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从工程伦理角度分析 8 ·14 柴达尔煤矿冒顶事故

         本文主要从工程伦理的角度对 8·14 柴达尔煤矿冒顶事故进行案例分析。2021 年8 月 14 日 12 时 10 分,青海省海北州刚察县西海煤炭公司柴达尔煤矿发生泥浆崩塌事故。井下有作业人员 21 人,其中 1 人死亡,1 人无生命危险,还有 19 人被困。截至 2021年 9 月 13 日凌晨,事故救援工作基本结束,19 名被困人员全部被搜寻发现,均无生命体征。一开始描述该事故为“煤矿泥浆崩塌事故”,后更改为“冒顶事故”。冒顶事故是煤矿中一种常见的事故,对于冒顶事故分析与防控措施研究具有重要意义。在煤矿开采中所出现的安全事故,煤矿掘进工作面冒顶事故的发生率是最高的。此次从工程伦理角度探讨柴达尔煤矿冒顶事故的原因,分析了煤矿掘进工作面常见冒顶事故的原因以及事故发生前的预兆和该种事故的规律性,最后提出了煤矿掘进工作面常见冒顶事故的防治措施。从工程价值、工程利益分配、工程责任履行等工程伦理问题的角度分析导致煤矿冒顶事故发生的关键因素。注重工程伦理教育、加强风险防控、履行安全责任是预防事故发生的有效途径。

0. 引言

         安全始终是我国关注的最重要且最根本的需求,社会的各种生产生活也是在人员安全得到保障之后才能进行的,因此,安全即生命。我国是煤炭大国,煤炭资源存储极其丰富,同时煤炭产业也是我国国民经济不可或缺的重要构成部分。但是,煤炭生产过程有极大的危险性,经常会出现各种安全问题,例如瓦斯事故、粉尘、水、火、冒顶事故等等,其中冒顶事故的频率最高,且危害性、死亡率都极大。冒顶事故,通常是指在井下采煤过程中,煤层顶板的脱落造成人员伤亡或设备的损坏等。瓦斯事故,指在矿井中有害气体,特别是瓦斯气体的浓度达到一定的浓度,导致井下人员的窒息、中毒等。为了降低煤炭产业安全事故的发生率,保证煤矿作业人员的生命安全,对煤矿掘进工作面冒顶事故的原因进行分析十分必要。

1. 事故案例

1.1 案例背景

        柴达尔煤矿位于青海省海北州刚察县境内的热水地区,地理坐标为:北纬 37°36′, 东经 100°28′, 西向距煤矿矿部约 7.6 km, 有铁路专用线和公路相通。经热水火车站至青藏铁路上的哈尔盖火车站铁路长约 54 km。通过湟冰公路和 315 国道至西宁市的公路距离为 217 km。煤矿所在地区为祁连山脉大通河水系与青海湖水系的分水岭、大通山的主山脊的南侧,地势高峻, 海拔高程在 3700~3900 m, 平均为 3880 m, 煤矿工业场地平均高度约 3720 m。井田内以高山地貌为主, 不连续分布有岛状冻土、冬季性冻土, 冻土厚度几十厘米至 60m。夏季融冻深度仅为 1~2 m, 局部低洼地表层多有沼泽化现象, 植被较为完整,多为耐寒植物种类。矿区地表水系不甚发育, 多为季节性冲沟, 比较大的有煤洞沟、金滩沟和海晏沟, 支沟流水汇于井田南侧柴达尔河, 柴达尔河流量0.150-4.279m3·s-1, 与下游的哈尔盖河, 最终汇入青海湖。柴达尔煤矿矿井设计规模确定为 90 万 t·a-1, 经计算矿井服务年限为 38.3 a, 均衡生产时间为33 a, 开采方式为复合型开采即井下开采和露天开采。存在的主要地质环境问题有三大类:矿山开采引发的地质灾害及隐患、矿山开发对自然资源破坏和对生态环境的污染。

