煤矿安全分析范文

导语：如何才能写好一篇煤矿安全分析，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：煤矿地质学；煤矿安全；矿物；岩石；地质构造；含煤岩系

文献标识码：A中图分类号：TD17 文章编号：1009-2374（2016）11-0145-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.11.071

煤矿地质学是地质学的一个分支，是专门研究煤、煤层和含煤岩系的地质特征及成因、分布规律的科学，主要内容有矿物与岩石、地质构造、煤的形成和含煤岩系、煤田水文地质。煤矿安全是研究煤矿安全生产的一门学科，内容包括煤矿五大自然灾害防治：矿井瓦斯防治、矿尘防治、矿井火灭防治、矿井水防治、矿井顶板灾害防治等理论知识。下文重点论述煤矿地质对矿井瓦斯、矿井水、顶板管理的影响。

1影响瓦斯含量的地质因素

影响瓦斯含量的地质因素有：（1）煤的变质程度，褐煤没有产生大量的瓦斯，也不利于保存，瓦斯含量少；长烟煤吸附能力低，最大吸附量为20～30m2/t；无烟煤吸附能力最强，最大吸附量达50～60m2/t。（2）围岩和煤层的渗透性好，瓦斯溢出，瓦斯含量低；反之，瓦斯含量高。（3）地质构造，断裂构造，张性断裂有利于瓦斯的排放，压性断裂不利于瓦斯的排放。褶皱构造，顶板为致密并未暴露地表时，瓦斯含量背斜顶部增大，向斜槽部瓦斯含量减小。顶板为脆性岩石且裂隙较多时，瓦斯含量背斜顶部减小，向斜槽部增大。（4）地下水活动，地下水的流动有利于瓦斯的扩散，水大瓦斯小，水小瓦斯大。煤（岩层）表面吸附水分子，减少对瓦斯的吸附。水分子占据了煤（岩层）的孔隙。（5）煤田暴露程度，煤系地层出露地表的程度越高，越利于瓦斯扩散。（6）煤层埋藏深度，瓦斯风化带以下瓦斯含量、涌出量和瓦斯压力随深度增加。影响煤与瓦斯突出的地质因素有：（1）煤层厚度，大于20cm煤层才会突出；煤层厚度增大，突出增大。（2）煤层埋藏深度，深度增加突出次数增多，突出强度增大，突出范围扩大。（3）地质构造，地质构造带控制突出范围。（4）煤的力学性质，软分层突出可能性大。（5）围岩性质硬而且厚，突出危险性增大。（6）其他地质因素，岩浆侵入、煤的变质程度高突出易发生，涌水量大突出危险性要小等。

2矿井水文地质对矿井水的影响

煤矿开采中，地下水或地表水进入矿井的过程，称为矿井充水。充水条件是水源和通道，是煤矿地质研究的内容。

2.1矿井的充水水源

大气降水：（1）矿井涌水量随季节的变化，旱季小，雨季大。涌水量的高峰期常滞后降水一段时间。（2）矿井涌水量的大小与地区有关。南方降雨多，矿井涌水量大；北方降雨少，矿井涌水量少。（3）随着开采深度的增加，大气降水对矿井涌水量的影响减少。地表水：（1）距地表水越近，涌水量越大；（2）地表水越大，且是常年性的，涌水量大；（3）季节性地表水由于是地下径流，仍然对涌水量有影响。地下水按埋藏条件将地下水分为：（1）上层滞水：地表以下局部隔水层以上的水。范围小，水量小，季节性，对开采影响不大；（2）潜水：地表以下，第一个稳定隔水层以上的水，对建井和露天煤矿影响较大；（3）承压水：充满两个稳定隔水层且有压力的重力水。煤矿开采水时，如果遇到这样的水源，就会有大量水涌入，会造成矿井淹紧，如我国华北石炭二叠纪煤系的顶板奥陶系石灰岩水。按含水层性质将地下水分为：（1）孔隙水：松散岩层中的水，对建井和露天煤矿影响较大；（2）裂隙水：岩层裂缝中的水，对煤矿生产影响较大；（3）岩溶水：石灰岩、白云岩等可溶性岩石中的水，对煤矿生产带来影响。老空水是采空区和废弃巷道由于长期停止排水积存的水，其特点是：（1）来势凶猛，短时间水量很大，常伴有有毒有害气体，带来恶性事故；（2）老空水是酸性水，腐蚀金属设备；（3）如果和其他水源无水力联系，容易疏干，否则不易疏干。

2.2矿井充水的通道

孔隙：如砾石、粗砂岩松散，存在空隙。导通性好，透水性强。采掘遇到涌水量大。裂隙：包括风化裂隙、成岩裂隙、构造裂隙。而最严重是构造裂隙，包括节理和断层。其中断层破碎带常是水源的通道和积水区，即可以导水也可以积水。溶隙：石灰岩、白云岩等可溶性岩石被水溶解，形成溶洞，互相导通。人为的充水通道：（1）封闭不良的钻孔。导通地表水和煤层顶底板含水层水；（2）采矿活动采空区冒落产生的裂隙、煤层底板底鼓产生裂隙。导通地表水和煤层顶底板含水层水；（3）矿井长期排水，形成水位陷落漏斗。向外扩展，到达新的水源，使矿井涌水量增大。

3采煤工作面顶板管理

顶压是地压表现的主要形式，顶压的大小主要取决于顶板岩石的物理力学性质。顶板事故分为掘进工作面顶板事故和采煤工作面的顶板事故。在掘进过程中，如遇到顶板破碎和压力大，容易发生冒顶。当遇到断层，褶曲的轴部的顶板破碎易发生冒顶事故，这些都和岩石的性质和地质构造有关，岩石强度低，受压后易破碎。当临近断层由于受地应力的作用，顶板岩层破碎，出现断层带。背斜和向斜的轴部由于受地应力的作用，顶板岩层破碎。掘进工程中，由于空顶作业导致顶板冒落，破岩后未及时支护出的顶板，在顶板压力的作用下就会冒落。采煤过程中，煤层顶板分为伪顶、直接顶、老顶，伪顶随采随落，直接顶在回柱或支架前移后垮落，应为煤层采高的2～3倍，冒落后充满采空区。否则基本顶处于悬空状态，随着悬空面积增大，基本顶来压，发生基本顶冒落。厚层难垮落的顶板，回柱放顶或支架前移，直接顶不冒落，形成大悬顶。到了一定程度，大面积来压，造成工作面垮面。采煤过程中由于煤层倾角过大，支架会下滑、倾斜，导致冒顶。另外，影响矿尘产生量的地质因素主要有：（1）地质构造：地质构造破坏严重的地区，断层、褶曲比较发育，煤岩较为破碎，矿尘的产生量大；（2）煤层赋存条件：同样技术条件下，开采厚煤层比开采薄煤层的产尘量大，开采急倾斜煤层比开采缓倾斜煤层的产尘量多；（3）煤岩的物理性质：节理发育、结构疏松、水分低、脆性大的煤岩，开采时产尘量较大，反之则小。影响煤炭自燃的地质因素主要有：（1）煤的化学成分；（2）煤的物理性质；（3）煤层的地质条件。综上所述，煤矿地质对煤矿安全有极大的影响，因此必须认真细致做好煤矿地质工作，研究影响煤矿安全生产的各种地质因素，为煤矿安全生产服务。

参考文献

[1]陶昆．煤矿地质[M]．徐州：中国矿业大学出版社，2008．

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【关键词】强度折减；ABAQUS；煤矿；顶板稳定

本文在ABAQUS构建的平台上，通过场变量的设置实现了材料强度的折减。将基于强度折减理论的极限分析方法应用到煤矿开采过程中的破坏研究中去。提出了煤矿安全新的判别标准，即安全系数。

1、煤矿围岩稳定分析方法

本文将通过基于强度折减理论的极限分析方法进行研究，并求得安全系数。

传统的强度储备安全系数可用下式来表示：式中：分别问传统的安全系数、滑面上的抗剪强度和实际剪应力。将式（1）两边同除以Fr，则式（1）变为：

可以看出，传统的极限平衡法是将岩土体的抗剪强度指标C和分别减少为，使岩土体达到极限平衡状态，从而可以求得岩土体的安全系数。

2、煤矿顶板安全系数分析

本文所用材料参数取自文献[1]见表1。

本文主要研究垂直工作面推进时，各种因素影响下煤矿安全系数的变化情况。煤矿埋深设定为200m、煤层厚度3m、煤层倾角为0°。模型尺寸，顶板和底板均为100m。顶部有上覆岩层和土层的重量。

2.1岩石力学参数对安全系数的影响

首先模型均采用一种岩石种类也就是说底板和顶板均为一种岩石。图1给出了不同岩石种类的顶板、底板稳定安全系数的变化。从左向右粘聚力c是由大到小，但是安全系数却不是均匀变化的，说明安全系数同样受其他参数的影响。所以仅仅从岩石性质来判断煤层底板或顶板的安全是不合理的。

