第一节 国家层面煤矿安全法规体系
一、《安全生产法》对智能化煤矿的适用性
《中华人民共和国安全生产法》对智能化煤矿具有全面且重要的适用性。
(一)总则部分
适用范围明确涵盖:安全生产法规定在中华人民共和国领域内从事生产经营 活动的单位的安全生产适用本法,智能化煤矿作为生产经营单位,其生产活动自 然在该法的适用范围内。
强调安全理念与方针:安全生产法确立的以人为本、坚持人民至上、生命至 上,安全第一、预防为主、综合治理的方针,为智能化煤矿的安全生产提供了根 本遵循。智能化煤矿建设的目标之一就是通过先进技术手段更好地保障矿工生命 安全和健康,减少事故风险,这与安全生产法的理念和方针高度契合。
明确主体责任与监管责任:规定了生产经营单位负责、职工参与、政府监管、 行业自律和社会监督的机制,明确了智能化煤矿企业作为生产经营主体的责任, 以及政府相关部门对智能化煤矿的监管职责,促使煤矿企业加强智能化建设中的 安全管理,同时保障政府监管的有效实施。
(二)生产经营单位的安全生产保障
安全生产条件要求:智能化煤矿必须具备本法和有关法律、行政法规以及国 家标准或者行业标准规定的安全生产条件,如智能设备的安全性能、网络系统的 可靠性等都应符合相关要求,不具备条件不得从事生产经营活动。
主要负责人职责:煤矿企业的主要负责人需建立健全并落实全员安全生产责 任制,组织制定并实施安全生产规章制度和操作规程等。在智能化煤矿中,主要 负责人要负责制定智能化设备的操作规范、安全管理制度,以及组织实施智能化 安全培训计划等,确保智能化系统的安全运行。
安全投入保障:要求生产经营单位保证安全生产所必需的资金投入,对于智 能化煤矿来说,需要投入大量资金用于购置智能设备、建设信息网络、开展技术研发等,以提升煤矿的安全生产水平,如安装智能监测系统、自动化控制设备等。
安全风险管控与隐患排查治理:智能化煤矿应利用其数据采集和分析优势, 构建安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制,通过智能监测系统实时监 测煤矿生产过程中的各类风险因素,及时发现并消除事故隐患,如利用瓦斯监测 系统、顶板压力监测系统等提前预警风险。
(三)从业人员的安全生产权利义务
权利保障:智能化煤矿的从业人员同样享有安全生产法赋予的权利,如获得 劳动防护用品、接受安全生产教育和培训等权利。煤矿企业应为从事智能化设备 操作和维护的人员提供必要的防护装备和培训,保障其在工作中的安全与健康。
义务履行:从业人员也需履行相应的义务,如遵守安全生产规章制度和操作 规程等。在智能化煤矿中,操作人员要严格按照智能设备的操作流程进行作业, 不得擅自违规操作,以确保智能化系统的正常运行和自身安全。
(四)安全生产的监督管理
监管部门职责明确:安全生产法规定了国务院应急管理部门以及县级以上地 方各级人民政府应急管理部门等负有安全生产监督管理职责的部门的职责,这些 部门可依法对智能化煤矿的安全生产工作实施综合监督管理和专项监督管理,检 查煤矿企业是否落实安全生产法的各项规定,包括智能化设备的安全运行、安全 管理制度的执行等情况。
监督检查措施有力:监管部门有权采取多种监督检查措施,如进入煤矿企业 进行检查、调阅有关资料等,以确保智能化煤矿的安全生产。对于发现的安全问 题,可依法要求煤矿企业限期整改,对存在重大安全隐患的,可责令停产停业整 顿等,促使智能化煤矿企业不断完善安全生产管理。
(五)生产安全事故的应急救援与调查处理
应急救援预案制定:智能化煤矿企业应按照安全生产法的要求,制定生产安 全事故应急救援预案,并定期组织演练。在预案中应充分考虑智能化设备的特点 和可能出现的事故情况,如智能通风系统故障、自动化采掘设备事故等,确保在 事故发生时能够迅速、有效地进行救援,减少事故损失。
