一 美国近代煤炭工业在19世纪60年代南北战争以后才开始发展。20世纪80年代末，特别是90年代，美国煤矿采用高新技术，使煤炭产量大幅度增长，劳动生产率成倍提高，安全状况大为改善，生产成本明显降低。目前，美国是仅次于中国的世界第二大产煤国，同时也是世界上煤矿劳动生产率最高和安全生产水平最好的国家。 煤矿安全发展历程美国煤矿数量在20世纪20年代达到高峰，以后逐年减少。1923年，美国有9 331座煤矿，1973年减少到4 744座。2000年以后，美国煤矿数量保持在1 400座左右。美国采矿业的安全健康状况在20世纪，特别是近25年得到显著改善。在美国矿山安全健康局初创的1978年，242名矿工在矿山事故中丧生，2007年因矿山事故死亡64人。2008年，美国矿山事故死亡50人，仅占职业事故死亡总人数的1%，其中煤矿死亡30人，仅占职业事故死亡总人数的0.6%。采矿业已经成为美国较安全的行业之一。 美国也经历了从煤矿事故多发到加强立法和管理、最终进入“高产量、低伤亡”时期的漫长过程。在19世纪后期和20世纪初期，美国每年有数千人死于煤矿事故。仅1907年全年，美国就有3 342人死于煤矿事故，为美国采煤史上事故死亡人数最多的年份。而1909年则是美国矿难最多的年份，共发生事故20起，死亡2 642人。1907年，美国西弗吉尼亚州的一起煤矿事故，导致362人死亡，创美国历史之最，美国从此开始重视煤矿安全生产问题。 1968年，美国希肯马煤矿发生一起煤尘爆炸事故，死亡57人。同年11月20日，康苏尔煤矿又发生一起瓦斯爆炸事故，死亡78人，引起了全国煤矿工人大罢工。这些矿难使美国国会认识到采矿业的特殊性及其安全工作的重要性。1969年，美国国会通过了《煤矿安全健康法》。1977年10月，美国国会又通过了《矿山安全健康法》，依据该法，美国于1978年成立联邦矿山安全健康局，全面加强对矿山的管理。30多年来，美国矿山安全健康状况有了显著的改善，矿山事故死亡人数大幅度下降。 20世纪30年代以来，美国煤矿安全生产状况得到明显改善。1930年，美国煤矿事故死亡2 063人，受伤7万1 217人，1970年死亡和受伤人数分别下降到260人和1万1 552人。1983年，美国煤矿事故死亡人数首次降到100人以内。1993年，美国煤矿事故受伤人数首次降到1万人以内。1993年以来，美国每年煤矿事故死亡人数控制在50入以内，百万吨死亡率低于0.05。2009年，美国煤矿事故仅死亡18人，百万吨死亡率为0.018，创历史最好水平。 20世纪下半叶，尤其是自1973年开始，美国煤炭开采和安全技术，特别是井工开采和安全技术取得了显著进步。1973-2003年是美国井工煤矿生产由房柱式开采向长壁式开采过渡的时期，长壁工作面产量由1973年的1 000万t增至2003年的1.67亿t，占当年美国井工煤矿产量的52%。 1983-2003年，伴随着开采技术的发展，美国采矿设备得到明显的改进和完善。例如，长壁工作面胶带输送机功率和运力增大；改用胶带输送机将煤炭从井下运到地面；顶板锚固设备（包括连续采煤／顶板锚固一体机）功能更加完善可靠；采煤机截齿更加坚固耐磨；长壁工作面顶板支架安装了更加灵敏可靠的传感器，实现了操作自动化；广泛采用功率更大、坚固耐用的驱动电机等，这些技术革新不仅提高了煤炭产量，而且显著改善了煤矿安全水平。 20世纪以来，随着法规的不断完善、开采技术和方法的进步、操作方法更加安全、机械化程度的提高，以及露天开采的比重逐步增大，美国煤炭工业在减少工伤死亡方面取得了长足的进步。1970-2007年的37年间，共发生死亡5人（含）以上矿难20起，死亡233人。1993-2000年是美国煤矿最安全的时期，没有发生过死亡5人（含）以上的矿难。煤矿百万吨死亡率由1900年的6.13降至2007年的0.033。 美国煤矿安全发展的特点可以归纳为：煤矿管理层、矿工和安全监管机构共同承诺以“零死亡、零伤害”为目标；改进机械设备的设计；科技进步；自觉的安全意识；改进工程技术作业方法；超前且不间断的培训；美国矿山安全健康局强有力的监管和技术支持。  煤矿安全法规体系的建立自19世纪末，美国开始采用立法和行政手段应对煤矿安全事故的频繁发生。美国国会于1891年通过了第一部联邦煤矿安全法规，对矿井通风设定最低标准，并禁止矿主雇用12岁以下的童工。 20世纪前10年，美国煤矿因工死亡矿工平均每年均超过2 000人。