未能从过去的经验中吸取教训:土耳其地下煤矿中持续存在的通风安全隐患
《International Journal of Coal Science & Technology》:Failure to learn from the past: Persistent ventilation vulnerabilities in Turkish underground coal mines
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时间:2026年05月10日
来源:International Journal of Coal Science & Technology 8.7
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**摘要**
尽管土耳其的地下煤矿行业在过去经历了一系列灾难,但该行业似乎未能识别出长期存在的脆弱性,也没有从过去的经验中吸取教训。本研究通过分析最近的三起灾难——卡拉东矿(2010年)、索马矿(2014年)和阿马斯拉矿(2022年),揭示了土耳其地下煤矿通风系统和做法中的系
**摘要**
尽管土耳其的地下煤矿行业在过去经历了一系列灾难,但该行业似乎未能识别出长期存在的脆弱性,也没有从过去的经验中吸取教训。本研究通过分析最近的三起灾难——卡拉东矿(2010年)、索马矿(2014年)和阿马斯拉矿(2022年),揭示了土耳其地下煤矿通风系统和做法中的系统性问题。深入分析后发现,设计不当的矿井/通风系统、效率低下的气体监测、故障的电气设备以及不正确的通风操作是这些灾难的常见原因和主要因素。此外,本文认为,采矿法规的不足(执行不力)、对相关文件和知识的获取受限,以及采矿工程师教育和培训的不足,都对土耳其地下煤矿灾难的发生产生了重大影响。
**引言**
地下煤矿的黑暗历史大多是由在瓦斯(甲烷+空气)爆炸和煤尘爆炸中丧生的矿工们的鲜血书写而成的。尽管几个世纪以来,由于采取了补救措施和技术进步,导致这些悲剧的原因(如在地下使用炉子来通风或使用有缺陷的安全灯)已经有所改变,但主要问题依然没有解决:通风问题。麦克弗森(McPherson,1993年)将通风描述为矿井的命脉,并将进气通道比作将氧气输送到工作区域的动脉,将污染物排出到外部大气的静脉。实际上,地下矿井通风的主要目的很简单明了:为工人提供足够的新鲜空气,将污染物稀释到安全浓度,并确保矿井内的舒适度。然而,在大多数情况下,要实现这些目标并不容易,因为通风需要具备物理学、化学、流体力学和热力学等科学和工程领域的综合知识。
地下煤矿自然含有各种污染物,包括有毒气体、窒息性气体、易燃气体和爆炸性气体,以及粉尘、湿气和热量。这些污染物可能导致严重的健康和安全问题,如中毒、爆炸、肺部疾病和热射病等。只有设计良好的通风系统才能处理和控制这些危害。然而,有效的通风系统并非偶然能够实现,因此需要在矿井设计和管理过程中应用科学的通风原理和方法。
通风及其相关技术在地下煤矿中是提供和维护健康安全生产环境的最有效手段。有效和高效地利用通风系统主要取决于技术人员和工人的专业知识以及国家的采矿法规。在这方面,美国、加拿大和澳大利亚等采矿密集型发达国家在过去50年里对此给予了高度重视,投入了大量资金用于科学研究,对采矿法规进行了讨论并进行了修改。此外,众所周知,这些国家对采矿行业实施了严格的监管措施。因此,与其他国家相比,这些国家的通风相关事故数量、频率和严重程度多年来显著下降。
**表1**列出了2010年至2022年间各国煤矿中的通风相关事故。这里,“通风相关事故”指的是直接或间接与矿井通风相关的事故,如瓦斯爆炸、窒息、气体中毒、井喷、矿井火灾和自燃事件。需要注意的是,由于缺乏全球性的统计数据,表中的信息可能不完整,但可以用来比较各国之间的情况。分析显示,在这段时间内全球共发生了32起事故,全部发生在地下硬煤矿中,共有642名矿工遇难;其中中国在这15起事故中失去了330名矿工,占所有死亡人数的51.4%。
**表2**展示了2010年至2022年间土耳其地下褐煤矿中的通风相关事故情况。期间土耳其共发生了16起事故,导致422名矿工死亡。特别是索马/马尼萨矿的灾难造成了301名矿工的死亡,这使得土耳其地下褐煤矿的通风问题尤为突出。尽管土耳其的地下硬煤矿也曾发生过严重的灾难(如1983年阿尔穆特丘克/宗乌尔达克矿的甲烷和煤尘爆炸及1992年科兹卢/宗乌尔达克矿的爆炸),但该行业似乎未能从过去的教训中吸取通风方面的经验。当前的事故趋势表明,无论煤的类型如何,通风相关事故在土耳其地下采矿行业中几乎已成为“常态”。值得注意的是,在本文撰写时,2023年另一起发生在褐煤矿中的通风相关事故又导致了矿工中毒死亡。尽管土耳其的地下生产能力相对较小,但在通风相关事故的数量和死亡人数方面,它与其他国家处于同一水平。
**结论**
从表2中的数据可以看出,土耳其地下煤矿存在一个持续且令人担忧的问题:无法有效地从过去的通风事故中吸取教训。尽管过去发生了多起事故,但宝贵的经验往往被忽视,导致通风相关事故几乎定期发生。这凸显了采矿行业在识别、理解和解决通风事故根本原因方面的能力不足,阻碍了安全标准和预防措施的改进。本文将探讨过去15年间土耳其地下煤矿发生的三起重大灾难,并分析这些灾难在通风问题上的共性。
**方法论**
本研究采用严谨的方法论来分析土耳其地下煤矿在应对过去通风相关事故方面的不足。研究过程包括对每个选定的案例进行深入分析,以了解事故的详细情况。这包括分析官方调查报告和技术文件,如矿井和通风计划、通风系统性能记录、气体监测数据、事故报告以及专家评估。通过研究这些案例,作者旨在识别共同的模式和主要原因,而不仅仅是相关因素。在确定这些模式和主要原因后,文章详细讨论了这些系统性问题,并为土耳其地下煤矿行业提出了防止再次发生通风相关事故的建议。为此,文中提供了每座矿井的通用信息和通风系统的详细情况。随后,通过所有可用信息详细解释了每起事故,并对每个案例进行了仔细评估,确定了导致事故的主要因素。一台风机(Engart,功率7.5千瓦)安装在距离EKB 1入口20米处,朝向KNSS方向,为EKB 1供应185立方米/分钟的新鲜空气。另一台风机(Joy,功率30千瓦)也安装在距离EKB 1入口20米处,朝向KNSS方向,为EKB 2供应240立方米/分钟的新鲜空气。两个开发巷道都配备了二氧化碳(CO)和甲烷(CH4)传感器,并连接到在线大气监测系统上。这些传感器安装在巷道入口后方10米处(CH32-CO38用于EKB 1,CH55-CO37用于EKB 2)(TTK,2010年)。图3:该图片的替代文本可能是通过人工智能生成的。原始图片全尺寸。
