有關部門要積極推進“科技含量高，經(jīng)濟效益好，資源消耗低，環(huán)境污染少，人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路”的進程，加快建立社會主義和諧社會，鼓勵吸收社會資本入股以充實大煤礦集團實力，增強我國煤礦行業(yè)的核心競爭力，并鼓勵大煤礦集團大煤礦企業(yè)參與國際競爭，有關對大企業(yè)大集團走向世界提供必要的政治、外交支持，通過外交談判、政治對話等方式爭取更廣闊的生產(chǎn)基地和新的礦源，政府要適當提高煤礦行業(yè)的門檻，不具備安全生產(chǎn)條件的個人和企業(yè)不讓進入，對安全措施不完善的企業(yè)要責令整改，對不具備安全生產(chǎn)能力的企業(yè)要堅決取締，對個別企業(yè)胡干亂干的行為要堅決糾正，對違反安全生產(chǎn)法規(guī)條令的行為要堅決制止、嚴厲打擊。并且不定時地組織進行抽樣調(diào)查，對企業(yè)的安全設施進行認真檢查和評估，并監(jiān)督和鼓勵企業(yè)更新生產(chǎn)設備、提高煤礦的安全生產(chǎn)能力。

由于世界各國的煤礦分布情況的不同，煤礦安全生產(chǎn)的技術水平、機械化水平、安全生產(chǎn)的法規(guī)各不相同，所以也造成了各國的的煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀各不相同。下面著重介紹美國和澳大利亞的煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀。

圖1-1 1990年～2002年美國煤礦及非煤礦山生產(chǎn)事故死亡人數(shù)

上表為1990年～2002年美國煤礦及非煤礦山生產(chǎn)事故死亡人數(shù)作為世界主要產(chǎn)煤大國之一，美國也曾經(jīng)歷過安全狀況惡化、傷亡事故嚴重的年代。20世紀前30年，美國煤礦每年平均事故死亡2000多人；進入20世紀90年代后，傷亡人數(shù)才迅速減少；1990年死亡66人；2000年死亡40人。最近20多年來煤礦安全狀況得到明顯改善；近年來，每年由各種原因?qū)е碌乃劳鋈藬?shù)只有40人左右。從國際上公認的安全生產(chǎn)指標百萬噸死亡率來看，美國的這一指標已下降到0.035左右。

近百年來的美國煤礦業(yè)，經(jīng)歷了從事故多發(fā)到加強立法和監(jiān)管、提高煤炭業(yè)的市場配置化程度，最終安全狀況明顯改善而生產(chǎn)效率仍然穩(wěn)步提升的過程。

那么美國通過了哪些措施來改善了煤礦的安全生產(chǎn)呢？

⑴立法為先

美國煤礦業(yè)也是經(jīng)歷了一個從事故多發(fā)到加強立法和管理、最終進入安全生產(chǎn)時期的過程。美國煤礦生產(chǎn)事故多發(fā)期是在生產(chǎn)技術和管理都比較落后的19世紀后期和20世紀初期。當時，美國每年有數(shù)千人死于煤礦事故。最嚴重的是1907年，死亡總?cè)藬?shù)達3242人。嚴重的煤礦事故頻頻發(fā)生促使美國國會和政府采取堅決措施加強安全管理。圍繞煤礦生產(chǎn)美國先后制定了10多部法律，安全標準越來越高。其中最重要的是1977年制定的聯(lián)邦礦業(yè)安全和健康法，對所有礦業(yè)生產(chǎn)進行了全面和嚴格的規(guī)定。原來的礦業(yè)局改為礦山安全和衛(wèi)生署，轉(zhuǎn)由勞工部管轄。這一法律的出臺標志著美國煤礦業(yè)生產(chǎn)從此走上事故低發(fā)率的新階段：到20世紀70年代，死亡人數(shù)下降到千人以下；1990年-2000年，美國共生產(chǎn)商品煤104億噸，僅死亡492人，平均百萬噸死亡率為0.0473；在安全狀況最好的1998年，共產(chǎn)商品煤10.18億噸，僅死亡29人，百萬噸死亡率為0.028；1993年-2000年的八年間，整個煤炭行業(yè)沒有發(fā)生過一起死亡三人以上的事故。