1910年，经美国国会批准，在内政部内成立矿山局，负责减少煤炭行业安全事故和相关科研工作，但此时矿山局未被国会授予安全监察权。1941年，美国国会授予联邦监察员进入矿井执行安全监察的权力。1947年，美国国会授权制订第一部联邦矿山安全法规。 1952年，美国颁布联邦煤矿安全法，规定对某些矿井实施年度安全监察，授予矿山局以有限执法权，包括签发违章警告书和（矿工应急）撤离指令，并授予联邦监察员对违反撤离指令或拒绝监察员进入矿场的矿主处以民事罚款的权力，但没有作出对安全违章处以罚款的规定。美国国会于1966年将煤矿安全法的实施范围扩展至全国所有矿井。 1969年，美国《联邦煤矿安全健康法》出台。这是一部比以往任何相关立法都更全面、更严格的法规，涵盖露天和井下开采，规定每年对每座露天矿进行2次安全健康监察，对每座矿井进行4次监察，并大幅增强联邦监察人员在煤矿的执法权。《联邦煤矿安全健康法》还要求对各种安全违章行为处以罚款，对明知故犯、蓄意违章行为处以刑罚，并强化了煤矿安全标准。 1973年，美国内政部成立了独立于矿山局的矿业执法和安全管理局，承担起矿山局之前所担负的安全健康执法的职能，以避免矿山安全健康执法与矿山局开发矿物资源的职责之间出现利益冲突。 1977年，美国国会通过了《联邦矿山安全健康法》。这部法律成为次年成立的美国矿山安全健康局的工作指针。1977年的《联邦矿山安全健康法》对1969年的《联邦煤矿安全健康法》做了多处重大修订，在统一的法律框架下，对涉及煤矿和非煤矿山的所有安全健康法规进行了整合。《联邦矿山安全健康法》扩充并强化了矿工的权利，加强了对矿工的保护。《联邦矿山安全健康法》实施的效果显著，美国煤矿工伤死亡人数由1977年的139人下降到2000年的42人，百万吨死亡率则由0.22降至0.043。《联邦矿山安全健康法》还规定设立联邦矿山安全健康复议委员会，对美国矿山安全健康局有争议的执法行动进行独立复议。 2006年上半年，美国发生的3起矿难促使了《2006年煤矿改善与新应急响应法》（简称《矿工法》）出台。这部新法规要求井工煤矿主／经营者改进应对事故的准备工作，制订针对本矿的应急响应预案，并要求每座矿山至少配备2支矿山救护队，其驻地应在距该矿1 h的车程之内；减少矿山救护队员及其所属煤矿企业的法律责任，对违反联邦采矿安全标准的行为加大民事和刑事处罚力度；授权美国矿山安全健康局暂时关闭拖欠罚款的矿井。此外，《矿工法》还要求进行加强煤矿安全的科研项目，在国家职业安全健康研究院内设立专门的矿山安全研究部门，并设立专项奖学金和拨款，用于培训矿山安全人才。 二 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55 min，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3.2 km，井工开采，1977年建成，1979年投产，开采距地面645 m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640 m深处工作。当日下午3时至晚1 1时是非生产班，4名矿工正在距提升井约5.6 km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64 V、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55 min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采区打通一个钻孑L，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4.8 km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。 三  2006年1月2日，位于美国西弗吉尼亚州的萨戈煤矿发生瓦斯爆炸事故，导致12名矿工死亡。经调查发现，萨戈煤矿井下一处密闭采空区内由于瓦斯聚集发生了爆炸，并将密封墙摧毁，致使井下部分区域充斥过量的一氧化碳。一些矿工不会使用自救器也是导致其死亡的重要原因。萨戈矿难促使美国出台了《2006年煤矿改善与新应急响应法》。 原因三 爆炸发生后，4采区轨道闭锁信号灯系统仍旧通电。该采区轨道闭锁信号灯系统仍旧通电的原因有二：一是4采区工长在第一次爆炸发生后离开采区之前曾指示电工将采区断电。该采区人口处电闸看似关着，但通向4采区的轨道闭锁系统仍旧通电。