近10年我国煤矿瓦斯灾害事故规律研究_图文.doc

第21卷第9期2011年9月中国安全科学学报 China Safety Science Journal Vol．21No．9 Sep．2011 近10年我国煤矿瓦斯灾害事故规律研究* 李润求1,2高级工程师施式亮1,2教授念其锋1,2讲师蒋敏2 1中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083 2湖南科技大学能源与安全工程学院,湖南湘潭411201 学科分类与代码6206010安全管理工程中图分类号X928．01文献标志码A 基金项目国家自然科学基金资助50774033。 资助项目湖南省教育厅科研资助项目10C0690;煤矿安全开采技术湖南省重点实验室资助项目201002。 【摘要】针对我国煤矿瓦斯灾害事故多发及防控现状,从事故发生的年度变化、事故类型、事故等级、事故发生的省自治区、直辖市和煤矿企业性质等多个方面对20012010年2246起煤矿瓦斯灾害事故进行交叉耦合综合分析,并通过饼图、柱状图、堆积图、趋势图、省自治区、直辖市分布示意图等多种图形方式直观明了显示出近10年我国瓦斯灾害事故发生规律。结果表明煤矿瓦斯事故起数高峰期是2003年,2008年后进入稳定期;事故死亡人数高峰期是2005年,2006年后进入快速下降阶段;瓦斯爆炸是煤矿瓦斯灾害的主要类型,且比中毒窒息和煤与瓦斯突出事故后果更严重,重特大瓦斯事故的发生造成死亡人数急剧增长,全国煤矿瓦斯灾害事故与乡镇煤矿事故的变化趋势呈现出一致性。贵州、山西、黑龙江、湖南、重庆、四川、河南、云南等是煤矿瓦斯灾害防控的重点省直辖市;乡镇煤矿仍然是瓦斯灾害防控的重点;煤矿企业在加大安全生产基础建设和科技投入的同时,迫切需要强化职工的安全教育,促进煤矿安全可持续发展。 【关键词】事故统计;瓦斯爆炸;中毒窒息;煤与瓦斯突出;煤矿安全 Research on Coalmine Gas Accident Rules in China in Recent Decade LI Run-qiu1,2SHI Shi-liang1,2NIAN Qi-feng1,2JIANG Min2 1School of Resource＆Safety Engineering,Central Southern University,Changsha Hunan410083,China 2School of Energy＆Safety Engineering,Hunan University of Science＆Technology, Xiangtan Hunan411201,China AbstractIn view of the prevention and control situation of gas disasters in coal mines in China,a cross-coupling comprehensive analysis was conducted on the2246gas accidents occurring2001to2010from the aspects of annual changes,accident types,accident levels,location of accidents,and the properties of coal mines．By applying pie charts,bar charts,packing diagram,tendency charts,and schematic diagram of provinces distributing,the rule of gas accidents was distinctly revealed．