为掌握世界主要产煤国煤矿安全发展规律,进一步提高中国煤矿安全生产水平,总结归纳了国外主要产煤国家煤矿安全发展历程,研究得出世界主要产煤国家煤矿安全生产全周期规律模型,以及国外主要产煤国家煤矿安全水平分布,对比分析得出中国煤矿安全发展所处阶段及对中国煤矿安全发展的启示。研究表明,世界主要产煤国家煤炭工业经历了稳步发展、快速增长、峰值平台等过程且大都进入成熟发展阶段,煤矿安全生产状况都得到不同程度改善,英国、美国、澳大利亚、德国等国家煤炭产业起步早,经历了相对完整的煤矿安全发展历程,采矿业已成为英国、澳大利亚等国家最安全的行业之一。中国煤矿安全生产已实现由事故多发频发向安全生产形势总体稳定好转的历史性跨越,通过增加露天开采比重、提高产能集中度、提升煤矿开采科技水平、强化煤矿安全管理,将大幅提升中国煤矿本质安全水平,推动煤矿安全生产向“近零期”迈进。
关键词 世界主要产煤国;煤炭工业发展阶段;煤矿安全发展历程;煤矿安全生产全周期规律;煤矿本质安全水平
煤炭在世界一次能源消费结构中的比重一直保持在25%以上,位居第二,2023年该比重为26.5%[1]。煤矿安全生产与煤炭工业发展阶段密切相关,世界主要产煤国家煤炭工业经历了稳步发展、快速增长、峰值平台等过程并大都进入到成熟发展阶段,煤矿安全生产状况都得到不同程度改善,英国、澳大利亚等国家采矿业已成为最安全的行业之一;英国、美国、澳大利亚、德国等国家煤炭产业起步早,从早期的事故“易发多发”演变至目前的“少发不发”,经历了相对完整的煤矿安全发展历程。中国煤矿安全生产已实现由事故多发频发向安全生产形势总体稳定好转的历史性跨越,通过研究总结世界主要产煤国家的煤矿安全全周期规律特点,对持续提升中国煤矿安全发展水平具有重要的启示。
1 世界主要产煤国家煤炭工业发展阶段特征
1.1 世界主要产煤国家煤炭工业全生命周期发展规律
有关研究表明,煤炭工业全生命周期可以分为5个阶段[2]:第一阶段是稳步发展期,主要特征是煤炭产量缓慢增加;第二阶段是快速增长期,主要特征是煤炭产量快速增加;第三阶段是峰值平台期,主要特征是煤炭产量高位波动;第四阶段是快速下降期,主要特征是煤炭产量快速减少;第五阶段是缓慢下降期,主要特征是煤炭产量缓慢减少。世界主要产煤国家煤炭工业全生命周期发展规律如图1所示。

图1 世界主要产煤国家煤炭工业全生命周期发展规律
1.2 世界主要产煤国家煤炭工业发展阶段
基于对煤炭工业全生命周期规律的认识,研究分析1800-2023年世界主要产煤国家煤炭产量数据,确定了当前世界主要产煤国家煤炭工业所处的发展阶段。总体来看,英国处于缓慢下降期的逐渐退出阶段,德国和波兰处于缓慢下降期;美国、澳大利亚、俄罗斯、南非、中国等国家处于峰值平台期;印度处于快速增长期[2]。
1.2.1 英国煤炭工业生命周期及所处阶段
英国经历了完整的煤炭工业生命周期,目前每年仅有数十万吨煤炭产量,正在退出煤炭生产[1-5]。1800-2023年英国煤炭产量变化如图2所示,其煤炭工业发展分成5个时期:1800-1830年煤炭产量不足20 Mt/a的稳步增长期;1831-1900年的煤炭产量快速增长期,达到200 Mt/a以上;1901-1960年,煤炭产量在200~300 Mt/a的高位波动期;1961-2000年快速下降期,煤炭产量由200 Mt/a快速下降到30 Mt/a左右;2001-2023年缓慢下降期的退出阶段,煤炭产量由30 Mt/a缓慢下降到0.5 Mt/a。

图2 1800-2023年英国煤炭产量变化