电工可能没有意识到或没有考虑到闭锁信号系统另有电源。二是4采区长试图与地面联系，将井下所有电路断电。由于电话系统出现故障，此次通话被迫中断。但电话系统遭受破坏不可能是第一次爆炸所致。 如果4采区轨道闭锁信号系统及时断电，就极有可能防止第二次爆炸的发生。 整改措施 应对井下电路布置进行检查，以确保电路的设计或其复杂程度不至于使工长和电工产生迷惑。非常规的电路布置应让井下相关区域的所有人员知晓。井下所有电话应保持工作状态。 原因四 由于存在煤尘，第二次爆炸在井下蔓延。粉尘焦结性分析结果表明，井下大范围区域内粉尘的不可燃成分不足。该矿制订有在采区完成开采之后清扫煤尘并布撒岩粉的作业程序。但是，却没有在通向井筒的区域定期或例行补充岩粉的程序。矿井管理层仅仅依靠瓦斯检查员和安全监察员来确定这些区域是否需要布撒岩粉。在事故发生之前的1年时间内，该矿的此类违章就达99起。这种被动的方式造成煤尘长时间的不断聚集而又未及时布撒岩粉灭尘。此外，瓦斯检查员认定需要布撒岩粉的区域往往被视为矿井的一项维护工作，而不是作为一个重要的安全问题来对待。 就在事故发生之前，有2个原因影响到4采区的岩粉布撒工作。一是在长壁工作面搬家过程中，原本用于布撒岩粉的设备和人员可能转去协助工作面搬家了。另外，矿方将4采区改为每日3班采煤，而以前是其中一班为非生产班，可以在此期间布撒岩粉。在3班采煤的情况下，除了两班之间交接的时间之外，实际上没有在进风巷和胶带输送机大巷布撒岩粉的机会。而且，布撒岩粉的矿工有时不能保质保量地完成任务。胶带输送机大巷内风速大，加之输送机转载点产生大量悬浮煤尘，加剧了煤尘聚集。矿井的清扫和布撒岩粉工作效果不佳，班前和班中检查也没有将岩粉不足作为一种事故隐患来对待。在4采区通向工作面区域采集的31个间层采样均不符合规程要求。 如果4采区充分布撒了岩粉，煤尘就不会成为导致第二次爆炸和严重事故的肇因，也不会导致众多人员丧生。 整改措施 矿井瓦斯检查员应将煤尘聚集定为一种事故隐患，将检查结果记录在案，并进行适当的处置。矿井管理层应采取积极防范的态度，针对在通往井筒方向的区域补充布撒岩粉的工作，制订程序和计划。瓦斯检查员和安全监察员发现的煤尘聚集区域应用来衡量补充布撒岩粉程序是否正确无误。必须足量布撒岩粉，确保此项工作到位。应对工作面区域、胶带输送机沿途和转载点的灭尘技术进行评估，以便于改进。管理层应意识到清扫煤尘并不能替代布撒岩粉，要通过布撒岩粉增加粉尘中的不可燃成分。 事故调查组认定：未能准确判定1333号测点交叉口顶板破损的严重程度是造成此次矿难的主要根源。未能按照规程要求在井下布撒足量的岩粉；未能在班前和班中检查时发现危险情况；矿井管理层没有启动全矿撤离程序；在第一次爆炸后未能及时切断通往4采区的所有电源，都是加剧事故后果的根源。 4．事故处理及影响 美国矿山安全健康局对此次矿难所作的内部审议，揭示出联邦矿山安全健康局（总局）和地区分局的安全监管工作存在若干缺陷。其中许多缺陷都涉及工作失察，包括矿山安全健康局人员的培训与辅导、监督与管理、“案件替代性解决机制”（注：该机制仅适用于罚款额在2 500美元以下且未造成伤残或死亡或发现有重大失职的案件）和责任追究制度实施不力等缺陷。此外，该局在监察程序、执法水平、矿井安全方案审查等方面也存在缺陷，此类错误应该而且能够立即得到纠正。 美国矿山安全健康局于2002年12月11日公布了事故调查报告，指控吉姆·沃尔特资源公司犯有8项重大安全违章，并依法对每项违章处以5.5万美元的罚款，罚款总计43.5万美元。调查报告还公布了美国联邦政府关于井工煤矿应急疏散的新规定，要求所有井工煤矿必须指定专人处理矿井发生的任何紧急情况，并负责在危及矿工安全时将矿工撤离矿井；只有经过专门培训并配备专门设备，且为应急响应所必需的人员方可留在井下。 萨戈煤矿矿难 2006年1月2日，约凌晨6时26分（当地时间），萨戈煤矿井下一个距井口约3.2 km的采空区发生瓦斯爆炸。当时井下有29名矿工，其中12名矿工丧生，另有1名矿工重伤。 事故当天，萨戈矿区天气反常，严冬时节气温达到7.2℃，雷雨大作。有些矿工在下井之前看见矿区附近有闪电划过天空。矿工们开工之前进行了班前检查，一名瓦斯检测员留在井下继续监测。矿工们于凌晨6时开始下井，之后不久就发生了爆炸。1名矿工在爆炸中因一氧化碳中毒致死，另外11名矿工试图逃生未果，也因中毒死亡，其余矿工最终得以撤离矿井。 1．矿井概况萨戈煤矿位于美国西弗吉尼亚州阿普舒郡，1999年建成投产。