The results show that number of gas accidents peaks in2003and getts into the stable period from2008;accident death toll peaks in2005 and then getts into the stage of rapid decline;coal mine gas explosion is the main type of disaster and its consequence is most serious compared with poisoning and suffocation and coal and gas outburst accidents; extraordinary serious gas accidents cause a rapid growth of death;annual variation trends of gas accidents in all coal mines is as same as township coal mines．Guizhou,Shanxi,Heilongjiang,Hunan,Chongqing, Sichuan,Henan and Yunnan are the key provinces to prevent and control gas disasters;township coal mines are still the focus for gas prevention and control;coal mines should increase safety infrastructure and technology investment to promote safety and sustainable development,and also it is very urgent to strength-en the safety education of coal mine employees． Key wordsaccident statistics;gas explosion;coal and gas outburst;poisoning and suffocation; coal mine safety *文章编号1003－3033201109－0143－09;收稿日期2011－07－20;修稿日期2011－09－06 0引言 长期以来,煤矿企业是我国安全生产事故发生最严重的行业,生产过程中的灾害类型众多,瓦斯、火灾、粉尘、顶板和水等构成煤矿井下五大典型灾害,尤以瓦斯爆炸以其破坏性强、经济损失大、人员死亡多等显著特点对煤矿安全生产造成严重危害,引起社会强烈反响,瓦斯被称为煤矿安全生产的“第一杀手”。由于我国煤矿瓦斯矿井的大量存在,随着开采深度的进一步加大及高强度机械化采掘和集约化生产,瓦斯涌出量急剧增大,瓦斯防治形势依然非常严峻[1－2]。有效预防与控制煤矿瓦斯爆炸灾害,对我国现有煤矿90以上为地下开采的煤炭工业生产格局具有特殊重要的意义和现实的迫切性。 事故统计分析是安全管理的重要内容,是以大量事故案例为基础,应用数理统计的原理和方法探索事故发生原因与规律,为宏观事故预测和安全决策提供科学依据。加强对煤矿瓦斯灾害事故的统计分析和事故规律研究对认识我国煤矿瓦斯灾害防控现状和事故发展趋势、科学制定事故控制目标和防控决策以及促进煤炭工业安全可持续发展具有重要理论意义和实用价值。 我国学者对煤矿瓦斯灾害事故进行了许多研究工作,文献[2]对瓦斯事故的引爆地点、瓦斯积聚原因、瓦斯引爆火源等进行耦合分析,文献[3－5]对特大瓦斯爆炸事故的个案进行了分析研究,文献[6－8]对特大瓦斯爆炸事故进行了分析研究,文献[9－10]对瓦斯爆炸事故中的人的不安全行为和环境特征等进行了比较分析研究,文献[11－12]对煤矿瓦斯中毒窒息事故进行了统计分析,文献[13－14]对煤与瓦斯突出事故进行了统计分析,文献[15]对我国19812001年煤矿重特大瓦斯事故进行了相关统计分析。这些研究对提高煤矿安全管理水平、促进煤矿安全生产提供了许多宝贵的安全管理经验,为采取有效的灾害预防措施和安全生产决策提供了科学依据。从上述研究情况来看,主要是针对煤矿瓦斯事故的某个类型或重特大事故进行研究,尚缺乏对我国近年来瓦斯灾害事故防控现状的宏观综合分析。