**卡拉多恩煤矿-540层的通风方案**显示了与其他层面的关系(根据原始通风方案重建)。
**3.3 事故经过**
2010年5月17日12点59分,在EKB 1开发巷道的工作面进行了爆破作业,目的是推进含有煤和片岩的作业面。爆破发生后,巷道内的甲烷(CH4)和二氧化碳(CO)传感器(CH32和CO38)立即记录到了异常读数。这些传感器持续记录数据直到13点27分爆炸发生。尽管爆破作业是在EKB 1巷道进行的,但EKB 2巷道内的传感器也很短时间内也记录到了异常的甲烷和二氧化碳浓度。所有传感器都一直记录数据直到爆炸发生。所有传感器的数据记录在表3中。
据报道,在-540/42,605巷道发生了坍塌,导致-540层的通风系统中断(TTK,2010年)。这次爆炸起源于EKB 2开发巷道,造成30名矿工遇难,其中包括两名矿业工程师和28名工人。遇难矿工的遗体在-540层的不同地点被找到:EKB 1巷道3具,EKB 2巷道4具,EKB 1和EKB 2巷道入口之间1具,朝向竖井的-540/42,600巷道1具,KNSS竖井底部的井信号站3具,等高巷道1具,(I)水池区域8具,以及与-540/42,600巷道相连的等高巷道4具。
**表3**:2010年5月17日安装在EKB 1和EKB 2巷道的二氧化碳(CO)和甲烷(CH4)传感器记录数据(来源于Didari等人2010年的研究;TTK 2010年)。
**3.4 评估与影响**
根据独立专家报告和TTK官员准备的事故评估报告(Didari等人2010年;TTK,2010年;Guyaguler等人2011年),爆炸发生在EKB 2开发巷道(Didari等人2010年;TTK,2010年;Guyaguler等人2011年)。这一结论得到了专家在事故发生后对矿井现场调查的物理证据的支持(见图4a和b)。如图3所示,用于通风EKB 2的风机管道被烧毁并熔化,这清楚地表明巷道内部温度极高。此外,支撑结构如金属网和木质支撑材料也被散乱,这表明压力从工作面向巷道外部传递。
图4:该图片的替代文本可能是通过人工智能生成的。原始图片全尺寸:
a. 被烧毁并熔化的风机管道;b. EKB 2巷道内的金属网和木质支撑材料(Didari等人2010年)。
从表3中的二氧化碳(CO)和甲烷(CH4)传感器记录数据可以看出,爆破作业导致EKB 1巷道内释放了大量甲烷。此外,在EKB 1工作面还观察到了细粒煤(约100立方米)。这些发现表明,由于爆破作业,EKB 1工作面发生了瓦斯爆炸。
根据TTK使用的风机选型表,7.5千瓦的辅助风机(Engart)通过直径600毫米的柔性管道可以在200米的距离内供应204立方米/分钟的空气流量。考虑到EKB 1巷道的长度(132米)以及风机距离巷道入口的距离(20米),TTK报告的185立方米/分钟的空气流量似乎是合理的。风机选型图表显示,30千瓦的风机(Joy)可以通过直径600毫米的柔性管道在400米的距离内供应244立方米/分钟的空气流量。考虑到风机的通风距离为386米,报告的240立方米/分钟的空气流量也是合理的。然而,应当注意的是,如果向EKB 1巷道(面积为18平方米)供应185立方米/分钟的空气流量,巷道内的风速仅能达到0.17米/秒;同样,如果向EKB 2巷道(面积为18平方米)供应240立方米/分钟的空气流量,风速也仅为0.22米/秒。这些风速远低于有效清除有害气体和粉尘所需的速度,甚至难以感知空气的存在。此外,如此低的风速既不能形成均匀的空气-甲烷混合物,也无法防止甲烷分层。在地下煤矿中,开采煤层的巷道推荐的通风速度范围是1至3米/秒(McPherson 1993年)。
图5:该图片的替代文本可能是通过人工智能生成的。原始图片全尺寸:
EKB 1工作面中的细粒煤(Didari等人2010年)(为保护隐私,矿工的面容被故意裁剪掉了)。
传感器记录显示,从EKB 1区域释放的甲烷在大约六分钟内传播到了EKB 2区域。这种情况发生的第一个可能性是辅助风机循环使用了受污染的空气,因为用于通风EKB 2的风机位置不正确。在矿井调查中,专家发现,爆炸后用于通风EKB 2巷道的30千瓦辅助风机被从其原位置移动到了靠近EKB 1巷道入口朝向KNSS的位置。他们报告称,风机的电源电缆不久前被切割过,因为切割痕迹很一致。因此,根据主电源电缆的测量结果及其与风机的连接情况,他们推断风机必定位于EKB 1和EKB 2入口之间。这一发现还得到了在同一位置发现的风机安装线的残余物的支持(Didari等人2010年)。
众所周知,瓦斯爆炸是一种动态现象,会导致能量迅速而剧烈地释放。大量煤粉随着气体一起被喷射出去,形成冲击波。爆炸产生的冲击波会破坏正常的通风气流并产生逆流(Xu等人2006年;Zhou等人2020年)。此外,研究人员还报告,在适当条件下,高浓度气体可能导致严重的次生灾害(Wang等人2013年,2015a,b;Yuan,2016年)。因此,也可能是因为EKB 1巷道中高压甲烷气流在冲击波超压的作用下涌入回风道,从而由于压力和密度差异导致气流反向流动到EKB 2。通过安装防瓦斯爆炸结构(如防瓦斯爆炸风门、阻尼器和防爆门)可以减少爆炸的影响并防止气流反转。
独立专家的报告(Didari等人2010年;Guyaguler等人2011年)以及土耳其劳动和社会保障部准备的审计报告(Tatar等人2010年)指出,爆炸发生时矿井配备了大气监测系统,但控制室的报警系统处于关闭状态。此外,EKB1和EKB 2工作面缺乏具有报警功能的甲烷探测器(声光报警)。因此,矿工没有收到甲烷浓度超过法定限制1.5%以及开发巷道内潜在爆炸性气氛的警报。另外,安装在EKB1和EKB2中的甲烷传感器位置不当。EKB2中的传感器安装在距离工作面20-25米、高度1-1.5米处;而EKB1中的传感器则因爆炸而脱落和散乱(图6)。