1.2 事故经过

          2021 年 8 月 14 号中午 12 点 10 分左右,位于青海省海北州刚察县的柴达尔煤矿 301 采区 3690 综采工作面发生冒顶事故,该起事故发生时共有 21 人正在冒顶处作业,其中只有 1 人幸运逃脱,事故当场导致 1 人遇难、19 人被困。国家应急救援指挥中心得到消息后立即组织救援团队赶往事发地对被困人员进行搜救,16 号专家组成员、中国煤炭地质总局救援中心专家杜兵建在救援现场向媒体表示,由于此次事发地的煤矿海拔高,处于冻土层,煤矿顶板差、煤层呈粉末状,救援难度在国内从未出现过。同时当地组织了包含应急、消防、医疗、公安、卫健等 1000 多名救援人员在海拔超过 3800 米的事故现场持续救援近 30 天。8月 17 日凌晨开始,为尽快救出被困人员,柴达尔煤矿“8·14”冒顶事故救援现场已有 2 台钻机在同时打钻作业。截止到 9 月 13 号,搜救工作已基本结束,19名被困人员全部被搜寻发现,但遗憾的是均无生命体征。

1.3 事故原因

        在“8·14”事故之前,该矿因存在重大安全隐患,已于 8 月 2 日,被青海煤监局责令停产整顿,并暂扣了安全生产许可证,正在进行隐患排查和实施整治。安全隐患重重、已被停产整顿的柴达尔煤矿又再度发生矿难,这背后的安全生产和监管难题再次给煤矿安全敲响警钟。最初该事故被描述为“煤炭泥浆崩坍事故”,15 日的新闻发布会前更改为“冒顶事故”。事故发生时,11 名煤矿工作人员正在采煤工作面维修,清理淤泥,煤矿突然塌方。

2.  工程伦理技术原因分析

        在处理该事故中所涉及的伦理问题中,需要用到处理工程伦理问题中的三大基本原则:

     (1)人道主义—处理工程与人关系

     (2)社会公平—处理工程与社会关系

      (3)人与自然和谐发展—处理工程与自然关系

         同时在处理工程问题过程中我们也紧靠造福人类、敬畏自然、防控风险为工程伦理的三大核心思想。

2.1 从矿山企业角度分析

         要确保煤矿掘进工作顺利开展,避免出现冒顶事故,首先从矿山企业的角度分析发生冒顶事故的原因。此次柴达尔煤矿冒顶事故发生的原因如下:

      (1)施工制度不健全。未曾严格遵守敲帮问顶机制,对于危岩悬矸也没有实时、快速、完全的处理,在实际挖掘过程中,经常出现违反规定、违反制度的行为。并且,也未曾对隐患性较强的危岩建立强力有效的支护体系,这大大增加了危岩下坠掉落的可能性,对煤矿工作人员的生命安全带来了极大的威胁。

      (2)支架安装不科学。在选择巷道支架时,首先应当对围岩条件、地质条件予以实地勘察,然后对两者实施合理有效的支护体系,方能确定巷道支架。如果巷道支架缺乏足够的支撑性能,或者是支护体系内部结构不密集,亦或者是棚腿架构建的位置是浮煤及浮杆上,导致支架顶部与两帮未曾经过背实,那么整个棚架就极易出现不稳固、不完整的情况,一旦顶板遭受负荷超出限制范围时,支架就会出现坍塌、压(推)垮现象,从而发生冒顶事故。

       (3)地质出现变动。当在煤矿掘进工作面遭遇压力密集地带或断层破碎地带等不良地质时,若是并未在施工前准备环节对该状况展开预判,也未曾对该状况建立合理有效的支护结构,那么就会发生煤矿冒顶事故。

       (4)因爆破点定位不准确而致使支架坍塌。对爆破而言,炮眼的部署、炸药量多少、爆破标准步骤都至关重要,无论哪一个不合理或者不符合设计标准,都会对巷道支架产生极大的影响。而支架受到爆破影响就会出现歪斜问题,严重时会直接被崩倒,这时就会出现重大冒顶事故。