笔者将根据国家安全生产监督管理总局和各省市安全生产信息网与煤矿安全监察局网站、中国煤炭工业网、中国安全网等公布的煤矿事故以及相关文献资料[16－19],整理20012010年我国煤矿发生的2246起瓦斯灾害事故案例其中,天津市、浙江省、海南省、香港特别行政区、澳门特别行政区和台湾省未进行煤炭开采,广东省于2006年退出煤炭生产行业,希望通过从事故发生的年度变化、事故类型、事故等级、事故发生的省自治区、直辖市和煤矿企业性质等多个方面对我国煤矿瓦斯灾害事故进行交叉耦合综合分析,并应用饼图、柱状图、堆积图、趋势图、省自治区、直辖市分布示意图等多种图形方式直观明了显示出近10年我国瓦斯灾害事故发生情况与规律,指出近期我国煤矿瓦斯灾害防控重点,旨在为加强煤矿瓦斯综合治理、预防和控制煤矿瓦斯事故以及为促进煤矿安全生产宏观决策提供参考和依据。 1煤矿瓦斯事故类型与事故等级分析1．1瓦斯事故的类型分析 煤矿井下各种有毒有害气体统称为矿井瓦斯,其主要成分是甲烷,往往占总量的90以上。煤矿井下瓦斯灾害类型主要有瓦斯爆炸含瓦斯燃烧与煤尘爆炸、煤与瓦斯突出和中毒窒息等。20012010年的2246起煤矿瓦斯事故类型分布如图1所示,这些事故造成了13155人遇难。在瓦斯事故中,瓦斯爆炸事故无论是事故起数还是死亡人数都是最多,但不容忽视的是中毒窒息事故死亡人数虽只占15．00,但其事故起数却达到了瓦斯事故的38．29 。 图1煤矿瓦斯事故类型分布 Fig．1Distribution of gas accidents types 煤矿瓦斯事故类型的年度分布如图2所示。全 国煤矿瓦斯事故起数2003年是高峰期,此后连续 5年较大幅度下降,到2008年后进入稳定期。瓦斯 事故死亡人数2005年是高峰期,此后进入快速下降 441 中国安全科学学报 China Safety Science Journal 第21卷 2011年 阶段 。 图2煤矿瓦斯事故类型年度分布 Fig．2 Annual distributions of gas accidents 从事故类型的年度分布来看,瓦斯爆炸事故起数呈稳定下降趋势,从2002年的167起下降到2010年的30起,事故死亡人数2005年急剧上升,2006年后呈较大幅度下降,2010年下降到197人。煤与瓦斯突出事故变化较平稳,除2003年达到70起外,其他年度发生30 42起事故,死亡人数173 303人。中毒窒息事故起数在20012005年见波动性较大, 2006年后基本稳定在30 35起/a ,但2010年有所增加;死亡人数在2003年达到高峰,20072010年稳定在120人/a 左右。从图2中还发现,煤矿瓦斯事故起数的波动性受中毒窒息事故的影响较大,而2004年以来事故死亡人数波动性受瓦斯爆炸事故的影响较大。1．2 瓦斯事故的等级分析 我国2007年颁布实施的 生产安全事故报告和调查处理条例按事故造成的人员伤亡或者直接经 济损失划分为特别重大事故、重大事故、较大事故和一般事故等4个等级。笔者按事故死亡人数划分为特大事故30人及以上、重大事故10 29人、较大事故3 9人和一般事故1 2人等4个等级, 2246起煤矿瓦斯事故的等级分布如图3所示。煤矿瓦斯事故起数最多的是较大事故,死亡人数最多也是较大事故。但重特大事故所占死亡人数的比例大大超过其事故起数的比例。从事故平均死亡人数来看,一般事故平均每起1．4人死亡;较大事故为4．7人;重大事故为16人;而特大事故平均每起死亡61人,远超出了死亡30人的事故等级划分标准。重特大事故的发生导致了事故死亡人数的急剧增加, 8起一次死亡100人以上的特大瓦斯事故造成了1144人死亡,而2005年发生最严重的一次特大瓦斯爆炸事故造成了214人遇难 。 图3煤矿瓦斯事故等级分布 Fig．3 Distribution of gas accidents levels 煤矿瓦斯事故等级年度分布如图4所示。在事故起数的年度分布上,重大和特大事故起数均较少且变化不大,较大事故起数呈缓慢下降,一般事故波 动较大, 2003年是高峰期,2004年、2006年出现2次较大幅度下降,但2009年和2010年又呈增加趋势。 在事故死亡人数的年度分布上,一般事故和较大事 故呈较平稳下降趋势;重大事故死亡人数呈波动性,2005年达到高峰期,此后呈下降趋势;特大事故死 亡人数波动起伏较大, 特别是2005年,受特大瓦斯事故影响,事故死亡人数突增,达到了1951人。 