煤炭科學開采系統協調度研究及應用

張皓（鄂爾多斯市東勝區煤炭安全生產監管綜合執法局，內蒙古 鄂爾多斯017000）

系統論在工程學、管理學等領域已經獲得廣泛應用。系統論指出：客觀事物是由具有特定功能、相互之間存在有機聯系的各種要素的一個整體；因此，必須對系統進行集成化管理。

當前，國內煤炭生產存在著種種缺陷與不足，這與煤炭生產缺乏系統性管理存在著很大的關系。因此，我們認為：必須構建煤炭科學開采系統，并且要協調好各個子系統之間的關系。

1 構建煤炭科學開采系統

一個完整的煤炭科學開采系統，應該包括安全系統、技術系統、經濟系統、環境系統、管理系統等五個子系統。管理系統是煤炭科學安全開采系統的核心，管理系統由負有管理經驗、責任心強的管理人員與各種生產設備組成，設備完好率是評估管理系統的重要指標[1]。管理系統對外支配安全系統、環境系統、技術系統、經濟系統。

技術系統由供電系統、運輸系統、安全監測系統、通風系統、給水系統、排水系統、通訊系統等各個分系統組成。評估技術系統的主要指標是煤炭生產的機械化程度、煤礦企業的科研投入、煤礦回采率、煤炭生產效率等。

安全系統主要指標包括瓦斯災害、頂板災害、粉塵災害、沖擊地壓、地下水涌出、火災、觸電、地熱傷害等傷害、事故的發生次數，安全系統的主要職能是控制安全投入，降低職業病危害、降低百萬噸死亡率。

環境系統的主要指標包括煤炭生產中的廢水排放量、煤矸石產生量、采空區上方地表沉降量，等等。環境系統主要用來評估煤炭生產對于地面生態環境造成的不利影響[2]。

經濟系統的主要指標有：設備折舊費、設備修理費、電費、生產材料費、工具費、礦工薪酬、技術投入費、管理費用、財務費用、環境治理費，等等。經濟系統在管理系統的支配下，向安全系統、技術系統不斷投入經費，維持安全系統、技術系統正常運轉。

以上五個子系統，共同構成了煤炭科學開采系統。這些子系統彼此之間存在著相互聯系，各個子系統又相對獨立，因此，必須對各個子系統進行必要的結構協調、功能協調、時間協調，提升系統整體協調度。

2 提升煤炭科學開采系統協調度

下面，我們將根據真實案例，來論述如何提升煤炭科學開采系統協調度。

××煤炭集團，主要開采山西中北部一塊特大煤田。煤田長度超過20 公里，勘探面積超過370 平方公里，井下作業面積超過170 平方公里。這家煤炭集團生產方式完全采用機械化作業，回采率超過96%，百萬噸死亡率低于0.03。但集團在煤炭生產過程中，每年要產生大量煤矸石（總量超過2000萬噸）。集團資產總額超過600億元，但2017年集團虧損5000萬元[3]。

專家搜集了這家煤炭集團2011 年～2017 年各項指標，再根據安全、技術、經濟、管理、環境5 個系統對這些指標進行分類，最后計算出各個子系統的發展水平指數。

2011 年，安全系數發展水平指數為-0.381，技術系統發展水平指數為-0.310，經濟系統發展水平指數為-0.298，環境系統發展水平指數為-0.365，管理系統發展水平指數為-0.505。

2017年，安全系數發展水平指數為2.239，技術系統發展水平指數為2.484，經濟系統發展水平指數為1.905，環境系統發展水平指數為1.837，管理系統發展水平指數為1.828。

通過分析這家煤炭集團煤炭生產中各個子系統的發展水平指數，可以發現：安全系統、技術系統的指數較高，而經濟系統、環境系統、管理系統的指數較低。因此，專家提出建議：必須加強管理投入、環境治理投入，同時主動壓縮生產投入，從而提升各個子系統的協調度。煤炭集團領導采納了專家的意見，加強了環境治理，加強了管理系統建設，在生產過程中強化壓縮成本，取得了明顯效果：2018 年集團實現盈利2000 萬元，百萬噸死亡率下降至0.028，集團實現良性發展。

3 結語

煤炭生產是一個系統性工程，因此，煤礦企業應當運用系統論，構建起完整的煤炭科學開采系統。煤礦企業還要根據各個子系統的具體情況，協調好各個子系統之間的關系，不斷提升系統協調度；從而實現集約化采煤，并提升企業的經濟效益。