我国煤矿安全科技需求与对策共81页

图9 中国煤矿水害分区
I-东北裂隙水水害区；II-华北奥灰水-裂隙水水害区：东部亚区（IIa），西部亚区（IIb）； III.-华南岩溶水水害区：江南亚区（IIIa），西南亚区（IIIb）；IV.-西北裂隙-孔隙水水害
图5 煤与瓦斯突出过程模拟
瓦斯爆炸浓度范围：5% ~ 16%
图6 瓦斯爆炸模拟图
二、煤矿的主要灾害及危害程度
2. 尘害
采掘工作面产尘强度大，导致矿工患尘肺病； 2019年不完全统计累计尘肺病例61.3万人，其中煤矿
尘肺病例约占一半； 87.37%的国有重点煤矿的煤尘存在爆炸危险性； 煤尘与瓦斯共存时，相互促进爆炸危险性； 发生过世界上最大的煤尘爆炸和瓦斯煤尘爆炸事故。
我国是世界上煤矿灾害严重、灾害多的 国家，主要灾害有： 瓦斯灾害、顶板灾害、 矿井火灾、水害、冲击地压、尘害、热害等。
二、煤矿的主要灾害及危害程度
1. 瓦斯灾害
我国煤矿几乎都有瓦斯涌出，年涌出量超过150亿方； 国有重点煤矿中，高瓦斯突出矿井占49.5%左右； 全国煤矿中高瓦斯矿井4462处，突出矿井911处，国有重
我国煤矿安全科技需求与对策
宁 宇 博导、研究员
煤炭科学研究总院院长 国家安全生产专家组综合组副组长
二OO九年六月三十日
一、前言 二、煤矿的主要灾害及危害程度 三、煤矿灾害事故基本特征 四、煤矿灾害事故原因分析 五、煤矿安全科技对策和发展方向
一、前言
1.煤炭工业的地位和作用
煤炭工业是关系国家经济命脉的重要基础产业，支撑着国 民经济持续高速发展。 煤炭在我国一次能源生产和消费结构中一直占70%左右： 煤炭提供了76%的发电能源、工业燃料和动力、60%的民 用商品能源、70%的化工原料。 2019年煤炭产量27.2亿吨，约占世界煤炭产量的42%，其 增量占世界80%以上，分别占一次能源生产和消费的 76.7%和68.7%。 我国煤炭资源占已探明化石能源总量的96%以上 。
2019年全国煤炭需求总量为30亿吨, 2020年中国 煤炭需求约为34亿吨左右，比目前增加约6亿吨。
煤矿数量多、分布广，产业集中度较低。
2019年底全国共有各类煤矿17352处（包括改扩建设和新 建矿井），其中国有重点1051处，国有地方和乡镇煤矿 16301处。
煤矿在我国26个省（直辖市、自治区）、1260个县均有 分布。
煤矿自然条件差，井工开采比重大。我国露天矿井仅占0.3 ％，产能占6％左右。美国露天开采比重67％，印度80%。 生产力水平发展不平衡。国有重点煤矿的装备水平和集约化 程度在不断提高，生产规模在逐步扩大；小煤矿技术装备水 平较低，开采方法落后，基本上采用非机械开采，缺乏足够 的安全保障。
一、前言
4.煤炭工业“十一五”发展战略
煤尘爆炸浓度范围：35g/m3 ~ 2000 g/m3 图7 煤尘爆炸现场图
二、煤矿的主要灾害及危害程度
3. 自然发火 72.05%的大中型煤矿、煤层自然发火严重或较 严重； 51.3%的国有重点煤矿存在自然发火危险； 几乎所有产煤区都存在自然发火危险、重点产煤 区尤为严重； 北方煤田火灾问题突出； 露天矿也存在自然发火危险。
点煤矿中约250处突出矿井； 我国煤矿是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一
始突深度最小； 瓦斯压力高，已测得的数据为13.8MPa； 至2019年底累计突出16400余次，占世界总突出次数的40%左右。
图4 中国煤层瓦斯含量与煤矿瓦斯区划
煤层瓦斯含量：1. <4m3/t；2.4~8m3/t；3.8~12m3/t；4.12~16m3/t；5.>16m3/t； 6.发生过煤和瓦斯突出的矿区；7.瓦斯大区界线；8.瓦斯带（亚区）界线
图8 中国煤种分布与煤层自燃倾向性区划
1.褐煤；2.低变质烟煤；2.炼焦用煤；4.贫煤；5.无烟煤 I-东北褐煤-烟煤自燃区；II-华北烟煤自燃区；III-西北低变质烟煤自燃区 水害
我国煤矿水文地质条件比较复杂； 大中型煤矿中，水文地质条件属复杂或极其复杂 类型的占25.04%，属于简单的仅占39.49%； 华北煤田受奥灰岩溶水威胁的矿井占矿井总数的 80%； 采空区、老窑积水已成为煤矿一大隐患。
《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》 坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展，优 化生产和消费结构，构筑稳定、经济、清洁、安全的 能源供应体系。 有序发展煤炭。 加强煤炭资源勘探，统筹规划，合理 开发，提高回采率，减少煤炭开采对生态环境的影响。 加强煤矿瓦斯综合治理，加快煤层气开发利用。
二、煤矿的主要灾害及危害程度
27.2
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
图3 2000～2019年全国煤炭生产情况
一、前言
3.煤炭工业主要特征
煤炭是不可再生的资源，煤炭工业属资源型、高 危险性、投资风险高的行业，生产环节复杂。 煤炭需求持续增长，煤炭生产与消费逆向布局的 矛盾更加突出。
图1 中国化石能源构成图
2007年中国化石能源资源探明可采储量及构成
石油 1.68%
天然气 1.77%
煤炭96.55%
中国煤炭资源一直占 化石能源总量的96%以上
一、前言
2.煤炭在我国能源结构中的比例
2019年我国能源生产总量260000万tce,其中煤炭占76.7%， 原油占10.4%，天然气占3.9%，水电、核电、风电等一次 电力占9.0%。 与2019年相比，2019年煤炭产量增加92%，石油产量仅 增加14%。 2019年我国能源消费总量285000万tce，其中煤炭占 68.7%，石油占18.0%，天然气占3.8%，水电、核电、风 电等一次电力占9.5%。
石油 10.40%
天然气 3.90%
核电、水电 等
9.00%
天然气 3.80%
核电、水电 等
9.50%
能源生产结构图
煤炭 76.70%
石油 18.00%
能源消费结构图
煤炭 68.70%
图2 2019年我国能源生产和消费结构
12.99
17.22 13.81 14.55
19.92
21.9
23.25
25.23