图3给出了在其他条件不变的情况下通过改变岩石的弹性模量来观察煤矿顶板稳定系数的变化，可以看出弹性模量对煤矿安全的影响不是很大。弹性模量比较大只能说明这种岩石在破坏之前的位移量比较小，岩石越脆。图4给出了不同泊松比所对应的细砂岩顶板的安全系数，文献[2]推导了金属材料在屈服过程中材料泊松比的变化情况，并证实了在金属屈服过程中泊松比将接近于0.5，所以有必要研究泊松比对煤矿安全系数的影响。由图4可以看出泊松比对安全系数的影响范围在0.4以内。

图5、6给出了粘聚力、内摩擦角变化时泥岩顶板安全系数的变化。粘聚力对煤层顶板安全系数的影响最大，粘聚力每增加2MPa安全系数增加0.4左右，并呈现出持续增长的现象。而内摩擦角28°时安全系数最大，当把内摩擦角调到45°时最小而后继续增长。而整个的变化幅度在0.5的范围内。

2.2煤层倾角对顶板安全系数的影响

选用泥岩为例，不同倾角模型煤层中心到地面的距离均为200m（模型计算时其中100m用荷载代替）。图2给出了煤层倾角为0°-80°时煤矿顶板稳定安全系数的变化，看到倾角对泥岩顶板安全系数的影响在0.8左右。0°-40°范围以内安全系数没有很大变化，为缓倾斜煤层。 以后煤层顶板安全系数的变化为0.6左右。可以看做煤层顶板安全系数变化的一个分界点。

3、结论

（1）本文将基于场变量的强度折减理论应用到煤矿围岩稳定的分析中，建立了计算模型，以泥岩为例，得到了不同材料参数和煤层条件影响下的安全系数。

（2）计算表明弹性模量和泊松比对边坡的变形和位移的大小有影响，但对安全系数没有影响。显然泊松比和弹性模量均不属于强度参数，但实际工程计算时最好按照实际情况进行取值。粘聚力和内摩擦角对安全系数的影响较大，当粘聚力的变化范围为30MPa时，安全系数增长了约15倍左右。通过图2可以看出一般把39°左右缓倾斜煤层和倾斜煤层的分界点是有道理的，从而也验证了本方法的正确性。

参考文献

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1当前煤矿安全管理方面存在的问题

1．1体制机制运行不够畅通

在一些煤矿的综合管理中，对于安全管理的力量充实还不够，在体制机制方面存在一定的缺陷。在煤矿企业的改制过程中，出现有监管力量不足、专业人员缺乏等现象，因此，煤矿企业就会出现管理弱化、综合管理缺位等现象，这样，造成煤矿安全监管不到位，没有从规划、勘探、开发、建设施工等方面进行全面综合考虑，一些管理部门在职能上出现有交叉现象，造成责权利等方面的不统一，整体管理合力不强，缺乏政策的决策力与执行力，影响整个管理的工作效率。

1．2从业人员业务素质不全面

在一些煤矿企业中，专业化管理人员、技术操作人员相对匮乏，因此，就会出现专业知识结构不合理、整体素质不全面等现象，影响煤矿的安全生产。一些技术人员因为待遇低、责任大、工作强度大等因素的影响，往往会选择其它的行业，造成煤矿企业技术力量逐渐削弱，出现有断层。尤其是在基层煤矿企业中，招聘的临时人员流动性大，素质不全面，文化素质不高，很难实施规范化的管理。没有形成规范化的安全培训管理。因此，就会影响整个煤矿安全管理的综合水平。

1．3责任意识不强

安全意识是煤矿事故发生高低的关键因素。但是，在当前一些煤矿企业中，由于安全意识不浓厚，重生产轻管理、重效益轻安全，出现有违章作业、违章指挥等现象。尤其是在市场经济条件的作用下，一些煤矿企业过分追求产量，企业管理人员主体责任意识没有落实到位，责任意识相对淡化，一些管理者不注重对安全生产及安全管理等方面的投入，过分的依赖政府监管，甚至弄虚作假，应付政府相关部门的检查，没有形成规范化的管理手段，这样，对于煤矿企业的综合发展，带来更多的不利因素。

1．4安全管理长效机制不健全

近年来，各地不断加强了对各大小煤矿的安全管理力度，并出台了相应的规章制度，但是，在具体的运用过程中，没有形成良性与长效发展机制，在具体的表现中，主要就是缺少政策的连续性，出现有以“关”带“管”的现象，有些企业重视生产管理，忽视安全管理，通过强化劳动，提高机械设备投入等方式，没有发挥出制度管理的连续性作用；同时，管理方面缺少一定的针对性。在具体的管理中，没有形成针对性的监督管理，因此，造成在管理中出现事故发生、整顿管理、复产等恶性循环模式，为企业的综合发展埋下了相应的安全隐患。在一些政策的制定上，也没有结合具体的需要，在制度制定上没有结合煤矿的实际需要，制定的措施不能满足煤矿的实际需要，造成整体管理效率严重低下。

2加强煤矿安全管理有效措施的探讨

2．1强化队伍建设，理顺体制关系

在煤矿安全管理中，要形成多元化的体制机制管理方式，将煤矿安全监督管理队伍建设纳入到地方政府安全工作管理中的重要内容，并作为考核领导干部安全生产效能的重要指标。在强化队伍建设的过程中，全面解决管理部门中涉及到的编制、经费、办公、车辆、工资待遇等方面的因素，创造良好的条件。在进一步理顺关系的基础上，形成责任明确、监管到位的管理体制，确保煤矿安全监管的良性运行。在完善煤矿生产管理体制的基础上，实行矿管分离的方式，改善煤矿管理层参与煤矿监督管理方面的运行机制，防止出现腐败等现象的出现，这样，通过关系理顺，构建企业秩序良好的运行机制。

2．2强化人才培养，充实队伍力量

在严格按照煤炭行业的规范化操作的基础上，加强对煤矿人才的全面培养。在积极引进煤矿专业人才的过程中，可以制定相应的政策措施，吸引更多的专业人才加入到煤矿管理之中，并制定相应的激励制度，形成全方位人才管理的模式。同时，在人才管理队伍建设中，要不断改善人才的知识结构，注入新鲜血液。不断加强专业人才的培养，通过专业化的素质培训管理，强化对人才的继续教育管理，提升专业人才的整体素质。

2．3强化主体责任，增强安全意识

在强化煤矿安全管理的过程中，要增强煤矿企业的安全意识，结合宣传教育，形成在警示教育、思想教育、安全意识教育、法律意识教育、法律制度等方面的约束。在进行相关法律法规等政策的宣传中，进行多方面的安全责任管理。加大经济处罚以及刑事责任等方面的追究力度，对相关的重大事故要形成严格的管理，构建严厉的安全管理机制。同时，强化煤矿现场安全管理，形成以班组建设为单元的综合管理方式，在班组制度、专职安全员管理制度等方面，形成一级抓一级，层层抓落实的管理模式，构建煤矿企业安全管理的有效性。

2．4强化监管力度，促进良性发展

强化煤矿安全监管的整体力度，要从多方面着手，在时间、地点展开不同的检查方式，形成突击性的检查与常规性检查相结合，对于煤矿安全监管中出现的各种弄虚作假的现象，要进行全面的清查与处治。对于检查的结果，要形成回头看，不断总结出监管的创新方式，实行跟踪监察整改的运用，全面确保检查的整体质量与效果。同时，要建立责任追究制度，形成多方面的技术控制，加强对安全隐患的排查，解决一些苗头性的倾向。在量化各种隐患事故的过程中，采用经济处罚、行政处罚相结合的方式，对于情节严重的事故，要进行立案调查，依法追究相关人员的责任。树立安全第一、责任到位的管理方式，真正实现安全监管、关口前移的管理方式。

3结语

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通常煤矿事故都是有规律的，事故发生的主要因素包括生产设备的陈旧老化，生产过程中检测不到位，工作人员安全意识比较低以及生产环境等等。煤炭的生产环境恶劣，也具有极高的危险性，有些管理者根本没有管理经验，也只注重于生产的产量，不管指挥是否违规，甚至不管是否违法，对员工进行不正确的指挥，导致发生事故的概率大大增加。很多煤矿企业都还在使用陈旧老化的机器，工作效率低，耗费资源多，而且也存在很大的安全隐患。在生产过程中应做好全面的监督工作，对于生产设备应及时检测，以便于发现问题立即解决，消除安全隐患。许多煤矿企业员工不足，往往是一个人做几个人的工作，更不用说检测工作了，这样就忽略掉了许多应有的环节。大多数工作人员都没有安全意识，素质比较低下，在工作中经常违规操作，这又增加了煤矿事故的概率。煤矿生产中的不安全因素很多，种种原因导致了煤矿事故的发生。

