煤炭開采新理念—科學(xué)開采與科學(xué)產(chǎn)能

＊馬驍堯

（山西晉煤集團臨汾晉牛煤礦投資有限責(zé)任公司 山西 041000）

前言

煤炭是我國的基本能源，它占世界總產(chǎn)量的46%，提供我國70%的能源，并為國民經(jīng)濟的快速發(fā)展提供支持。我國是資源和煤炭之國，我們想向世界展示最好的科研團隊，最先進的采礦技術(shù)理念，最安全的生產(chǎn)環(huán)境，最先進的礦山和技術(shù)設(shè)備以及最科學(xué)的管理系統(tǒng)和最稱職的管理人員。從社會大煤炭行業(yè)來看，近十年來，為適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，每年出口近2億噸（相當于世界上最大的煤炭生產(chǎn)國之一）。然而，大部分煤炭產(chǎn)能的大幅提升并不取決于其技術(shù)進步，而是取決于市場激勵和超級大國的大規(guī)模生產(chǎn)。這是安全和環(huán)境力量無法控制的，但也帶來了很多負面影響。

國內(nèi)外社會巨頭的巨大譴責(zé)，給行業(yè)和國家?guī)砹司薮蟮纳鐣[性成本。顯然，要適應(yīng)如此大的區(qū)域能力，產(chǎn)業(yè)需要下大力氣，實現(xiàn)科技、管理、經(jīng)濟的全面健康發(fā)展。

1.科學(xué)采煤的意義

在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境，在自然資源有限的前提下大面積采掘，規(guī)避安全風(fēng)險。科學(xué)采煤具有高效、經(jīng)濟、安全的優(yōu)點，對煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

安全開采主要是加強煤礦開采過程中的安全管理，通過綜合運用安全管理技術(shù)、檢測技術(shù)等措施，降低煤礦事故發(fā)生概率和其他危害煤礦人員身心健康的危險因素；高效開采就是要運用更加科學(xué)規(guī)范的技術(shù)實施，結(jié)合環(huán)境友好的理念，通過應(yīng)用煤矸石進行地下充填加固、土地復(fù)墾等技術(shù)可以避免以往煤炭開采過程中的生態(tài)問題，促進煤炭開采的發(fā)展，使煤炭開采業(yè)與生態(tài)環(huán)境達到穩(wěn)定發(fā)展的平衡。經(jīng)濟開采主要是根據(jù)采煤人員的經(jīng)濟保障和社會地位，對采煤過程中的各種經(jīng)濟成本進行優(yōu)化配置。

2.科學(xué)煤礦開采的基本要求

煤炭開采是我國的基本能源和主要能源。盡管我國的硬煤開采目前處于困難階段，但以煤炭為代表的化石燃料開發(fā)和使用過程中的環(huán)境污染是社會關(guān)注的焦點，但是由于我國資源的特點，必須改變這種狀況并在新能源開發(fā)利用技術(shù)上取得重大突破，否則煤炭在很長一段時間內(nèi)不會發(fā)生根本性變化。隨著社會對安全、環(huán)境、健康等方面要求的不斷提高，煤炭開采行業(yè)一直依靠大規(guī)模露天開采獲取煤炭資源。因此，必須改變煤炭的生產(chǎn)方式。科學(xué)煤礦應(yīng)用系統(tǒng)是以相關(guān)的科學(xué)思想和技術(shù)進步為基礎(chǔ)，提高煤礦開采技術(shù)和理論水平的系統(tǒng)。

煤炭行業(yè)是一個集安全、環(huán)境、生產(chǎn)、現(xiàn)代社會需求和人類社會發(fā)展等科學(xué)思想于一體的資源性行業(yè)。科學(xué)采煤的提出，并不意味著過去的采煤不依靠科學(xué)技術(shù)，只依靠豐富的采煤經(jīng)驗，而是對煤炭生產(chǎn)規(guī)劃和開采提出了更高層次的科學(xué)要求。