事故调查处理规定:一旦发生生产安全事故,必须按照安全生产法的规定进 行调查处理,查明事故原因,追究事故责任。对于智能化煤矿事故,要分析智能 化系统在事故中的作用和影响,总结经验教训,以便进一步完善智能化建设和安全生产管理措施。
(六)法律责任
处罚明确:安全生产法对生产经营单位及其主要负责人、从业人员等违反本 法规定的行为,设定了明确的法律责任,包括罚款、责令停产停业整顿、追究刑 事责任等。智能化煤矿企业如果违反安全生产法的相关规定,如未落实安全生产 主体责任、未保障智能设备的安全运行等,将依法承担相应的法律责任,这为智 能化煤矿的安全生产提供了有力的法律保障。
责任追究严格:严格的法律责任追究机制促使智能化煤矿企业及其相关人员 高度重视安全生产工作,自觉遵守安全生产法的各项规定,加强智能化建设中的 安全管理,防止和减少生产安全事故的发生。
二、《煤矿安全规程》在智能化时代的新要求
为进一步加强煤矿安全生产工作,国家矿山安全监察局修订起草了《煤矿安 全规程(修订草案征求意见稿)》,向社会公开征求意见,意见反馈截止时间为 2024 年 10 月 30 日。目前,新规程征求意见已结束,即将重新颁布实施。新规 程在智能化时代提出了诸多新要求,主要表现在以下几个方面:
(一)智能化开采与采掘作业方面
自动化采掘设备的安全规范:在智能化时代,自动化采煤机、掘进机等采掘 设备大量应用,《煤矿安全规程》相应地对这些设备的安全性能、操作要求等方 面有了更严格规定。例如,要求自动化采煤机必须具备完善的故障自诊断和保护 功能,能实时监测截割电机的温度、电流等参数,一旦出现异常,要能自动停机, 防止因设备故障引发顶板冒落、煤尘爆炸等安全事故。对于掘进机,规定其自动 化控制系统要精确控制截割速度和截割轨迹,避免超挖、欠挖对巷道围岩稳定性 造成破坏,同时要确保在遇到坚硬岩石等异常工况时,能够及时预警并采取相应 安全措施。
智能采掘工作面的人员配置与安全保障:随着智能化综采、综掘工作面的建 设,规程对人员的配置和职责进行了重新界定。一方面,明确规定在远程操控自 动化采掘设备时,必须有专人在地面或井下安全区域对整个采掘过程进行实时监 控,监控人员要熟悉设备的运行原理和应急处置流程,确保在出现突发情况时能 迅速采取措施,如遇瓦斯超限、设备故障等问题,及时下达停机指令并组织人员撤离。另一方面,对于进入采掘工作面进行设备维护、检修等工作的人员,要求 必须严格执行停电、闭锁、挂牌等安全制度,防止自动化设备误动作对人员造成 伤害,同时要制定详细的人员进入和离开工作面的安全流程,确保人员安全。
采掘工艺与智能化系统协同要求:智能化时代的采掘工艺不再是单纯依靠人 工操作来推进,而是要与智能化系统紧密协同。例如,规程要求采煤工艺中的割 煤、移架、推溜等工序要根据智能监测系统反馈的顶板压力、煤层厚度、支架阻 力等数据进行动态优化调整。在掘进过程中,要依据智能地质探测系统提供的前 方岩层信息,合理选择掘进方式和支护方案,使采掘作业既能高效进行,又能保 障安全生产,避免因工艺与智能化系统脱节导致的安全风险,如顶板来压时未能 及时调整支架支撑力而引发顶板事故。
(二)智能通风与瓦斯防治方面
智能通风系统的性能与运行要求:《煤矿安全规程》对智能通风系统的通风 能力、可靠性以及智能化控制功能提出了新要求。智能通风系统要能够根据井下 各区域的瓦斯浓度、一氧化碳含量、温度、人员分布等实时数据,自动调节通风 量、风速和风向,确保井下各作业地点始终处于良好的通风状态。例如,当某一 采煤工作面瓦斯涌出量增大时,通风系统应能迅速增大该区域的通风量,稀释瓦 斯浓度至安全范围内,且要求通风系统具备备用电源和冗余设计,防止因停电或 局部故障导致通风中断,引发瓦斯积聚等重大安全隐患。