2如何确保煤矿安全生产

对于煤矿事故的发生必须采取相应的措施，不仅要加强煤炭生产的现场管理，还要在整个生产的过程中进行监督，确保生产安全。管理人员必须是有经验、爱思考的人，具备充分的煤矿生产知识，会根据煤矿生产的情况制定不同的办法。在管理过程中遇到问题，要认真思考，并及时解决问题，不能遇到问题就退缩或者敷衍了事，在生产过程中，管理者要直接在生产的地方区监督和查看，以免出现问题却不能及时发现和解决。在煤炭生产中，管理人员和煤炭生产员工的素质直接关系到生产的安全和效率，煤炭企业应该定期对煤炭管理者和煤炭生产工人进行辅导，提高他们的思想素质，让他们拥有强烈的事业心和高度的责任感，加强对煤矿行业的认识以及明白煤炭生产的重要性。企业可以定期对员工进行考核，设定奖惩制度，对于一些表现好通过考核的员工给予表彰和奖励，也激励那些考核没有通过的员工，带动员工的积极性，鼓励员工认真工作。聘请有经验的煤炭企业家为员工讲述安全知识，让员工明白煤矿生产中安全的重要性，使员工在生产过程中严格按照规定来工作，降低发生事故的概率。针对煤矿事故发生的规律，制定煤矿安全生产管理体系是十分必要的，在煤矿生产过程中，煤矿安全生产管理体系发挥着强大的作用。也就是说，煤矿行业要想持续发展，就必须做好安全防范措施，减少煤炭事故的发生，而消除安全隐患的必要条件就是煤矿安全生产管理体系。

3煤矿安全生产管理体系的作用

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关键词：煤矿工程；采矿技术；实施安全

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.14.069

0 前言

我国煤炭产业的市场经济不断繁荣，随着煤矿生产系统发展的不断现代化，对煤矿工程采矿技术与实施安全也提出了越来越高的要求，如何降低企业的生产成本，提高经济效益以及安全保障是一个需要关注的问题。在这一过程中，我们不仅要牢牢把握煤矿工程中不同的采矿技术，也要加强管理办法，从而确保煤矿开采工程的安全，提高经济效益，促进生产安全。

1 对煤矿工程中采矿技术的分析

1.1 露天煤矿的采矿技术

由于露天煤矿开采技术是独立于煤矿矿体本身的，一般来说都是从地面往地下不断深入的过程。在这个开采过程中，需要采用大量大规模机械设备，对于这些设备的正确使用与维修都是一项巨大的工程。目前来看，我国的煤矿工程设备还是相对落后于其他发达国家，所以对于这种大规模的生产，仍然存在一定的安全隐患与不确定因素。除此之外，生产过程中的场地也需要进行一定的管理与维护，如果无法将开采过程中所造成的边坡进行巩固，则会造成一定的安全损害。况且不同地区的土层机构都有其特点，所以在煤矿工程实施前期就需要对开采地点的地质进行勘验，从而降低煤矿开采过程中的风险。

1.2 地下煤矿的采矿技术

1.2.1 深矿井的开采技术

在深矿井的开采过程中，最为关键的技术就是对于矿井中瓦斯、煤尘以及地热等问题的处理。因为这些因素都极其容易煤矿开采过程中的安全事故，深矿井中缺少通风散热的环境，也是这类安全隐患的藏身之所，所以要掌握深矿井的开采技术，不可缺少的一部分技术就是对于这类安全隐患的预防以及处理措施。

1.2.2 填充开采技术

在煤矿开采过程中，对于已开采部分会留下许多空间，如果对于这些空间不及时进行填充，则可能发生坍塌问题。所以煤矿开采是一个循序渐进的过程，对于开采过程中的各个环节都要准确把握，从而确保开采过程的安全性。对于这些空间，需要使用膏体进行巩固，从而减少施工风险。

1.2.3 硬顶煤和硬顶板开采技术

硬顶煤开采技术开采技术过程最主要的影响因素就是煤块的坡度大小，多以在使用该技术之前需要对煤块的坡度进行测量，从而确保开采过程的安全性。硬顶板开采技术中主要影响因素则是煤炭所埋藏的深度以及压力大小，通过对其进行勘测之后，则充分利用地下岩层的定向水力压裂以及倾斜板等技术，提高开采效率。降低企业的开采成本，从而也提高煤炭的回收利用率。

2 对采矿技术实施安全的分析

2.1 协调好生产安全与企业效益之间的关系

煤矿生产的现代化主要体现在开采技术的不断推陈出新之中，只有在技术上根本地提高生产能力与生产水平，才能综合加快实现生产现代化的进程。所以要掌握煤矿工程中核心的采矿技术，在开采过程中加快设备的创新与更替速度。将一些老化地机械设备替换掉，减少部分生产环节的安全隐患，从而促进整体生产过程的效率。根据不同开采环节的开采技术自身的特点来开展实际生产工作，从而提高生产效率，减少技术落后所带来的损耗。

2.2 提高技术水平与安全性

煤矿生产过程中井筒的安全性十分重要，所以在管理工作中首先要定期对井筒进行检测与评估。从而避免由于重力压制、堵塞、雨水冲刷等问题所带来的的安全隐患。在做好日常基本维护的基础之上，还要注重保障轨道的整体安全运行，检查矿车装载的生产材料是否符合标准。在确保机械设备安全运行的基础之上，不断提高技术水平，从而确保煤矿工程开采过程中的安全性。将时间、技术、资金、人员、设备等综合因素等考虑在内，并且促进流转过程中的信息交流。制定严格的安全规章制度，落实开采各个环节所对应的义务与责任。

2.3 保障煤矿工程采矿过程中的安全

由于煤矿生产的长期性和复杂性，在做好前期准备工作的基础上，应该增进各部门之间的交流与合作。确定各个生产环节的设备运行状态，并且将各种可能出现的状况进行评估，从而制定出详备的管理方案。在制定出总的煤矿工程的施工方案的同时，应构建对应的信息化交流平台，从而双管齐下，保证生产过程中所出现的问题得到及时的反映与解决。在生产场所可以安装监控视频从而观察生产进度，并且可以采取综合性监测手段观察不同生产阶段的变化状况。提高煤矿生产过程的监测和管理，调动各部门的资金技术和管理人员，培养专业的管理人员和技术人员，做到技术与信息管理的同时进步。重点监测生产过程中容易发生安全事故的环节，从而提高安全风险的防范意识从而提前做好应对方案。

2.4 建立起系统化的权责一致的制度

在我国煤矿工程开采实践中，由于瓦斯爆炸，防水层透水等造成的矿难事故层出不穷。一方面是由于没有做好前期的排查工作以及开采过程中的检测工作，另一方面则是由于没有落实责任制度，从而导致监管缺位状况的出现。所以对于煤矿工程的主管人员要进行一定的培训与考核，在提高其专业技术水平的同时增强其职业责任感，从而合理安排人员，将风险控制在有效范围之内。增进各部门之间的交流与合作，保证生产的各个环节都在信息的监测与分析之下，根据具体的生产情况确定不同的设计方案，充分发挥管理人员在开采过程中的能动性作用，提高相关责任人员的风险意识。

3 结语

随着生态环境要求的不断提高，煤炭工程采矿技术也需要不断发展，从而确保追求经济效益的同时保护好生态环境。煤矿工程无论对于开采人员还是管理者来说都是具有双重含义的，既是一份经济收益也是一份社会责任。所以在掌握相关采矿技术的同时，需要采取对应的安全措施，从而促进经济效益、生态效益、社会效益的共同发展。

参考文献：

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（一）系统体系架构

煤矿安全信息管理是煤矿生产信息、管理信息的重要组成部分。安全信息管理涉及面广，信息量大，信息时效性要求高。主要的管理信息有安全文件政策信息、三违信息、隐患信息、下井信息、手指口述信息、安全预警信息、处罚信息等安全生产信息；另外还要处理的信息包括人员信息、单位信息、地点信息等基础信息。处理信息量大，在体系构架上采用B/S模式，结构图如图1所示。客户端通过浏览器向Web服务器发出请求，Web服务器对客户端的请求首先进行合法性验证，验证通过后与数据库服务器进行连接，获取数据并返回到客户端浏览器。 由于B/S模式其主要工作集中在服务器端，所以就使系统的维护扩展已与完成，因此本课题设计的煤矿安全信息系统采用该模式进行开发，其目标为了提高代码复用性，提高系统性能，也为以后煤矿建立统一化大数据平台打好基础。

（二）设计思路

运用控制理论对这种人—机—环控制系统进行研究。运用工作流技术，设计隐患和三违管理的逻辑模型；在用户模型设计上分别以隐患管理、三违管理、数据维护、用户管理为例设计系统用户交互接口。

二、系统设计说明

（一）系统概述

系统的主要功能模块包括：隐患管理、三违管理、手指口述管理、安全文件管理、安全预警、其他管理、报表服务、数据维护、用户管理。在这9大功能模块下又分为23个子模块。本系统可以在提高煤矿安全管理网络化、信息化水平的基础上降低事故的发生，减少损失，提高社会效益。这一系统在计算机网络上的应用，可为煤矿事故防范、日常安全信息管理等工作提供实时、动态、全面的信息支持。本项目的研究成果适用于煤矿企业及其他矿山企业，现已在兖州矿业集团矿集团北宿煤矿、杨村煤矿及淄博矿业集团塘口煤矿进行推广应用。