以上所有信息和发现都表明,卡拉多恩煤矿爆炸的主要原因是通风规划不当。显然,承包商的工程师没有根据EKB 1和EKB 2巷道的要求正确设计辅助通风系统。供应到EKB 1和EKB 2工作面的空气流量以及巷道内的风速都远远低于所需水平。此外,甲烷传感器在巷道横截面内的位置也不正确(应安装在距离工作面20-25米、高度1-1.5米处),而实际上它们应该安装在横截面的上三分之一处,远离巷道肋板和顶板。专家报告还指出,审计机制也没有有效发挥作用,因为TTK没有就辅助通风系统的设计向承包商发出警告,也未采取任何预防措施。在工作场所,除了定期演练外,没有实施其他防止瓦斯爆炸的安全措施。
**图6**:该图片的替代文本可能是通过人工智能生成的。原始图片全尺寸:
a. EKB 1巷道中脱落的二氧化碳(CO)和甲烷(CH4)传感器;
b. EKB 2巷道中安装在距离工作面20-25米、高度1-1.5米的二氧化碳(CO)和甲烷(CH4)传感器(Didari等人2010年)。
**案例二:索玛煤矿灾难(2014年)**
4.1 **总体概况**
这座褐煤矿位于土耳其西部的马尼萨市埃格涅兹村/索玛地区附近(图7)。该矿属于土耳其煤炭企业(TKI)所有,在事故发生时由一家私人承包商运营。
图7:该图片的替代文本可能是通过人工智能生成的。原始图片全尺寸。
索玛地区的基底由古生代和中生代石灰岩构成,上面覆盖着含有新近纪煤层的沉积岩。这些煤层中包含主要煤层KM2和KM3。KM2是主要煤层,占据了盆地内大部分可开采储量。煤层底部为含有少量褐煤痕迹的黏土,具有含褐煤黏土的特征。向上逐渐转变为坚硬、有光泽、易碎、高热值的褐煤层。煤层厚度约为30米,倾角约为20度。KM2煤层上方覆盖有100米厚的泥灰岩层。KM3煤层主要分布在石灰岩中,表现为不同高度的薄煤层,没有横向连续性。Deni?层中的KP1煤层以较高的灰分产量、总硫含量和较低的热值为特征(Oskay等人2019年)。
该盆地在全球阿尔卑斯造山运动末期经历了广泛的构造活动。中新世之前,断层仍然活跃。一些断层的位移幅度达到100米。此外,该地区还有许多不同大小的正常断层。尽管断层众多,但褶皱(背斜和向斜)并不多见。虽然地层的总体倾向是向西南方向,但也存在反向倾斜的地层(Ak??n等人2016年)。
2013年,该煤矿生产了3,566,457吨褐煤。截至2014年3月,共有3,367名工人在此工作。事故发生时,煤矿正在四个不同的工作面(A、H、S和R)运行,其中两个为机械化工作面,五个为半机械化工作面。S工作面包含三个长壁工作面,是距离地表最近的工作面,位于+210至+280米区间。A工作面包含两个长壁工作面,位于+86至+95米区间(比S工作面深125-150米)。因此,A工作面含有更多的甲烷(CH4)。据报道,由于甲烷排放量过高,该矿井关闭了一个工作区。H工作区是矿井最深的部分,包含了位于+40至+65水平线之间的两个长壁开采面。所开采的煤层厚度在15到35米之间,因此无法单独通过一个长壁开采面进行生产。因此,该矿井采用了分片开采的方法:在三个开采面采用常规和半机械化的长壁开采技术,在两个开采面采用机械化的长壁开采技术。由于这种开采方式的特点,可能会有10%到25%的煤炭残留在采空区内。该地区的煤层容易自燃,加上甲烷的存在,可能导致采空区和相邻受扰动顶板层中释放出大量的二氧化碳(CO)和甲烷(CH4)(Didari等人,2010年;TBMM,2014年)。图8。图8的替代文本可能是通过人工智能生成的。
4.2 通风系统
新鲜空气通过两条斜井输送到矿井,这两条斜井的横截面积为18平方米,分别与地表+337水平线相连,随后在+152水平线交汇,并形成一条统一的风道。空气随后分成两支,一支供应A和H工作区的新鲜空气,另一支携带受污染的空气通过专用回风巷道返回至+340水平线的主回风巷道。服务这些工作区的回风巷道距离进风巷道非常近(左侧相距4米,上方相距7-8米)。另一支空气供应S工作区。然而,与A和H工作区不同,S工作区没有专用的回风巷道。因此,S工作区的三个长壁开采面使用部分或完全受污染的空气进行通风。此外,矿井的通风计划表明,R工作区的受污染空气与主进风中的新鲜空气混合后意外地被输送到+140长壁开采面。随后,+140长壁的回风与新鲜空气混合,再被输送到矿井的其他区域。总体而言,矿井主要通过一条主进风巷道和一条主回风巷道进行通风。而且,这两条巷道在U3交叉点非常接近(大约对角线距离7-8米)。
尽管矿井还有第三条进风巷道(图7中标记为“旧进风巷道”),但目前没有关于其通风量的信息。实际上,这条旧进风巷道并未对矿井内的任何工作场所起到通风作用。主排风风扇安装在地表+340处的回风系统中,其功率为110千瓦,最大排风量为2400立方米/分钟(40立方米/秒)。该风扇向矿井内输送2000立方米/分钟(33.3立方米/秒)的新鲜空气(图9)。
4.3 事故过程
事故发生在2014年5月13日。据目击者描述,烟雾首次在U3交叉点的4号主巷道 belt上被发现(见图7)。据报告,在14:30至14:45期间,3号主巷道 belt内因底板抬升进行了爆破作业。14:47时,3号巷道 belt尾部的工人遇到了落石。几分钟后,现场负责人听到“砰”的一声后前往U3交叉点,发现有烟雾朝他袭来。靠近U3交叉点的工人报告称,煤层与顶板的交界处有白色烟雾冒出。不久后,烟雾浓度增加,颜色变为深灰黑色(Didari等人,2010年)。同时,4号主巷道 belt附近的工人看到浓烟逼近,于是惊慌失措地向3号主巷道 belt跑去。
14:50时,大气监测中心的员工发现U3和A-H工作区的传感器出现故障。据专家报告,断路器在14:52自动启动,切断了矿井的电力供应。一段时间后,一名工人联系大气监测中心,报告称有浓烟正向S工作区蔓延。监测中心的人员检查传感器数据后发现,只有S工作区的一个传感器异常报警。他们随即通知矿井方面撤离所有工人。因此,一些靠近进风巷道的工人得以幸存,例如在+140工作区工作的60名工人因靠近主进风巷道而得以逃生(Didari等人,2010年)。