1.2.2 美国、澳大利亚等国家煤炭工业生命周期及所处阶段
美国、澳大利亚、俄罗斯、南非、中国等国家处于煤炭工业的峰值平台期,但所处阶段不同[1-5],各国煤炭产量变化情况如图3和图4所示。美国煤炭工业1870-1918年期间产量快速增长了约20倍,1918年产量达到615.8 Mt,1919年之后进入峰值平台期,1919-1957年煤炭生产处于峰值平台期低位阶段,产量从1919年的502.8 Mt减少到1957年的464.1 Mt,1958-2023年煤炭生产处于峰值平台高位阶段,产量从1958年的380.9 Mt增加到2023年的526.5 Mt;澳大利亚煤炭产量在1959-1989年间增长了10倍,1989年达到204.5 Mt,1990-2023年煤炭生产处于峰值平台期,产量从1990年的200.2 Mt增长到2023年的455.8 Mt;南非目前处于峰值平台期的高位阶段;苏联解体后,俄罗斯经过煤炭工业改革,煤炭产量恢复到峰值平台期;1975年前,中国煤炭生产处于稳步增长期,1976-2005年处于快速增长期,2006-2023年处于峰值平台期的高位阶段。

图3 1870-2023年美国、澳大利亚、俄罗斯、南非煤炭产量变化
注:俄罗斯煤炭产量中1991年及以前为苏联煤炭产量,1992年及以后为俄罗斯煤炭产量。

图4 1907-2023年中国煤炭产量变化
1.2.3 德国、波兰、印度煤炭工业生命周期及所处阶段
德国煤炭产量由20世纪80年代中后期的高点521.6 Mt下降到2023年的102.3 Mt,波兰煤炭产量由20世纪80年代中后期的高点266.2 Mt下降到2023年的88.7 Mt,均进入到缓慢下降期;印度煤炭生产1955-2008年为稳步发展期,期间产量增长了约11倍,2009-2023年达到快速增长期,产量从2009年的526.2 Mt增长到2023年的1 010.9 Mt[1-5],如图5所示。

图5 1946-2023年德国、波兰、印度煤炭产量变化
2 国外主要产煤国家煤矿安全发展历程
英国、澳大利亚和德国煤矿安全生产已进入“近零死亡”或基本实现“零死亡”,美国、南非、俄罗斯煤矿安全生产处于事故低位稳定期或事故低位平台期等,波兰、印度煤矿安全生产处于事故波动下降期阶段。
2.1 英国、澳大利亚、德国煤矿安全发展历程
2.1.1 英国煤矿安全发展历程
英国煤矿安全发展经历了事故高峰运行期、事故稳定下降期、事故低位平台期、“近零死亡”期4个阶段。1874-2023年英国煤矿安全生产发展规律如图6所示。机械化的普及、煤矿的关闭和安全管理的加强,是英国煤矿生产安全事故常年保持低位运行的重要原因[1-7]。

图6 1874-2023年英国煤矿安全生产发展规律
(1)事故高峰运行期(19世纪中叶-1918年)。英国煤炭产业发展较早,该阶段已发展至鼎盛时期,1850年英国颁布了第一部煤矿安全法规《煤矿监察法》,包括设立安全管理员、用电安全及救护措施等。为保证煤炭供应,煤矿数量增多,从业人员迅速增加,生产秩序与安全管理混乱、生产工艺方式落后。1910年煤矿事故死亡人数达到最高的1 818人,百万吨死亡率为6.77,千人死亡率为1.69;最大的事故是1913年尤尼萨瓦尔煤矿瓦斯爆炸,导致439人死亡。