瓦斯监测智能化及预警处置:在智能化时代,瓦斯监测依靠高精度的传感器 网络和智能分析算法实现更精准、实时的监测。规程规定瓦斯传感器的精度、布 置位置、数量等要符合智能化监测的高标准要求,要能覆盖井下所有可能出现瓦 斯积聚的区域,包括采空区边缘、巷道隅角等。同时,对于瓦斯监测数据的智能 分析系统,要求其能根据历史数据和实时变化趋势,准确判断瓦斯超限的风险等 级,并及时发出不同级别的预警信息。一旦接到预警,煤矿必须立即启动相应的 瓦斯治理和人员疏散预案,如加大通风量、停止采掘作业、组织人员按预定路线 撤离等,确保瓦斯防治工作万无一失。
瓦斯抽采与智能化管理结合:对于进行瓦斯抽采的煤矿,规程要求建立智能 化的瓦斯抽采管理系统,实现对抽采钻孔施工、封孔质量、抽采流量、瓦斯浓度 等全流程的实时监控和数据分析。通过智能系统可以优化抽采方案,根据不同区 域的煤层瓦斯赋存情况动态调整抽采参数,提高瓦斯抽采效率,同时及时发现抽 采过程中的异常情况,如钻孔塌孔、抽采管路漏气等问题,以便及时采取措施修复,保障瓦斯抽采工作安全、有序进行,有效降低井下瓦斯含量,预防瓦斯事故。
(三)智能化安全监测与监控方面
多源数据融合与综合分析:智能化安全监测系统要实现多源数据的融合,即 将瓦斯、一氧化碳、粉尘、温度、顶板压力、设备运行状态等各类监测数据整合 到一个平台上进行综合分析。《煤矿安全规程》要求煤矿企业利用智能算法对这 些海量、复杂的数据进行深度挖掘,提前发现潜在的安全隐患,例如通过分析不 同数据之间的关联性,当顶板压力持续增大且支架阻力出现异常变化时,能够准 确判断出顶板即将冒落的风险,而不是孤立地看待各个监测指标。这样可以实现 更全面、准确的安全态势感知,为安全生产决策提供有力支持。
监测设备的智能化维护与管理:规程强调对智能监测设备本身要进行智能化 的维护和管理。要求监测设备具备自动校准、故障报警功能,当传感器出现精度 偏差、通信故障等问题时,能及时向地面监控中心发送报警信息,以便维修人员 快速定位故障设备并进行更换或修复。同时,要建立监测设备的全生命周期管理 档案,记录设备的安装、调试、运行、维护、报废等各个环节的信息,确保设备 始终处于良好的运行状态,保障安全监测数据的准确性和可靠性。
监控系统的可靠性与应急保障:智能化监控系统的整体可靠性至关重要,规 程规定其网络通信要具备冗余设计,防止因单点故障导致整个监控系统瘫痪。例 如,采用双网络通道、多服务器备份等方式,确保在井下复杂环境下,数据能够 稳定传输到地面监控中心。此外,在遇到突发情况,如矿井停电、网络故障等导 致监控系统部分功能失效时,煤矿要有相应的应急保障措施,如备用电源能维持 关键监测设备和通信设备运行一定时间,同时启动人工巡检等替代方式,继续掌 握井下安全情况,保障安全生产不间断。
(四)智能化运输与提升方面
智能运输设备的安全运行规定:智能化运输系统中的带式输送机、刮板输送 机、无人驾驶电机车等设备,需要遵循严格的安全运行规程。例如,带式输送机 要安装智能调速装置,能根据输送物料的多少自动调节运行速度,同时具备跑偏、 堆煤、撕裂等故障的智能检测和自动停机保护功能;无人驾驶电机车要依靠高精 度定位系统、防撞雷达、视频监控等智能化手段,确保在井下轨道运输过程中能 够自动避让行人、其他车辆以及识别轨道上的障碍物,防止运输事故发生,并且 要对运输设备的运行状态进行实时远程监控,方便地面调度人员及时掌握情况并进行调度指挥。