尽管U3和A-H工作区的传感器出现故障,矿井其他位置的传感器仍记录到了异常数据。14:57时,为S工作区供应新鲜空气的主风支路上的CO545传感器(距离U3区域725米)开始监测到二氧化碳浓度上升,15:02时浓度超过500 ppm。需要注意的是,这些二氧化碳传感器的最大测量范围为500 ppm。同样,同一支路上的CO501传感器(距离U3区域更远,900米)也在15:02开始记录到浓度上升,15:06时超过500 ppm。靠近地表的A和H工作区主回风巷道上的CO431传感器(距离U3区域1120米)也在15:03开始监测到浓度上升,15:08时超过500 ppm。这三台传感器的记录数据见图10。U3区域唯一的传感器是CH405,用于监测甲烷浓度。据传感器记录,事故发生前其读数为0.201%。直到15:15,该传感器才记录到3.904%的甲烷浓度,之后停止了数据记录。
尽管发生了停电,导致U3和A-H工作区的传感器无法正常工作,但矿井其他位置的传感器仍记录到了异常数据。14:57时,为S工作区供应新鲜空气的主风支路上的CO545传感器开始监测到二氧化碳浓度上升,15:02时浓度超过500 ppm;同一支路上的CO501传感器也在15:02开始记录到浓度上升,15:06时超过500 ppm;靠近地表的A和H工作区主回风巷道上的CO431传感器也在15:03开始监测到浓度上升,15:08时超过500 ppm。图10展示了这三台传感器的记录数据。
尽管救援人员付出了巨大努力,仍未能确定火灾和烟雾的来源,最终决定改变风向。风向在17:30至17:40之间被逆转。五分钟后风向稳定,救援工作得以开始。由于一名地下工人的及时通知(尽管该工人不幸遇难),救援队伍从A和H工作区救出了120名工人。救援工作持续了两天后,管理层决定再次改变风向。救援队伍从+337主进风巷道进入矿井,在前进1200米后发现了火势蔓延的输送带和木制支撑结构。他们尝试用水灭火,并加固了该区域,随后找到了其余16名工人的遗体。最终,矿井在2014年5月17日被完全封锁。遗憾的是,此次事故共有301名矿工遇难,其中包括5名采矿工程师。对279名遇难者血液样本的毒理学分析显示,他们的血液中一氧化碳血红蛋白(COHb)含量在44.3%至99.6%之间,明确表明他们死于一氧化碳中毒(TBMM,2014年)。
从专家报告(Didari等人,2010年)和TBMM(2014年)的调查报告中可以看出,U3交叉点附近发生了多次坍塌,随后引发了火灾,烧毁了4号主巷道 belt内的木材堆垛和宽140厘米、厚16毫米的输送带。本文主要指出了矿井通风系统的不足,这些缺陷最终导致了灾难性后果。虽然事故的起源可能与地面控制问题、自燃现象以及材料特性等多种因素有关,但本文重点讨论了通风系统的问题。报告强调了矿井管理层在事故发生后未能及时提供完整通风计划的失误,也揭示了管理层对通风问题的重视程度不足。专家报告指出,管理层未能制定包含系统详细信息的定期更新通风计划,也未对通风网络进行详细分析(Didari等人,2010年)。
矿井的通风规划和实际情况表明,通风系统的不足是导致灾难性后果的根本原因。理论上,虽然拥有两条地面连接通道(一条用于进风,一条用于回风)可能足以满足地下矿井的通风需求,但在发生矿井火灾或爆炸时,尤其是当事故发生在进风巷道或其附近时,这会带来严重危险。尽管矿井内有两条主进风巷道(甚至三条,包括旧的进风巷道),但它们在+152水平线交汇后共同构成一条通往U3交叉点的单一通风通道。因此,U3区域的火灾影响了整个通风系统,使得有害气体和烟雾扩散到整个矿井。
在地下煤矿中,必须用新鲜空气为所有工作场所提供通风,特别是考虑到甲烷的存在可能引发爆炸和火灾,以及自燃问题。此外,来自工作区的受污染空气必须通过回风巷道排出。通过检查矿井的通风系统可知,R工作区的受污染空气与主进风中的新鲜空气混合后,被输送到+140长壁开采面。实际上,供给+140长壁的“新鲜空气”实际上来自主进风巷道,而来自长壁的受污染空气又重新返回主进风巷道,然后被分配到其他区域。值得注意的是,S工作区没有专用的回风巷道。因此,部分受污染的空气(表面上看起来是新鲜的空气)被输送到S2常规长壁开采面,再次受到污染后返回主进风巷道,再与新鲜空气混合后输送到S2和S3半机械化长壁开采面。作者认为这是导致S工作区209名工人遇难的主要原因。值得注意的是,当时工人只配备了二氧化碳口罩,当时还没有强制要求使用自救装备。
在+142水平面,新鲜空气通过Coolie-car winze(图7,U3交叉点)输送到A和H工作区。在建造这条winze之前,3号主巷道一直是这些工作区的新鲜空气来源。然而,安装了winze后,原有新鲜空气的通风量显著减少且变得不稳定。根据土耳其劳动和社会保障部检查员的报告,该区域的通风量约为30至40立方米/分钟,方向与通风计划相反(Didari等人,2010年)。即使使用通风模拟软件也无法确定该区域的实际通风方向。由于这条winze的横截面积为16平方米,40立方米/分钟的通风量仅能产生0.042米/秒的风速,这解释了工人报告的高温问题(Didari等人,2010年;TBMM,2014年)。鉴于旧工作区与矿井廊道的连通性,甲烷排放和屋顶层的形成可能性不容忽视。此外,该廊道内没有安装任何传感器。低空气流速阻碍了甲烷的排放和传输,导致安装在S面板、A面板和H面板上的传感器无法检测到积聚的甲烷。除了通风规划和实施中的关键缺陷是索玛矿难的主要原因外,这次事件还突显了通风调节结构的重要性。战略性放置的风门、调节器和/或挡板本可以大大限制灾祸的范围。特别是,使用可自动调节气流的远程控制挡板,在地下矿井发生火灾和爆炸时,对于控制烟雾、热量和有毒气体的快速扩散可能起到关键作用,从而保护未受影响的区域,并为矿工创造安全环境。此外,此类结构还可以通过限制氧气供应来减缓矿井火灾的蔓延,甚至在早期阶段将其扑灭。
**案例三:阿马斯拉矿难(2022年)**
**5.1 总体概况**
阿马斯拉煤矿是土耳其硬煤企业(TTK)拥有的五座地下硬煤矿之一,位于宗古尔达克以东90公里处(见图1)。
阿马斯拉地区蕴藏有西法利亚A层(科兹卢组)和西法利亚B-C-D层(卡拉东组)的煤层,这些煤层位于纳穆里亚组的阿拉贾加兹组之上。科兹卢组含有砾岩、砂岩、泥岩和煤层,总共有18层厚度超过0.5米的煤层,总厚度约为22米。阿马斯拉煤矿开采的卡拉东组煤层属于西法利亚C层。该地区的地质分层剖面如图11所示。阿马斯拉地下煤矿的开采深度达到-400米,可开采的煤层从上到下分别为:塔什利(2.5–3.0米)、卡尔因(3.0–4.5米)、塔万(1.5–3.0米)和库鲁德雷(0.6–1.5米)。该矿井的更深区域由一家私营公司运营。