(2)事故稳定下降期(1919-1969年)。1930年和1936年,英国分别颁布《采煤业卡特尔法案》和《采煤业强制合并法案》,推动采煤业合并改组,关闭大量不经济矿井,煤炭产量逐年下降;1946年实行煤矿国有化,颁布《煤炭工业国有化法》并成立国家煤炭管理局;1954年颁布《矿山与采石场法》,对矿山安全管理做出了严格规定;同年,装备了世界第一个综合机械化长壁工作面,促进了煤炭生产集中化、机械化发展,安全状况持续好转;1956年发生伦敦烟雾事件,促使能源结构转变,煤炭产业被进一步压缩。1969年英国煤矿事故死亡人数、百万吨死亡率分别比1919年降低90.3%和85.5%。
(3)事故低位平台期(1970-1998年)。20世纪70年代煤矿生产集中化、采煤机械化大幅提高,安全作业环境明显改善。先后颁布有关矿山健康与安全的法令达50多件,主要有1974年的《职业安全健康法》、1992年的《健康安全管理法》、1993年适用于煤矿和非煤矿山的《矿山安全与健康法规》;同时,成立了职业安全与健康局和英国健康与安全委员会,主要负责包括煤矿在内的矿山、采石场和油田生产在内的各行业相关的健康与安全监管工作。1970年开始煤矿事故死亡人数降至100人以内,90年代开始降至10人以内,1997、1998年均为4人,百万吨死亡率由1970年的0.56降至1998年的0.1,千人死亡率始终保持在0.2~0.3之间。
(4)“近零死亡”期(1999年至今)。北海油田开发供应了大量相对廉价的石油和天然气,煤矿逐年减产,工人数量大幅减少,煤矿安全法规标准体系和管理体制日益成熟,煤矿科技不断发展;在多个方面推动下,煤矿生产安全水平进入“零死亡”时期。1999-2023年,有14个年度实现了“零死亡”目标、6个年度仅死亡1人,煤矿安全安全工作重心已转向职业健康防护。
2.1.2 澳大利亚煤矿安全发展历程
澳大利亚煤矿安全发展经历了事故快速上升及高峰运行期、事故快速下降期、事故稳定波动期、事故低位运行及平台期、基本实现“零死亡”时期5个阶段。煤炭资源赋存条件优越、露天开采比重达80%以上、实施严格的煤矿安全管理是澳大利亚煤炭开采成为最安全的行业之一的重要原因[1-5,7-8]。
(1)事故快速上升及高峰运行期(1887-1926年)。该时期澳大利亚共发生5次死亡10人以上重大事故、3次死亡70人以上重特大事故,爆炸事故是主要危害。该时期澳大利亚能源消费主要依赖煤炭,煤炭产量增长了近4倍,煤炭生产主要依赖于劳动力的配置;1917-1926年煤炭开采就业人数增加了23%,死亡人数增加了近48%。
(2)事故快速下降期(1927-1936年)。该时期澳大利亚经济大萧条,煤炭需求降低、煤炭产量减少了1/3以上;新南威尔士州和昆士兰州分别制修订了《煤矿管理法》《煤炭开采法》,增加了通风、炸药、煤尘、安全灯的使用等规定,制定了矿用炸药许可标准等;煤矿事故死亡人数从1917-1926年的346人下降到1927-1936年的192人,降幅达80.21%;同期,煤矿事故千人死亡率从1.30下降到0.88。
(3)事故稳定波动期(1937-1976年)。1937-1966年,煤炭生产基本保持稳定,煤矿数量和就业人数都有所减少;煤矿事故死亡人数从1937-1946年的222下降到1957-1966年的146人;1961-1976年日本经济发展迅速,从澳大利亚煤炭进口量激增,澳大利亚煤炭产量增幅达225.92%,但产量大幅增长的同时发生了2次10人以上瓦斯煤尘爆炸事故,导致煤矿事故死亡人数上升到172人。
(4)事故低位运行及平台期(1977-1996年)。该时期澳大利亚煤炭产量增长190.83%,露天煤矿产量增长310.97%、所占比重从50.85%提高到71.86%;井工煤矿发生5次爆炸事故、露天煤矿未发生较大事故;1994年8月7日昆士兰州莫拉2号井工矿发生死亡11人的爆炸事故,州政府在修订的矿山安全与健康法律法规中纳入了此次事故调查后提出的建议;1996年死亡人数降至2人,百万吨死亡率降至0.008,分别下降84.6%和84.0%。