萨戈煤矿是一座平硐矿井，开采中基坦宁煤层，有5个平硐井口，由左至右编号。当时开采左1和左2采区，左1和左2采区各有2台遥控连续采煤机和2台双钻臂锚杆机。全矿井下矿工135人，另有6名地面工人。 设在地面的矿井调度室对机车进出矿井和井下运行进行指挥和监控。调度室还设有气体监控系统，监控传感器遍布井下，向中央计算机传达井下信息。气体监控系统连续显示井下各胶带输送机巷内传感器测得的一氧化碳读数，并对胶带输送机启动、停止以及供电情况实施监控。该矿制订的矿井紧急疏散和防火方案说明中，指定调度员为应急响应责任人。 2．事故救援事故发生后，矿井管理人员首先进入井下了解情况，发现通风控制装置被炸坏。他们试图利用临时通风控制装置恢复通风，寻找失踪矿工。由于矿井充斥烟雾和有害气体，他们最终放弃救援，撤离矿井。 美国联邦矿山安全健康局和西弗吉尼亚州矿山安全健康局对事故做出了应急响应，动员了数支矿山救护队，并建立指挥中心，开始进行救援。由于井下一氧化碳和甲烷浓度极高，救援队下井一度受到拖延，直到井下气体浓度稳定之后，救护队才进入井下进行搜救。2006年1月3日，12名遇难矿工被发现，1名幸存者被送往医院救治。2006年1月4日，12名遇难矿工的遗体被运出矿井。 3．事故原因美国联邦矿山安全健康局会同西弗吉尼亚州矿工安全健康与培训局、矿主和矿工代表，对事故的各种相关情况进行了调查，并走访了知情人。调查人员对矿井进行了测绘，审阅了矿井生产档案，并对从井下搜集的相关物证进行了鉴定。 井下有一处密闭采空区，密封墙用轻质材料“欧米加砌块”构筑，厚度约Im。调查人员认定，瓦斯正是在密闭区内开始聚集，其后发生爆炸，将密封墙摧毁，导致井下部分区域充斥过量一氧化碳。美国国家职业安全健康研究院受联邦矿山安全健康局的委托，按照该矿井下采空区的实际状况，进行了一次模拟试验，以确定“欧米加砌块”密封墙的强度，收集密封墙内瓦斯爆炸的相关信息。然而，试验结果显示，井下的密封墙可能承受138 kPa的压力，符合规程要求。调查人员认为，井下爆炸产生的压力可能超过641 kPa。 美国联邦矿山安全健康局收集了矿工们使用的自供氧自救器，并进行了测试。萨戈煤矿保存的自救器档案不完整，并且有一个自救器已经过期。调查发现，有些矿工不会使用自救器，但是测试表明自救器能够正常供氧。 调查人员确定，煤尘不是此次爆炸的主要肇因，并对可能存在的火源进行了调查，没有证据表明井下起火是由切割、焊接、开采、吸烟、煤尘自燃或电气系统和设备所引发的。虽然不能完全排除冒顶是潜在火源的可能性，但实际上因冒顶起火的可能性极小。 在矿区出现地震活动和萨戈煤矿气体检测系统最初发出警报的同时，矿区附近发生了雷击。美国联邦矿山安全健康局委托专业研究机构进行模拟试验发现，雷击有可能在密封区内产生足够的能量，引发电弧，从而确定雷击最有可能是引发瓦斯爆炸的火源。 2006年8月28日至2007年4月4日，美国联邦矿山安全健康局委托美国陆军工兵研发中心对井下密封墙结构的抗冲击能力以及爆炸损毁设施进行分析。该中心采用一种先进的计算流体力学计算机程序，模拟萨戈煤矿井下密封区瓦斯起火爆炸的情况，并采用有限元法和动态单自由度分析法对井下密封墙在不同的爆炸冲击力条件下的反应进行分析，重现所观察到的顶板锚杆托盘和胶带输送机悬挂装置受损情况，并计算出这些部件的抗冲击能力。 密封墙有限元模拟显示，抗剪强度是密封墙能否被摧毁的主导因素。分析表明，冲击力增大时，由于密封墙砌块强度低，且与巷道两帮结合处缺少抗剪钢筋结构，密封墙周边就会突然产生剪切破坏。事故模拟结果显示，爆炸冲击力超过了矿井现有密封墙的承压设计标准。 调查报告认为，爆炸事故的原因和矿难的原因有着明显的区别。假如井下防爆密封墙能够遏制爆炸蔓延；假如井下事故采区被困矿工能够正确使用自救器；假如救护队能够与被困矿工取得联系，告诉他们在采区人口处有新鲜空气；假如救护队能早一些进入井下事故采区，而不是要求他们边推进边对井下爆炸后的情况进行评估；假如能够迅速确定被困矿工的准确位置，并从地面向此处打一钻孔，就不会酿成如此惨烈的矿难。 调查报告指出，在紧急时刻，时间总是关键，每一项事情都不能出错。而在萨戈煤矿，可能出错的事情都出错了：爆炸发生在全国假日期间；时间浪费在四处联系负责官员、确定出了什么事、组织应急响应、召集西弗吉尼亚州最有经验的矿山救护队；时间花费在凭经验猜测井下是否起火燃烧，是否会发生第二次爆炸，并试图保护矿山救护队免受某种尚不明确的风险之害，这样就延误了被困矿工获救的时间。 