現(xiàn)代科技支撐下的煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展

天津大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部山東棗莊礦業(yè)集團(tuán)公司 郭慶春

一、前言

隨著石油、天然氣資源的日漸短缺和潔凈煤技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，煤炭的重要性和地位還會(huì)逐漸提升。根據(jù)我國(guó)資源狀況和煤炭在能源生產(chǎn)及消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例，以煤炭為主體的能源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。數(shù)據(jù)顯示我國(guó)煤炭在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中的比例長(zhǎng)期占70%以上。據(jù)有關(guān)資料預(yù)測(cè)，即使我國(guó)政府采取積極穩(wěn)健的替代能源政策，但到2050年，我國(guó)的煤炭在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中仍然至少達(dá)到40%以上?；谝陨锨闆r，如何更好的整合煤炭資源，發(fā)展煤炭工業(yè)就成為我國(guó)能源行業(yè)的一大重要議題。

二、我國(guó)煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

目前，我國(guó)煤炭行業(yè)現(xiàn)狀十分嚴(yán)峻，集中表現(xiàn)為資源利用不當(dāng)、環(huán)境破壞嚴(yán)重和生產(chǎn)安全性低等幾個(gè)方面，而其中最關(guān)鍵的就在于雖然目前行業(yè)內(nèi)都已認(rèn)同了依靠科學(xué)技術(shù)來(lái)改善煤炭生產(chǎn)環(huán)境，但是在實(shí)際運(yùn)作中，對(duì)于科技的重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，用于科技手段方面的投入還明顯不足，以至于我們煤炭行業(yè)始終沒有真正走上可持續(xù)發(fā)展之路。

1、資源利用率低，浪費(fèi)嚴(yán)重

當(dāng)前，我國(guó)煤炭工業(yè)還是以粗放式發(fā)展為主，在煤炭開采和生產(chǎn)環(huán)節(jié)缺乏先進(jìn)技術(shù)支撐，資源利用率長(zhǎng)期偏低。目前我國(guó)煤礦平均資源回采率僅30%-35%，資源富集地區(qū)的小型礦井資源回收率僅10%-15%，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。單位能源消耗的產(chǎn)出，不僅大大低于發(fā)達(dá)國(guó)家，而且也低于印度等一些發(fā)展中國(guó)家。在美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)、加拿大等發(fā)達(dá)國(guó)家，資源回收率能達(dá)到80%左右，平均而言我國(guó)的煤炭回采率只有30%，不到國(guó)際先進(jìn)水平的一半。煤炭行業(yè)資源綜合利用率長(zhǎng)期低下。據(jù)估算，每采1噸煤炭，就要破壞和消耗與煤炭伴生的礦產(chǎn)資源達(dá)8噸，每年因采煤排放的煤層氣約60億立方米，相當(dāng)于西氣東輸總輸氣量的一半，每采1噸煤炭，破壞2．5噸的水資源。

2、環(huán)境破壞問(wèn)題嚴(yán)重

煤炭的利用率低，燃燒物和排放物對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，其中主要表現(xiàn)在三個(gè)方面。第一，污染氣體排放超標(biāo)。我國(guó)85%的煤炭是通過(guò)直接燃燒使用的，燃煤產(chǎn)生的二氧化硫排放量占總排放量的74%，二氧化氮的排放量占總排放量的85%，一氧化氮排放量占總排放量的60%。另外，燃燒高硫煤排放的二氧化硫，會(huì)導(dǎo)致硫酸型酸雨災(zāi)害的發(fā)生，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)酸雨問(wèn)題最為嚴(yán)重的山西，每年因酸雨造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上億元。第二，地下水資源破壞嚴(yán)重。由于我國(guó)煤炭開采技術(shù)手段落后，每年由于采煤造成的地下采空區(qū)和塌陷區(qū)使地下水年損失上億噸，造成了水資源的極大浪費(fèi)。第三，煤矸石及廢水排放帶來(lái)的污染問(wèn)題。目前，我國(guó)的煤矸石總量巨大，而約有10%的煤矸石會(huì)在堆積過(guò)程中發(fā)生自燃，并產(chǎn)生大量有害氣體，嚴(yán)重破壞了自然環(huán)境。

3、生產(chǎn)安全性低，事故頻發(fā)