       (5)岩体抗拉强度不达标。对开采地区进行探测时,要对岩体结构进行详细测量。如果岩体抗拉强度不达标,将会出现极大的问题。岩体抗拉强度是顶板自拱形成的条件之一,如果其面积和结构不符合相关标准,会使岩体抗拉强度无法达到顶板的承重要求,岩体的支撑结构无法发挥承重作用,导致脱落,产生极大的安全威胁。

       (6)事故不断,隐患重重。2018 年 12 月 26 日,柴达尔煤矿的一起一般生产安全事故就造成了 1 人死亡,造成直接经济损失 132.8 万元。事后,经当地相关部门组成的事故调查组分析认定,该起事故为煤矿顶板事故。依据《煤矿安全生产标准化考核定级办法(试行)》和《青海省煤矿安全生产标准化实施方案》有关规定,西海煤炭公司柴达尔矿安全生产标准化由二级降为三级。柴达尔煤矿安全生产标准化管理体系等级降到三级,意味着该煤矿在安全生产管理方面存在瑕疵,达不到二级的标准,安全生产的可靠程度降低了。我国实行安全生产标准化管理体系考核,其等级体现了煤矿在安全生产方面的综合管理水平,这个体系是以国家标准的形式出现的,有很严格系统的要求,达到三级是煤矿组织安全生产最基本的标准。煤矿能从二级降到三级,说明安全质量标准化管理体系方面有缺陷,整体管理水平有所下降。如果达不到三级的话,就不能组织生产。除了上述事故,2020 年 3 月 16 日 11 时 50 分许,柴达尔煤矿再次发生一起一般生产安全事故,造成 1 人死亡,1 人轻伤,直接经济损失 124.3 万元。事后,包括西海煤炭公司董事长祁某某在内的 21 名相关责任人被处理。

        从上述 6 点中我们可以认为该企业的矿业主法律意识淡薄,也没有遵守工程伦理原则,更重要的是处理工程与自然关系中出现了多处错误的做法。煤矿企业在开采过程中,安全技术管理不合理,尤其是安全保障制度不规范。很多工作人员自身技术性不强,不了解施工流程,给冒顶事故的发生埋下了很大的隐患。有些企业甚至违规开采,产生了很大的不确定性因素,开采过程管理相对松散,没有严格的监督机制,很容易引发安全事故,造成重大伤亡。

         企业管理的形式主义非常害人,而在安全管理过程中的形式主义则会要了人的命。例如,政府推行的安全标准化体系,如果把每个关键要素真正做好,落到实处,安全管理水平处于良好状态的。但是,在实际上普遍存在企业只是接收通知却未按照文件要求履行,因此文件就变成了“表面文章”,使得工厂的实际管理与文件是两码事。即使文件做得再漂亮,现场却没有变化,在事故预防阶段没有任何好处,该出事故还是会出事故。这种状况与安全标准化初衷背道而驰。所以违背了防控风险的工程伦理核心思想。

2.2 从政府角度分析

        国家政策直接掌握着矿山企业的发展趋势, 矿山企业如何开发利用矿产资源是受国家政策的驱动, 因此国家应制定更为详细的法律法规, 规范和防范不法企业, 加大对生态环境的保护。

      (1)青海煤矿安全监察局。未认真履行监督管理职责。青海煤矿安全监察局官网显示,8 月 2 日至 8 月6 日,青海煤矿安监局副局长牛金杰带领相关业务处室人员组成检查组,开展水害防治专项监察。此次重点抽查的柴达尔煤矿、默勒三矿和铁迈煤矿等 3 处煤矿的汛期水害防治工作开展情况,现场查处隐患和问题 21条,对 1 条重大隐患进行立案调查,责令该煤矿立即停产整顿,暂扣安全生产许可证,其余问题均按照要求责令限期整改。8 月 14 日仍有工人在井下维修作业,该煤矿是否仍在继续生产? 柴达尔煤矿被要求停产整顿说明这个煤矿有严重违反国家安全生产法规的行为,不符合安全生产的基本标准,可能存在重大隐患,保证不了职工的生命安全和身体健康,必须立即停止生产进行整改,整改完成后必须经过安全生产监管部门验收合格以后再组织生产。如果煤矿在停产整改期间组织生产,就是违法行为。