调查报告指出，萨戈煤矿爆炸事故应急响应中出现的过错不是人为过失，而是体系的过错，包括矿井安全体系、矿井应急管理体系和矿山救援体系。萨戈矿难不可忽视的教训之一就是：矿难明天还有可能重演——如果不改进这些体系，一旦再次发生矿难，无论是谁在指挥中心坐镇，其后果都不可能有太大差别。 4．整改建议针对萨戈矿难，调查报告提出了如下12项整改建议。 研究应急措施并在矿井中采用，以提高矿井防止雷电窜人井下和密封区域而引发爆炸的能力；审查并改进井下供电设备的性能规范。 永远禁止使用“欧米加砌块”构建密封墙，原因是现行的137 kPa的抗压强度标准不适应实际情况，而“欧米加砌块”甚至可能没有达到这个标准。 要求矿主加固现有密封墙，在90天内拟定方案，或在“欧米加砌块”密封墙外侧（井口方向）用密实混凝土砌块或相当的结构加固密封墙，或采取其他适当措施，例如向密闭的采空区通风或充人惰性气体。矿主要在方案中明确完成此项工作的时限。 对现行的密封墙标准进行评价，并考虑至少将现行的137 kPa标准提高至其他国家已经采用的345 kPa。 建立井下避难室。煤矿矿主必须在2007年1月2日前制定计划，按照西弗吉尼亚州和联邦矿山安全健康局批准的有关此类避难室的设计、数量和建立地点的要求，购置或构建避难室，并在2008年1月2日前在井下建立避难室。 对弗吉尼亚州目前使用的所有自供氧自救器进行复查，检查其可靠性和破损情况，并要求在井下由矿工佩戴呼吸器进行试验，以评估呼吸器的性能。 制订综合性应急预案。西弗吉尼亚州的所有矿井均应有一个明确联邦、州和矿主三者职责的综合性矿井应急预案，并定期由州安全监管当局对预案的效果进行考查。 确保矿井拥有双向通信系统。积极加速推进井下双向无线通信系统的测试、审批和使用。 矿井配备井下人员追踪系统。安装市场现有的单向电子个人应急和追踪装置，通过“默认选择”实施人员追踪。 对西弗吉尼亚州矿山救援体制进行全面审查，包括对相关法规、培训、设备，以及与西弗吉尼亚州国土安全和应急管理局的协调工作进行检讨。 井下安装逃生指引线。要求井下所有安全通道安装逃生指引线，线上装有指示逃生方向的锥体。 加强西弗吉尼亚州安全技术及装备的研发和制造，确保本州在矿山安全健康技术与设备领域处于全国的领先地位。 美国联邦矿山安全健康局在此次矿难的应急救援工作中出现的多项疏漏，影响了救援效率，引起社会舆论的质疑，主要涉及该局在节假日期间是否有负责人员值班、能否及时取得联系、接警人员行动是否迅速、矿山救护队抵达现场后为何拖延下井、现有矿山救援体制是否足以应对突发情况、矿山救护队在此次救援工作中的欠佳表现、为何不使用救援机器人，以及现有救援技术的升级等问题。 5．事故影响美国联邦矿山安全健康局就萨戈煤矿在2006年1月2日发生矿难之前一年内的违章行为，向其母公司国际煤炭集团提出208项指控，总计处以罚款近130万美元，其中最大一笔罚款（9600美元）针对该矿的顶板支护问题，另一笔罚款（9200美元）则针对该矿的通风问题。而此前美国矿山安全健康局对萨戈煤矿每一项违章行为的罚款额均未超过1000美元。该局对安全违章行为处罚过轻，招来了立法者和矿工代表的批评。 萨戈矿难是美国劳工史上具有重大影响的事件之一，引发了全国针对煤矿安全立法、监察和执法问题的大辩论，由此催生的《2006年煤矿改善与新应急响应法>XMINER，简称《矿工法》）于当年6月15日由美国前总统布什签署而正式成为法律。（ 四 2006年5月发生在美国肯塔基州的达比1号矿爆炸事故，成为该州17年来最严重的矿难。这起事故中，该矿矿主被指控犯下玩忽职守、构建密封墙失当、在井下使用明火3项“极严重过失”，以及犯下缺少充足的应急通道和路线图、未对矿工进行正确逃生与使用自救器的培训等“严重过失”。 达比1号矿矿难 2006年5月20日凌晨1时左右，美国肯塔基州达比煤炭公司1号矿(Darby Mine No.1)密闭的左A采区发生爆炸，造成5名矿工死亡，1名矿工重伤。爆炸发生之时，正值矿井的非采煤班，井下只有6名矿工。其中在左B采区工作的4名矿工听到爆炸声后，试图逃生，但采区里烟雾弥漫。4人戴上自供氧自救器，继续逃生。途中，至少有2名矿工不时取下面罩说话。最终，4人离散，其中1人侥幸生还，另外3人因吸人烟雾导致一氧化碳中毒死亡。该事故成为肯塔基州近17年来最严重的矿难。 矿井概况达比1号矿是一座井工煤矿，于2001年5月28日投产，开采平均厚度1.42 m。在事故之前的最后一次例行安全健康检查中，测得该矿平均瓦斯涌出量为0.76 m3 /min。