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，每采掘百萬(wàn)噸煤炭的死亡率，中國(guó)在2以上，而美國(guó)僅為0.039，印度為0.42，俄羅斯為0.34，南非為0.13，中等發(fā)達(dá)國(guó)家一般為0.4。每年中國(guó)因煤炭生產(chǎn)事故死亡的人數(shù)占全球煤炭生產(chǎn)死亡人數(shù)的80%以上。雖然近年來(lái)，國(guó)家和各級(jí)主管部門都非常重視煤礦的安全生產(chǎn)工作，采取了許多措施，但是煤炭生產(chǎn)安全事故率和死亡率仍然居高不下。造成事故頻發(fā)，固然有一部分的人為因素，但是技術(shù)水平的低下也是不容置疑，簡(jiǎn)陋的采掘條件和落后的開采工具無(wú)疑是導(dǎo)致事故頻發(fā)的根本原因之一。目前，主要困擾我國(guó)煤炭企業(yè)的兩大安全問(wèn)題就是煤層氣的利用問(wèn)題，和上覆巖層運(yùn)移控制問(wèn)題，每年發(fā)生的礦井事故有一半以上是由于以上兩種問(wèn)題造成的。

4、煤炭科技資金投入不足

我國(guó)目前用于煤炭工業(yè)的科技投入嚴(yán)重不足。一方面，煤炭工業(yè)的科技總量投入還相對(duì)較低。另一方面，煤炭科技投入不均衡。大型煤炭企業(yè)逐步成為科技投入的主體，2007年中國(guó)煤炭企業(yè)100強(qiáng)27家企業(yè)營(yíng)業(yè)收入超百億元，有28家企業(yè)上市融資1,521億元，82家企業(yè)研發(fā)投入1,103,595萬(wàn)元，平均投入強(qiáng)度為1.54%，但投入強(qiáng)度不高，其中60%的大型煤炭企業(yè)研發(fā)投入在1%以下，中小型煤炭企業(yè)的科技投入更低，而美國(guó)企業(yè)研發(fā)投入平均為3%，差距較大。

三、實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的思路

要實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展，必須首先明確可持續(xù)發(fā)展的定義。由聯(lián)合國(guó)世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)制定的《我們共同的未來(lái)》報(bào)告中定義的可持續(xù)發(fā)展概念：“滿足當(dāng)代人的需求又不損害子孫后代滿足其需求能力的發(fā)展”。

基于上述闡述，煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展要遵循以下思路。首先，利用現(xiàn)有科技技術(shù)手段解決現(xiàn)階段存在的資源利用率問(wèn)題、環(huán)境污染問(wèn)題和生產(chǎn)安全問(wèn)題。其次，通過(guò)利用相關(guān)的輔助手段建立煤炭工業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略體系，確保煤炭工業(yè)按照可持續(xù)發(fā)展的軌跡進(jìn)行下去。對(duì)于能源產(chǎn)業(yè)，特別是煤炭工業(yè)來(lái)說(shuō)，走可持續(xù)發(fā)展之路的一個(gè)關(guān)鍵就是要充分利用資源和多次循環(huán)利用資源，即發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)?？梢哉f(shuō)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是煤炭工業(yè)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。煤炭工業(yè)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展必須正確處理好經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境和社會(huì)之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)多方共贏。

四、實(shí)現(xiàn)煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的對(duì)策

1、引入先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)煤炭工業(yè)科技

（1）提高煤炭資源利用效率

首先，國(guó)家要制定相關(guān)的控制標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制煤炭資源的開發(fā)利用效率，對(duì)資源利用率和回收率不達(dá)標(biāo)的煤炭資源立項(xiàng)堅(jiān)決不予批準(zhǔn)，從源頭上控制資源利用率低下這一重要問(wèn)題。其次，國(guó)家和有關(guān)部門應(yīng)充分利用法律手段和行政手段，鼓勵(lì)煤炭企業(yè)提高資源利用率，比如對(duì)于資源利用率較高的企業(yè)可以予以適當(dāng)?shù)亩惵蕛?yōu)惠，對(duì)于資源利用率低，浪費(fèi)嚴(yán)重的企業(yè)則給予嚴(yán)厲的處罰。此外，要在全國(guó)范圍內(nèi)，根據(jù)煤炭資源儲(chǔ)存情況，重點(diǎn)開發(fā)那些已探明儲(chǔ)量和可采儲(chǔ)量較多煤礦，如山西、陜西、內(nèi)蒙古、黑龍江等省的礦區(qū)，以便提高資源利用效率，對(duì)于一些小型煤礦則應(yīng)嚴(yán)格規(guī)定，杜絕民間開采。