(1)安全生產(chǎn)

安全科學(xué)的煤礦開采意味著大多數(shù)煤礦安全指標正在接近國際先進煤礦或煤礦安全狀況的水平，而碳耗量則優(yōu)于或接近其他國內(nèi)第一產(chǎn)業(yè)的安全狀況。由于自然條件，生產(chǎn)技術(shù)，安全技術(shù)，安全知識，管理等因素以及多年安全生產(chǎn)條件的影響，我國煤礦形勢不容樂觀，應(yīng)特別注意煤礦的安全生產(chǎn)。在開采過程中，任何生產(chǎn)行業(yè)都不可能真正做到無事故，無損失，但目的都是盡可能減少損壞。

(2)機械化或自動化采礦

我國煤礦機械化的現(xiàn)狀在世界范圍內(nèi)是不平衡的。煤炭開采和其它綜采土地被大規(guī)模生產(chǎn)，也有許多自動控制的工作面和用于機械充填開采的工作面，但是在一些勞動密集型的采礦地區(qū)，條件復(fù)雜。近年來，由于關(guān)閉了小煤礦，進行了技術(shù)升級和煤礦升級，我國的煤礦機械化總體水平有了很大提高。目前，我國煤礦的機械化程度已超過80%，仍低于世界其他礦業(yè)國家的先進水平（95%-100%）。機械化或自動化不僅旨在提高效率和績效，而且旨在減少操作員數(shù)量，通過減輕工人的勞動強度，確保工作安全，改善工作條件和改善工作場所健康中發(fā)揮重要作用。

(3)提高煤炭回收率

煤炭回收率一直是我國煤炭開采的核心問題之一。實際上，我國地下煤礦的煤炭回采率并不低于世界上任何其他先進的煤礦開采國家。幾年前，由于一些小型煤礦的非正式開采，這些煤礦的開采率低，技術(shù)含量低，極大地破壞了硬煤開采的總體格局。根據(jù)有關(guān)部門的最新研究，我國煤礦區(qū)的平均回采率為83.29%。一些煤礦是薄煤層，煤層的回采率將更高。在科學(xué)煤炭開采中，除了提高煤炭資源的回采率外，還要提高天然氣，水，鈾，鋁和其他與煤炭有關(guān)的資源率，以使采礦的效率最大化。化石能源是幾千萬年前形成的財富，它是人類必須最大限度地開發(fā)、利用和節(jié)約的寶貴資源。

(4)降低煤炭的直接成本

煤礦開采是國家稅收的主要來源之一。由于煤炭開采的特殊性，煤礦井下開采、大面積開采的安全投資、村莊搬遷、就業(yè)等，煤炭開采過程中的稅收、安全投資、占地等成本較高。其中一個主要的區(qū)別是，中國的煤礦開采成本高于鄰國，甚至高于世界上所有其他國家。通過研究開發(fā)先進的采煤技術(shù)和設(shè)備，降低直接采煤成本，提高勞動效率，改善勞動條件，這也是科學(xué)采煤的重要內(nèi)容。

(5)環(huán)境保護與恢復(fù)

煤炭開采將破壞地球的原始狀態(tài)和環(huán)境，這是煤炭的大規(guī)模開采造成的。由于采煤引起的地面沉降和植被破壞，地下水和地表水的流失，河流和空氣污染是社會原因之一。但是這種破壞自然環(huán)境是不可避免的。發(fā)展的目的是促進經(jīng)濟發(fā)展，滿足人類生產(chǎn)和生活的需要，逐步提高生活質(zhì)量。但是，采礦的結(jié)果也破壞了自然環(huán)境，降低了人與自然之間的和諧。對于居住在礦區(qū)的人們來說，生活質(zhì)量尤為重要。為了實現(xiàn)采礦業(yè)與環(huán)境的和諧共存，從現(xiàn)實和長期的角度進行合理的發(fā)展是非常重要的。