(5)基本实现“零死亡”时期(1997-2022年)。该时期澳大利亚煤矿事故死亡人数控制在个位数,有10个年度实现了“零死亡”,2020-2022年连续3年未发生死亡事故。
2.1.3 德国煤矿安全发展历程
德国煤炭生产规模逐年降低,煤矿生产逐渐进入“零死亡”阶段。二战后德国煤炭生产快速恢复,露天煤矿开采褐煤、井工煤矿开采硬煤,到20世纪80年代煤炭产量连续增加、年产量基本在4亿t以上,1985年露天煤矿产量占比提高到84.1%、煤炭总产量达到最高点的514.72 Mt,煤炭成为当时德国最重要的能源消费来源;20世纪90年代以后,硬煤煤矿基本已是老矿,1992年硬煤矿井平均开采深度是928 m,一些煤矿已达1 440 m,煤矿安全生产难度加大;随着时间的推移,德国能源供应呈现多样性,开始逐步关闭井工煤矿,井工煤矿数量不断减少,至2019年完全关闭退出井工煤矿;1990年德国煤炭总产量开始下降,2022年下降到131.0 Mt,褐煤开采一直保持较高的安全生产水平,2005年达到煤矿生产“零死亡”水平,目前煤炭行业已成为德国最安全的工业行业之一[1-5,7,9]。
2.2 美国、南非、俄罗斯煤矿安全发展历程
2.2.1 美国煤矿安全发展历程
美国煤矿安全发展经历了事故快速增长期、事故高峰运行期、事故稳定下降期、事故低位稳定期4个阶段。1870-2023年美国煤矿安全生产发展规律如图7所示。立法及煤矿安全监管的有效性和持续性、西部大型露天矿的建设、煤炭生产集中度的提高等是美国煤矿安全生产达到事故低位稳定期的重要原因[1-5,10]。

图7 1870-2023年美国煤矿安全生产发展规律
(1)事故快速增长期(1870-1900年)。19世纪60年代南北战争结束后,在军工生产、钢铁工业、铁路兴建以及燃煤电厂推动下,美国煤炭工业迅速发展,雇员人数和煤炭产量快速增长。1891年美国国会通过了《矿山安全管理条例》,是历史上第一部针对矿山安全的联邦法令,适用于国内煤矿。1900年美国进入工业化初级阶段,煤炭在一次能源生产中所占比重达95%以上;煤矿事故死亡人数增长了6倍多,由1870年的211人迅速增长为1900年的1 489人。
(2)事故高峰运行期(1901-1930年)。20世纪以后美国逐步进入工业化中级阶段,煤矿雇员、煤炭产量持续增加,煤矿事故次数、死亡人数等均处于历史最高时期。该时期煤矿事故共造成71 160人死亡、平均每年死亡2 372人;平均百万吨死亡率达5.087,平均千人死亡率为3.32;共发生死亡30人以上的事故64起、共死亡6 057人,分别占1900年以来特别重大事故总起数和人数的77.1%和83.4%。该时期煤矿安全生产形势异常严峻。
(3)事故稳定下降期(1931-1970年)。20世纪20年代中期开始,美国经济进入较发达阶段,随着煤矿生产技术水平和机械化水平的提高,煤矿雇员人数、事故死亡人数和千人死亡率均呈快速下降趋势。1952年《联邦煤矿安全法》颁布实施,1969年《联邦煤矿健康与安全法》生效。同时西部大型露天矿加快建设,煤炭生产集中度得以大幅提高。1970年煤矿事故死亡人数比1930年的2 063人降低87.4%,百万吨死亡率比1930年的4.23降低88.9%,千人死亡率比1930年3.2降低41.9%;发生煤矿特别重大事故18起、死亡1 078人,分别占1900年以来特别重大事故总起数和人数的21.68%和14.85%,煤矿安全生产形势得到扭转并持续稳定向好。