（二）系统模块及功能

系统功能构架首先将系统分为隐患管理、三违管理、手指口述管理等9个子系统，每个子系统中有若干个子功能，共同完成本子系统的工作。具体划分如图2所示。

1、隐患管理

隐患信息录入是用来录入发现隐患的基本信息，包括日期、班次、责任单位、隐患性质、隐患内容等，并把隐患处理分为两类：现场处理和限期整改。对于限期整改隐患，需后期整改和复查闭合。隐患整改录入和隐患复查录入针对限期整改隐患设置。隐患整改录入完成限期整改隐患整改信息，由整改责任人录入，录入主要内容包括时间、班次、整改人等；隐患复查信息由安监员对已经完成的隐患整改，根据填写的整改信息，现场复查整改结果，复查后对于整改不合格的隐患作为新隐患重新提交；整改合格的隐患由安监员填写复查信息，完成隐患闭合；隐患查询根据起止时间段，隐患是否整改、是否复查等条件查询隐患。

2、三违管理

三违信息录入是用来录入违章违规的基本信息，包括时间、地点、单位、三违性质、三违人、三违事实、罚款金额等。三违信息查询按照指定条件如时间段、三违性质、人员姓名、单位等查询三违信息详细信息；三违统计根据指定条件统计各部门单位各类三违总数。罚款信息查询统计用来统计指定时间段各单位罚款总额，单位每人罚款总和及单位或个人的罚款明细。财务部门可以据此信息收取或扣除罚款。

3、手指口述管理

手指口述信息录入 “手指口述”违章的单位、姓名、违章时间（年、月、日、班次），违章的地点、积分值以及扣分原因，输入考核人的信息单位及姓名。手指口述信息查询和积分统计可以根据指定时间段、单位、人员等条件查询指定的信息。安全简报信息是由手指口述办公室在系统中本周手指口述信息安全汇总情况，其他各部门人员可以查看。

4、安全文件管理

安全文件管理是安全文件及安全政策公布的平台，安全管理部门可以上传安全管理文件及政策，经由系统管理员审核后即可在系统。

5、安全预警管理

系统定时触发安全预警信息，是为了促进隐患信息的及时整改复查，预防事故的发生，对隐患查处、隐患整改及隐患复查情况，根据结果予以自动提示；对整改不合格、过期不整改等隐患在系统页面自动提示，并将预警信息及时发送到有关领导手机。

三、结果与讨论

（一）设计结论

本系统建立了煤矿生产与煤矿安全管理系统相结合的全过程的管理模式，这种模式分别体现在系统的各个模块中。1、系统9大模块从煤矿日常生产和煤矿安全问题着手，有效快速地采集信息，并对信息进行分类整理，进行需求分析，得出规律，帮助管理人员高效地完成日常工作，同时辅助领导决策。大大提高煤矿生产效率，有利于及时排除安全隐患，减低了煤矿生产经营过程中的成本。通过资料库的信息对煤矿企业管理人员、技术人员、职工进行上岗前的培训，并通过企业文档中提供的信息让员工对此系统和煤矿生产和安全有了初步了解。各模块间进行信息交流，对煤矿生产和安全实现动态管理。通过各模块的信息交流，收集数据，并对信息进行分析。根据分析结果得出有效结论，辅助领导决策。

（二）问题讨论

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关键词 安全监控；使用；问题；解决办法

中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0139-01

煤矿安全监控是煤矿安全生产的一个重要保护屏障，是预防和杜绝煤矿瓦斯爆炸事故的重要手段，淮南矿业集团在煤矿瓦斯治理上一直处于全国的前列，形成了完善的煤矿瓦斯治理体系，其中煤矿瓦斯监控系统是重要一环，在使用中形成了完善的制度和积累了丰富的经验。在监控系统的使用中，经常遇到各种问题，如果不分析和处理好这些问题，将影响到系统的正常运行。处理好安全监控系统使用中遇到的问题可预防系统正常工作中的安全隐患、减少故障和方便职工的操作，使之充分发挥系统中煤矿在安全生产的作用有着重要意义。

1 实际应用问题分析

1）现代化矿井机械化程度高，产量高，工作面延伸较长，断面大。从而引起安全监控系统布线过长，有时达到3000 m左右，过长的距离给系统的正常使用带来了影响，主要有以下几点。

①长距离巷道遇巷道压力大时容易造成电缆抽芯。

长距离巷道遇巷道来压，易造成将敷设在巷道中的监控电缆被拉抽芯，这种情况在实际工作中发生过，且查找故障非常困难（因巷道较高）。预防这种问题可在敷设电缆时，每200 m留出300 mm～400 mm余线，当巷道来压时，余线作为缓冲。

②巷道中电缆敷设多查找故障困难。

根据需要，巷道中需要敷设多根监控电缆，且都悬挂在同一电缆钩上，当某一根有故障时，由于巷道较高，查找起来非常困难。预防这个问题可在敷设电缆时，在每根电缆的接线盒上编号，顺着号查线就容易了。

③巷道较长传感器有带不动的现象。

分站带传感器的距离一般不超过2000 m，在现场实际有的巷道长度都达到3000多米，迎头传感器安装好后输出信号较弱或传感器没有显示，原因是长距离线路对电源和信号损耗较大。解决方法：正常一根四芯电缆可带两个传感器（一芯为公共电源，一芯为公共地，另两芯分别为两个传感器的输出信号），当巷道较长时，一根电缆中带一个传感器，另一根多余芯线作为电源的复线，通过减少线路中的电阻来解决巷道过长的问题，通过检验，采用这种方式，传感器可在3000多米处正常运行。

④井下巷道高，传感器不容易吊挂。

井下瓦斯传感器每10天必须现场调校一次，传感器出现问题时要随时取下，这对于井下巷道较高或倾斜巷道固定地点的传感器吊挂很困难，也不安全，处理故障时还耽误时间，影响故障的处理。解决办法：在需安设传感器的巷道顶部固定一个滑轮，通过滑轮将传感器拉起和放下，传感器的余线不要过长，防止传感器碰撞地面造成误报，当传感器落到底时，离地面1米多即可，在巷道上侧面固定一个钩子，将多余电缆挑在钩子上，既省事又方便。

2）高防开关不能取馈电信号。

采掘煤工作面常用高压移变、综采、综掘机等设备，这设备由高防开关控制，而高防开关又是被控开关，《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》要求被控开关的负荷侧必须设置馈电传感器，而目前厂家还没馈电传感器，也不能用普通开停传感器代替馈电装置。

解决办法：通过取高防开关内辅助触点接入断电器，通过断电器把信号传送到分站。

3）瓦斯抽采自动计量流量计容易出现误差较大的现象。

瓦斯抽采量通常采用自动计量装置来计量，要求计量装置准确可靠，误差不得超过5%，而自动计量流量计型号较多，在使用时常出现误差较大的情况。

解决办法：除正常对抽采管路进行放水、排碴和安排专人按规定调校外，还必须按实际流量正确选择匹配的自动计量装置。抽采干管（如抽采泵的固定输入管）优先选用V锥流量计，抽采支、干管（如高抽巷、卸压抽采、埋管抽采及较高流量的预抽评价单元等）优先选用循环自激式流量计，抽采支管（如较低流量的预抽评价单元、汇流管、单孔等）优先选用旋进漩涡流量计，流量变化较大的地点（如抽采预评价单元）优先选用循环自激和旋进漩涡流量计分阶段实施的方案；为测得更小流量，旋进漩涡流量计应采用变径。

4）安全监控系统巡检周期长。

安全监控系统要求巡检周期不得超过30 s，对需要使用分站较多的矿井，采用传统方式的RS485通讯数据总线结构，主干线路为屏蔽通讯电缆，满足不了系统对监控巡检周期的要求。

解决办法：采用监控环网交换机，以太网络环网结构，环网交换机与监控环网之间采用两路光纤连接，可使安全监控巡检周期在10 s之内，并且工作可靠。

5）监控分站与传感器连接处电缆多，接线不方便。

一台监控分站能带十几个传感器，分站外接线较多，所需接线盒多，放在分站处比较乱，接线查找线路很不方便。

解决办法：自制一个分站配线架，把配线架固定在分站底座上，把接线盒有规律的固定好，这样又方便了接线和故障查找，又规范。

6）长距离巷道无法实现断电。

断电控制器至监控分站的最大距离为1.5 km，对超过1.5 km的电气设备需要实现断电时，监控系统的断电不可靠或无法正常实现瓦斯超限断电，有些长距离的电气设备必须实现断电的，将无法实现。

解决办法：断电控制器正常工作时，需取用监控分站提供的直流不间断电源，当分站距被控电气设备超过断电器控制距离时，由于线路电阻的原因，电压衰减使断电控制器不能正常工作。为了解决这个问题，在远离监控分站需实现瓦斯超限自动断电的断电开关（或设备）附近增加一台不间断直流稳压电源箱，由该电源箱给断电控制器提供电源，即可实现

1500 m～3000 m的长距离自动断电问题。

7）监控系统容易出现误报现象。

监控系统在现场使用中，容易出现误报现象，这将给安全管理带来误判，在误报达到断电值及以上时，将造成误断电，影响安全生产。

解决办法：安全测控仪器使用前和大修后，必须按产品使用说明书的要求测试、调校合格，并在地面试运行24 h～48 h方能下井。瓦斯传感器投入前必须对其内部质量进行全面检查并做好记录，不合格的严禁投入使用。强化瓦斯传感器的防水防震性能，瓦斯传感器主板的集成块要采用焊接方式；黑白零件与主板的连接必须采用焊接方式并用密封胶覆盖；瓦斯传感器外连航空插头采用防水接头。