3.煤炭科學(xué)產(chǎn)能含義及應(yīng)用

(1)煤炭科學(xué)產(chǎn)能的內(nèi)涵

煤炭開采理念的具體落實。在煤炭連續(xù)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，采取更高效、更穩(wěn)定的措施，最大限度地利用充足的碳資源。科技、設(shè)備設(shè)施、資源儲備、人員配置等科學(xué)能力已成為煤礦行業(yè)綜合開采能力的主要評價指標。主要評價指標為生產(chǎn)安全穩(wěn)定、生產(chǎn)機械化和生產(chǎn)環(huán)境維護。評價指標體系的應(yīng)用為我國煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。

(2)煤炭科學(xué)產(chǎn)能評價體系構(gòu)建

根據(jù)煤炭科學(xué)生產(chǎn)力的相關(guān)內(nèi)容可以看出，我國科學(xué)的煤炭生產(chǎn)能力評估體系主要包括生產(chǎn)綠色和生產(chǎn)能力，生產(chǎn)機械化程度和安全生產(chǎn)程度等重要的評估指標。生產(chǎn)機械化主要是基于在礦區(qū)指定的地質(zhì)條件下制定適當?shù)牟傻V計劃，以最大化提升機械化水平，從而提高總體開采效果。在現(xiàn)階段，煤礦的機械化程度主要包括煤礦的綜合單位產(chǎn)量。采煤機械化和原煤開采并不是在煤炭開采過程中應(yīng)用信息技術(shù)來促進煤炭機械化生產(chǎn)信息化和智能化、自動化，過程程度指標綜合評價體系、生產(chǎn)管理信息等。安全生產(chǎn)程度主要是指煤礦工人在采礦作業(yè)過程中的安全衛(wèi)生防護水平，主要包括未來職業(yè)衛(wèi)生防護的程度和安全事故的發(fā)生情況。

(3)煤炭科學(xué)生產(chǎn)能力的應(yīng)用

為了進一步提高煤炭科學(xué)生產(chǎn)能力的計算準確性，可以開發(fā)基于可視工作室的煤炭科學(xué)生產(chǎn)能力計算系統(tǒng)，例如訪問數(shù)據(jù)庫和其他措施。通過運用煤炭科學(xué)生產(chǎn)能力的定量分析系統(tǒng)，我國目前煤礦的科學(xué)生產(chǎn)能力約占煤炭總開采量的46%。由于我國的煤炭科學(xué)生產(chǎn)能力受到各種自然因素的限制，但是主要的因素是煤炭開采受到機器水平的限制，科學(xué)生產(chǎn)率的效率不高。然而，嚴酷的煤礦開采環(huán)境和嚴重的水資源短缺嚴重影響了科學(xué)生產(chǎn)。華南和東北等其他大型煤礦區(qū)也受到地形因素和資源稀缺的困擾。根據(jù)科學(xué)發(fā)展的發(fā)展戰(zhàn)略，我國科學(xué)生產(chǎn)能力的主要領(lǐng)域?qū)⒅鸩睫D(zhuǎn)移到新疆和青海。結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)變革和資本投資，科學(xué)生產(chǎn)能力還有很大的提高空間。

4.結(jié)束語

簡而言之，科學(xué)采礦和科學(xué)生產(chǎn)能力是我國硬煤開采發(fā)展的新方向。煤炭開采作為科學(xué)指南的概念與科學(xué)技能評估系統(tǒng)相結(jié)合，為合理開采煤炭礦藏提供了良好的基礎(chǔ)。以我國煤礦的科學(xué)水平為基礎(chǔ)，建立更加科學(xué)，安全，環(huán)保，高效，可持續(xù)的現(xiàn)代煤礦開采機制，充分利用科學(xué)煤礦開采和科學(xué)生產(chǎn)能力，為我國經(jīng)濟發(fā)展提供充足的資源和能源支持。