541第9期李润求等近10年我国煤矿瓦斯灾害事故规律研究 图4 煤矿瓦斯事故等级年度分布 Fig．4 Annual distributions of gas accidents levels 1．3瓦斯事故类型与事故等级的耦合分析 瓦斯事故类型与事故等级的耦合分布情况如图5所示。在事故等级分布上,一般事故主要是中毒窒息事故,较大和较大以上事故主要是瓦斯爆炸事故,从图5a 可以也清楚看出,随事故等级升高,中毒窒息事故所占比重大幅减小,而瓦斯爆炸事故所占比重大幅增大。 在事故类型分布上,如图5b 所示,中毒窒息事 故发生较多的主要是一般事故, 但造成人员死亡较多的是较大事故,没有发生特大事故。煤与瓦斯突出事故发生最多的是较大事故,同时造成人员遇难也最多,而仅6起特大瓦斯突出事故造成222人死亡,超过了89起一般事故造成的死亡人数。瓦斯爆炸事故中较大事故起数和死亡人数均是最多,占事故起数的60．94和死亡人数的37．71,但占20．55的重特大事故死亡人数占61．99,特别是4．48的特大瓦斯爆炸事故死亡人数占32．26,平均事故死亡64人/起。由此可见瓦斯爆炸事故后果的严重性 。 图5 瓦斯事故等级与事故类型耦合分布 Fig．5 Coupling distribution of gas accidents levels and types 2 煤矿企业性质分析 2．1 瓦斯事故在不同性质的煤矿分布 我国煤矿企业性质主要有国有重点煤矿、国有 地方煤矿和乡镇及其他煤矿等。瓦斯事故在不同性 质的煤矿发生情况如图6所示。乡镇及其他煤矿瓦斯事故发生很严重,国有重点煤矿较好地控制了事故总量。 641中国安全科学学报 China Safety Science Journal 第21卷2011年 图6 煤矿企业性质的瓦斯事故分布 Fig．6 Distribution of gas accidents in different coal mines 2．2不同性质煤矿的瓦斯事故年度分布 不同煤矿企业性质其瓦斯事故在不同年度的发 生情况如图7所示。国有重点煤矿对瓦斯事故发生控制较好。国有地方煤矿占事故起数的13．67 24．28和死亡人数的9．7 34．13,从2003年 以来事故起数有所下降,从2002年的83次下降到 了2008年的15次,但2009年、2010年又有所增加;事故死亡人数在波动中下降,但2008年、 2009年有所增加,2010年虽有下降,但仍有141人在瓦斯事故中遇难 。 图7 煤矿企业性质的瓦斯事故年度分布 Fig．7 Annual distributions of gas accidents in deferent coal mines 乡镇煤矿是瓦斯事故发生起数最多也是死亡人数最多的,在各个年度均远远超过了国有煤矿,占事故起数的71．17 83．18和事故死亡人数的52．62 81．92。2003年是乡镇煤矿事故发生 起数的最高峰, 2005年事故死亡人数达到最高峰。从图7中可以看出,无论事故起数还是事故死亡人 数,全国煤矿瓦斯事故的变化情况与乡镇煤矿的年度变化情况几乎一致,随着乡镇煤矿瓦斯灾害事故的减少,全国煤矿瓦斯灾害事故也随之减少。2．3 煤矿企业性质与事故类型的耦合分析 图8a 显示了不同性质的煤矿发生瓦斯事故的类型呈现出不同特点,图8b 显示了不同瓦斯事故类型在不同性质煤矿中所占比例。在不同性质煤矿中 瓦斯爆炸事故死亡人数所占比例均很大,但在国有 重点煤矿中,瓦斯突出事故起数所占比例远远超过了其他事故起数。2．4 煤矿企业性质与事故等级的耦合分析 图9a 显示了不同性质煤矿中瓦斯事故等级情况,图9b 显示了不同等级事故在不同性质煤矿中的发生情况。不同性质的煤矿其一般瓦斯事故起数所占比例基本一致,在37左右;而重特大事故死亡人数在国有煤矿中比重增大, 特别是国有重点煤矿中特大瓦斯事故死亡人数比例达到了60．90。乡镇煤矿在不同事故类型中占有较大比重,但较大事故中国有地方煤矿所占比例超过了50。 