智能提升系统的安全保障:对于煤矿的智能提升系统,如立井箕斗提升、罐 笼提升等,《煤矿安全规程》规定其必须具备多重安全保护装置且实现智能化控 制。例如,提升机要有超速、过卷、断绳等故障的智能监测和紧急制动功能,通 过传感器实时监测提升容器的位置、速度等参数,一旦出现异常,立即启动制动 系统,防止发生坠罐、过卷等重大事故。同时,提升系统的智能化操作要严格遵 循设定的操作流程,操作人员必须经过专业培训并取得相应资格证书,在地面操 控室对提升过程进行精准控制,确保人员和物料的安全提升与下放。
运输调度与智能化协同管理:智能化运输系统要求实现科学的运输调度与智 能化协同管理,要根据井下各作业地点的物料需求、人员运输需求以及设备运行 状况等,通过智能调度算法合理安排运输路线和运输顺序。例如,避免不同运输 车辆在同一轨道上相向行驶造成冲突,协调好采掘工作面的煤炭运输与物料供应 的衔接,提高运输效率的同时保障运输安全,防止因调度混乱导致的车辆碰撞、 物料堆积等安全问题。
(五)智能化灾害预警与应急救援方面
灾害预警模型与智能决策支持:《煤矿安全规程》要求煤矿利用智能化技术 构建完善的灾害预警模型,针对瓦斯爆炸、火灾、水害、顶板事故等常见灾害, 基于大数据分析和机器学习算法等,分析各类灾害发生的前期特征和演变规律, 建立精准的预警指标体系和预警模型。例如,通过分析历史火灾事故案例中一氧 化碳浓度、温度、烟雾等数据变化趋势,构建火灾预警模型,当实时监测数据符 合模型中的预警条件时,系统能及时发出火灾预警,并为应急救援提供智能决策 支持,如推荐最佳的灭火路线、疏散通道以及需要调配的救援物资等,提高灾害 应对的及时性和有效性。
应急救援装备与智能化联动:在应急救援方面,智能化时代要求煤矿配备智 能化的应急救援装备,并实现装备之间以及与其他系统的联动。比如,智能呼吸 器要能够实时监测佩戴人员的呼吸状态、氧气余量等信息,并将数据传输到地面 指挥中心;井下的应急广播系统要能根据灾害发生位置自动分区广播,引导人员 疏散;同时,应急救援车辆、排水设备等装备也要实现智能化远程控制和调度, 与安全监测系统、通风系统等联动,在发生事故时迅速响应,协同开展救援工作, 最大限度保障矿工生命安全,降低事故损失。
应急演练的智能化组织与评估:规程强调应急演练要结合智能化特点进行组 织和评估。煤矿企业要利用虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等智能化技术模拟 真实的灾害场景,让参演人员更直观地感受灾害情况,提高应急处置能力。演练 结束后,通过智能分析系统对演练过程中人员的行动轨迹、响应时间、装备使用 情况等多方面数据进行分析评估,找出存在的问题和不足,以便对应急预案进行 针对性的完善,确保在真正发生事故时能够高效应对。
《煤矿安全规程》在智能化时代的这些新要求,旨在促使煤矿企业充分利用 智能化技术提升安全生产水平,从各个环节加强安全管理,预防和减少生产安全 事故的发生,保障煤矿生产的安全、稳定、高效进行。
三、相关行业标准与智能化安全的关联
《煤矿安全规程》新修订后,相关行业标准也需要进一步的提升和完善,以 保持与煤矿智能化开采的紧密联系,其关联性主要体现在以下几个方面:
(一)规范技术应用,保障系统可靠运行
智能设备标准:明确智能采掘设备、监测传感器等的技术规格、性能指标和 安全要求,确保设备质量可靠、运行稳定,降低因设备故障导致安全事故的风险。 例如,规定采煤机的自动化控制精度、故障自诊断功能等,使其能在复杂的井下 环境中精准作业,并及时发现和处理自身故障。
通信协议标准:统一的数据编码、通信协议等标准,保障煤矿智能化系统中 各设备、各子系统之间的信息准确、快速传输,实现协同工作。如制定统一的工 业以太网通信协议标准,使井下的监测数据能实时、稳定地传输到地面控制中心, 以便及时掌握井下安全状况并做出决策。
(二)指导安全管理,明确责任与流程