该矿有一个前进式房柱采区，即左B采区，使用1台连续采煤机、2台梭车、1台蓄电池驱动铲斗车和l台锚杆机。4台胶带输送机接力，从采区将采下的煤炭运至地面。事故发生之前，该矿雇有井下矿工31名，另雇有3名地面人员。 事故调查与处理在开展救援的同时，美国联邦矿山安全健康局迅速组织一个独立调查组，于2006年5月23日开始对事故原因展开调查。调查工作包括对矿井进行检查、查阅相关文件并走访相关人员。 通过调查，美国联邦矿山安全健康局调查组确定了爆炸事故的直接原因。爆炸发生时，井下共有6名矿工。事故之前，4名矿工正在左B采区，准备对设备进行例行维修。另外2名矿工干完晚班后仍留在井下，来到生产采区与报废的左A采区之间构建的隔离密封墙。这2名矿工带着气割枪，沿回风巷乘坐非矿用安全型蓄电池驱动人车到此，准备拆除巷道顶板上贯穿1号和3号密封墙的护顶钢带条。在切割贯穿3号密封墙的管带条时，引发左A采区密封墙后面聚集的瓦斯爆炸。爆炸冲击力致使这2名矿工丧生，将密封墙完全摧毁，并损坏了胶带输送机架、顶板支护和通风控制装置。 调查组认定，此次重大爆炸事故是由于矿主方违反矿山安全标准和安全操作规程造成的。矿井管理层未能确保采用妥当的程序来构建左A采区的密封墙。当矿工试图对构建失当的密封墙进行修正时，矿井管理层也未能确保采用安全的操作程序。此外，矿井管理层在正确使用自供氧自救器和逃生路径方面，未对矿工进行妥善培训。 调查组还认定，该矿密封墙是采用轻质合成欧米茄砌块（即一种建筑材料，用于建造煤矿密封墙）“干砌”而成，砌块之间未用灰浆粘结，其基础也未达到美国矿山安全健康局批准的该矿通风方案中关于密封墙根部要深入到底板内15 cm深的要求。这种密封墙的最大抗压强度只有137 kPa，远远不能承受爆炸产生的强大冲击力。  美国联邦矿山安全健康局在进行达比1号矿事故原因内部审查时，针对该矿近年来频频重复违章（自2001年以来，达比1号矿共收到250多份安全监察执法文书），矿山安全健康局监管不力等问题，对事故的根源作出了认定。 监察人员和专家未能遵循既定的监察程序，加之监管和联邦矿山安全健康局失察，导致对该矿的安全监管工作存在多项不足之处。 监管该矿安全生产的联邦矿山安全健康局第七区分局对安全监管机构绩效管理制度执行不力，致使其工作中的失误延续，未予纠正。 联邦矿山安全健康局的责任追究方案存在根本性缺陷。该方案虽然列出了该局执法工作中可能出现的缺陷，但却未充分找出产生这些缺陷的根源，并避免重蹈覆辙。该方案徒有虚名，实际上并没有对该局人员在纠正和消除工作缺陷方面实现责任追究。 达比矿难之前，虽有前车之鉴，但联邦矿山安全健康局没有根除因密封墙构建错误而产生重大问题的可能性。 美国矿山安全健康局监察员并不是在每一次检查中都发现了密封墙构建的缺陷。达比1号矿进风巷密封墙没有按照经矿山安全健康局批准的通风方案的要求进行构建，监察人员虽多次检查，却未发现存在的问题。 美国矿山安全健康局的应急响应能力和程序有待改进。应对现行程序进行评估，并制订新的应急响应程序。 此外，美国矿山安全健康局在调查中还发现该矿另外37项违章。与5个月前(2006年1月2日)发生的萨戈矿难一样，达比1号矿的爆炸事故也发生在用“欧米茄”砌块构建失当的密封区域。在达比矿内，几根顶板支护钢带条遗留在顶板上，穿过新建的密封墙顶部，影响了密封墙的密实度。该矿在矿山安全健康局监察员前来检查密封墙之前使用气割清除顶板钢带条，违反了安全操作规程。调查报告称，每一根穿过密封墙的顶板钢带条周围都可能形成瓦斯从密封区进入生产采区的通道。当用气割清除钢带条时，空气和甲烷混合气逸出，接触乙炔火焰或被乙炔火焰烧热的表面而爆炸。 美国矿山安全健康局指控该矿矿主玩忽职守，构建密封墙失当，且在井下使用明火，犯下3项“极严重过失”。另外，因该矿缺少充足的应急通道和路线图、未对矿工进行正确逃生和使用自救器的培训，指控矿主犯下3项“严重过失”。 美国矿山安全健康局通过事故调查，针对导致5名矿工丧生的爆炸事故所涉及的多项安全违章，最终对达比1号矿3名矿主处以34.2万美元的罚款。 五 格兰多峡谷煤矿矿难2007年8月6日凌晨2时48分（当地时间），美国格兰多峡谷煤矿(Crandall Canyon)在回采南采区煤柱的过程中发生强烈煤突出事故。此时，采煤队正在回采139号石门附近的煤柱，煤突出事故起始于采区放顶线附近，冲击波迅速向井口方向蔓延。数秒钟内，整个南采区约0.8 km范围内的煤柱因压力过大而坍塌。崩落的煤块喷射般地散落到采区的几个入口。