连接瓦斯传感器时必须最后接信号线，拆除瓦斯传感器时必须先断开信号线；做线头时电缆芯线的线头应错开，自然状态下互不相连。井上下监控人员必须加强联系，严禁将不同类型的传感器搭接在同一信号线上（传感器电缆为四芯线，正常一根可接两个传感器）。

地面调试用分站必须独立使用，严禁接在正在运行中监控系统上。对潮湿大、长时间使用的接线盒，要定期打开检查是否受潮，对在潮湿地点使用的传感器要勤更换。

2 结束语

安全监控系统要求稳定可靠，故障率低，故障处理要及时。处理好监控系统运行中遇到的问题，可大大降低系统的故障率，方便故障的处理，能充分发挥安全监控系统的效能。因此我们对日常工作中遇到的问题，必须想办法解决，以确保系统稳定可靠的运行。

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【关键词】煤矿安全生产；经济学；制度完善；第三方监管

一、煤矿安全生产现状

我国对煤矿安全生产从来也没有停止过整顿和治理，一直重拳出击煤矿安全生产问题，但是触目惊心的煤矿事故依然频繁发生。根据国家安全生产监督管理总局网站统计，2010年我国煤矿总共发生事故109起，死亡认识达612人，其中死亡10人以上的事故有13起，与2009年相比，2010年煤矿事故发生起数同比增加11起，死亡人数同比减少69起死亡人数在10人以上的事故同比增加了2起。2003年我国煤炭产量约占全球产量的35%，事故死亡人数则占近80%；我国采煤效率仅为美国的2.2%，南非的8.1%，百万吨死亡率却是美国的100倍。从经济社会发展的战略意义上说，问题的严峻性，已经摆在了煤炭企业面前，非解决不可。

二、从经济学角度看煤矿安全生产问题的原因

矿难的发生固然有其自然的因素，由于瓦斯、煤尘、洪水、地震等原因，决定了煤矿生产属于高危行业，但是更多的矿难都有其经济和社会的原因。我国现阶段实行的是煤矿企业里的安全生产管理部门和国家设立的煤炭安全生产监管部门共同对煤炭生产安全状况进行监督管理的机制，煤矿企业里的安全生产管理部门，主要的责任是向煤矿工人宣传讲解煤矿安全生产相关知识，加强煤矿工人的安全生产意识，也就是企业内部按照安全生产的规章制度进行生产经营的内部行为，煤矿企业对安全生产的重视程度，也只能随领导对安全生产的态度和生产煤炭总量的影响而发生变化，在不出现大的事故时，企业里的安全生产管理部门更多的体现为只见投入不见产出，有时常被误解为一种摆设机构。当然，这也导致了中央政府近年来整顿煤矿安全生产秩序、抑制煤矿事故的各项政策和措施无法达到预期的目标。

1.成本投入不足，安全意识薄弱

我国煤矿存在着地质结构复杂、煤层薄、煤层不稳定和灾害严重等问题。近年来钢铁、电力、冶金等高能耗工业的大发展极大地刺激和拉动了煤炭的过量需求。在煤炭逐步放开经营的环境下，投入问题暴露了出来，凸显了国家在投入机制上调控政策和扶持政策的不足。一些承包的煤矿存在短期行为，拼命消耗，矿山资源枯竭，无法治理环境，无法可持续发展，逐渐形成了恶性循环。

2.产权关系不清，价格机制乏力

煤炭资源开发与利用实际上一直受计划经济体制的影响。在产权分离的企业制度改革中，煤矿企业产权关系并不清晰，作为国家所有权的资源，归地方分配使用，不仅开采成本未进入价格形成机制，而且回采率非常低，尤其是小煤窑极大地浪费了资源。煤炭资源的稀缺性和下游产业发展过热必然导致煤炭价格的需求拉动型上涨。这种上涨一方面导致国家价格调控能力下降，另一方面导致煤炭企业因价格飙升的利益驱动引发生产失控。造成煤炭市场秩序的混乱，而价格一旦上涨，产煤集中的地方就会发生安全事故。

3.监管责任失察，没有尽到职责

政府职能部门对煤矿生产的责任监管所产生的问题，主要是监管机构的设置和权力配置存在失衡，对权力运用过程中的监督机制不健全。现行的权力运行中产生的腐败现象，是煤矿事故发生的重要原因。国家设立的煤矿安全监察局是依照中华人民共和国安全生产法对各省市地方煤矿安全生产状况进行监督，在煤矿企业进行生产时，定期对该单位生产过程中配备的安全设施进行检查，在事故发生后，国家煤矿安全监察局对事故进行调查，并且处理事故善后的一些赔偿工作。然而，这里面存在很多弊端，比如说，由于国家煤矿安全监察局下设到地方的一些部门，因为人员配置等条件限制，会定期对当地的煤矿企业安全设施进行检查，因为是定期的，煤矿企业就做一些“面子工程”，这样就可能成为以后事故的导火索。

三、完善制度是实现煤矿安全生产的根本保障

煤矿安全生产离不开制度规范化，制度规范化当然离不开生产企业的法人治理结构和科学管理水平等内部制度环境建设，在目前的市场经济体制转型期，更离不开外部的制度环境建设。煤矿安全生产作为国民经济安全运行的一个缩影，直接反映了经济和社会发展的基本理念，没有安全就没有一切，没有安全就没有长治久安，就没有市场经济的健康发展，而要安全必须有完善的制度保障。

1.增强安全意识，完善投入机制

增强安全意识要树立科学的政绩观，让安全意识与风险意识结合，把安全始终放在预防的基础上。增强安全意识要突出煤矿企业的特殊性，严格节能降耗，把安全生产目标纳入管理者的考核目标。煤炭作为开发型产业，一直是在过渡开采和掠夺性开采中配置煤炭资源，久而久之造成了安全生产的基础脆弱，投入不足。增强安全意识要增加开发型投入，尤其是科技创新的投入，解决煤炭产业深加工落后、产品附加值低得问题。煤矿生产的基础投入需要大量成本，在煤矿生产设施暂时投入不足的情况下，通过技术力量，缓解煤矿现场、设备等弱化的局面。增强安全意识要健全安全信息披露机制，公开信息渠道，公开社会监督。

2.变革审批制度，实行产权分离

煤矿安全生产是否落实到位直接体现政府职能的根本性转变，要改变政府职能运转方式。审批过程要以安全生产为中心，以煤矿生产能力为尺度，确定以规模遏制超采率，从而使不合乎开采标准的煤矿在审批源头上予以杜绝。要是审批职能规范化和透明化。应从遏制审批不作为做起，严把入关口。审批是政府的职能行为，它在制度流程上约束行政能力的去向，产权是审批的前提，只有产权是清晰的，审批才不会糊涂。这样既可以减少资源的浪费，又可以遏制野蛮和非法开采。

3.推行第三方监管，提高煤矿安全保障

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由于监测系统的不完善、人们安全意识薄弱等导致我国的矿难频频发生，为了避免灾难，人们必须给予安全问题足够重视。然而，开采煤矿时有很多不可预见的事情，人们无法提前掌握矿井下的信息，使得矿难事故难以避免。此外，我国的地质结构复杂，煤矿的构造更加多样，在开采过程中，机械化程度低，挖掘的设备落后，常常发生顶板事故。其次，一些煤矿的储煤条件相对较差，在煤矿开采深度逐渐增加时，开采的强度也不断增强，事故发生系数增加。总之，我国的煤矿安全监测系统存在的弊端有待解决，急需更先进的技术来保障煤矿开采过程的安全。

2煤矿安全监测系统中存在的问题

2.1监测系统功能不全面。一般的安全监测并不够全面，一方面对于矿井内部的各参数的监测虽然做到了数据采集数据，但是并不能够实时的对数据变化进行监测，并不能及早的对矿井内部环境数据变化提出应对措施，使得矿井作业仍具有很大的安全风险。另一方面对于生产还做不到全方位的跟踪与监测，对于采矿过程中依然缺乏有效、及时的监测手段，不能够对生产中遇到的问题及时的解决，往往造成巨大的生命财产损失。2.2缺乏相应地管理和维护。传统的煤矿安全监测系统缺乏专业的管理和维护，没有对安全监测系统设计一个整体的框架，造成管理混乱，在遇到问题时使局面混乱不堪，造成更大的损失。传统的监测系统也做不到及时的维护，对于传统的传输方式，也就是使用信号电缆等作为连接的传输方式，虽然技术成熟但是架设电缆的成本和工作量极大，出了线路问题并不能够及时有效的解决。对于地下矿井的复杂情况，这样的监测系统会出现信号丢失、设备异常的问题，并且很难去维护，造成系统对该区域无法正常监测。2.3工作人员专业水平不高。煤矿工作人员大多为文化知识水平较低的矿工，十分缺少高水平的知识分子。一般工作人员对于煤矿生产方面具有丰富的经验，但是安全却是大多数人容易疏忽的一方面，工作人员在安全方面的专业知识水平都不高，对于一些安全方面的隐患难以发现，无法做出正确的防护应急措施。对于传统的监测系统，一般情况下工作人员也只是关注环境参数，并不注重安全检测系统是否存在问题，也不会去维护安全检测系统，而且传统安全检测系统十分依赖专业的工作人员，若工作人员专业水平不高容易造成巨大的安全隐患。