安全管理体系标准:构建完善的煤矿智能化安全管理体系,明确煤矿企业、 管理人员、技术人员和操作人员等各层级的安全职责和工作流程,使安全管理工 作有章可循。例如,规定智能化煤矿要建立专门的安全管理机构,配备专业的安 全管理人员,负责制定和实施安全管理制度、安全操作规程等。
风险评估与预警标准:规范煤矿智能化安全风险的评估方法和预警机制,指 导企业运用先进技术手段对生产全过程进行风险识别、评估和预警,及时发现潜 在安全隐患并采取措施。如制定瓦斯超限、顶板压力异常等风险的预警阈值和处置流程,当监测数据超过阈值时,系统自动发出预警信号,提醒相关人员及时处理。
(三)提升人员素质,增强安全意识与技能
人员培训标准:规定煤矿智能化相关人员的培训内容、培训方式和培训周期, 确保从业人员具备必要的专业知识和操作技能,熟悉智能化系统的安全操作规程 和应急处置方法。比如,要求对新入职员工进行系统的智能化设备操作培训和安 全知识教育,定期对在岗人员进行技能提升培训和安全再教育。
安全文化建设标准:推动煤矿企业建立良好的安全文化氛围,培育员工的安 全意识和安全价值观,使员工自觉遵守安全规定,积极参与安全管理。通过制定 安全文化建设的目标、任务和措施,引导企业开展安全宣传、安全竞赛、安全表 彰等活动,营造 “安全第一、生命至上” 的文化氛围。
(四)促进数据管理,支撑安全决策
数据采集与处理标准:规范煤矿智能化数据的采集、存储、分析和处理流程, 保证数据的真实性、完整性和准确性,为安全决策提供可靠依据。例如,规定传 感器的安装位置、采集频率、数据精度等,以及数据中心对采集数据的分类、存 储和备份要求,以便在需要时能快速查询和调用相关数据进行分析。
数据分析与应用标准:指导企业运用大数据分析、人工智能等技术对采集的 数据进行深度挖掘和分析,实现对煤矿安全状况的动态监测、趋势预测和风险评 估,为制定科学合理的安全措施提供支持。如建立安全风险评估模型,根据历史 数据和实时监测数据对煤矿的安全风险进行量化评估,为安全管理决策提供参考 依据。
(五)推动应急救援能力提升
应急救援预案标准:制定煤矿智能化应急救援预案的编制要求和内容框架, 明确在发生事故时的应急响应流程、救援措施和各部门的职责分工,提高应急救 援的效率和效果。例如,规定预案要涵盖火灾、瓦斯爆炸、透水等各类事故的应 急处置方案,以及在智能化系统支持下的救援指挥、人员疏散、设备抢险等具体 措施。
应急救援装备与物资标准:对应急救援装备和物资的配备种类、数量、性能 等进行规范,确保在事故发生时能够迅速投入使用,有效开展救援工作。如规定 煤矿要配备先进的生命探测仪、救援机器人、应急通信设备等救援装备,以及足 够数量的防护用品、灭火器材、排水设备等应急物资,并定期进行维护和更新。
四、煤矿安全生产标准管理体系与智能化安全的关联
2024 年 10 月 16 日国家矿山安全监察局颁布了新的《煤矿安全生产标准化 管理体系考核定级办法》和《煤矿安全生产标准化管理体系基本要求及评分方法》, 自 2024 年 11 月 1 日起施行。新标准的特点及对智能化煤矿安全生产的影响主要 有以下几个方面:
(一)新标准的特点
1. 体系架构优化
由原来的 “八位一体” 调整为 “三位一体”,即安全基础管理、重大灾害防治、 专业管理,使体系更加简洁明了,突出了重点内容,各部分之间的逻辑关系更加 清晰,便于煤矿企业理解和执行。
2. 内容调整与完善
安全基础管理方面:整合了原有的理念目标和矿长安全承诺、组织机构、安 全生产责任制及安全管理制度、安全风险分级管控、事故隐患排查治理、持续改 进等要素,形成一个有机整体,强调了安全生产责任制的全面覆盖和有效落实, 以及风险管控和隐患排查治理的闭环管理。
