淺析煤礦與非煤礦山安全事故
淺析煤炭與非煤礦山安全02manbetx.com
謝小平1,馬元軍2
(1中國礦業大學礦業學院，江蘇徐州221008；2中南大學資源與安全工程學院，
湖南長沙410000)
E-mail:ZS11020072@163.com
摘 要：礦產資源是國家經濟發展的命脈，而當今煤礦與非煤礦山安全02manbetx.com
頻頻發生，對我國經濟長期穩定的發展已造成了很大影響。如何才能減少礦山安全02manbetx.com
的發生，這已是礦山企業生產發展的重中之重。本文從目前煤礦和非煤礦山發生的主要災害的統計出發，03manbetx
了當前礦山安全02manbetx.com
發生的主要類型和機理。通過對煤礦和非煤礦山主要安全事故的03manbetx
，進而提出幾點礦山安全生產和管理的建議。
關鍵詞：煤礦；非煤礦山；安全；事故；管理
Analysis of coal mine and non-coal mine safety accidents
Xie Xiao Ping
1.school of mines,China university of mining & technology,jiangsu xuzhou(221008);
2.school of Resources and safety Engineering ,Central south university,hunan Changsha(410000)
Abstract:Mineral resources are the lifeblood for the development of national economy, but the safety accidents occurred frequently in coal mines and non-coal mines nowadays, which have a great influence on the long-term stable development of our country’s economy. It has been the focus of the production and development of mine enterpriseshow to reduce the mine safety accidents. According to the main statistics of the current coal mine and non-mine disaster, this article analyses the main types and principles of the current mine safety accidents. Through the analysis of the main safety accidents in coal mine and non-coal mine, some advices about the safety production and management in mine are put forward.
Keyword:coal mine, others mine, safety, accident, management
0引言
礦產資源是國家經濟發展的基礎，礦山企業發展的快慢，將直接關係到國計民生。但隨著經濟的快速發展，對資源的需求已嚴重供不應求。一些礦山企業一味的追求產量以滿足市場的需求，而對安全管理不夠重視，導致礦山安全事故頻頻發生。雖然近年來國家已製定了許多相應的政策和法規，對礦山安全事故的發生起到了一定限製作用，但就目前的形式來講仍然不容樂觀，據統計2010年全國非煤礦山共發生生產安全事故1009起、死亡1271人，截止今年1至9月，全國煤礦共發生死亡事故892起、死亡1419人
1礦山安全事故
1.1煤礦安全事故
要03manbetx
煤礦安全事故頻頻發生而造成群死群傷的原因，首先應該由煤的成因說起。煤是由遠古植物遺體堆積和地殼沉降，經曆一係列的演變而成。經過若幹年岩層的沉積，形成含有煤層的一組大致連續沉積的沉積岩，在成因上有密切聯係，簡稱煤係。它在空間上呈現出成層現象，一般都是水平或近水平的，在一定範圍內是大致連續完整的，受地殼運動的影響，可能使其岩層的形狀和產狀發生一定的變化。含煤岩係主要由各種程度的砂岩、泥岩、煤、碳岩、礫岩等沉積岩組成。
由於煤形成的特殊性使得煤礦安全事故也有自身的特殊性，煤礦主要災害有瓦斯、煤塵爆炸、煤和瓦斯突出、火災、水災、頂板冒落等六大類，通常發生在煤礦中大型的群死群傷事故都出自這六大類。
