典型事故分析

    美国煤炭开采始于1748年，官方统计煤矿事故死亡人数则始于1839年。这一年的3月18日，弗吉尼亚州“黑杜鹃”煤矿发生爆炸事故，导致53人死亡。

     根据美国国家职业安全健康研究院的资料，截至2007年，美国的513座煤矿共发生625起矿难[美国矿山安全健康局将死亡5人(含)以上的矿山事故定义为“矿难”]，其中爆炸事故494起，火灾51起，透水事故10起。2001年9月发生的吉姆•沃尔特资源公司5号矿爆炸事故(13人死亡)、2006年上半年发生的3起矿难(19人死亡)和2007年8月发生的一起矿难(6人死亡)，对于美国社会来说，在煤矿安全大为改观的21世纪初，这几起矿难显得尤为触目惊心。

    吉姆•沃尔特5号矿矿难

    2001年9月23日，美国阿拉巴马州吉姆•沃尔特资源公司5号矿发生两次爆炸，两次爆炸相隔55min，导致13名矿工死亡。

     吉姆•沃尔特5号矿位于阿拉巴马州图斯卡鲁萨郡布鲁克伍德镇北约3.2km，井工开采，1977年建成，1979年投产，开采距地面645m的兰溪煤层。该矿建有6个立井，矿工通过辅井下到井底。兰溪煤层是美国埋藏最深、瓦斯含量最大的煤层之一。矿井通过地面两个回风井的3台主扇进行通风。此外，该矿还有一个辅井(罐笼提升)、两个进风井和一个主井。事故发生时，该矿共有334名计时工人和76名管理人员。

    1.事故经过

    2001年9月23日下午5点20分(美国当地时间)，吉姆•沃尔特5号矿发生第一次爆炸，当时有32名矿工和管理人员正在井下640m深处工作。当日下午3时至晚11时是非生产班，4名矿工正在距提升井约5.6km的4采区进行堆砌木垛作业，支护2天前出现问题的顶板。此时附近的2号轨道大巷顶板发生冒落，将一个与充电器相连的64V、重6t的蓄电池砸坏，造成短路，引燃瓦斯，发生爆炸，致使通信系统和通风装置破坏，4名矿工受伤(重伤1人、轻伤3人)。

    爆炸发生后，众说纷纭的消息在矿工中造成混乱。吉姆•沃尔特资源公司5号矿主管该矿应急响应工作的一名负责人玩忽职守，疏于应对，将应急响应工作交给了井下的一名工长来处理。这位工长并不了解具体情况，便只身在井下各处奔走救援。井下其他区域的矿工陆续汇集起来，有些人忙于搬运伤员，另外10多名矿工则赶赴爆炸地点抢救伤员，处理事故。在此期间，无人指示在事故区域建立临时通信，也无人指示检查井下瓦斯浓度或通风系统受损情况。第一次爆炸发生55min后，4采区再次发生强度更大的爆炸，震撼了整个矿井。部分矿工脱险，但13名矿工遇难。

    2.事故救援

    2001年9月23日晚8时左右，第一支矿山救护队进入井下进行搜救。由于通信系统被毁，爆炸造成巷道大面积破坏，产生大量碎石，且存在再次爆炸的危险，救援工作进展缓慢。第二支救护队随后进入井下。在4采区入口处发现一名遇险矿工，全身严重烧伤，于晚23时28分被运出矿井抢救，次日下午不治身亡。救援队员还在4采区错车道附近发现另外3名遇难矿工的遗体。

    在救援过程中，救护队员发现6采区起火，气体监测仪读数表明，4采区也有可能起火。尽管救护队彻夜进行救援，但仍不能进入4采区。由于有大量瓦斯涌出，且通风系统受损，矿井仍有起火和再次爆炸的危险。因此，2001年9月24日，即爆炸发生约13h后，指挥部确定遇难矿工已无生还希望，救护队员面临巨大风险，救援工作暂时中止。救护队于晨7时09分撤离矿井，既未将已发现的3名遇难矿工遗体运出矿井，也不知道其他9名矿工的下落。救护队在井下安装了气体监测装置；详细预案也已制订出来，以防再次发生爆炸，并加固了矿井，准备再次安全下井。

    为了灭火，同时设置一个安全屏障，以便将遇难矿工的遗体运出矿井，救护队采取了向井下爆炸区域注水的措施，总计灌注了约11万m3的水。9月29日上午9时50分，灌水完成。9月30日，向4采区打通一个钻孔，对巷道水封后面的气体进行监测和加压。10月1日，救护队再次下井。由于矿井遭到破坏，通风系统受损，救援工作只能集中于提升井底至东3错车道水封之间近4.8km区段的恢复。

    10月20日晨8时，一台特别设计的深井泵被安放在距离爆炸地点最近的井筒中，开始排水。救护队冒着危险清除大面积积水，并恢复矿井通风。救护队一边推进，一边在巷道架设风门，控制风流，阻隔瓦斯扩散。

    11月3日下午14时，救护队员找到3名遇难矿工遗体，将其运到地面，并于11月7日在4采区轨道终端附近找到另外9名矿工遗体，于11月8日晚23时50分将9具遗体运到地面。在此之后，救护队进行矿井恢复工作。

    12月10日，矿井经过检查，确认井下条件已经安全，可以重新下井，并增加了安全防护措施，矿工们与救护队员一道开始矿井恢复工作。2002年6月11日，美国矿山安全健康局重新发出此前发出过的事故控制令，允许全矿恢复生产。