     (2)青海省应急管理厅。虽然吸取 2018 年柴达尔煤矿的一起一般生产安全事故教训,但是推进安全生产诚信体系建设不力。同样存在安全评价机构监管不力的缺点,没有建立与企业隐患排查治理系统联网的信息平台。没有督促建立企业安全风险管控和隐患治理的过程评价机制,实施动态监控。对煤矿生产安全监管执法、重大安全风险辨识管控、构建安全风险隐患预防机制工作指导监督不力。

2.3 从自然环境角度分析

        柴达尔矿地处青藏高原, 自然条件十分恶劣, 生态环境非常脆弱, 地层岩性、土壤类型、植被类型、气候、降雨、日照、气温等自然因素对矿山地质环境影响严重。自然环境下矿山自我恢复缓慢, 进一步造成生态环境的恶化, 加剧矿山地质环境问题产生的影响。柴达尔煤矿的开采方式主要为复合型开采, 露天开采产生露天采坑十分庞大, 采坑边坡陡峭, 坡度约 60°~75°, 局部可达80°,露天开采的高边坡形成滑坡和地裂缝, 其中滑坡 3 处, 规模为中—小型,地裂缝 1 处, 规模为小型。矿区内地裂缝发生于采矿坑后缘地带, 坐标 N:37°40’30.96″, E:100°31’55.88″, 高程 3639 m。单缝形态为直线型,延伸方向 242°, 长度为 30~50 m, 宽度 0.01~0.2 m, 深度 0.1~0.2 m。缝数共4 条, 分布面积 0.003 km2, 间距为 10~50 m, 平行排列, 岩性为侏罗纪砂岩,地处丘陵区, 未发生坍塌, 威胁对象为草地,对矿山开采存在潜在威胁。

3.  基于工程伦理视角的事故防范措施

        对于本次柴达尔煤矿冒顶事故从伦理角度分析,并从企业、政府、自然环境三个方面提出相关的建议进行改善。

3.1 企业加强煤矿生产安全管理

3.1.1 全面落实敲帮问顶制度

         在煤矿开展掘进施工之前,一定要派遣实践经验丰富、专业技能高强的工作人员根据标准操作流程实施敲帮问顶制度。在实际敲击环节,也应当派遣相关人员对其进行实时监护,找顶工作人员所站立位置一定要安全。首先,拿起手镐或者钢钎对顶板、两帮等部位予以轻缓的敲击,之后可慢慢加大敲击力度,若是听到嗡嗡声或者是空声,应当及时使用长柄工具将位于半空中的石块、煤块等撬下。如果敲击时发出了清脆声,那么应当使用手指紧紧贴住顶板或者对使用手镐再次敲击两帮,倘若手指有震麻感,那么表明顶板或者两帮的石块早已脱离整体,也可能是整块石头出现了破裂现象,极易出现冒落事故,对此,一定要即刻对其进行撬取,若是石块体积偏大,不易撬取,那么一定要实时科学合理的支撑策略。反之,若是敲击发出清脆声且手指贴紧顶板未曾感觉到振动,则代表顶板十分牢固。

3.1.2 在支护环节严格遵守作业规定程序

      (1)当应用架棚支护模式对巷道进行安全防护时,首先要准备好撑木、拉杆(连棚器)等工具部件,然后搭建一个完整的棚子,这些部件能够显著加强支架的综合稳定性,从而降低棚子推垮的发生率。如果掘进工作面遭遇断层、褶曲等较差地质条件或者发育的层理裂隙岩石,应当结合岩石发育程度对棚子之间的间距予以合理调整。

     (2)当应用拱形棚子支护模式时,一定要配备与其相符的卡缆,并根据设计标准需求使用携带扭矩指示器的扳手对卡缆的扭紧力矩予以有效调节,该扳手十分关键,不可随意丢弃,要求相关工作人员在每次施工之前,通过该扳手对卡缆扭紧力矩进行严格查看,保证其与设计规定相符、对顶板、两帮以及支架之间所产生的缝隙一定要刹紧背实,杜绝空肩窝、空帮、空顶等情况。