在美國，國家資源委員會負責控制煤炭資源的使用，內(nèi)政部土地管理局負責煤炭資源的租借。美國資源管理實施辦法規(guī)定，對聯(lián)邦公有土地煤炭資源實施租借方式，對煤炭資源已勘探清楚并進行了資源評價的礦區(qū)，采用招標方式確定開采者；對煤炭資源尚未探明及未進行資源評價的礦區(qū)，實行勘探和開采優(yōu)先的辦法。

此外，美國對煤炭資源價格的確定是在資源評估的基礎上進行的，主要內(nèi)容包括煤炭資源儲量、煤質(zhì)、最大的經(jīng)濟回收率、煤炭開采難易程度和開采成本，以及地產(chǎn)價值、銀行利率等。

（2）安監(jiān)機構(gòu)的獨立性且執(zhí)法非常嚴格

美國政府一直強調(diào)煤礦安全監(jiān)察管理機構(gòu)的獨立性。有關法律規(guī)定，煤礦安全監(jiān)察員與煤礦無任何隸屬關系，他們必須具備煤礦和現(xiàn)場工程師的資格，每年到安全培訓學院輪訓一周。各地的聯(lián)邦安全檢查員，每兩年也必須輪換對調(diào)。任何煤礦發(fā)生三人以上的死亡事故，當?shù)氐穆?lián)邦及州政府安全監(jiān)察員不得參與該事故的調(diào)查與處理，而須由聯(lián)邦從外地調(diào)派安全監(jiān)察員進行事故調(diào)查。

同時，美國煤礦安全部門執(zhí)法非常嚴格，礦主也遵守法律，嚴格按照安全操作規(guī)程辦事，從而確保了煤礦生產(chǎn)安全。美國煤礦安全部門對唯利是圖、違反規(guī)定生產(chǎn)的礦主懲罰嚴厲。針對不會導致重大人員傷亡的一般性違反規(guī)定行為，政府督察員每次每項罰款可達5．5萬美元。曾經(jīng)違反規(guī)定并承諾改正、但不守信用的礦主則將被加重處罰。

從對美國的煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀的分析，我國也應該加強立法，加大執(zhí)法力度等來減少煤礦生產(chǎn)的死亡人數(shù)。

澳大利亞的礦山生產(chǎn)死亡人數(shù)很低，保持在20人左右，且工傷次數(shù)呈逐年減少的趨勢，這跟該國對礦山救護車的研究有很大的關系。研究該車的目的是改善井下礦工的自救能力。該救護車應能在特別嚴酷的情況下進行工作，包括在含氧少和高濃度瓦斯環(huán)境下進行工作，此車內(nèi)應有瓦斯監(jiān)控和檢測設備及緊急通訊設施。下表為澳大利亞1991年—2001年礦山死亡人數(shù)及傷害次數(shù)：

圖1-2 澳大利亞1991年—2001年礦山死亡人數(shù)及傷害次數(shù)

由上面對澳大利亞煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀的介紹，我們了解到提高煤礦生產(chǎn)的技術水平也是有效控制煤礦生產(chǎn)死亡人數(shù)及傷害次數(shù)的一個非常有效的措施。

抽放瓦斯的分類方式和方法多種多樣，目前尚無統(tǒng)一的標準。通常按以下三種方法進行分類。

1、按抽放瓦斯的來源分類

按抽放瓦斯的來源分為：

1）開采層（本煤層）抽放瓦斯；

2）鄰近層抽放瓦斯；

3）采空區(qū)抽放瓦斯。

2、按抽放與采掘的時間分類

按抽放與采掘的時間關系可分為：

1）采前抽放（也稱為預抽）；

2）采中抽放（也稱邊抽，包括邊采邊抽和邊掘邊抽）；

3）采后抽放（也趁舊區(qū)抽放）。

3、按施工工藝和手段分類

按施工工藝和手段可分為：

1）巷道抽放法；

2）鉆孔抽放法；

3）巷道、鉆孔混合抽放法。

瓦斯抽放方法雖然有以上不同分類方法和不同種類，但在現(xiàn)場實際應用時，往往是互相結(jié)合、綜合使用，無法截然分開的。如，本煤層抽放中包括巷道預抽法、鉆孔預抽法及邊抽（掘）法等；同時，鉆孔抽放法又應用于本煤層抽放、鄰近層抽放及預抽、邊抽等。

開采煤層的瓦斯抽放，是在煤層開采之前或采掘的同時，用鉆孔或巷道進行該煤層的抽放工作。煤層回采前的抽放屬于未卸壓抽放，在受到采掘工作面影響范圍內(nèi)的抽放，屬于卸壓抽放。決定未卸壓煤層抽放效果的關鍵因素，是煤層的天然透氣系數(shù)。按照煤層的透氣系數(shù)評價未卸壓煤層預抽瓦斯的難易程度的指標如下表：