南采区北侧和南侧的煤柱也受压坍塌，致使邻近密封区域内的有害气体泄漏，充斥南采区。煤突出事故引发了里氏3.8级地震，撼动了5 km外的矿井办公室，摧毁了通向南采区的通信线路。此次突出事故导致3人丧生，其中1人是联邦矿山安全健康局监察员，另有6人（包括1名联邦矿山安全健康局监察员）重伤。  矿井概况格兰多峡谷煤矿位于犹他州埃默里郡，是一座有5个平硐的烟煤矿井，有63名矿工和4名地面工作人员。格兰多煤矿的母公司金沃资源公司取得该地区煤炭开采权后，于1983年恢复该矿井的生产，采用连续采煤机进行房柱式开采，并从采区回采煤柱(即后退式开采）。 该矿采用瓦斯监控系统监测井下火情，并对供电、胶带输送、采煤量、空气质量和风机运转实施监控，地面的瓦斯监控系统操作人员对监控信号和报警作出回应。井下安装的寻呼电话提供双向语音通信，并通过电话线与地面相通，个人应急装置可从地面向井下佩戴接收器的矿工发送短信。为了遵循《矿工法》有关事故后追踪被困矿工的要求，金沃资源公司在井口至南采区之间建立了5个井下人员位置追踪区。2007年2月，金沃资源公司开始回采北采区南端的2个保安煤柱，并保留最北端的煤柱，以建立回风系统。同年7月15日，金沃资源公司开始回采南采区保安煤柱，直至8月6日事故发生。 事故救援2007年8月6日，美国联邦矿山安全健康局和犹他州分局及时对事故作出响应，迅速调集数支矿山救护队，并在现场建立指挥中心，立即开始救援。8月8日，一台大型旋转式钻机开始安装机座。8月9日，连续采煤机开始在一号大巷120号石门进行挖掘作业。救援人员已经撤出，以便在120号石门安装锚杆。8月10日，大型旋转钻机钻进深度已达310 m，沿钻杆将一个麦克风送到井下，但未听到人声。8月11日，联邦矿山安全健康局将2个救生舱运到现场，美国国防部也将另一些传感设备空运到现场。8月15日，第三个钻孑L于中午12点11分贯通矿井，但未听到井下任何声响。救援人员继续通过第二个钻孔向井下送风，并准备打第四个钻孔。 救援过程中，在救护队员即将完成连续采煤机后面的顶板支护时，1号和2号大巷之间于8月16日下午6时38分发生另一起煤突出事故，3名救援人员死亡，已架设的支柱、钢缆、钢链护栏和一排支护钢梁受崩落的煤块挤压而错位，钢梁垮落砸伤救护人员，巷道中冒落的碎石达1.2 m厚。通风控制装置损毁，工作区充斥浓密的粉尘，使能见度降低并影响呼吸。附近的救护队员立即开始将被碎石和煤块掩埋的矿工挖出，并修理通风控制装置。井下救援工作一度暂停，由一组独立的顶板管理专家重新对井下情况和救援方法进行审议。地面的钻孔作业继续进行，共计向井下工作区打下7个钻孔。每个钻孔都提供了井下受灾区域的情况，并帮助确定下一个钻孑L的位置，但却不能确定被困矿工的位置。8月26日，联邦矿山安全健康局局长理查德·斯蒂克勒就格兰多峡谷煤矿事故发表声明，根据救援情况发现，矿工们最后作业区域的多数煤柱遭受损毁，且该处的氧气量不足以维持生命，救援工作停止。8月30日，联邦矿山安全健康局派遣专家组对格兰多峡谷煤矿事故进行调查。 事故原因调查事故调查认定，2007年8月6日发生的冒顶事故并不是“自然”地震引发的，而是因矿井的错误设计造成的。由于矿压超过煤柱回采放顶线附近的一个或一组煤柱的强度，煤柱的局部损毁迅速引发大面积冒顶，并朝井口方向类似面积的煤柱区域蔓延。 美国联邦矿山安全健康局在调查中采用了不同的分析方法，结果一致认定该矿的开采方案注定要失败。 此次煤柱大范围坍塌和其后有害气体涌入采区，是因为矿井设计有多处缺陷、煤柱回采方法错误，且在以往发生过数次煤突出事故之后却未能对开采方案作出相应的修正。此外，矿井设计还采纳了承包商阿加皮托公司提出的若干错误的建议。这些设计中的问题与错误的煤柱回采方法不适合南采区覆盖层厚、支撑负载大的特点，致使煤柱尺寸不足以支撑顶板来防止煤突出。 阿加皮托公司在工程分析中错误应用“后退式回采的煤柱稳定性分析”模型，选取一个地层条件很差的区域进行反分析，且在各项分析中均未考虑保安煤柱的稳定性系数。阿加皮托公司应用“边界元”工程模型所做的分析也是错误的，他们选择了一个难以进入的区域来进行反分析，因而不能查证已知的底层条件，从而导致模型调整不可靠，选取了错误的模型参数。这些模型参数高估了煤柱强度，却低估了矿压。此外，阿加皮托公司管理层没有对相关资料文件的准确性和完整性进行审核，也没有对实际的垂直应力和总体位移量进行审核。 金沃资源公司全盘接受阿加皮托公司推荐的格兰多峡谷煤矿矿井设计，但设计的地层稳定程度不足以维持井下通风系统。