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(1)我国煤矿安全生产形势严峻、瓦斯灾害严重

我国大多数煤矿地质条件复杂,且95%以上的矿井为井工开采,煤矿瓦斯、水、火、粉尘等灾害因素多,致灾机理复杂,伴生的灾害事故时有发生,使得煤矿安全生产形势严峻,目前煤矿是工矿企业中事故死亡人数最多的行业,安全状况令人堪忧。2003年全国煤矿发生伤亡事故4143起,死亡6434人;2004年煤矿发生死亡事故3639起,死亡6027人;近期数据表明,我国煤矿平均每年发生重大和重特大事故(一次死亡3人以上)约330起,平均每年死亡2180多人;百万吨死亡率高居不下,2000年~2004年我国煤矿的百万吨死亡率为3~6。与先进采煤国家相比,我们的安全水平差距很大,2000年南非煤矿的百万吨死亡率为0.13,印度为0.42,波兰为0.26,俄罗斯为0.46,2002年美国煤矿百万吨死亡率只有0.025。

煤矿灾害事故中,由于瓦斯赋存条件复杂,含量大,容易造成灾害。因此,瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等重特大事故时有发生。据统计,目前628个国有重点煤矿中,高瓦斯和瓦斯突出矿井占49.2%,煤尘爆炸危险矿井占89.5%,另一方面由于产业结构的调整,煤炭生产正朝着高效集约化的方向发展,矿井开采深度每年以10m,部分矿区以20~50m的速度在增加,瓦斯煤尘爆炸和煤与瓦斯突出等灾害事故表现出许多新的特点,给煤矿安全生产造成极大的困难。在煤矿重特大事故中,瓦斯事故次数占64.9%(每年约219起),死亡人数占72.3%(每年死亡约1580人),而在重特大瓦斯事故中,瓦斯爆炸事故次数占92.9%,死亡人数占94.7%;煤与瓦斯突出事故次数占5.7%,死亡人数占7.7%;其余为瓦斯窒息事故。建国以来,在煤矿一次死亡百人以上的19起特别重大事故中,瓦斯(或有煤尘参与)爆炸事故14起,单一煤尘爆炸事故3起,煤与瓦斯突出事故1起。可见,预防和治理瓦斯灾害成为遏制重特大事故发生的关键。

(2)煤矿瓦斯事故造成了巨大的损失,严重影响了煤炭工业的可持续发展

煤炭在我国的一次消费能源结构中占67%以上,并且在相当长的时期内将一直是我国居支配地位的主要能源。而频繁发生的重大瓦斯灾害事故,不仅造成了巨大的经济损失和生命财产损失,还严重影响了煤炭企业的正常生产及煤炭工业的持续、稳定和健康发展。如2003年8月11~18日,山西省在一周之内连续发生了3起重特大瓦斯事故,省政府为此采取紧急措施,全省除四大国有重点煤矿外一律停产整顿一个月,影响了占全国三分之一的煤炭产量;尤其是2004年9月至2005年2月不到半年时间内,连续发生了河南郑州大平煤矿、陕西铜川陈家山煤矿、辽宁阜新孙家湾煤矿三起死亡百人以上的恶性瓦斯爆炸事故,在经济和生命财产巨大损失的同时,还产生了恶劣的社会影响,严重地损害了我国的国际声誉

煤矿安全是我国工业安全的重中之重。近年来,随着高产高效开采技术的推广应用,矿井生产能力和生产效率普遍提高,安全问题已经成为煤炭行业可持续发展的制约因素,煤矿安全问题成为行业发展必须解决的关键问题,并已引起党和政府的高度重视。煤矿安全问题直接关系着国家经济、社会的可持续发展,对我国实施以人为本、全面建设小康和谐社会的战略布局有重大影响。

(3)煤矿瓦斯灾害治理急需进行技术集成与应用示范

随着我国经济的快速增长,对煤炭的需求量日益增大,煤矿的开采强度也随之加大,矿井瓦斯涌出量剧增。我国煤矿开采深度平均每年以约10m,部分矿区以20~50m的速度向深部延伸,矿井开采深度越深,矿井瓦斯涌出也会增加。因此,瓦斯灾害的预防和治理已成为煤炭工业迫切需要解决的重大技术问题。我国煤矿分布广,开采地质条件千差万别,治理瓦斯的关键技术和技术体系存在很大差异,加上煤矿瓦斯灾害的复杂性,区域经济和技术发展的不平衡,以及煤炭行业体制上局限,要想解决瓦斯灾害这一难题,必须由政府组织强势科研单位和企业等治理瓦斯的科技资源,在国家层面上开展瓦斯治理技术筛选,集成和应用示范,挖掘、优化瓦斯治理技术,推进成果转化,全面提升现有矿井,特别是高瓦斯突出矿井瓦斯灾害隐患的治理技术水平,快速扭转目前重特大瓦斯事故频发的被动局面。