(4)事故低位稳定期(1970年至今)。1970年经济社会发展进入后工业化阶段,1977年《联邦矿山安全与健康法》出台,联邦矿山安全与健康监察局成立,保证了煤矿安全监管的有效性和持续性,矿山安全管理水平不断提高。联邦政府每年拨款6 000万美元用于采矿安全技术研发,煤矿信息化、机械化得到迅速提高。1971年煤矿死亡人数、百万吨死亡率、千人死亡率分别为181人、0.35、1.44,2023年分别降至9人、0.02、0.22,降幅分别达95.0%、94.2%、84.7%。煤矿安全生产发生根本改观,正在朝“零死亡”目标迈进。
2.2.2 南非煤矿安全发展历程
南非煤矿安全发展经历了事故高峰运行期、事故持续下降期、事故低位平台期3个阶段。立法与严格执法、提高露天开采比重和生产集中度等是南非煤矿安全发展进入低位平台期的重要因素[1-5]。
(1)事故高峰运行期(20世纪50年代至1983年)。煤矿事故频繁发生,20世纪50年代,每年事故死亡人数在1 000人以上;单次死亡100人以上事故超过100起,其中瓦斯爆炸是重特大事故的主要诱因。
(2)事故持续下降期(1984-2003年)。1996年颁布《矿山健康与安全法》,建立起由政府部门(南非能源矿业部)、矿主、矿山雇员三方组成的“矿山健康和安全委员会”,确保《矿山健康和安全法》的执行;大力发展露天开采,露天煤炭产量占比提高到2003年的50%以上;建立煤矿瓦斯治理实验室,加大瓦斯监控力度;推广先进的管理方法和技术,提高生产集中度等。2003年煤矿事故死亡人数、百万吨死亡率和千人死亡率分别比1984年下降89.4%、93.3%、62.5%。
(3)事故低位平台期(2004年至今)。与2003年相比,露天煤炭产量占比提高到2023年的79.7%、增加了29.7个百分点;重特大事故得到基本遏制,死亡人数从1984-2003年的平均20人以内降至2004年至今的平均10人以内,百万吨死亡率由1984-2003年的平均0.10降至2004年至今的平均0.03,煤矿安全生产达到历史最好水平,正逐步向“零死亡”迈进。
2.2.3 俄罗斯煤矿安全发展历程
俄罗斯煤矿安全发展经历了事故反复期、事故波动下降期、事故较稳定下降期3个阶段。立法与改革、提高采掘机械化水平、发展露天开采是俄罗斯煤矿安全生产进入稳定阶段的重要原因[1-5,11]。
(1)事故反复期(1950-1991年)。该阶段是苏联时期,成立了国家矿山监察委员会和煤炭工业部安全技术司,煤矿进行开采装备更新、提高采掘机械化水平,1986年颁布《煤矿安全规程》等;同时,大力发展露天开采,1985年露天煤炭产量占比超过50%;1972年煤矿百万吨死亡率降低到1.00,是当时世界上的较好水平;1989年曾降到0.89,之后由于煤矿企业管理混乱,1990年百万吨死亡率反弹到1.00。
(2)事故波动下降期(1992-2016年)。苏联解体后,1993年俄罗斯实施煤炭工业改革计划,颁布《煤矿劳动保护法》,关闭严重亏损、开采条件恶劣煤矿,引入先进技术装备;2010年引入煤矿自动化生产管理系统、气体分析保护系统等,百万吨死亡率下降到2014年的0.07;2016 年由于井工煤矿瓦斯爆炸事故,百万吨死亡率上升至0.14。
(3)事故较稳定下降期(2017年以来)。2021年露天煤炭产量占比提高到将近80%,井工煤矿事故发生率进一步降低,除了2021年之外,2017-2022年煤矿百万吨死亡率均保持在0.05以下,进入到比较稳定的下降阶段。