巴特恩-阿马斯拉硬煤盆地形成于古生代,受到赫尔辛尼亚造山运动的影响而发生褶皱和断层变动,并在中生代构造运动中经历了二次变形,形成了剪切带、逆冲褶皱和推覆断层等复杂地质构造,这使得该地区的采矿作业极具挑战性。
**5.2 通风系统**
矿井通过东北方向的井筒(+40/?250米)向井内供应总计3750立方米/分钟的新鲜空气。进气经过约3000米的输送距离到达工作面,而回风则经过约3500米的输送后从地面排气扇排出。主风机功率为300千瓦,最大通风量为11,000立方米/分钟,但实际上向矿内供应的新鲜空气量约为3750立方米/分钟。辅助通风系统用于各巷道的通风。
根据现有的矿井通风计划和空气测量数据,-350巷道每分钟接收1670立方米的新鲜空气,其中430立方米/分钟用于半机械化长壁开采,其余用于卡尔因巷道的掘进作业。值得注意的是,-350卡尔因巷道入口处用铁丝网封闭,一段时间内未进行通风。另有350立方米/分钟的新鲜空气通过连接-350层和-300层的通风巷道回输至-300层。工作场所的详细通风系统如图13所示。
**5.3 事故经过**
2022年10月14日18:09左右,矿井南部发生悲剧性爆炸,导致42名工人丧生,另有10人在不同区域受重伤。爆炸发生时,半机械化长壁巷道和-320卡尔因巷道的掘进作业以及-370斜坡处的作业正在进行中。救援团队在-320卡尔因巷道发掘出16具遇难者遗体,在半机械化长壁巷道发现17具,在-370斜坡发现1具,在-350巷道发现1具(见图15)。
目击者和救援团队的报告表明,爆炸发生在-320卡尔因巷道的掘进区域内。初步调查显示,-300 I巷道连接处附近有明火,甲烷浓度超过4%(Kecelioglu 2023)。在这种危险情况下,救援团队优先选择疏散人员而非灭火。事故发生后,整个矿井的封闭工作耗时近一个月,因此无法再次进入矿井进行实地调查,现有信息成为分析的唯一依据。
对遇难者尸体的尸检结果显示,死亡原因包括一氧化碳(CO)中毒、烧伤和身体创伤。如图12所示,遇难者遗体分布在不同位置,死亡原因包括:
- -320卡尔因巷道掘进区域的2–6名工人死于身体创伤、一氧化碳中毒和严重烧伤的复合影响;
- -350半机械化长壁巷道入口处的26–31名工人(除28号工人外)以及-370斜坡处的18号工人同样死于这些原因;
- 1、24、25和41号工人仅因严重身体创伤和烧伤死亡;
- 其余工人则死于一氧化碳中毒或一氧化碳中毒与烧伤的复合影响。
根据矿井通风计划,-320卡尔因巷道掘进区域内安装了两台Bartec AVD 650-2型辅助风机,每台风机功率为30千瓦。此外,-350层还安装了五台辅助风机,为不同巷道提供通风支持。
**5.4 事故原因分析**
专家报告分析了2021年1月1日至2022年10月14日期间CH27和CH37传感器的记录,发现该巷道内的甲烷浓度多次超过法定限值(2%),其中两次甚至超过爆炸极限(5%)。高浓度甲烷(>1.5%)并非偶发现象,而是持续存在长达数小时(Kuzu et al. 2022)。报告指出,甲烷浓度超过1.5%的情况几乎成为常态,并经常性超过2%。
综上所述,可以推断爆炸发生在-320卡尔因巷道的-320卡尔因巷道掘进区域内,具体位置接近-300 I巷道连接处。根据目击者供述和数据分析,后续可能还发生了其他爆炸。剩余的四名工人(7-10号)遭受了严重的烧伤和一氧化碳中毒,但没有身体损伤。值得注意的是,距离爆炸点较近的七名工人(12-16号),包括操作爆破设备的人员,既没有受到外伤也没有严重烧伤,他们仅是一氧化碳中毒导致的死亡。这可能表明爆炸发生在靠近-300 I巷道的位置。尽管甲烷传感器CH27和CH37记录的读数低于爆炸临界值,但目击者陈述和研究显示,这些传感器的安装位置可能导致读数不准确。工头(7号工人)携带的便携式检测仪的记录也证实了这一点,因为在爆炸前甲烷浓度超过了5%。目击者报告称CH27传感器距离工作面60-70米,而这两个传感器都安装在巷道壁上(Kuzu等人,2022年)。正如Baris和Aydin(2020年)所指出的,在通风不良的条件下,安装在巷道壁上的传感器可能会大大低估甲烷浓度。传感器位置不当与最佳安装位置之间的差异很可能解释了-320 Kal?n Seam巷道记录的较低甲烷浓度值,从而掩盖了潜在的危险甲烷水平。
分析矿井平面图可以发现通风系统的脆弱性。图10和图11清楚地显示了多个工作区域之间的相互连接。虽然新鲜空气是从-350水平被输送到长壁工作面的,但进气通道却意外地连接到了-370斜巷以及-350和-320 Kal?n Seam巷道。因此,可以推测最初的爆炸在-320 Kal?n Seam巷道发生,产生的压力和热量通过相互连接的通风管道传播到远处的工作面,导致了进一步的伤亡。由此可以推断,在初始爆炸后可能发生了煤尘爆炸,这从长壁工作面的工人(24-31号)以及-350主进气口的工人(41号)遭受的重伤和大面积烧伤中可以得到证实。
分析矿井管理部门提供的通风计划后,发现了更多问题。值得注意的是,该计划显示来自-320 Kal?n Seam巷道的受污染空气返回到了被指定为新鲜空气进气口的-300 I巷道,这引发了关于整体气流方向和通风系统有效性的关键质疑。此外,用于为-320 Kal?n Seam巷道通风的两台辅助风扇(Bartec AVD-650-2)的位置也令人担忧,它们距离巷道本身有400米远(见图11),这意味着-300 I巷道可能面临气流不足的问题。理论上,如果进气量足够,这些风扇应该安装在更靠近巷道的位置。由于当前使用的管道存在一定泄漏,这些风扇的最大工作能力仅为每小时100立方米(每秒1.67立方米)。然而,每台风扇在入口处的最低风量要求至少为每小时400立方米,还不包括额外的旁路需求(估计至少30%)。因此,为了实现最佳运行状态,所需的最小风量至少为每小时1040立方米,远远超过根据调查数据通过的每小时840立方米。
