1所示。

图1 近10年来事故数量和死亡人数统计Fig.1 Statistics on the number of coal mine accidents and death toll in recent 10 years

2.2 事故类型分析

随着煤矿技术不断发展,冲击地压和煤与瓦斯突出等灾害不断减少,但也有个别小型煤矿监管不当导致灾害发生。瓦斯灾害和透水事故一旦发生,规模就十分巨大,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年不同类型事故死亡人数情况见图2。顶板事故和安全责任事故频发,是煤矿事故控制的重点。每起顶板事故平均造成1.24人死亡。2021年顶板事故发生17起,死亡人数为21人,分别占事故总数的21.25%和12.96%,事故的发生场所主要在采煤工作面。2021年安全责任事故发生13起,死亡人数为16人,分别占事故总数的16.25%和9.88%。不同事故类型数量所占事故总数比例情况见图3所示。

图2 2021年不同类型事故死亡人数Fig.2 Death toll of different types of accidents in 2021

图3 2021年煤矿事故类型占比Fig.3 Percentage of coal mine accidents in 2021

2.3 事故地域分析

如图4所示,从事故发生数量看,内蒙古是发生事故数量最多的省份,其次是山西省和陕西省,每起事故平均死亡人数分别为1.14人、1.55人和1.75人,主要原因是这些地区煤碳储量丰富,煤矿较多。贵州省是瓦斯事故发生最多的省份,原因是贵州省地质构造复杂、煤炭赋存条件复杂、瓦斯含量高、领导重视度低、矿井技术含量低。河南省事故频率升高,主要是受河南省煤矿煤层埋深大、瓦斯积聚高、违规作业等影响。新疆、青海煤矿事故平均死亡人数远高于其他省份,原因是新疆、青海煤储量在全国处于优势,存在一定量的煤炭矿井,但是教育培训条件差,地质条件复杂,交通不便造成设备落后等原因,以至于无法保证矿工的优良作业环境。

图4 2021年不同省份煤矿事故统计Fig.4 Statistics of coal mine accidents in different provinces in 2021

2.4 事故数量分析

根据煤矿安全网信息公布,2021年全国矿山共发生事故357起,死亡496人,同比减少67起、80人,分别下降15.8%和13.9%。其中煤矿事故共计91起,死亡178人,同比减少32起、50人,分别下降26%和21.9%。据煤矿安全网事故快报频道的不完全统计及媒体的公开报道为80起,死亡162人。

2.5 月份分析

由图5可知,3—9月事故多发。这是因为10—12月这 3个月煤炭销量高,为了追求高利润,一些煤矿存在严重的超计划人员组织生产、超负荷、滥采滥挖现象,许多矿工被安排在夜间生产作业,没有常规工作面的综合矿井,采空区剩余的煤炭容易造成重大事故。4月和8月死亡人数较高,查阅资料显示,4月份的煤矿事故基本都是由于超层越界开采、设置假密闭、提供假图纸逃避监管监察而导致;8月份则是由于气候原因,总体用电需求大,矿工超时超额工作,导致死亡人数较高。

图5 2021年不同月份煤矿事故分布Fig.5 Distribution of coal mine accidents in different months in 2021

2.6 事故诱因分析

应用事故树分析法理论的基本事件临界重要度系数这一特征量,来表示各类主要诱因对煤矿事故发生的影响程度大小。对2021年的80起煤矿事故的最小割集进行分析,并整理其中各个基本事件,分别用Xj(j=1,2,3,…n)表示。对应的信息如表4所示。

表4 煤矿事故基本事件发生概率信息Table 4 Probability of basic events in coal mine accidents

表中X1—X6,分别代表主要诱因为违规操作、地质影响、技术条件、管理失职、设备老旧以及其他诱因。从全局分析中可知,违规操作和地质影响是安全事故的主要诱因。煤矿企业必须加快技术升级,对设备进行及时更新与维护。由于矿工等作业人员安全意识薄弱,加之矿区领导管理存在一定漏洞,对矿井人员安全作业不够重视,导致事故频发。客观的诱因要主动、提前了解相关信息,把伤亡风险降至最低。

3 煤矿事故应对措施与分析

3.1 事故发生原因分析

1)山西、内蒙古、陕西、新疆等主要省份原煤产量高,是我国的产煤大省。其共同特点是煤矿数量多,从事相关职业的人员群体庞大;煤层赋存条件复杂,煤层开采深度大,以至于瓦斯等危险气体压力高;小型煤矿或产量低濒临关闭的煤矿企业安全管理制度落实不足、政府监管监察机构监管不严等原因造成员工违章作业,最终导致安全事故发生。