（1）煤礦瓦斯事故
在煤礦開采行業中，一提到瓦斯這詞，不禁讓人怛然失色。瓦斯事故是煤炭礦山開采中特有的，是煤礦企業中造成群死群傷事故中最嚴重的一種安全事故。瓦斯是成煤過程中形成的伴生產物，主要成分是易燃易爆的甲烷，在煤層中以遊離狀態或吸附狀態存在。隨著煤層的開采或煤（岩）巷道的掘進，煤層受到破壞和采掘的影響，使得貯存在媒體中的瓦斯離開媒體而湧入采掘空間。當在短時間內瓦斯突然大量地湧出，即可能發生瓦斯突出事故；若在噴出過程中伴有煤粉、煤塊或岩石，則可能發生煤（岩）與瓦斯突出；隨著采掘工作麵湧出瓦斯的積聚，當其濃度達到5%~16%時，便可能發生瓦斯爆炸
瓦斯爆炸必須同時具備三個條件：①瓦斯濃度達到爆炸範圍5%~16%；②一定溫度的引火源；③含有瓦斯的混合氣體中氧氣的濃度大於12%
（2）煤礦粉塵災害
煤礦粉塵是煤礦生產過程中隨著煤、岩被破碎而產生的煤、岩石和其它物質的細微顆粒的總稱，主要包括煤塵和岩塵。煤礦生產的主要環節如采煤、掘進、運輸、提升等工序都不同程度產生粉塵，煤礦粉塵主要危害在於塵肺病和煤塵爆炸。煤塵爆炸必須同時具備三個條：①煤塵本身具有爆炸性；②著火源；③空氣中的氧氣濃度。
（3）煤礦火災
煤礦在開采過程中發生火災主要分為內因火災和外因火災。①外因火災是煤礦和非煤礦山中都常發生的，以電纜線短路、機電設備長期負荷或高溫環境下工作形成外部熱源進而引發火災為主；②內因火災包括煤的自然和煤中包含的可燃物的自然，其中以煤的自然為主，煤的自然主要是由煤炭自身的特殊性決定的，煤主要由碳、氫、氧、氮、硫五種元素組成，具有很強的氧化性和自然性。一般說來，煤層的自燃性隨煤炭變質程度的減低而增高，通常褐煤易於自燃，煙煤中長焰煤危險性最大，貧煤及揮發份含量在12%以下的無煙煤難以自燃。煤的自然主要是在開采過程中，煤自身氧化放熱導致煤自然而引起火災，火災可能進一步伴隨瓦斯、煤塵爆炸擴大災情。
（4）煤礦水災
水災是煤礦與非煤礦山地下開采過程中都常常遇到的災害，但煤礦也有自身的一些特點。煤礦水災主要有自然條件下的水災和人為條件下的水災兩種：①自然條件的水災主要是自然條件形成地層裂隙、斷裂帶、岩溶等通道與采掘空間連通，導致采掘空間出現大量湧水。季節性礦井水災就是礦山開采過程中常見的自然條件下的水災，主要發生在我國的東部和南部地區。當雨季來臨時，隨著降雨大量增加，水源通過自然條件形成的通道大量湧入采掘空間，致使礦井湧水急劇增大，如果沒有預先有效的應急措施便可能發生水災。②人為條件下的水災主要有兩種：一種是受采掘工程的影響破壞了煤岩的原始結構，形成導水裂隙，使得地表水體、上覆含水層中的水體或底板承壓水大量湧入采掘麵導致水災。例如在煤礦開采中常采用全部跨落法處理采空區，隨著工作麵不斷向前推進，直接頂周期性的跨落在采空區，基本頂初次來後也呈現周期性的來壓現象。在此過程中煤層被采出使其上覆岩層和底板岩層的原岩應力遭到破壞，待上覆岩層穩定後，上覆岩層移動、變形、破壞可分為三個帶
圖1上覆岩層移動、變形和破壞分帶示意圖
1—跨落帶；2—裂縫帶；3—彎曲帶
（5）頂板冒落
頂板冒落事故是煤礦和非煤礦山中最常發生的事故，其造成的死亡人數幾乎占全部事故死亡人數的三分之一。相比與非煤礦山，煤礦由於自身的成礦和回采特點而使其頂板冒落的原因更加複雜，更加難以控製和預防。煤礦中含煤岩係是一組沉積岩，各分層之間的粘滯力和摩擦力比較小，易出現片狀、層狀冒落；含煤層的鄰近岩層主要是炭質頁岩、泥質頁岩、頁岩、砂頁岩、粉砂岩等軟弱岩層，這些方麵都給巷道和采煤工作麵頂板管理和維護帶來很大的困難。針對頂板管理的問題我國的專家和學者做了大量的研究和探討，其中錢鳴高院士針對煤礦采場頂板活動的規則提出的“砌體梁”力學模型，此假說結合現場觀測和生產實踐的驗證已得到公認，這對我國煤礦采場頂板控製起了重要的作用。
頂板事故發生的原因有很多，其根本原因是煤層在開采過程中破壞了煤岩的原岩應力結構，形成礦山壓力的活動。頂板事故主要包括采場頂板事故和巷道頂板事故，具體03manbetx
其主要原因有：①選擇的架型或支護方式與圍岩條件不適應；②支架工作參數不合理；③沒有做好臨時支護或支護不及時，導致暴露麵積過大；④采礦方法或掘進方式不合理；⑤地質構造複雜情況，遇地質構造破壞帶沒有采取有效的措施；⑥頂板的監測和預防措施不到位；⑦作業人員違章操作等。