表2-1?煤層抽放瓦斯難易程度分級表

①??? 未卸壓抽放

本法適用于透氣系數(shù)較大的開采煤層預抽瓦斯。按鉆孔與煤層的關系分為穿層鉆孔和沿層鉆孔；按鉆角度分為上向鉆孔、下向鉆孔和水平鉆孔。我過多采用穿層上向鉆孔。

穿層鉆孔是在開采煤層的頂板或底板巖巷（或煤巷），每隔一段距離開一長約10米的鉆場。從鉆場向煤層打3—5個穿透煤層的鉆孔，封孔或?qū)⒄麄€鉆場封閉起來，裝上抽瓦斯管與抽放系統(tǒng)連接。

此方法的優(yōu)點是施工方便，可以預抽的時間較長。如果是厚煤層下行分層回采，第一層回采后，還可在卸壓的條件下，抽放未分層的瓦斯。

沿層鉆孔適用于賦存穩(wěn)定的中厚煤層。由運輸平巷沿煤層傾斜打鉆，或由上、下山沿煤層走向打水平孔（仰角1°--2°）。這類抽放方法常受采掘接替的限制，抽放時間不長，影響了抽放的效果。國外采用的可彎曲鉆，能由巖巷或地面打沿層鉆孔，大大延長了抽放時間。我國1987年開始了有關研究工作，著重于井下水平長鉆孔的打鉆工藝。

②??? 卸壓鉆孔抽放

在受回采或掘進的采動影響下，引起煤層和圍巖應力重新分布，形成卸壓區(qū)和應力集中區(qū)。在卸壓區(qū)內(nèi)煤層膨脹變形，透氣系數(shù)大大增加。如果在這個區(qū)域內(nèi)打鉆抽放瓦斯，可以提高抽出力量，并阻截瓦斯流向工作空間。這類抽放方法現(xiàn)場叫隨掘隨抽和隨采隨抽。

隨掘隨抽在掘進巷道的兩幫，隨掘進巷道推進，每隔10—15m開一鉆孔窩，在巷道周圍卸壓區(qū)內(nèi)打鉆孔1—2個，孔徑40-5—60mm，封孔深1.5—2.0m，封孔連接于抽放系統(tǒng)進行抽放。孔口負壓不宜過高，一般為5.3—6.7kPa(40—50mmHg)。巷道周圍的卸壓區(qū)一般為5—15m，個別煤層可達15—30m。

隨采隨抽是在采煤工作面前方由機巷或風巷每隔一段距離（20—60m），沿煤層傾斜方向，平行于工作面打鉆、封孔、抽放瓦斯?？咨顟∮诠ぷ髅嫘遍L的20—40m。工作面推進到鉆孔附近，當最大集中應力超過鉆孔后，鉆孔附近煤體就開始膨脹變形，瓦斯的抽出量也因而增加，工作面推進到距鉆孔1—3m時，鉆孔處于煤面的擠出帶內(nèi)，大量空氣進入鉆孔，瓦斯?jié)舛冉档偷?0％以下時，應停止抽放。在下行分層工作面，鉆孔應靠近底板，上行分層工作面靠近頂板。如果煤層厚超過6—8m，在未采分層內(nèi)打的鉆孔，當?shù)谝环謱踊夭珊?，仍可繼續(xù)抽放。

這類抽放方法只適用于賦存平穩(wěn)的煤層，有效抽放時間不長，沒孔的抽出量不大。

③??? 人工增加煤層透氣系數(shù)的措施

??? 透氣系數(shù)低的單一煤層，或者雖為煤層群，但是開采順序必須先采瓦斯含量大的煤層，那么上述抽放瓦斯的方法，就很難到達預期的目的。必須采用專門措施增加了煤層的透氣系數(shù)以后，才能抽出瓦斯。國內(nèi)外都已試驗過的措施有：煤層注水、水力壓裂、水力割縫、深孔爆破、交叉鉆孔和煤層的酸液處理等。

水力壓裂是將大量含砂的高壓液體（水或其他溶液）注入煤層，迫使煤層破裂，產(chǎn)生裂隙后砂子作為支撐劑停留在縫隙內(nèi)，阻止它們的重新閉合，從而提高煤層的透氣系數(shù)。注入的液體排出后，就可進行瓦斯的抽放工作。龍鳳礦北井、陽泉、紅衛(wèi)等礦都曾做過這種方法的工業(yè)試驗。