同样,为-350 I巷道服务的两台辅助风扇(Bartec AVD-650-1,22千瓦和AVD 650-2,30千瓦)理论上可以提供每小时140立方米(每秒2.33立方米)的风量,这使得-320 Kal?n Seam巷道的工作面总风量达到每小时240立方米(每秒4立方米),这与报告的每小时320立方米的总回风量相当。在这种情况下,-320 Kal?n Seam巷道工作面的风速约为每小时0.33米/秒,这对于清除污染物来说是相当低的。根据目击者陈述和专家报告,-320 Kal?n Seam巷道的实际风速仅为每小时0.2-0.3米/秒,这样的风速无法防止甲烷分层并形成均匀的甲烷-空气混合物。McPherson(1993年)指出,在煤炭生产和开发工作面,风速应保持在每小时1-1.5米/秒以上,以防止甲烷分层。
除了为-320 Kal?n Seam巷道服务的两台辅助风扇外,图11还显示有三台Bartec AVD-650-2风扇连接到-350 I巷道,为其他巷道提供空气。理论上,这五台风扇在入口处的总风量需求约为每小时2000立方米(每秒33.3立方米),这远远超过了-350水平实际测量的每小时1670立方米风量,甚至还没有考虑旁路需求(30%)。这表明可能存在气流不足的情况,从而导致风扇故障。事实上,目击者报告称-350水平频繁发生故障(BPD,2022年),进一步证实了这一担忧。需要注意的是,长壁工作面的新鲜空气进气量(每小时570立方米)以及-300和-350水平之间的连接(每小时350立方米)也来自-350主进气口,进一步加剧了气流短缺问题。总体而言,考虑到七台辅助风扇正常运行所需的最小风量为每小时3640立方米(1040+2600立方米),可以推断提供给矿井的总风量(每小时3750立方米)是不足的。
Amasra矿难与Soma矿难有相似之处,即矿井管理部门在灾难发生后未能立即提供适当的、最新的通风计划,这威胁到了幸存工人和救援队的生命。作者本人也亲历了事故后的危机管理混乱,表明该管理部门既没有预先制定的通风应急计划,也没有应急响应计划。作者认为,Amasra矿与Soma矿一样,缺乏战略性布置的通风设施,这加剧了爆炸的孤立性。尽管Amasra矿的主要通风管道上配备了水屏障和喷粉等被动抑制系统,但这些措施显然未能有效防止随后的爆炸。Spath等人(2011年)指出,被动抑制系统的有效性取决于采矿环境和人为因素。相比之下,由传感器、释放器和抑制剂组成的主动抑制系统可以有效抑制井工作面的瓦斯和煤尘爆炸,并防止其扩散(du Plesis,2015年)。因此,如果在Amasra矿中使用主动抑制系统,本可以抑制最初的爆炸,并防止后续爆炸的发生。
**讨论与建议**
本节强调了研究中提到的灾害之间的主要相似性,尽管每种灾害都涉及不同的促成因素。火灾、煤尘爆炸、矿井火灾或这些因素的组合都是灾害的原因,表明通风规划不当或通风措施不力,以及缺乏完善的矿井管理系统和精心设计的通风应急计划。此外,故障的电气设备和失效的断路器也在甲烷 ignition 中起了重要作用。不幸的是,这些持续存在的技术问题似乎仍未得到解决,因为它们也是过去矿难(如Armut?uk(1983年)和Kozlu煤矿灾难(1992年,分别造成103名和263名矿工死亡)的主要原因。
除技术问题外,作者认为土耳其采矿行业还存在系统性问题。尽管土耳其的采矿法规多年来经历了重大修改,尤其是在每次灾难后,但近年来频发的通风相关事故表明,现有法规及其执行效果不佳。此外,采矿界和研究人员难以获取与过去灾害相关的技术和法律文件,阻碍了他们从中吸取教训。土耳其的教育系统和采矿行业应优先考虑改进采矿工程师的教育和培训,以克服这些技术缺陷。
**6.1 不当的矿井/通风规划与实施**
矿井规划和通风网络设计是确保地下矿井安全运行的关键因素。由于存在爆炸和自燃的风险,地下煤矿必须具备合理的矿井规划和精心设计的通风网络。通风规划不当的煤矿面临更高的灾害风险,因为它们无法为生产和工作面提供足够的新鲜空气,无法满足风速要求,也无法为各工作区提供独立的回风通道。在这样的煤矿中,甲烷和煤尘等有害和易燃物质可能在矿井内部的开口处积聚,进而引发严重的安全隐患。此外,缺乏有效运行的气体监测系统会大大降低检测和应对潜在危险的能力。因此,配备必要传感器的有效大气监测系统对于地下煤矿的安全运营至关重要。这要求在矿井内部以及巷道横截面上正确布置传感器,并定期维护系统。有效的、可靠的地下煤矿大气监测系统能够及早发现危险气体浓度并及时采取干预措施。
本研究中提到的事故中,不当的矿井和通风规划起到了关键作用。Karadon和Amasra矿难的根本原因是由于辅助通风设计不当,导致开发巷道的气流不足。在这两座矿井中,基本辅助通风设计方面的考虑(如辅助风扇的安装位置、管道直径的选择、巷道内的风速要求等)都被忽视了。此外,Soma和Amasra矿难在矿井和通风网络设计上也有相似之处。工作区的受污染空气与新鲜空气混合,相互连接的巷道加剧了灾难后果。此外,两座矿井均缺乏有效的甲烷排放系统,仅遵循了法律规定的甲烷排放要求。
**6.2 缺乏完善的矿井管理系统和通风应急计划**
完善的矿井管理系统和明确的通风应急计划在预防事故、减轻影响及促进有效救援行动中起着关键作用。矿井管理系统如同中枢神经系统,持续监测并整合对通风安全至关重要的各种数据。它收集关于关键通风参数的实时数据,便于持续监控和识别潜在危险。该系统能够分析通风性能的历史数据,发现可能表明问题的趋势或异常情况,并在紧急情况下自动生成警报、激活抑制系统或远程控制通风设备。它还促进了矿井人员(如通风控制团队、应急响应团队和管理层)之间的沟通。矿井管理系统的实时数据可视化工具可以在紧急情况下提供关键信息,使响应更加迅速和协调。
一个设计良好的通风应急计划应涵盖各种情况,包括爆炸、矿井火灾和瓦斯突发。该计划应规定早期检测、隔离和控制灾害的具体行动,以及疏散和通信措施。触发行动响应计划(TARP)是通风应急计划的重要组成部分,它根据预设的触发条件(如甲烷或一氧化碳浓度)定义了具体行动。当条件满足时,TARP将被激活,相关团队(包括工人、工程师和管理人员)必须执行预先规定的行动。一个集成良好的矿井管理系统和通风应急计划可以显著提高矿难后的救援行动速度和效率。这样的系统能够提供关键的实时信息,实现动态通风控制,并加强沟通。通过这种方式,在救援作业期间可以动态调整通风条件。本研究中揭示的灾难表明,土耳其的地下煤矿缺乏一个与强大且有效的矿山管理系统紧密结合的通风应急计划。虽然矿井中配备了大气监测系统,但这些系统提供的数据质量相当不可靠。这导致在灾难发生后,人们对矿井内的通风状况知之甚少。Soma和Amasra矿的管理人员在事故发生后无法为救援队提供最新的通风计划。在这些关键时刻,两家矿的管理团队几乎都失去了行动能力,进一步表明这些矿井没有一个预先确定的通风应急计划,使它们处于毫无准备的状态。尽管法律和法规要求某些要素的配置,但在土耳其的地下煤矿中,普遍缺乏与预先确定的通风应急计划相结合的强大矿山管理系统。直到Soma事件发生后,大气监测系统和人员追踪系统的安装才成为强制性要求。“触发行动响应计划”(Trigger Action Response Plan)的概念对土耳其的采矿业来说还是相当新的,看来立法者和业内人士仍没有意识到其重要性。此外,据作者所知,只有少数煤矿在实验性地使用如远程控制的风门和/或空气门等通风设施,而没有煤矿使用主动的爆炸抑制系统。