(4)优化集成、应用示范是“九五”、“十五”科技攻关的成功经验

在国家及各部门的支持下,煤矿安全研究机构和高等院校从“六五”到“十五”开展了有关煤矿瓦斯灾害治理方面的科技攻关项目研究,在瓦斯赋存规律、煤与瓦斯突出区域预测、瓦斯涌出预测、瓦斯抽放、煤与瓦斯突出预测预防,瓦斯爆炸防治及瓦斯监测监控等方面取得了一系列重要成果,并在松藻、芙蓉、焦作、北票等突出矿井推广,取得了成功经验。这些技术成果分别在不同的局矿推广应用,如“七五”在松藻等地,“八五”在芙蓉、六枝、焦作等地,“九五”在平顶山、“十五”在淮南。通过科技攻关和应用示范,为试验矿井的安全生产起到了保障作用,并促进了全国煤矿安全生产形势的稳定好转。

“九五”国家科技攻关计划项目“改善煤矿安全状况综合配套和关键技术研究” 针对平顶山矿区煤与瓦斯突出、瓦斯(煤尘)爆炸两大瓦斯灾害的预防和治理开展科技攻关研究,把防治瓦斯煤尘爆炸和防治煤与瓦斯突出成熟的技术应用到这类矿井中,实现了两类灾害治理的技术、装备的集成与配套,建立了瓦斯综合治理示范工程,并以此为契机,深入研究解决了平顶山矿区出现的新的安全技术难题。通过攻关研究,在平顶山煤业集团一矿、五矿、八矿、十矿、十二矿建立了瓦斯综合防治示范矿井,使示范矿区的煤矿安全状况得到了明显的改观。1999年杜绝了重大瓦斯煤尘事故,百万吨死亡率0.053,实现了控制突出次数,杜绝突出伤亡事故的目标,瓦斯超限与1996年相比减少95%。

“十五”国家科技攻关计划课题“矿山重大瓦斯煤尘爆炸事故预防及监控技术研究”在矿井瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价、煤与瓦斯突出的区域预测、煤与瓦斯突出动态预测、瓦斯综合防治和矿井通风系统安全可靠性评价等5个方面共性关键技术取得了突破进展,研究开发了开采保护层瓦斯治理技术、单一松软低透气性煤层(或首采层)瓦斯治理技术、煤与瓦斯突出区域及工作面监测及预测技术等。课题以淮南矿区为示范点进行试验与应用,依靠科技创新,通过成果的试验研究与推广应用,瓦斯抽放量和抽放率明显提高,安全生产状况显著改善,瓦斯伤亡事故和百万吨死亡率大幅度下降,取得了良好的经济和社会效益。

本项目作为面对当前严峻煤矿安全生产形势所采取的应急科技措施,依靠科技创新和科技攻关,依托科研机构和高等院校的科研能力和技术成果,在不同局矿开展有针对性的研究,推广应用先进适用技术,是快速、显著改善矿区安全生产形势的有力手段和重要保障。淮南、平顶山等矿区治理瓦斯的经验为我国煤矿瓦斯治理提供了典范。因此,借鉴这些成功经验,通过对现有技术成果的优化集成、完善提高,使其形成适应各矿区地质特点和开采条件的系列配套技术,依照专家诊断提出的治理方案,进行推广应用和示范,可使我国的煤矿瓦斯防治技术水平跨上一个新的台阶,有效控制重特大事故的发生,显著缓解我国严峻的煤矿安全生产形势。

(5)煤矿瓦斯治理相关技术标准的完善与制定是建立我国煤矿瓦斯防治技术长效机制的必要条件

我国煤矿伤亡事故多,重特大恶性事故频繁发生,除了煤矿管理不严和总体技术水平不高外,技术标准跟不上生产条件变化,技术和管理规范不到位、可操作性不强,覆盖不了整个行业安全生产全过程也是造成煤矿安全技术基础薄弱的原因之一。因此有必要加强煤矿安全生产标准的制、修订工作,特别是与煤矿瓦斯治理相关的技术标准,使煤矿的安全管理和技术措施更加规范化和具有可操作性,规范企业的安全生产活动,提高瓦斯治理的技术水平和管理水平,遏制灾害事故的发生。规范与标准的制修订,也将为《煤矿安全规程》和《煤矿安全监察条例》等法规贯彻执行提供有力技术支撑。只有在煤矿安全工作中全面贯彻执行标准,才能最终建立我国煤矿瓦斯治理技术长效防治体系。