2.3 波兰、印度煤矿安全发展历程
2.3.1 波兰煤矿安全发展历程
波兰煤矿安全发展经历了事故高发期、事故快速下降期、事故缓慢下降期、事故波动下降期4个阶段。1946-2022年波兰煤矿安全生产发展规律如图8所示。加强安全监管、提高机械化水平和露天开采比重、优化劳动组织等是波兰煤矿事故下降的重要因素[1-5,12]。

图8 1946-2022年波兰煤矿安全生产发展规律
(1)事故高发期(1946-1954年)。1946之前是波兰煤矿事故上升阶段,其中,1928-1937年波兰煤矿生产技术落后,百万吨死亡率平均为5.00,1946年煤矿事故高发,死亡人数为430人、百万吨死亡率创最高记录9.09;1946-1950年,波兰急于二战后的重建,扩大煤炭生产,煤矿事故严重多发,百万吨死亡率平均5.95;1954年事故死亡人数592人、百万吨死亡率6.46,均处于历史高位。
(2)事故快速下降期(1954-1989年)。1954年波兰将国家最高矿山监察局由矿业部下属机构升格为部长会议直属机构;1978年修订《采矿法》并正式纳入国家法律范畴;采用先进安全技术和劳动组织,机械化程度从1969年的71.56%提升到1989年的91.94%,露天煤矿开采比重也逐渐提高到30%;百万吨死亡率分别下降到1960年的 2.10、1970年的1.13和1980年的0.66,20世纪80年代基本保持在0.50~0.70之间。
(3)事故缓速下降期(1989-2010年)。20世纪90年代波兰开展煤炭工业改革,集中关闭经营效益差、安全条件不达标的煤矿,减少煤矿从业人员;1995年颁布《地质与采矿法》,强化安全监管,保障矿工安全健康;21世纪初通过《2004-2006年重组硬煤采矿业和2007-2010年战略》等法案,进一步提高煤炭行业技术装备水平,大力推行机械化开采,提高从业人员的专业素质和工作技能;20世纪90年代以来,煤矿百万吨死亡率降低到 0.5 以下,硬煤矿井事故死亡人数下降至2010年的15人;但2006年和2009年井工煤矿发生了多起10人以上瓦斯爆炸事故。
(4)事故波动下降期(2010-2022年)。2010-2022年,露天开采比重提高到约45%,煤矿生产死亡人数多数年份处于历史最低位、控制在20人以下,百万吨死亡率也有效控制在0.2以内,2016-2022年露天煤矿连续7年实现了零死亡;2022年井工煤矿事故死亡17人,百万吨死亡率为0.192。
2.3.2 印度煤矿安全发展历程
印度煤矿安全发展经历了快速上升期、高位反复期、缓慢下降期、波动下降期4个阶段。立法和加强监管、提高机械化水平和露天规模是印度煤矿事故下降的重要因素[1-5,13]。
(1)快速上升期(1947-1970年)。该时期是印度建国初期,经济发展对煤炭需求较高,先后出台1952年的《矿山法》、1955年的《矿山条例》和1957年的《煤矿条例》等多部法律规范煤矿安全生产,但当时煤矿生产装备和设备落后,安全技术水平较差,事故多发频发。1961年煤炭产量56 Mt,事故死亡268人,百万吨死亡率4.81。
(2)高位反复期(1971-1980年)。20世纪70年代初,印度煤矿虽然实现了国有化,产能集中度不断提升,但由于煤矿安全管理水平有限,煤炭产量迅速增长导致煤矿事故高发;1974年发布《煤矿(保护和开发)法》,目的是进一步提升煤矿安全管理能力。1975年生产煤炭99.69 Mt,死亡664人,百万吨死亡率6.66。