6.3 电气设备和断路器
在地下煤矿中,电力对于驱动设备、照明、通风和通信系统是必要的。然而,地下使用电力本身也存在风险,因为它可能导致点燃或爆炸。因此,所有用于地下煤矿的电气组件,包括设备和电缆以及连接装置,都必须具备防爆性能。虽然也有在有害/爆炸性气体浓度超过法定限值时自动启动和关闭电力的断路器,但维护不善的电气系统(如损坏的电缆、不正确的连接以及失灵的断路器)可能会带来严重的安全威胁。
本研究中分析的三起灾难的共同因素都是甲烷的点燃,导致了甲烷/煤炭爆炸或矿井火灾。尽管采矿法规要求在地下煤矿中使用防爆设备,但故障的连接、电气设备(例如链式和带式输送机)以及失灵的断路器似乎在这些事故中起到了重要作用。因此,使用防爆设备以及定期进行检查和维护对于防止煤矿内的点燃/爆炸至关重要。
6.4 立法和执行问题
土耳其地下煤矿的通风标准属于《职业健康与安全法》(Law No.6331)的范畴,目前由《矿山职业健康与安全条例》(CSGB 2015)管辖。该条例的主要目的是确定保护矿工健康和安全所需满足的最低要求。该条例首次发布于2013年,并在2015年Soma灾难后进行了全面修订。尽管此次修订涵盖了地下采矿的多个方面,但由于研究的重点,本节主要讨论了与通风相关的内容。
2015年条例修订后,劳动和社会保障部及矿业事务总局等监管机构对矿井的监督检查频率增加了。然而,条例中表述模糊、不完整或错误的内容导致矿工、矿企和监管人员对所需要求存在困惑,从而难以确保法规得到正确执行。
与美国和澳大利亚等主要采矿国家的立法不同,土耳其的条例没有规定地下煤矿的最低空气量要求,而仅关注空气流速。虽然条例要求在“主进风口”和“分支巷道”测量空气流速,但盲巷道(没有出口的巷道)应适用的最小流速0.5米/秒的规定并不明确。“分支巷道”一词通常指连接两个交汇点的通风通道,这意味着空气流通情况可能不确定。此外,0.5米/秒的最小流速缺乏科学依据,因为根据其他国家的研究,0.3米/秒的流速就已经足以确保适当的通风和工人安全。此外,土耳其条例未能区分硬煤矿和褐煤矿,导致褐煤矿的通风能耗过高,而褐煤中的甲烷含量远低于硬煤。为了提高工人安全并符合国际最佳实践,应修订土耳其条例,为所有地下煤矿(包括盲巷道)建立基于科学依据的最低空气量要求。
修订后的条例要求在地下煤矿中安装大气监测系统,并规定了传感器的位置。根据条例,至少应在每个主进风口和回风通道、生产巷道的进风口和回风通道以及开发巷道的回风通道安装包括氧气、甲烷、一氧化碳、硫化氢、温度和空气流速在内的六种传感器。尽管这是一个积极的进步,但在指定位置安装的传感器数量带来了新的问题。例如,一个拥有长壁工作面和两条开发巷道的矿井至少需要36个传感器;在中型或大型矿井中,传感器数量可能超过100个。过多的传感器不仅增加了控制的复杂性,还给传感器的维护带来了困难,降低了监测系统的效率。
然而,该条例没有像发达国家那样详细规定传感器的布置方式。例如,美国的规定(30 CFR§ 75.351(2008)详细说明了烟雾、一氧化碳和甲烷传感器的具体位置(Atmospheric Monitoring Systems, 2008)。这给矿工和检查人员造成了混淆,并导致了本文中提到的严重问题。根据作者的经验,在土耳其的多数地下煤矿中,传感器在巷道横截面内的布置方式或相对于工作面的布置方式都不正确。因此,作者认为应该修订条例,明确传感器的具体安装要求。
《矿山职业健康与安全条例》要求对煤层中的气体成分及相关突发风险进行科学评估,但既没有提供评估突发风险严重性的具体标准,也没有提供相应的安全措施。此外,条例引入了“解吸能力”这一新术语,而不是使用更科学的“吸附能力”或“解吸速率”。条例还要求对煤炭的自燃可能性进行科学评估,但没有说明应采用哪种科学方法。尽管有多种方法(如单一指数测试、综合指数、回归分析和专家系统)可用于评估煤炭的自燃可能性,但这些方法在全球范围内都无法普遍有效地评估地下煤矿的自燃风险,因为煤炭的自燃不仅取决于煤炭本身,还受到地质条件、煤炭物理状态、矿山内的Psychrometric条件、采矿方法和通风系统等多种因素的影响。最后,条例没有针对不同类型的煤矿(硬煤矿和褐煤矿)制定差异化的规定,从而导致褐煤矿的通风能耗过高。
更新的条例要求在地下煤矿中安装大气监测系统,并规定了传感器的位置。根据条例,至少应在每个主进风口和回风通道、生产巷道的进风口和回风通道以及开发巷道的回风通道安装包括氧气、甲烷、一氧化碳、硫化氢、温度和空气流速传感器在内的六种传感器。尽管这是一个积极的改进,但所需传感器的数量问题仍然存在。例如,一个拥有长壁工作面和两条开发巷道的矿井至少需要36个传感器;在大型矿井中,传感器数量可能超过100个。过多的传感器不仅增加了维护难度,还降低了监测系统的效率。
然而,该条例没有像发达国家那样详细规定传感器的横截面布置方式。例如,美国的规定(30 CFR§ 75.351(2008)明确规定了烟雾、一氧化碳和甲烷传感器的精确位置。这导致了矿工和检查人员的困惑,并引发了本文中提到的问题。根据作者的经验,土耳其大多数地下煤矿中传感器的布置方式都不准确。因此,条例应修改,明确传感器的具体安装要求。
《矿山职业健康与安全条例》要求对煤层中的气体成分及相关突发风险进行科学评估,但既没有提供评估突发风险严重性的具体标准,也没有提供相应的安全措施。此外,条例使用“解吸能力”这一术语代替了更科学的“吸附能力”或“解吸速率”。条例还要求对煤炭的自燃可能性进行科学评估,但没有说明应采用哪种科学方法。目前没有明确的科学方法可以全球范围内有效地评估煤炭的自燃风险。