2)在所有事故中,顶板事故、安全责任事故、运输事故、机电事故为频发事故。①顶板事故发生的主要原因为地质结构复杂,地壳、地层等多因长期的断层和挤压而不断变化、支护不及时或是支护质量差、存在不合理的煤矿开采等。②安全责任事故发生的主要原因为管理不规范、煤矿开采不合理、设备陈旧老化、安全意识浅薄等。③运输事故发生的主要原因为技工安全操作知识掌握不牢、安全生产制度不完善。④机电事故发生的主要原因为设备的不安全状态未能够及时检查发现、透水及井下运输途中剐蹭线路等偶然因素的出现。

3)4月气温回升时期,作业人员易出现困倦、疲劳的精神状态。8月的高温天气会出现高负荷用电,煤矿作业人员赶工生产,易因高温天气的影响出现烦躁、注意力不集中等不安全心理,容易出现误操作行为导致事故发生。

4)在所有的煤矿事故中,瓦斯事故、透水事故、冒顶事故具有伤亡数高的特点。这类事故的共同点在于事故场所是区域性的,影响范围较大、波及人数较多,一旦发生事故就会造成巨大的生命威胁。①瓦斯事故最直接的原因是瓦斯积聚与出现火源,管理混乱、安全意识不强是间接原因。②矿井水文地质资料不清楚、采空区水量水位不准确是透水事故的主要诱因。③冒顶事故的主要诱因为思想麻痹,疏忽大意;管理不严格,违规操作;矿岩物理性质变化,安全措施未能跟上;操作技术不熟练,处理方法不当等。

3.2 对策措施

1)对于原煤产量高且煤矿数量较多的地区,首先要保证规范开采、手续合理合法。在办理合法手续时主管部门应加强对申报单位设备、矿井等安全性的审核,不得进行偷采盗采。不合格或是濒临关闭的矿井要当下决断不许开采,这样才能从源头得到预防。其次要对各个矿井进行安全检测,充分保证安全的开采环境。最后企业要制定详细的开采计划与开采流程,合理安排下井工作人员。

2)对于煤层赋存条件复杂且开采环境恶劣的情况,相应部门要购买质量较好的检测设备、比较精密的仪器对煤矿作业环境进行安全探测,在保证客观环境允许的条件下进行开采作业。企业部门不能对作业人员提出不合法的加班、违规作业等要求,生产理念要“以人为中心,安全第一”。

3)对于煤矿企业管理不规范、制度不完善的问题,应严格追究非法经营的个人和企业的责任,并加大经济处罚力度,以降低人为因素造成事故的可能性。安全管理部门各方面工作切忌玩忽职守,应做好煤矿事故的应急预案。增强生产技术管理,根据批准的生产能力报告,合理开展工作面掘进和开采。

4)对于施工技术不成熟、职工技能素质不达标的问题,要加强员工理论与实践学习。大多数煤矿工人是培训不足、流动性高、自我安全意识较差的农民员工。为此,应充分加强对一线员工的技术培训和安全教育工作,提高其技术素质。

5)对于因设备问题引发的煤矿安全事故,各级设备采购部门在选购煤矿机电设备时,必须规范保证其质量符合标准要求,确保安装、验收、使用全部达标。对设备进行定期检验,老旧设备要进行及时维护和更换。特种设备的操作, 上岗员工必须持有特种设备操作相关证书, 要不定期对员工进行设备使用考核与培训, 以便提升员工的安全责任感。

4 结束语

1)我国煤矿事故总体呈下降趋势,瓦斯事故与透水事故因伤亡严重需要尤为重视。这两种事故占比分别为7.50%和6.25%,死亡人数占比分别为14.81%和17.90%,平均每起死亡人数分别为4人和5.8人。顶板事故和安全责任事故在我国煤矿事故中占很大比例,事故数量分别占21.25% 和16.25%,死亡人数分别占 12.96% 和9.88%。

2)2021年4月、8月为煤矿事故伤亡最严重时期;12月受伤人数为全年最多;全年事故起数在月份分布上较平均。

3)内蒙古、陕西、山西是煤矿事故数量最多的省份;新疆、青海、河南、内蒙古是煤矿死亡人数较为严重的省份,其中平均死亡人数最严重的是新疆、青海两省。

4)人为违规作业是发生煤矿事故的主要主观原因;地质地形条件、矿井作业环境影响是煤矿事故发生的主要客观原因。