(3)缓慢下降期(1981-2010年)。通过加强煤矿安全监管和提高露天开采规模,在产量增长的情况下煤矿事故死亡人数缓慢下降,与1981年相比,2010年露天煤炭产量增长约10倍,煤矿事故死亡人数降至118人、减少35.9%。
(4)波动下降期(2011-2022年)。通过施行合作型监管体系,即国家监管的法律角色由命令控制型转变为“建设型”,强化了煤矿企业和雇主的安全意识、提升了自我监管主体责任的能力;同时,进一步提升煤矿机械化生产水平和露天煤矿开采占比,2022年印度煤炭公司露天煤炭产量占比达95%,有效地扭转了煤矿安全生产形势,煤矿事故死亡人数较2011年的67人减少了64.2%。
3 世界主要产煤国家煤矿安全生产全周期规律研究
3.1 世界煤矿安全生产发展阶段全周期模型
煤矿安全生产与煤炭工业发展阶段密切相关。结合主要产煤国家煤炭工业全生命周期规律,总结归纳世界主要产煤国家煤矿安全发展规律尤其是近10年事故防控发展变化的特点,根据库兹涅茨曲线理论,符合非对称抛物线函数关系发展规律,即煤矿安全生产大都经历事故快速增长、高位震荡、波动下降、低位稳定和近零几个典型特征阶段,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,不同国家经历不同的特征阶段所需的时间跨度也不尽相同,当各方面因素与煤矿安全能够协调发展并达到一定水平时,事故总量就开始快速下降至趋于平稳,并持续缓慢下降,煤矿安全将进入根本好转阶段,直至实现近零死亡,如图9所示。“近零死亡”是近10年世界煤矿安全生产取得的新成就,且现阶段部分发达国家煤矿安全已经达到并进入了事故近零期[1-5,14-15]。

图9 煤矿安全生产发展阶段全周期模型
(1)阶段I:事故快速增长期。该阶段经济发展带动煤炭产量增长,开采工艺落后,政府安全监管和企业安全管理处于初级阶段。
(2)阶段II:事故高位波动期。该阶段生产工艺实现升级,政府和企业开始重视安全管理,但由于矿井安全保障能力达不到煤炭产量快速增长的需求,事故总量处于高位。
(3)阶段III:事故快速下降期。该阶段煤炭产量增长趋于平稳,煤炭开采逐步实现机械化,政府监管加强,企业安全基础提升,井工煤矿产量比重持续下降。
(4)阶段IV:事故低位稳定期。该阶段煤炭产量增长缓慢,煤炭生产逐步实现自动化、信息化,政府安全监管和企业安全保障能力增强,煤矿机械化水平持续提高。
(5)阶段V:事故近零死亡期。该阶段煤炭生产实现信息化、智能化,政府安全监管能力和企业安全保障能力很强,煤炭生产企业基本实现本质安全。
3.2 国外主要产煤国家煤矿安全水平分布
根据煤矿安全生产发展全周期模型,结合国外主要产煤国家煤矿安全发展历程[1-5,14-15],2022年煤矿安全生产状况最好、煤矿百万吨死亡率进入“零”阶段的国家有英国、德国和澳大利亚,煤矿百万吨死亡率为0.02~0.05的国家有美国、俄罗斯、南非和印度,煤矿百万吨死亡率为0.05~0.20的国家为波兰;从国外主要产煤国家煤矿死亡人数来看,英国、德国和澳大利亚煤矿事故已到达“近零期”,南非煤矿事故死亡人数小于10人,美国、波兰和俄罗斯煤矿事故死亡人数介于10~20人之间,印度死亡人数最多,在20人以上;从千人死亡率看,英国、德国、澳大利亚煤矿千人死亡率是“零”,南非煤矿千人死亡率为0~0.1,美国、波兰、俄罗斯和印度处于同一水平,处在0.1~0.2之间。