     (3)应用锚杆锚喷巷道支护形式时,工作人员一定要按照相关规章制度予以操作,一旦察觉锚杆无效,必须要即刻实施科学合理的补打策略,同时,锚杆自身的初锚力、锚固力在每次施工之前都要接受严格检测,与设计标准需求相符即为合格。相关工作人员还要对煤矿掘进工程的进度、问题进行详细记录,监督人员也要随时进行抽查,主要是查看支护体系的设计质量,并指出其存在的风险与问题。

3.1.3 面对地质条件突变的安全技术策略

        如果地质条件出现了较大变动,应当即刻对工程支护体系形式予以相应的改变,首先应当将改变原因以及改变结果呈报给相关部门,通过审核批准后方可继续操作,禁止在没有获得相应批准或者未曾上报时,私自更换支护形式。倘若煤矿掘进工作面遭遇破碎带、断层或者其他复杂地质时,一定要结合施工现场实际状况实施规范合理的支护方式,避免由于地质条件差因素而诱发冒顶事故。通常情况下,距离断层地质 5m 左右就应当着手对支架结构予以加密,此外,为有效避免棚子被推垮,工作人员可使用拉条把支架与棚子连接成整体。若是断裂带中岩石极为破碎,可选用撞楔法,必要时,也可针对破碎围岩实施注浆固结或者压注树脂法使其凝固。

3.1.4 防止爆破时崩歪、崩倒迎头支架

        爆破时,一定要严格遵守标准流程展开钻眼、装炸药、爆破操作。以施工爆破设计图纸为主要参考依据,对炮眼位置予以正确科学的部署,掏槽眼时也要格外关注其定位、角度能否充分满足施工设计标准需求,炸药量的多少也要严格把控。若是与断裂破碎带十分接近或者是要贯穿该地带时,应当停止爆破操作,先拿出风镐(手镐)工具实施人工掘进,避免在实际爆破过程中出现崩歪、崩倒迎头支架的现象。一旦发生了该现象,一定要即刻对其进行调整与修理。

3.1.5 加大培训力度,提升施工人员的安全意识

        管理人员与施工人员自身所具备的安全生产、安全施工意识以及综合素养对掘进工作的安全稳定有着直接影响。对此,应当定期组织全体施工人员,包括管理人员开展安全施工的培训教育活动,让大家树立正确的安全理念,不断提升自身综合素养,增强自身的安全技能。各管理部门的人员也要多去施工现场进行勘察,同时也要掌握地质方面的知识以及顶板支护方面的知识。

3.2 政府严格监督企业安全各方面管理

3.2.1 合理制定煤矿生产安全目标, 加大对煤矿违规的惩罚力度, 发挥惩罚的威慑作用

        在煤矿安全目标的设定上, 如果安全目标设定得太低, 难以保障广大矿工的人身安全和社会财产安全, 矿难频发, 损失惨重, 影响社会稳定, 造成国际负面影响;如果安全目标和监管力度确定得太高, 给地方政府和煤矿造成的经济损失太大, 容易促使地方政府与煤矿勾结, 同样不能达到有效监管的作用。因此, 我国政府应根据我国经济发展的客观需要和社会技术水平合理确定煤炭生产安全水平目标, 制定合适的百万吨煤死亡率目标, 但要不断提高。在煤矿违规惩罚上, 应加大惩罚力度, 发挥惩罚的威慑作用, 提高煤矿的最优安全支付水平, 降低其违规概率;提高政府的最优监管力度水平和监管的积极性, 促使政府在煤矿更小违规概率的情况下监管。在煤矿和政府共同努力下搞好煤矿生产安全。