2014年Soma灾难后,地下煤矿的法律监督检查变得更加频繁,但显然效果并不理想。土耳其地下煤矿频繁发生事故可能表明,检查人员往往未能发现通风系统的重大缺陷和潜在的安全隐患。作者认为,主要原因在于检查人员需要具备采矿方法、地面控制、通风以及矿山电力和机械等方面的专业知识。
矿企会提前收到关于法律监督检查的通知,这使他们有机会在检查人员到来之前修改危险的工作条件、操作方式甚至大气监测系统的记录。尽管近年来对违反条例的行为处罚有所加重,但这些处罚措施总体上仍不够严厉,导致矿企不愿投资必要的通风基础设施改进。
作者认为,应修订《矿山职业健康与安全条例》,消除其中的模糊之处。除了条例本身,还应制定关于地下煤矿通风管理(包括甲烷控制、自燃和突发风险管理)的法律指南、技术参考文件和操作规范。
应通过针对采矿特定方面的培训项目来提高土耳其法律检查人员的专业知识和经验,以提高检查的有效性。为此,招募接受过专门培训的检查人员可能会有所帮助。此外,突然的检查方式和加重违规处罚的措施可能有助于更好地执行法律要求。
6.5 文档记录不足和知识传播不足
从过去的采矿事故中吸取的教训是预防类似事故和提升安全文化的有效工具。在这方面,美国和澳大利亚等国会公开分享所有技术文档,包括详细的事故报告、技术数据和专家分析。在美国和澳大利亚,这些信息可通过官方网站获取(MAD, 2023; MSIA 2024)。澳大利亚矿业安全研究所(MSIA)甚至开发了一种互动模拟器——矿井灾难虚拟模拟器(MSIA VSim),帮助矿工更好地了解发生在澳大利亚、美国和新西兰等地的灾难事件及其教训(2024)。然而,土耳其的矿业行业却形成了鲜明对比:大量可能挽救生命的信息公开不足,阻碍了安全改进,使得本可避免的悲剧不断重复。
土耳其关于采矿事故的大量信息通常对公众不可获取。这些信息包括了解空间环境和潜在隐患至关重要的采矿和通风计划,但这些资料大多仅保存在内部记录中。为法律程序准备的专家报告(包含事故经过和致病因素的分析)也难以获取。捕捉设备故障和环境异常的传感器数据同样被隐藏。独立调查的全面分析和建议也没有公开讨论,其结论未向矿工透露。因此,土耳其的矿业行业难以全面了解事故细节,从而导致对风险的理解不完整和应对措施不准确。作者亲自见过的情况是,某些事故的细节甚至没有向邻近矿井披露。
土耳其对事故数据的限制访问导致透明度不足,引起了公众的猜疑和不信任。公众,特别是事故受害者家属,怀疑是否存在疏忽。由于信息不公开,公众和矿工对当局和矿业公司的积极性产生了怀疑。
作者坚信,如果法律机构能公开所有必要信息(包括技术数据和事故分析结果),将有助于提高透明度和知识共享。这可以通过法律机构的网站实现。这样可以建立信任环境,使矿业界能够从过去的经验中受益。
6.6 教育和培训
土耳其地下煤矿通风相关事故的发生频率令人对采矿工程教育和培训的效果产生质疑。作者认为,采矿工程师(包括检查人员)在矿井规划、通风和安全采矿实践方面的理解不足显著增加了事故风险。在这方面,土耳其大学的采矿教育和培训质量可以在多个方面进行改进。许多大学的采矿课程已经过时,缺乏反映矿山规划、矿山通风和安全采矿实践最新进展的课程。此外,这些大学中大多数甚至没有专门的通风实验室。许多采矿工程系的实践培训仅限于夏季实习,而学生们只是将这些实习视为一种义务。对矿山的实地考察很少。结果,许多学生对现实中的采矿挑战缺乏了解。在很多情况下,私营矿业公司的生产导向做法使通风等关键课题被忽视了。因此,与发达国家不同的是,在土耳其的许多地下煤矿中,并没有专门负责矿山通风的工程师。在地下矿井工作的矿工们在关键领域也缺乏专业培训。据作者所知,除了少数私营公司和专业协会(如矿业工程协会)外,土耳其没有任何政府机构为采矿行业提供此类培训项目。
土耳其的采矿工程课程需要更新,以促进安全采矿实践并满足行业的需求。在这方面,引入“通风工程”这一概念将对学生和行业大有裨益。此外,可以在采矿工程系建立通风系统实验室,以增加学生的实际操作经验,帮助他们掌握实用技能。可以通过为采矿工程师组织研讨会和培训项目来强调矿山通风对安全的重要性,从而提高他们的意识并预防未来的通风相关事故。这类活动可以由法律机构、专业协会以及私营公司共同组织开展。
本文试图通过分析过去15年发生的三起重大煤矿灾难,揭示土耳其地下煤矿中未解决的通风相关问题。研究发现,这三起灾难以及之前的灾难都主要源于甲烷燃烧,通常伴随着煤尘爆炸或矿井火灾。文章指出,土耳其地下煤矿灾害的主要技术问题直接与矿山/通风系统设计、甲烷管理、气体监测和设备维护有关。同时,立法问题、文档不全、知识传播不足以及教育和培训不足也是导致事故的重要因素。因此,改进矿山设计和通风措施是土耳其地下煤矿的当务之急。迫切需要重新评估现有的矿山设计,并改进通风系统,以确保足够的气流和有效的瓦斯控制措施。只有通过修订法律(纳入基于科学原理的通风标准)并严格执法(强化检查制度并对违规行为施以严厉处罚),才能实现这一目标。
尽管土耳其的采矿立法及其执行措施多年来有了显著发展,但其有效性一直存在争议。尽管最后一次重大立法修订是在2014年索马灾难之后,但在2014年至2022年间,仍有57名矿工因通风相关事故丧生。2022年的阿马斯拉灾难再次表明,土耳其的采矿立法仍有很大的改进空间。开放获取事故数据、调查报告和专家意见对于采矿行业全面了解和吸取过去的教训至关重要。此外,应将相关经验和最佳实践进行记录和传播,以进一步提升地下煤矿的健康和安全水平。只有这样,土耳其的煤炭采矿行业才能营造一个透明、安全、可持续的环境,鼓励持续学习和知识交流。
采矿工程师的教育和培训对于改善土耳其地下煤矿的健康和安全至关重要。该国各采矿工程系应仔细分析并更新课程内容,增加实践培训内容,以满足行业需求。还应建立专门的通风实验室,让学生能够直观了解通风设计和实践的效果。与行业的合作也有助于学生提高实际操作能力和知识水平。此外,公共机构、非政府组织和行业利益相关方应加大对在职采矿工程师的培训投入,以提升健康和安全意识。本文旨在强调从过去灾难中学习的重要性,并继续挖掘和分析相关线索。作者坚信,土耳其采矿行业未能从过去的事故中吸取教训,在构建可持续的安全文化和预防通风相关事故方面起着重要作用。正如温斯顿·丘吉尔所说:“那些不从历史中吸取教训的人注定要重蹈覆辙。”
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