矿井设计没有考虑到保安煤柱和残留煤柱的不稳定性对于工作区与邻近封闭区域的隔离所产生的影响。保安煤柱或残留煤柱坍塌造成致命的有害气体涌人工作区。 金沃资源公司的开采方法，包括煤柱底部回采和139号与142号石门之间煤柱刷帮，降低了煤柱强度，增大了矿工作业点周围的应力。在南采区回采煤柱的同时，通过在生产煤柱和保安煤柱上掏槽来回采底煤，导致后退煤柱放顶线后面残留煤柱强度降低。 此外，在井下状况和以往事故均表明其顶板管理方案不适合控制煤突出的情况下，金沃资源公司仍未对开采方法予以充分修正，继续进行煤柱回采。该公司虽对以往几次未造成人员伤亡的煤突出事故进行了调查，但并没有根据调查结果对煤柱回采方法作出适当改变，从而防止类似事故的重演。 事故根源及整改措施美国联邦矿山安全健康局经过调查，对2007年8月6日和16日发生的煤突出事故分别找出了4个根源，并针对每个事故根源提出了相应的整改措施。 2007年8月6日事故： 根源一：金沃资源公司和阿加皮托公司的矿井设计不能有效控制煤突出。生产区煤柱和邻近保安煤柱的尺寸不能提供足够的承压强度。阿加皮托公司针对煤柱尺寸所做的“后退式回采的煤柱稳定性分析”应用不当，所做的“边界元分析”是错误的。对于这些分析的正确性未能充分审核，分析结果也未准确上报。 整改措施：技术程序应确保分析工作按照公认的准则来进行。在模型分析的每一个阶段，应对相关技术文件的准确性进行充分审核。分析报告应准确表达分析结果，并提供明确的建议。若与公认的准则有任何出入，则应说明产生出入的正当理由。煤柱和开采方法的设计应能保护通风系统，包括通风系统与邻近密封区域的隔离措施。 根源二：金沃资源公司未采取适当措施来防止煤突出事故的重演。在井下状况表明顶板管理方案不适合控制顶板、工作面、煤壁和煤突出的情况下，顶板管理方案的几处修正不是由金沃资源公司提出的。这段时间里，井下顶板和煤壁已遭破坏，有矿工被飞溅的煤块击中，且已经发生的几起煤突出事故也未依法向联邦矿山安全健康局报告。 整改措施：所有煤突出事故均须如实向联邦矿山安全健康局报告，并标注在矿井工程图上，以准确反映已发生的煤突出事故，从而确定经过批准的顶板管理方案是否正确。在恢复开采之前，应采取适当措施防止煤突出事故重演。当发现顶板管理方案不适合控制煤突出时，必须提出对方案进行修订。 根源三：金沃资源公司没有遵循经过批准的顶板管理方案和煤柱设计参数进行开采。违背顶板管理方案，对1号大巷北端142号和139号石门之间的煤柱进行回采。采用回采底煤的方法导致煤柱回采过度，且巷道的中心偏离了分析模型中巷道中心的定位。 整改措施：金沃资源公司必须遵循经过批准的顶板管理方案，进行矿井设计分析的人员应获得与开采相关的全部信息资料以及资料的修订情况。在对模拟的开采方案进行改动之前，金沃资源公司应征求分析人员的意见。 根源四：金沃资源公司提交联邦矿山安全健康局审批的顶板管理方案中含有错误信息。金沃资源公司依据阿加皮托公司的错误评估数据提交顶板管理方案，认定计划的开采工作是安全的，且煤柱尺寸适当，但事实并非如此。 整改措施：金沃资源公司应确保顶板管理方案适合矿井主要的地质条件和开采方法。有关美国联邦矿山安全健康局顶板管理方案审批程序的整改措施由独立审查小组在审查结果中另行说明。 2007年8月16日事故： 2007年8月6日事故的4点根源同样适用于8月16日事故，但后者还有其独特的根源。 8月16日之前井下情况不明。由于救援工作固有的高风险，包括地面钻孔设备和操作人员在内的所有资源应部署到位，以便在最短时间内获得确定井下情况所必需的信息。信息对于评估救援工作能否成功至关重要。 事故处理美国联邦矿山安全健康局事故调查组最终对金沃资源公司和阿加皮托公司提出4项安全违章指控：金沃资源公司瞒报格兰多峡谷煤矿于2007年8月6日之前发生的3起煤突出事故；在井下状况表明顶板管理方案失误，矿工安全受到威胁的情况下，金沃资源公司未能建议~对方案进行修订；金沃资源公司违反经联邦矿山安全健康局批准的顶板管理方案，对矿井保安煤柱进行回采；阿加皮托公司未能对安全的开采方法和煤柱尺寸提出建议，而金沃资源公司未能坚持保留足以有效地控制煤突出的煤柱尺寸。 因此，联邦矿山安全健康局于2008年7月24日宣布：对金沃资源公司直接导致事故的安全违章行为罚款134万美元，对该公司另外11项非直接导致事故的安全违章行为罚款29.6664万美元，共计163.6664万美元；对阿加皮托公司罚款22万美元。（全文完） |