采煤工作麵頂板事故死亡人數95%以上是發生在使用單體支柱的工作麵，主要是因為單體支柱支撐力有限、整體性不強。一般隨著采煤工作麵的推進直接頂初次跨落、老頂初次來壓、老頂周期來壓、移柱、回柱或遇到斷層的時候極易發生冒頂，如果支架初撐力、工作阻力或可縮量不足將導致采場頂板事故。隨著采場液壓自移支架的推廣，單體支柱和金屬摩擦支柱逐漸被代替，采場頂板事故將得到大大改善；在巷道內大力推廣U形鋼可縮支架支護，在掘進巷道內選擇臨時液壓支架臨時支護，將對巷道頂板事故的控製產生重要的影響。
2.2非煤礦山安全事故
非煤礦山主要是指開采金屬礦石、放射性礦石以及作為石油化工原料、建築材料、輔助原料、耐火材料及其他非金屬礦物(煤炭除外)的礦山。非煤礦山雖然無瓦斯爆炸的危險，但非煤礦山傷亡事故總量過大，重大、特大事故多發的勢頭還沒有得到有效遏製。由於社會對礦產資源需求的不斷增長，露天轉地下開采已成為一種趨勢，並且開采的深度不斷增加，導致地下開采事故頻繁，由此帶來的災害問題越來越嚴重
根據國家安全生產監督管理總局年度統計的2010年，在發生的43起較大事故中，地下礦山發生30起，死亡130人，分別占較大事故的69.8%和72.6%
（1）中毒窒息
根據金屬礦山生產工藝特點，引起中毒窒息的主要原因為爆破後產生的炮煙其他有毒煙塵。其他有毒煙塵，如：礦體氧化後形成的硫化物與空氣的混合物，井巷中存在的有毒氣體，火災後產生的有毒氣體。其中炮煙是造成人員中毒的主要原因。造成人員窒息、中毒的原因有：①違章作業，如放炮後通風時間不足就進入工作麵作業，人員沒撤離到有效的安全區域；②通風設計不合理，炮煙沒有得到有效的排除或者稀釋，通風時間過短等；③警戒標誌不合理或者沒有，使人誤入長期通風不暢的盲井、硐室或者盲巷；④出現意外情況，如突發火災，煙塵通風不暢，使人員窒息
（2）坍塌
金屬礦床地下開采，由於礦體被大麵積采空，空區未及時充填或者所留礦的礦柱尺寸偏小，易導致礦層上部的岩層失去支撐隨之產生彎曲、塌落。岩層分化強烈，礦山采礦長期爆破震動的疲勞效應，以及降水和礦區選礦廢水下滲降低岩石的強度都可能導致礦區坍塌，當然部分認為因素也可能導致坍塌事故的產生，礦房超寬，超高開挖，礦區無序開采，一味追求產量也可能導致礦區暴露麵積過大，得不到及時的處理，使采空區頂板大麵積坍塌，造成嚴重的災害。
（3）冒頂片幫
冒頂片幫是指礦井、隧道開挖、襯砌過程中因開挖或支護不當，頂部或側壁大麵積垮塌造成傷害的事故。冒頂片幫是采礦作業中最常見的事故，其主要原因有：①采礦方法選擇不合理，頂板管理方法不當，導致頂板暴露麵積過大，時間過長②作業人員疏忽，對巷道周邊的浮石處理不及時；③巷道或者采區有斷層，裂隙等造成岩石破裂不穩固。
（4）爆炸、車輛傷害、高處墜物
造成爆破、車輛傷害、高處墜物最主要的原因是管理不當，疏於職守，但是這些災害在礦山中且時有發生，這就需要我們對井下的工人、技術人員加強職業道德教育，以減小此類災害的發生。
3安全管理的對策
隨著我國提出科學發展觀的思想，以人為本的理念逐漸深入人心，人們的生活在不斷改善的同時，對於安全也提出了更高的要求。加強礦山的安全管理當然刻不容緩，不斷提高安全管理水平保障煤礦安全生產和職工人身安全，防止02manbetx.com
的發生。具體對策有：①必須嚴格遵守《煤炭法》、《礦山安全法》、《煤礦安全監察條例》和《煤礦01manbetx
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》等法律法規的有關規定，嚴懲違規開采作業；②煤礦企業必須建立、健全各級領導安全生產責任製、崗位人員安全生產責任製。③不斷加強職工的安全教育，強化安全意識；④不斷提高職工的專業技術素質；⑤以相關法律法規為基礎製定出適宜的安全管理製度，切實做到獎懲製度的管理；⑥不斷加大安全管理資金投入；⑦不斷提高機電設備的技術改造；⑧建立完善的監控係統和檢修體係；⑨不斷提高礦山的信息化和智能化。
4結語
鑒於當今礦山事故頻頻發生，特別是煤礦安全問題，本文對煤礦和非煤礦安全事故做了大概的分析，探討了安全管理的對策。今年是我國“十二五”開局之年，也是煤炭工業加快轉變發展方式、調整優化產業結構的關鍵時期。堅持以科學發展觀為統領，堅持以人為本、安全第一、環境友好的發展理念，加快推進煤炭工業發展方式轉變；嚴格遵守《煤礦01manbetx
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》和相關法律法規的規定，自覺堅持“安全第一，預防為主”的方針，不斷減少礦山安全事故，減少經濟損失。
參考文獻
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