水力割縫是用高壓水射流切割孔兩側(cè)每體（即割縫），形成大致沿煤層擴張的空洞與裂縫。增加煤體的暴露面，造成割縫上、下煤體的卸壓，提高它們的透氣系數(shù)。

深孔爆破是在鉆孔內(nèi)用炸藥爆炸造成的震動力使煤體松動破裂。

酸液處理是向含有碳酸鹽類或硅酸鹽類的煤層中，注入可溶解這些礦物質(zhì)的酸性溶液。

交叉鉆孔是除沿煤層打處置于走向的平行孔外，還打與平行鉆孔呈15°--20°夾角的斜向鉆孔，形成互相連通的鉆孔網(wǎng)。其實質(zhì)相當于擴大鉆孔直徑，同時斜向鉆孔延長了鉆孔在卸壓帶的抽放時間，也避免了因鉆孔坍塌而對抽放效果的影響。在焦作礦務局九里山煤礦的試驗結(jié)果表明，這種布孔方式較常規(guī)的布孔方式相比，相同條件下提高抽放量0.46—1.02倍。

開采煤層群時，回采煤層的頂、底板圍巖發(fā)生冒落、移動、龜裂和卸壓，透氣系數(shù)增加?；夭擅簩痈浇拿簩踊驃A層中的瓦斯，就能向回采煤層的采空區(qū)轉(zhuǎn)移。這類能向開采煤層采空區(qū)涌出瓦斯的煤層或夾層，就叫做鄰近層。位于開采煤層頂板內(nèi)的臨近層叫上臨近層，底板內(nèi)的叫下鄰近層。

鄰近層的瓦斯抽放，即是在有瓦斯賦存的鄰近層內(nèi)預先開鑿抽放瓦斯的巷道，或預先從開采煤層或圍巖大巷內(nèi)向臨近層打鉆，將鄰近層內(nèi)涌出的瓦斯匯集抽出。前一方法稱巷道法，后一方法稱鉆孔法。目前國內(nèi)外都廣泛采用鉆孔法，即由開采煤層進回風巷道或圍巖大巷內(nèi)，向鄰近層打穿層鉆孔抽瓦斯。當采煤工作面接近或超過鉆孔時，巖體卸壓膨脹變形，透氣系數(shù)增大，鉆孔瓦斯的流量有所增加，就可開始抽放。鉆孔的抽出糧隨工作面的推進而逐漸增大，達到最大值后能以穩(wěn)定的抽出量維持一段時間（幾十天到幾個月）。由于采空區(qū)逐漸壓實，透氣系數(shù)逐漸恢復，抽出量也將隨之減少，直到抽出兩減少到失去抽放的意義，便可以停止抽放。

巷道法抽放時，也可以采用傾斜高抽巷和走向高抽巷抽放上臨近層中的瓦斯。80年代試驗成功的傾斜高抽巷，是在工作面尾巷開口，沿回風及尾巷間的煤柱平走5m左右起坡，坡度30°--50°，打至上臨近層后順煤層走20—40m，施工完畢后，在其坡底打密閉穿管抽放。傾斜高抽巷間距150—200m。這種抽放方式在陽泉礦務局一礦、五礦和盤江礦務局山腳樹煤礦的實際應用都取得了很好的效果。

采空區(qū)瓦斯抽放可以分為全封閉式抽放和半封閉式抽放兩類。全封閉式抽放又可以分為密閉式抽放、鉆孔式抽放和鉆孔與密閉相結(jié)合的綜合抽放等方式。半封閉式抽放是在采空區(qū)上部開掘一條專用瓦斯抽放巷道，在該巷道中布置鉆場向下部采空區(qū)打鉆，同時封閉采空區(qū)入口，以抽放下部各區(qū)段采空區(qū)中從鄰近層涌入的瓦斯。采空區(qū)抽放時要及時檢查抽放負壓、流量、抽出瓦斯的成分與濃度。抽放負壓與流量應與采空區(qū)的瓦斯量相適應，才能保證抽出的瓦斯中的甲烷的濃度。如果煤層有自燃危險，更應經(jīng)常檢查抽出瓦斯的成分，一旦發(fā)現(xiàn)煤炭自燃的異常征兆，應立即停止抽放，采取防止自燃的措施。