3网络安全监测系统的组成

3.1网络服务中心。网络服务中心是指一整套独立的、完整的信息处理中心。它主要包括系统服务器、WEB服务器、交换机、信息处理机、安全防护系统、动态数据库等组成。系统服务器是网络安全监测系统的核心，主要承载着各种安全监测软件。WEB服务器可以实现对矿井的远程实时监控，可以实现在任何地点进行监测。交换机的主要功能是实现各局域网的信息交换。信息处理机能够将采集反馈的信息进行处理计算，发现是否具有安全隐患。安全防护系统主要是防护整个安全监测系统的安全，防止被破坏和恶意侵入。动态数据库能够储存采集的监测数据信息，并且能够自动加以更新。3.2分站。分站在这里也可以理解为终端，它是整个网络安全监测系统的最后的组成部分。它被分布在矿井现场中，主要接收来自网络服务中心的命令，因此单片机结构完全满足需要。它能够实现的功能主要有：分辨来自服务中心的信息，出现异常信息能够及时发出警报；对网络服务中心进行信息反馈，保证分站的正常运行，一旦出现分站异常，能够及时修复。3.3数据传感器。数据传感器就相当于动物的触角，它为网络安全监测系统采集各种实时动态信息，并将这些信息以数据的形式传递到网络服务中心的信息处理机和动态数据库，一方面经过信息处理机的处理分析，另一方面储存在动态数据库中。采集不同的信息也需要不同的传感器，一般采矿井中所需要采集的信息主要是甲烷含量与温度、一氧化碳、二氧化碳的含量、主要承重墙体或框架的压力等等。

4网络技术在煤矿安全监测系统中的应用功能

4.1实时动态数据的采集。网络技术能够让安全监测系统信息化，具有快速便捷的特点，面对突发状况能够快速做出反应，并且能够提前防范和作出处理措施。信息化的标志就是动态数据的采集，能够让需要检测的信息数据化，对于煤矿开采来说，可以对矿井下的一氧化碳、二氧化碳的气体体积含量、甲烷含量与温度、承重压力等等进行数据采集。4.2储存和管理数据。信息数据的采集之后，虽然会实时的处理与做出应对措施，但也必须对数据进行储存与管理，安全监测系统不仅仅是实时的，还必须是长期的。我们通过对以往保存数据的总体分析可以总结出一些煤炭开采过程中的经验，也可以观察风险出现之前矿井内部数据的整体变化，总结出风险预兆的经验，完善安全监测系统的预警机制。4.3安全警报与防护机制。这里的安全报警与防护机制功能主要包括两大部分。第一部分是对矿区安全的报警与防护，报警设置多级报警，视情况问题的严重性会相应地作出报警，并且系统会根据问题情况和位置来为人员疏散迅速的指定安全的通道。防护机制在发出警报的同时会针对相应的突发状况作出正确的防护措施，比如进行隔离和封闭、疏通或者安排进入紧急避难场所。第二部分是对整个系统的安全防护和警报，不仅是网络防火墙，还有对整个硬件部分的实时监测，保证整个系统的畅通，并且在紧急情况下可以启动应急备用措施。

5结束语

网络技术的优势在于能更好地将不同的监测系统构建成网络，不用下矿井就能清晰地掌握各大煤矿的生产情况，从而在遇到安全隐患时能够及时反映出来，使问题得到及时解决。因此，网络技术在煤矿安全监测中的应用保障了煤矿生产的安全，提高了煤矿开采工作的效率和工作质量，具有较强的实用性。

参考文献

[1]孙晖.无线网络技术在煤矿安全监测系统设计中的应用[J].河南科技,2013.

[2]周育辉,李军民,蒋萍萍.无线网络技术在煤矿安全监测系统中的应用[J].煤炭技术,2011.

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关键词：煤矿企业；安全规制；委托―；合谋行为

中图分类号：F406文献标识码：A文章编号：1001-6260(2009)03-0080-08

中国煤矿安全生产状况一直令人堪忧，全国煤矿事故死亡总人数和每百万吨原煤死亡人数高居不下，实现煤矿安全生产的目标任重而道远。由于煤矿安全生产存在外部性、信息不对称等市场运行的基础性缺陷，政府介入煤矿生产进行安全规制成为必然。煤矿安全规制的效果即煤矿安全事故死亡率的高低，直接反映了政府煤矿安全规制措施的适当程度。因此，政府对煤矿安全的规制不当应当是中国煤矿安全事故多发的最重要原因之一。基于上述认识，本文从中国煤矿安全规制体系入手，建立中央政府(委托人)、地方政府(监管者)和煤矿企业(人)之间的委托―模型，也即建立中央政府角度的激励相容约束条件，并重点分析了地方政府与煤矿企业存在合谋时对中央政府安全生产规制的影响。

一、煤矿安全规制中的委托―关系

委托―理论是20世纪60年代末70年代初，在一些经济学家深入研究企业内部信息不对称和激励问题的基础上发展起来的，是研究在利益相冲突和信息不对称的客观条件下，委托人如何设计最优契约激励人。在煤矿安全规制中，同样存在着利益冲突和严重的信息不对称。那么，煤矿安全规制中的委托―关系是怎样的呢?

一般认为，煤矿安全投入的高低是决定煤矿生产安全程度的直接因素。煤矿企业作为安全投入的主体，被视为安全的提供者；而矿工则是安全的直接消费者，委托煤矿企业提供可接受的安全水平。如果矿工掌握有关生产安全的完全信息，其他条件不变时，他们将会为煤矿危险程度的提高要求等量的安全补偿，补偿额度等于由此造成伤亡的预期成本。如果煤矿企业提供的安全水平与安全补偿的组合达不到矿工可接受的水平，那么矿工可以选择解除该委托，也即离开煤矿企业。这种安全委托―契约的实现是在双方均完全竞争的情况下，且矿工是安全的惟一受益者时才发生。

然而事实并非如此。一方面，煤矿安全关乎中国煤炭工业的生产和形象，影响着国民经济的健康发展及社会和谐稳定。对政府来讲了更重要的是，煤矿安全会影响到政府威信及其政治支持度。也就是说煤矿安全具有外部性效应。另一方面，这一安全市场在中国并不是完全竞争的，而是处于委托人垄断的“卖方市场”。煤矿安全的“卖方垄断”是由中国矿工劳动力市场的“买方垄断”导致的。在中国，劳动力特别是生活状况不好的低层次劳动力严重过剩，为了生存，他们只能到高危险、技能要求较低的煤矿企业挖煤谋生。这种完全可替代性的劳动，以及大量此类劳动力的存在，使得矿工失去了安全的委托权利，几乎是被动地接受煤矿企业提供的安全与安全补偿组合值，甚至包括签订生死合同(肖兴志 等，2006)。

由于特殊的矿工劳动力市场，矿工无法行使安全生产中委托人的权利，再加上煤矿安全的外部性效应的影响，政府取得了安全生产委托人的身份(不管是政府直接代表矿工利益还是政府购买作为公共品的安全然后提供给矿工)，并与人煤矿企业签订安全生产契约，也即各种煤矿安全生产的规制政策，本文将其简化为对安全投入水平的要求以及各项处罚措施。假设政府非常在意安全事故对其威信的影响，那么从政府角度来看，为了实现较高的安全程度，总是希望安全投入标准设计得越高越好，当然是以煤矿企业不退出煤炭行业为限。也就是说，如果安全投入标准过高，煤矿企业无利可图的话，矿主就会退出煤炭行业，从而影响到整个经济的运转，这当然是政府不愿意的。因此政府制定安全投入标准要受到煤矿企业效用函数的影响。

受政府层级结构的影响，在煤矿安全生产中，委托―关系并不是通常所分析的只由一个委托人和一个人构成的那种简单的委托―关系。假设政府为两级结构，即中央政府和地方政府，并且中央政府继承了前面关于政府的假设。在煤矿安全生产规制中，地方政府往往可以获得比中央政府更多的信息，所以中央政府要利用地方政府的信息优势，委托地方政府监督人煤矿企业的安全生产状况。如果地方政府只是简单的信息传输工具，那么从中央政府到地方政府再到煤矿企业的规制链条也就等同于简单的两级委托―关系。然而地方政府作为“理性人”，也追求自身利益最大化，并非只是简单的信息传输工具，为了自身利益，地方政府可能会选择不传递信息、扭曲信息，甚至与煤矿企业合谋，从而使得中央政府制定的规制政策无效。因此，中央政府也必须与地方政府签订契约，这一契约关系是建立在中央政府委托地方政府监管煤矿企业安全生产的基础之上的。至此，中央政府已分别与煤矿企业签订了安全生产契约、与地方政府签订了委托监管契约。但是从中央政府的角度来看，这同属于煤矿安全生产委托―关系下制定的契约组合。