以煤矿百万吨死亡率、事故死亡人数和千人死亡率为指标,对不包括中国在内主要产煤国家煤矿安全生产水平进行排次,根据这3类指标分为3个不同水平,见表1。第一水平包含国家为英国、德国和澳大利亚,3项指标均为最好,处于阶段V;第二水平包含国家为美国、俄罗斯、南非,3项指标中至少有2项较好,处于阶段IV后期;第三水平包含国家为印度和波兰,仅有1项较好,处于阶段IV前中期。
表1 2022年国外主要产煤国家煤矿安全水平分布

4 对中国煤矿安全发展的启示
4.1 中国煤矿安全发展水平
目前中国与印度和波兰的煤矿安全水平同处于一个时期,即处于低位稳定期的中期阶段,如图10所示。根据煤矿安全生产发展阶段全周期模型的阶段划分,其中1975-2004年处于高位波动期,2005-2015年处于快速下降期,2016年后处于低位稳定期的前中期,即波动下降期[1-5,14-16]。中国煤矿死亡人数一直高于其他产煤国家的主要原因有:一是中国煤矿从业人数在世界上最多,数量多达200万人,在同等发生事故概率的条件下,从业人员越多造成可能死亡的人数也就越多;二是中国煤层赋存条件普遍比国外主要产煤国家差,属于中等偏下水平,井工煤矿瓦斯、水、火、冲击地压、煤尘、地温等自然灾害相对严重,造成中国煤矿受安全生产事故的威胁普遍较大;三是中国露天煤矿开采占比小,主要由于中国煤层埋深普遍较深,适合露天开采的储量相对较小,其他产煤国家的露天开采煤量占总产煤量几乎都在50%以上,印度、澳大利亚、英国、德国甚至都在80%以上,安全生产压力较小,因此安全生产水平比中国相对较好。

图10 中国煤矿安全生产发展阶段
4.2 对中国煤矿安全发展的启示
(1)增加露天煤矿比重。美国、澳大利亚等国家优先发展露天开采,而且露天煤矿从业人员伤亡的概率和数量都比井工煤矿低得多。目前,中国露天煤矿安全生产水平已基本达到了国际先进水平。虽然中国具备露天开采的煤炭资源普遍较少,但应在具备发展露天煤矿条件的区域大力创造其发展的先决基础。
(2)提高产能集中度。研究表明,煤炭产业集中度每提高1%,百万吨死亡率就下降0.58%。国外主要产煤国家大都采用提高产业集中度的方式发展大型煤炭企业,提高政府和企业的统一管理水平,从而遏制重特大事故发生。中国应进一步提高煤炭产业的集中度,扩大煤矿生产规模,为煤矿安全管理水平提高、减少事故发生打下良好的基础。
(3)提升煤矿开采科技水平。国外主要产煤国家如美国、澳大利亚、俄罗斯等的采煤机械化水平在进入21世纪后基本都达到了100%,为煤矿安全生产奠定了非常好的技术基础。中国应加快提高煤矿智能化产能比重,减少煤矿单班工作人员数量,推动煤矿开采作业少人化、无人化,有效防控重大安全风险,大幅提升煤矿本质安全水平。
(4)强化煤矿安全管理。煤矿安全管理在煤矿事故从高发到基本稳定,最终实现根本好转的安全生产发展过程中发挥了重要作用。美国、澳大利亚、南非等国家建立了严格的安全管理体系,包括法律法规体系和监管监察体系。中国仍应继续强化企业安全管理,推行安全生产标准化、建设安全风险预防控制体系,推动煤矿安全生产向“近零期”迈进。
5 结语
煤矿安全生产与煤炭工业的发展息息相关,世界主要产煤国家煤炭工业的发展历程包括稳步发展、快速增长、峰值平台及缓慢下降等过程,在这一过程中各国煤矿安全生产状况不断得到改善,起步较早的、露天开采比重较高的英国、澳大利亚、德国、美国等国家煤矿事故从“易发多发”到目前的“少发不发”,经过了相对完整的煤矿安全发展历程。中国煤矿安全生产已实现由事故多发频发向安全生产形势总体稳定好转的历史性跨越,通过增加露天矿比重、提高产能集中度和煤矿开采科技水平以及强化煤矿安全管理等举措,将持续提升中国煤矿本质安全发展水平。