3.2.2 整合监管部门 , 集中监管权力 , 科学监管

        我国煤矿生产安全监管者存在两个系统 (“中央军”系统和“地方军”系统) 、三个主体 (煤监局、安监局和煤炭局) , 建议国家进行资源整合、机构组合、调整职能, 统一对煤炭生产进行发展规划、行业指导、生产安全监管, 统一对煤矿进行行政管理、提供技术支持和综合性行政服务。部门整合可以精简机构、减少博弈、增加协调、强化职能, 对于防止官煤勾结也有一定的积极作用。对于煤矿生产安全的监管还需要采取科学的方式,仅仅采用检查、罚款等传统的监管方式已经不能适应当代安全监管的需要了, 因为一味地加大对煤矿的监管力度和惩罚力度, 势必给煤矿带来更大的经济损失, 煤矿的博弈行为就越严重, 甚至铤而走险, 出现违法乱纪的行为, 这不仅不能起到监管的作用, 反而会促使更严重的安全事故发生。因此, 生产安全监管需要采用更多的市场化手段, 配合以经济利益激励和诱导, 使煤矿将生产安全行为内在化、自主化, 由“要我安全”转变为“我要安全”, 从根本上解决安全事故问题。

3.3 合理开发利用矿产资源,满足可持续发展战略

3.3.1 坚持矿产资源开发与生态环境保护协调发展

        矿业活动要严格执行国家、省有关环境保护的方针政策, 遵循“在保护中开发, 在开发中保护”的原则, 树立矿业可持续发展的观念,做好矿山“三废”的治理及矿山生态环境的恢复治理, 实现矿产资源开发与生态环境保护的协调发展。

3.3.2 预防为主, 防治结合

        坚持“预防为主, 防治结合, 综合治理”的方针, 最大限度的减轻矿山活动对生态环境的污染和破坏。防治矿山地质灾害, 做好矿产勘查、矿山基建和生产、矿山闭坑各阶段的生态环境综合防治,每个阶段应及时针对矿山环境地质问题提出相应的生态恢复治理方案和措施。

3.3.3 建立严格的矿山生态环境保护制度

         按照“谁开发谁保护, 谁污染谁治理, 谁破坏谁恢复, 谁使用谁补偿”的原则, 进一步健全和完善矿山生态环境保护的法规及规章制度, 规范矿山生态环境保护行为。实行矿山建设与生态环境保护设施同时设计、同时施工、同时投产使用的“三同时”制度;实行矿山建设与生态环境评价报告制度、排污收费制度、矿山生态环境恢复制度和监督检查制度,加强对矿山“三废”的治理和矿山生态环境的恢复, 加大对破坏生态环境矿山的处罚力度。加强因采矿活动引发的水资源污染、枯竭、水土流失、沙漠化、地面沉降、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的监测预报, 及时采取有效的防治措施, 使矿山生态环境恶化的趋势初步得到控制。

4.  结论与启示

         从 8·14 柴达尔煤矿冒顶事故中可以看出,虽然近年来中国在安全生产方面抓得很严,矿难始终是安全生产方面的一个重要问题,从历史上来看已经大大减少了。特别是煤矿行业是一个比较大的行当,出矿难通常也比较严重,因此更严格的监管是必要的。一方面,柴达尔煤矿存在着严重的矿山地质环境问题这些问题严重的制约了矿山的可持续发展。矿山地质环境问题的发生发展是由内、外因素决定的, 根据其发生发展规律, 对症下药, 是可以避免发生的,要解决矿山地质环境问题, 矿山企业必须抓好抓紧每一个保护治理环节, 对于已经破坏的矿山地质环境问题要尽早及时的进行保护治理, 防止破坏规模扩大。另一方面,为避免煤矿企业出现顶板冒顶事故,必须更新传统观念,采用先进的技术和设备,提高管理人员和工作人员的安全意识,为煤炭企业的发展创造更安全的环境,为企业创造更大的经济效益。

5.  思考题

      (1)结合工程活动的特点,思考在工程实践中会出现哪些伦理问题?如何妥善解决?

      (2)如何防范工程风险?有哪些手段和措施?

       (3)如何在短时间培养出一批胜任的安全管理和技术专业人才呢?