    在矿井恢复过程中，做出了几项整改，包括全面修订矿井防火和疏散预案；修改矿井安全检查程序和检查记录方法；对蓄电池和充电站防护结构进行改造，防止被冒顶砸坏；加强变电站和充电站周围的顶板支护；在改进现有通信系统的基础上，加装新型通信系统；加强采区连续气体监测，包括监测瓦斯及采用瓦斯传感器对采区输变电中心断电、监测一氧化碳和通风故障；加固风墙和风桥；修订顶板管理和通风方案；加强对矿工和管理人员在应急响应、防灭火和疏散程序等方面的培训等等。

    3.事故根源与整改措施

    矿难发生后，美国矿山安全健康局立即组织一个独立调查组对事故原因展开了调查，调查范围包括对井下实际状况进行检查，查阅相关文件，并对知情人进行走访。调查者认定：井下位于4采区13333号测点的一个交叉口顶板破裂。虽然该处加强了支护，但仍不足以控制顶板，最终发生冒顶，致使瓦斯释出，并砸坏铲斗车蓄电池。蓄电池发出电弧，引燃瓦斯，迅速引发爆炸，摧毁了关键部位的通风控制装置，通风中断。4名矿工受伤，其中3人因伤重死亡，另一人幸存。

    该矿管理层虽然知晓井下发生爆炸，摧毁了关键部位的通风控制装置，但却未启动矿井疏散预案。瓦斯在4采区工作面和2号大巷内聚集。其他矿工在没有手持瓦斯检测仪的情况下，返回4采区抢救仍在该区域的工友。尽管4采区的电路已经断电，但通向4采区的轨道运输闭锁信号灯系统仍然通电。第二次爆炸很可能就是2号大巷内充斥的瓦斯被闭锁信号灯系统引燃所致。此外，未能察觉井下岩粉喷撒不足，且未能使井下不可燃粉尘量保持在或超过规定标准，致使煤尘成为爆炸持续蔓延的主要燃料，不仅导致13名矿工丧生，而且造成井下通风控制装置大量损毁。

    调查组对事故根源进行了分析：矿井开发过程中，13333号测点交叉口采用全孔树脂锚固锚杆和护顶钢带条进行永久支护。该区域顶板和两帮的状况一直被认为是正常的。直到2001年9月21日白班，也未察觉顶板和两帮的变化。虽然也曾观察到顶板出现了细小裂缝，听到断裂的声响，有水从锚杆孔滴落，但采区协调员指示采区工长在交叉口一带的顶板安装锚索。9月21日，白班共安装16根3m长的锚索。钻孔过程中，在以1.83m全孔树脂锚固锚杆进行初级支护的顶板锚固带的上方出现了瓦斯、淋水、破碎煤体和页岩的现象。许多锚索孔四周的锚固带顶板均不坚固。
在打锚索孔的过程中，4采区的矿工未能准确判定顶板潜在的危险程度，因此，没有与采区协调员进行充分沟通。

    9月23日白班期间，13333号测点交叉口的状况发生明显变化，片帮加剧，水流量增多，伴随底层移动产生的噪声增大。裂缝扩大证明已出现顶板下沉。白班结束之前，采区工长查阅了班前检查报告，确定顶板状况进一步恶化，准备于当天下午加装木垛进行支护。晚班工长发现情况继续恶化，要求增加木垛，扩大支护面积。最终，在安装木垛的过程中，顶板冒落。

    针对这起事故，总结出以下4条原因和整改措施。

    原因一：在打锚索孔的过程中，4采区的矿工未能准确判定顶板潜在的危险程度，因此，没有与采区协调员充分沟通情况。

    采区协调员依据自己对交叉口顶板和两帮状况的评估，曾指示在1333号测点交叉口的顶板安装锚索。但矿工未将在安装锚索过程中遇到的情况告知采区协调员。如果采区协调员意识到潜在的危险状况，则有可能防止顶板冒落。

    整改措施：井下管理人员和锚杆安装工人应重温被动锚索理论和锚索安装程序，以确保了解树脂锚杆的锚固原理以及相关顶板的状况。发现顶板异常，应立即报告上级管理层。

    原因二：矿井管理层未能及时撤退井下人员。吉姆•沃尔特煤矿管理层虽然有多次机会命令全体人员撤离矿井，但最终没有下达撤出指令，矿工也没有立即撤离。采区工长等相关负责人员掌握有充足的信息来证明全体人员撤离矿井的必要性，而其他人员则依据错误的信息或盲目地采取行动。然而，有充分的信息表明，除了必须留下处理紧急情况的人员外，井下所有矿工都需撤离矿井。

     调查组通过走访和查阅矿井档案认定，该矿所有矿工并未按照联邦煤矿安全规程的要求每90天进行一次防灭火演练，疏于对井下燃烧和火灾事故进行有效的应急响应。无论如何，矿井管理层有责任以安全为目标，指挥井下矿工的行动，并将未对紧急情况作出响应的人员撤离矿井。

    如果能够使全体矿工及时撤离矿井，仅让少数人员或救护队实施救援，就有可能降低事故的严重程度，减少或防止人员伤亡。
整改措施：应对矿井应急响应的做法和程序进行复查，以确保矿井应急事项和责任详尽明确，且所有井下人员均应熟悉应急响应程序。(未完待续)