重大灾害防治方面:单独设立了 “重大灾害防治” 专业,突出了对井工煤 矿瓦斯、水、火、冲击地压、煤尘,露天煤矿边坡等重大灾害的常态化制度化普 查和源头治理、超前治理等要求,体现了对重大安全风险的高度重视。
专业管理方面:将原来的质量控制 8 个要素修改为 7 个要素,并对部分要素 进行了调整和细化,如通风、地质测量等要素的权重有所增加,更加注重现场管 理和技术管理的有机结合。
评分标准变化:调整了各部分的分值权重,如安全基础管理权重由原来涵盖 专业权重的 50% 降为 15%,而重大灾害防治权重为 16%,各专业管理要素的权重 也有不同程度的提升,这反映了国家对煤矿现场管理和重大灾害防治工作的更加 重视,引导煤矿企业将更多的精力和资源投入到这些关键环节。
强调科技进步与智能化:明确提出依靠科技进步,推动煤矿减水平、减采区、 减采掘工作面、减人员,推广先进实用技术、装备、工艺,提升煤矿机械化、自 动化、信息化、智能化水平,持续提高安全保障能力,体现了对煤矿智能化发展 的支持和引导,以科技手段提升煤矿安全生产水平。
动态达标与持续改进:坚持全面自查自评,加强标准化体系运行总结分析, 不断提高评估体系运行的有效性,制定改进措施并落实,确保动态达标,强调了 煤矿安全生产标准化管理体系的持续改进和不断完善,以适应煤矿生产条件和安 全管理要求的变化。
(二)对智能化煤矿安全生产的影响
促进智能化技术应用:新标准对科技进步和智能化水平提升的强调,将促使 煤矿企业加大在智能化技术、装备方面的投入,积极引入先进的智能监测设备、 自动化控制系统、数据分析平台等,进一步提高煤矿生产过程的自动化程度和智 能化水平,如实现采掘设备的远程智能化控制、通风系统的智能调节、安全风险 的智能预警等,从而减少人为因素导致的安全事故,提升安全生产效率和质量。
提升重大灾害防治能力:通过设立单独的 “重大灾害防治” 专业,并明确 其考核权重,促使煤矿企业更加重视对重大灾害的智能化监测与防治。利用智能 传感器网络、大数据分析、数值模拟等技术手段,对瓦斯、水害、火灾等重大灾 害进行实时监测、预警和分析,提前采取有效的防治措施,实现重大灾害的超前 治理和精准防控,降低事故发生的可能性和危害程度。
强化安全管理信息化建设:为满足新标准中对数据管理、信息共享和过程控 制的要求,煤矿企业将加强安全管理信息化建设,建立完善的安全生产信息管理 系统,实现各类安全数据的实时采集、传输、存储和分析,为安全决策提供科学 依据。同时,通过信息化手段实现安全管理制度的流程化、标准化,加强对人员 作业行为的监管和考核,提高安全管理的效率和精准度。
推动智能化人才培养:随着智能化技术在煤矿安全生产中的广泛应用,煤矿 企业对既懂煤炭生产又掌握智能化技术的复合型人才需求将进一步增加。这将推 动煤矿企业加强与高校、科研机构的合作,开展针对性的人才培养和培训工作, 吸引和培养更多的智能化专业人才,为煤矿智能化安全生产提供有力的人才支撑。
优化生产系统与资源配置:智能化技术的应用有助于煤矿企业对生产系统进 行优化,实现各生产环节的智能协同和资源的合理配置。根据实时生产数据和安 全状况,自动调整生产计划、设备运行参数等,提高生产效率,降低生产成本, 同时确保安全生产。例如,通过智能调度系统实现采掘、运输、通风等设备的协 同运行,避免设备空转和过度磨损,提高设备利用率。
增强安全风险管控能力:借助智能化手段,煤矿企业能够更全面、准确地识别和评估安全风险,实现风险的动态监测和预警。基于大数据分析的风险评估模 型,可以对大量的生产数据和安全信息进行深度挖掘和分析,及时发现潜在的安 全隐患和风险趋势,提前采取防范措施,将安全风险控制在可接受的范围内,从 而有效预防事故的发生。