741第9期李润求等近10年我国煤矿瓦斯灾害事故规律研究 148 中 国 安 全 科 学 China Safety Science 学 报 Journal 第 21 卷 2011 年 图8 Fig． 8 瓦斯事故类型与煤矿企业性质耦合分布 Coupling distribution of gas accidents levels and coal mines 图9 Fig． 9 瓦斯事故等级与煤矿企业性质耦合分布 Coupling distribution of gas accidents types and coal mines 3 煤矿 瓦斯 事故 的 省 自 治 区、 直辖 市 分析 贵州无论事故 起数 还 是 死亡人 数 均 是 最 多 的。 事故类型主要是瓦斯 爆炸， 占 贵 州 瓦斯 事故 起数 的 53． 74 和 死亡人 数 的 64． 19 。 贵 州 的煤 与瓦斯 突出事故数仅次于湖南。山西瓦斯事故起数虽然只 有贵州的 1 /3 ， 但死亡人数 却 与 贵 州 差 不 多， 主要由 于山西的特大事故 多， 特 大 瓦斯 事故造成的死亡人 数是贵州的 10 倍。 山 西 的 瓦斯 事故 类 型 主 要是 瓦 斯爆 炸， 占 事 故 起 数 的 69． 47 ， 占死亡人数的 89． 01 。湖南瓦斯 事故等级 主 要是 一 般 事故 和较 大事故。湖南的瓦斯事故类型主要是中毒窒息事故 和煤与瓦斯突出事故。黑龙江瓦斯事故起数 80 起， 9起 但平均事故死亡人 数 却 达到了 13． 9 人， 其 中， 特大事故造成 641 人遇难。黑龙江瓦斯事故的 主 要 类型是瓦斯 爆炸， 占 事故 起数 的 76． 25 和 死亡人 数的 95． 52 。 2001 2010 年的 2 246 起煤矿瓦斯事故在 我国 除天津市、 浙江省、 海南省、 香港特别行政区、 澳门特 别行政区和台湾 省 以外 的 27 个 进 行 煤 炭 开 采 的 省 自治区、 直辖市 均有发生 广 东 省 已 于 2006 年 退 出煤炭生产行业 ， 如图 10 所 示。 瓦斯 事故 较 严重 的省 直辖市 各年度 事故 情 况 如图 11 所 示， 其 中， 图 11a 是瓦斯事故 超过 100 起 的 6 个 省 直 辖 市 ， 图 11b 是事故死亡人数超过 900 人的省。贵州 瓦斯 事故 起 数 375 起， 湖 南 349 起， 重 庆 259 起， 四川 244 起， 云南 136 起， 山 西 131 起。 瓦斯 事故死亡人 数超过 1 000 人的 有 贵 州、 山 西、 湖 南和 黑 龙 江， 分 1 820 人、 1 348 人和 1 115 人。 别为 1 927 人、 第9 期 李 润 求 等 近 1 0 年 我 国 煤 矿 瓦 斯 灾 害 事 故 规 律 研 究 149 图 10 Fig． 10 煤矿瓦斯事故的省 自治区、 直辖市 分布示意图 Distribution of gas accidents in some province’ s coal mines 图 11 Fig． 11 瓦斯事故发生较严重的省 直辖市 年度分布 Distribution of gas accidents in some province’ s coal mines 在事故起数分布上， 特大事故在山西、 黑龙江和河南 ， 、 发生较多 重大事故在 贵 州 山 西和 湖 南较 多， 较大 事故在贵州和湖南较多， 一般事故在湖南、 重庆和四 川较多; 煤与瓦斯突出事故主要发生在湖南和贵州， 中毒窒息事故主 要发生 在 湖 南、 重 庆、 四 川 和 贵 州， 瓦斯爆炸事故主要发生在贵州。在事故死亡人数分 布上， 特大事故主 要 集中在山 西、 黑 龙 江 和 河 南; 重 大事故主要集中在山 西和 贵 州; 较 大 事故 主 要 集中 在贵州和湖南; 一般事故主要集中在湖南、 重庆和四 川。煤与瓦斯突出 事故 主 要发生 在 湖 南、 贵州和河 南; 中毒窒息事故主要集中在贵州、 重庆、 四川、 湖南 和 山 西; 瓦 斯 爆 炸 事 故 主 要 集 中 在 山 西、 贵州和 湖南。 50 起特 大 瓦斯 事故 发生 在 我国 14 个 省 自治 、 区 直辖市 ， 超过了进行 煤 炭 开 采 的 省 自治 区、 直 50 ， 12 。 ， 42 辖市 的 如图 所示 其中 起是特大瓦 6 起特大煤与瓦斯突 斯爆炸事故造成 3 051 人遇难， 出事故造成 222 人死亡。 绝 大多 数 省 自治 区、 直 辖市 近几年来已 经 较 好 地 控 制 或 杜 绝 了 重特 大 瓦 斯事故， 但 仍 有 山 西、 黑 龙 江、 河 南、 重庆等 4 个省 直辖市 在 近 两 年发生 了 6 起特 大 瓦斯 事故造成 376 人死亡， 其 中， 河 南 2010 年发生 2 起特 大 煤 与 81 人死亡。224 起重 大 瓦斯 事故 发 瓦斯突出事故， 2010 年 仍 有 河 南、 生在 20 个省 自治 区、 直辖市 ， 贵州、 山 西、 河北和江西发生 8 起重大事故造成 135 人死亡。 150 中 国 安 全 科 学 China Safety Science 学 报 Journal 第 21 卷 2011 年 图 12 Fig． 12 特大瓦斯事故分布情况 Distribution of extraordinary serious gas accidents 4 结 论 管理工作中的突出 问题， 煤矿 企 业 在 加 大 安全 生产 基础建设和科技投 入 的 同 时， 迫切需要强化职工的 安全教育， 促进煤矿安全可持续发展。 3 煤矿重特 大 瓦斯 事故的 发生 造成 了 死亡人 数的急剧增长， 虽 然 近年来 煤矿 重特 大 瓦斯 事故 得 到了有效的抑 制 和 减 少， 但 仍 时 有发生。 煤矿 安全 生产在控制瓦斯事故 总 量 的 同 时， 仍 然 要 努 力预 防 和控制重特大瓦斯事故的发生。 4 国有重点煤矿较好地控制了瓦斯 事故 总 量， 乡镇煤矿瓦斯事故 仍 然 多发， 且 全 国 煤矿 瓦斯 灾害 事故与乡镇煤矿事故的 变 化 呈 现 出 一 致性， 乡镇煤 矿瓦斯事故虽然逐 年 下 降， 但 仍 然 是 瓦斯 灾害防 控 的重点。 5 贵州、 山西、 黑龙江、 湖南、 重 庆、 四 川、 河 南、 云南等是煤矿瓦斯灾害防控的重点省 直辖市 。 6 瓦斯灾害事故的多方面多特征交叉耦合综合 分析将为我国加强煤矿瓦斯治理、 预防与控制瓦斯事 故和促进煤矿安全生产宏观决策提供参考和依据。 长 期 以 来， 煤 炭 在 我国 一 次 能源 生产 和 消 费 结 构中均占 70 左右， 在今后 较 长 时 间内 仍 将 是 主 要 基础能源。由于我国 煤 炭 开 采 的 复 杂 性， 瓦斯 灾害 威胁非常 严重。 通过 对 2001 2010 年 煤矿 瓦斯 事 事故等级、 事故 发生 的 省 自治 区、 直辖 故的 类 型、 市 和煤矿企业类 型 以 及 年 度 变 化等进 行 交 叉 耦 合 综合分析， 获得如下结论。 1 全国煤矿 瓦斯 事故 起数 2003 年是 高峰 期， 此后 连 续 5 年 较 大 幅 度 下 降 ， 到 2008 年后进 入 稳定 期。瓦斯事故死亡人数 2005 年是高峰期， 此后 进 入 快速下降 阶 段。 瓦斯 爆炸 事故 起数 呈 稳定 下 降 趋 势， 煤与瓦斯突出事故起数变化较为平稳， 中毒窒息 事故呈现较大波动性下降。 2 瓦斯爆炸是煤矿瓦斯灾害的主 要 类 型， 且其 比中毒窒息和煤与瓦斯突出事故后果更严重。需要 关注的是中毒窒息 事故 多发， 反 映 了 煤矿基 础 安全 参 考 文 献 ［ 1］ J］ ． 中国安全科学学报， 2009 ， 19 4 67 － 72． 景国勋， 段振伟， 程磊． 瓦斯煤尘爆炸特性及传播规律研究进展［ JING Guoxun，DUAN Zhenwei， CHENG Lei． Research progress in explosion characteristics and spread law of gas and coal dust［ J］ ． China Safety Science Journal， 2009 ， 19 4 67 － 72． J］ ． 中国安全科学学报， 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