因此，本文认为在煤矿安全生产规制中，中央政府、地方政府和煤矿企业之间并不是链条式三级委托―关系，而应是存在合谋倾向的“三角形”委托―关系。目前中国实行的“国家监察、地方监管、企业负责”煤矿安全生产规制体系，可以用图1所示的安全生产委托―关系表示。

在图1中，煤矿企业所提供的安全水平，中央政府不可观测，因而用虚线表示；而这一安全水平却可以被地方政府观测到，中央政府知悉煤矿企业的安全状况必须通过地方政府的中转。但地方政府却不一定会将其得知的安全信息传递给中央政府，因此从地方政府到中央政府的安全信息传递直线也为虚线。地方政府与煤矿企业存在合谋的可能，用虚线表示二者之间的合谋。

二、煤矿安全规制的委托―模型

1.模型基本假设

基于上述规制委托―关系的分析，本文建立了中国煤矿安全规制的委托―基本模型。该模型中的参与主体包括一个委托人(中央政府)、一个监管人(地方政府)和一个人(煤矿企业)。

煤矿企业提供安全，假定其安全水平仅取决于煤矿企业的安全投入。这里将安全投入分为两部分：一部分是可见的安全投入，主要指煤矿企业的各种安全设施投入，定义为θ；另一部分是不可见的安全投入，主要指煤矿企业的安全管理努力程度，为了简化讨论，定义安全管理努力程度e∈{ZZ(ZeZZ)，

，用货币表示的这一努力水平为g(e)。e可以提高煤矿企业生产的安全水平，但是却不会改变煤矿企业的收入。同时假设安全设施投入θ可被观测到，但中央政府由于空间和成本的限制无法观测到这一变量，而地方政府则可以无成本地获得θ的信息。中央政府为了得到一定的安全水平，通常会设定安全设施投入标准(如中国颁布的煤矿安全规程和行业技术规范的要求等)，表示为AKθ^。日常由地方政府观测煤矿企业是否执行了安全设施投入标准(即θ≥AKθ^)，并将观测结果报告中央政府。如果煤矿企业的安全设施投入未达到设定的标准，即θ＜AKθ^，则政府会对煤矿企业处以Fm的罚款。

当发生煤矿事故时，对中央政府而言，会遭受到民众支持降低、威信降低等直接损失。同时假定一旦发生煤矿安全事故，则中央政府即知道该事实，并同时付出成本对煤矿事故进行调查，从而得知煤矿企业是否遵守了安全设施投入标准。如果煤矿企业没有遵守安全设施投入标准，中央政府将对煤矿企业处以Fm的罚款，并对地方政府处以Fl的罚款。假设中央政府在煤矿安全规制中所得效用只来自于发生煤矿安全事故后遭受的损失d(包括民众支持降低、威信降低及事故调查成本支出等)所带来的负效用，对煤矿企业和地方政府罚款的目的只是为了惩罚其违反规定的行为，而不是为了获得该罚款收益。如果不发生煤矿事故则不会给中央政府带来损失。因而，中央政府的效用函数表示为：

对于特定规模的煤矿企业，假定其保留效用为ZZ(ZUZZ)m，可取得固定收入R(此收入为煤矿企业不考虑安全投入及事故损失的收益水平)；当煤矿发生安全事故时，煤矿企业的损失为Cm(包括直接损失和按照国家标准赔偿矿工的金额)；且煤矿企业需按照税率为ι(假定其固定不变)向地方政府缴纳税收。则煤矿企业的效用函数可表示为：

在煤矿安全规制中，地方政府的职能只是了解煤矿企业的安全设施投入的情况，并报告中央政府，因而煤矿事故发生的概率与地方政府是不相关的。由于地方政府的监督职能是中央政府对地方政府众多职能委托中的一种，且前边已假定地方政府获得煤矿企业安全设施投入的信息无需支付额外的成本，因而这里假定中央政府无需对地方政府另外支付工资，地方政府的效用来自于煤矿企业的税收收入，因此煤矿企业与地方政府效用最大化时所对应的θ是相同的，也就是说二者利益是一致的。假定地方政府的保留效用ZZ(ZUZZ)1，则其效用函数可表示为：

2.不存在合谋时煤矿安全规制的委托―模型

如果地方政府不与煤矿企业合谋，则中央政府可通过地方政府完全获得煤矿企业是否遵守规制政策的信息(即是否满足θ≥AKθ^)，这就类似于只存在政府和煤矿企业时的两级委托―关系。也就是说，如果地方政府不与煤矿企业合谋时，地方政府只充当传递信息的工具，与只存在政府与煤矿企业的情况相比，政府制定的规制政策中的AKθ^、Cm、Fm均不变，因而政府从煤矿安全生产中获得的效用和煤矿企业的效用都保持不变。虽然这两种情况都非现实实际情况，但为了讨论煤矿企业与地方政府合谋对规制政策及效用的影响，下面有必要先弄清楚在这两种理想情况下，规制政策中AKθ^、Cm、Fm之间的变量关系。假设不存在安全规制时，企业在不同安全设施投入水平下的效用曲线如图2中的AHC所示，企业将选择使其效用最大化的安全设施投入水平θ0，最高效用点为H。而政府安全规制要求的安全水平为AKθ^，根据前面的假定可知，如果企业安全水平低于AKθ^时将面临一个预期的处罚Fm，这一处罚使企业的效用曲线向下移动Fm，变为DEFBC。如果企业的投资达到AKθ^的安全水平，那么其利润函数同以前一样由BC决定；如果企业的安全投资未达到AKθ^水平，则可能受到处罚，利润函数由DEF决定。因此，如果标准制定得过低，低于θ0水平，那么安全规制将不会影响煤矿企业的行为；如果标准制定得过高，高于θi水平，企业宁可违背标准。所以，合理的标准水平AKθ^应在θ0至θi之间，在这范围内，企业有足够激励遵守标准AKθ^，其最高盈利点B虽低于无安全规制时的最高盈利点H但高于违背标准时的最高盈利点E，结果最终安全水平AKθ^高于θ0。同时在图3中，我们还注意到Fm影响θi的取值，从而影响到AKθ^取值范围的大小。当然，安全规制政策的制定还受到现存的大多数企业安全生产的现状，比如技术、资本等因素的制约(肖兴志等，2007)，这里不考虑这些因素。

中央政府在制定安全生产契约时，为了获得低的负效用，总是希望煤矿企业遵守安全设施投入标准，而此时煤矿企业最多也只会按照标准进行投入；同时，中央政府也希望煤矿企业付出较高安全管理努力。

因而，当不存在煤矿企业与地方政府之间的合谋时，煤矿安全规制委托―关系的激励约束问题可简化表述为：

式(4)是煤矿企业的参与约束，反映的是让煤矿企业参与中央政府所提供的安全规制契约的条件，也就是说，如果煤矿企业遵守中央政府的契约，所获得的效用至少应不小于其保留效用。否则，煤矿企业只能拒绝接受该契约(如果拒绝接受可以获得保留效用的话)或是解散退出煤炭行业(为了满足煤炭的需求，这是不允许发生的)。式(5)是中央政府激励煤矿企业付出高水平安全管理努力的约束，目的是针对安全规制中的煤矿企业的道德风险而设置的。式(6)是中央政府激励煤矿企业遵守安全设施投入标准的约束，目的是针对煤矿企业逆向选择而设置的。实际上，式(6)代表的是两种情况：一是式(6)直接表现出的当煤矿企业付出较高安全管理努力水平时，激励煤矿企业遵守安全设施投入标准的约束；二是式(6)隐含的当煤矿企业付出较低安全管理努力水平时，激励煤矿企业遵守安全设施投入标准的约束。只是要将这两种情况合二为一，需要满足一定的条件，即

这一不等式的成立并非上述模型的附加条件，而是上述模型中的隐含条件。这一点可以在下面的分析中得到佐证。

3.存在合谋时煤矿安全规制委托―模型的修正

前文分析了不存在地方政府与煤矿企业合谋的情况，也就是安全规制中只有政府和煤矿企业或是地方政府是慈善的，政府(中央政府)与煤矿企业之间的信息不对称只发生在煤矿企业的努力程度上。但在现实中，地方政府存在自身的效用函数，并追求效用最大化。因而地方政府会考虑自己的效用水平，对其所获知的煤矿企业是否遵守规制政策的信息选择告诉或不告诉中央政府。这种优势使其获得了从煤矿企业寻求租金的权利。也就是说，煤矿企业可以通过与地方政府合谋，选择实现其最大效用的θ0进行安全设施投入，而不是遵守中央政府设定的安全设施投入标准AKθ^。

但是当发生煤矿事故后，除了要求煤矿企业支付损害赔偿外，中央政府将会对煤矿事故进行调查，并可验证煤矿企业是否遵守了规制政策。如果煤矿企业没有遵守规制政策，则对煤矿企业处以金额为Fm的罚款，对地方政府处以金额为F1的罚款。

如果煤矿企业违反安全投入标准所获得的期望效用大于其遵守安全投入标准所获得的期望效用，则煤矿企业就有动力通过向地方政府进行转移支付而合谋。如果煤矿企业违反安全投入标准，地方政府所获得的效用与煤矿企业遵守安全投入标准时所获得的效用相比降低了，那么地方政府是否愿意与煤矿企业合谋，就取决于煤矿企业转移支付的多少。如果煤矿企业违反或不遵守安全投入标准，地方政府的效用不变或是变大，则无论煤矿企业转移支付是多少，地方政府都必然选择与煤矿企业合谋。因为已经假定地方政府的合法收益只来自于煤矿企业所缴纳的税收，所以如果煤矿企业有动力与地方政府进行合谋，则意味着地方政府在煤矿企业违反安全标准时获得的收益必定大于煤矿企业遵守安全标准时所获得的收益。因此，不管是煤矿企业还是地方政府都希望彼此进行合谋以获取更大效用。此时煤矿企业与地方政府效用之和的效用曲线类似于图3中煤矿企业效用曲线(θ0点相同)。

用Tr表示煤矿企业对地方政府的转移支付，只要当煤矿企业违反安全投入标准，煤矿企业和地方政府的收益之和大于煤矿企业遵守安全投入标准时二者的收益之和，则二者就有合谋的倾向，并通过Tr调整彼此的收益分配。二者的合谋将降低安全水平，从而降低中央政府的效用。因此，为了避免二者之间的合谋，此时的激励相容问题可简化表述为：

通过上述对存在和不存在合谋模型的比较分析可知，合谋的存在一方面降低了规制政策中设定的安全设施投入标准，另一方面使得中央政府对煤矿企业违规惩罚措施的有效性大大降低。这两点都使得中央政府的效用降低(目标函数中负效用增大)。

三、扩展问题的讨论

上文通过模型分析了合谋的存在导致中央政府安全效用的降低。这一模型是建立在一系列的假设基础上的，然而在现实中，这些假设条件多是不能成立的。如果这些假设条件不成立，那将会对安全规制产生很大影响。

1.煤矿企业规模对规制政策的影响

在前面的模型中，我们假定安全生产的人煤矿企业的生产规模一定，不考虑安全设施投入和煤矿事故赔偿时其收入为固定值。然而现实中，煤矿企业的规模是有大有小的，当煤矿企业的规模发生变化时，也就是收入变化时，安全规制政策会发生什么变化呢?

图3中，实线表示煤矿企业生产规模较大时，煤矿企业与地方政府的总效用曲线；虚线表示煤矿企业生产规模较小时，煤矿企业与地方政府的总效用曲线。两组曲线中外边的曲线表示煤矿企业安全设施投入不低于安全设施投入标准时，煤矿企业和地方政府的总效用；里边的曲线表示煤矿企业的安全设施投入低于设定的标准，并被中央政府发现时(发生煤矿安全事故)，煤矿企业和地方政府必须接受处罚后的总效用。则由图3可知，对于规模较大的煤矿企业，当AKθ^∈(ZZ(ZθZZ)0，θ2)时，煤矿企业会选择遵守中央政府设定的标准，煤矿企业不与地方政府合谋；对于规模较小的煤矿企业，当AKθ^∈(ZZ(ZθZZ)0，θ1)时，煤矿企业才不与地方政府合谋。在AKθ^∈(θ1，θ2)时，小规模煤矿企业倾向于与地方政府合谋，而大规模煤矿企业则不会。

现实中存在着不同规模的煤矿企业，为了保证煤矿生产一定程度的安全水平，安全设施投入标准的设定必然使得一些小规模煤矿企业与地方政府合谋。二者的合谋提高了煤矿事故发生的概率，降低了中央政府和社会的效用。这也就解释了为什么长期以来产量占煤炭总产量40％左右的小煤矿，死亡人数的比例却占到全部死亡人数的70％左右。而在每一次事故的背后，都少不了煤矿企业与地方政府官员的勾结。2006、2007两年煤矿事故死亡人数连续两年每年下降两成tp：//省略/coal/ml/coal-0709070955154672.ml。)，很大一部分功劳应该归功于安监局累计关闭了全国45％的小煤矿。

2.中央政府抽查对规制政策的影响

在上文的分析中，我们假定中央政府只有在煤矿企业发生安全事故后才通过调查获知煤矿企业是否遵守安全设施投入标准。如果发生煤矿事故给中央政府带来的损失非常巨大，或是安全标准的提高会大大降低煤矿事故发生的概率，那么中央政府就有会动力在日常的生产活动中，以一定的概率对煤矿企业的安全生产状况进行抽查。此时，违反安全设施投入标准的企业及合谋的地方政府受到惩罚的概率将提高，从而使得安全设施投入标准可以设置得更高一些。抽查的概率越高，则安全设施标准就可以制定得越高，只要安全设施标准提高所带来的损失减少大于中央政府进行抽查所付出的成本增加，那么抽查行为就是有效的。但是如果安全设施的标准较高，而抽查的概率较低，那么煤矿企业就会与地方政府进行合谋，因为这样二者所获得的效用会更大一些。中央政府提高抽查的频率，则无疑提高了处罚的概率，从而也就降低了煤矿企业与地方政府合谋的倾向。

3.合谋行为被发现的可能性对规制政策影响

在前面的模型中，我们假定一旦发生煤矿事故，中央政府就会知道，并进行调查，从而发现煤矿企业是否遵守安全设施投入标准。但是现实的情况是，发生煤矿事故后，中央政府并不一定会知道，此时依然要依赖于地方政府的报告，这就为地方政府瞒报事故提供了机会。事故瞒报可能性的存在使得对煤矿企业和地方政府合谋行为的惩罚措施以及事故伤亡赔偿措施形同虚设，安全规制政策变成了一纸空文。煤矿企业和地方政府面临的期望处罚额的降低进一步刺激二者之间合谋行为的发生。

中央政府知道安全事故后，进行事故调查是否就一定可以查出煤矿企业与地方政府的合谋行为呢?答案是否定的。一方面，中央政府并不对所有的煤矿事故进行调查，只对重大、特大事故才进行调查处理。小煤矿企业矿工本来就少，即便发生事故，可能也处于不归中央政府调查的范围，那么无论煤矿事故发生的频率有多高，中央政府都无从知道其间是否存在煤矿企业与地方政府的合谋，更不用说进行治理。殊不知，正是这些看似没那么震撼的事故才使人们“谈煤色变”。另一方面，安全事故发生后，部分安全设施会损坏甚至灭失，如果煤矿企业咬定自己的安全投入符合标准，地方政府也出来作证，那么中央政府就只能默认了煤矿事故确实不是煤矿企业和地方政府的失职之过。

由此可见，不管是煤矿企业和地方政府主观上瞒报煤矿事故，还是中央政府客观上无法证实煤矿企业是否遵守规制标准，都将使中央政府对煤矿企业和地方政府惩罚的威慑力降低，从而降低了规制政策的有效性。

4.监管者级次增加对安全规制的影响

在模型中我们假定在中央政府和煤矿企业之间只存在一级地方政府，并且该级地方政府具有除了煤矿企业安全管理努力程度之外的所有信息。显而易见，该级地方政府一般应为县、乡级政府(基层政府)。现实中，地方政府除了县乡级政府之外，还有与煤矿企业利益并不十分相关的、更高级的省市级地方政府(高层政府)，他们拥有信息的程度高于中央政府但低于基层政府。同时，中央政府信息的主要来源是高层政府。

当增加高层政府后，中央政府获取信息的路径变长。如果高层政府把获知的信息告知中央政府，则中央政府拥有的信息程度就高于不存在高层政府时的信息程度；但是如果高层政府不把获知的信息告知中央政府，则中央政府拥有的信息程度就会低于不存在高层政府时的信息程度。因此中央政府为了激励高层政府把获知的信息传递给中央政府，或者通过对高层政府支付一定的信息租金，或者通过改变自己的抽查频率来提高自己的信息程度。然而不管选择哪种方式，都使中央政府的负效用提高。因此监管者级次越多，中央政府需要弥补的级次间信息差的损失也就越多，其效用也就越低。

参考文献：

肖兴志，孙阳． 2006. 煤矿安全规制的理论动因、标准设计与制度补充［J］． 产业经济研究(4)：62-67．

肖兴志，曾芸． 2007. 工作场所安全规制的经济学分析［J］． 产业经济研究(4)：10-18．ZK)

Analysis on PrincipalAgent Relationship

in China's Coal Mine Safety Regulation

XIAO XingzhiZHAO Yang

(Dongbei University of Finance and Economics， Dalian 116025)

Abstract： The security situation in China's coal mine production is not that optimistic. To a great extent， the causes are relevant to the improper government safety regulation， including inappropriate policies and loose implementation. However， from the theoretical perspective， they are attributed to government's inaccurate understanding and improper handling the principalagent relationship in coal mine security regulation. The principalagent relationships of China's mine safety regulation include not only relationship between central government and coal mine enterprises on safety production， but also relationship between central government and local government on safety supervision. Therefore， local governments may conspire with coal mining enterprises， which will impact significantly on security regulation policies and regulatory effect.