（2）減少煤炭工業(yè)對(duì)環(huán)境的破壞和污染

首先，要推進(jìn)煤炭的深加工和精加工，減少原煤直接銷售，從而減少因?yàn)槿紵憾鴰?lái)的SO的排放量，從根本上治理環(huán)境，減少酸雨等災(zāi)害帶來(lái)的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。其次，要依靠技術(shù)進(jìn)步，引入新型工藝和材料設(shè)備，減少生產(chǎn)過(guò)程中地下水滲漏、地表沉陷等問(wèn)題的發(fā)生。在具體開采過(guò)程中，凡是牽涉到供水的含水層在開采之前要充分考慮采礦對(duì)水資源的影響，進(jìn)行充分的論證。論證內(nèi)容包括井田位置、面積、煤炭?jī)?chǔ)存量、開采年限、開采層位、開采和加工取用水量、礦坑排水量、對(duì)水資源的影響及其防治措施等。此外，要逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)廢開采。要充分借助先進(jìn)的開采工藝和先進(jìn)的智能化開拓系統(tǒng)降低開采造成的廢物污染。如：可推行矸石井下充填技術(shù)及矸石的綜合利用技術(shù)。

2、提高煤礦生產(chǎn)安全性

（1）開發(fā)利用煤層氣

研究表明，煤層氣是一種非常好的清潔能源，但是在實(shí)踐中，由于受到技術(shù)限制，這種資源沒有被利用，反而成為了引發(fā)事故的危險(xiǎn)因素。因此，未來(lái)煤礦企業(yè)要重點(diǎn)研究煤層氣抽采技術(shù)，在開采礦產(chǎn)的過(guò)程中，對(duì)煤層氣進(jìn)行充分利用。目前，國(guó)內(nèi)在煤層氣抽采方面取得了一定的成果。如山西沁水藍(lán)焰煤層氣有限公司開發(fā)的潘莊井田，是我國(guó)最有利的煤層氣開發(fā)區(qū)段之一。煤層氣的利用讓煤炭企業(yè)看到了變廢為寶的可能性，如果未來(lái)能夠妥善充分的利用這部分資源，不僅對(duì)于提高生產(chǎn)安全性具有重要意義，同時(shí)還可以顯著資源利用率，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展。

（2）利用上覆巖層運(yùn)移控制技術(shù)

在實(shí)踐中，煤炭開采之后通常上覆巖層就會(huì)發(fā)生運(yùn)移，進(jìn)而引起地表沉陷，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。目前業(yè)界主要通過(guò)留設(shè)煤柱減沉技術(shù)和充填法控制巖層移動(dòng)及調(diào)整工藝參數(shù)控制巖層移動(dòng)技術(shù)。目前較為常用留設(shè)煤柱的方法，但是采用這種方法資源的回收率就會(huì)大大降低，因此充填開采成為了目前業(yè)界比較樂于采用的方法。如許家林等針對(duì)全部充填成本偏高的問(wèn)題，提出了控制煤礦開采沉陷的條帶充填開采方法，建立了條帶充填開采設(shè)計(jì)原則，并推廣應(yīng)用。高延法等提出了多層位注漿減沉技術(shù)，并在唐山煤礦進(jìn)行了工程實(shí)驗(yàn)，取得了突出效果。未來(lái)，如果能夠加大對(duì)這一技術(shù)科技投入，相信會(huì)開發(fā)出更為廉價(jià)高效的填充材料來(lái)解決這一問(wèn)題，從而大大提高煤礦開采的安全系數(shù)。

3、打造煤炭企業(yè)科技創(chuàng)新的企業(yè)文化

煤炭企業(yè)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須有獨(dú)特的創(chuàng)新企業(yè)文化作為支持。無(wú)數(shù)實(shí)踐表明，企業(yè)文化對(duì)于企業(yè)乃至整個(gè)行業(yè)的發(fā)展都有最深遠(yuǎn)最深刻的影響。因此，加強(qiáng)煤炭企業(yè)文化建設(shè)對(duì)于實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)科技創(chuàng)新具有重大意義。打造特色的企業(yè)文化，可以改善企業(yè)經(jīng)營(yíng)與管理模式，形成系統(tǒng)化的文化經(jīng)營(yíng)模式，從而提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于煤炭企業(yè)而言，做好企業(yè)文化創(chuàng)新必須從多各方面同時(shí)進(jìn)行。首先，要由領(lǐng)導(dǎo)者牽頭，在企業(yè)內(nèi)部倡導(dǎo)科技創(chuàng)新、不斷超越的企業(yè)文化，在企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略中明確企業(yè)科技創(chuàng)新與行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，以便在企業(yè)管理過(guò)程中融入這一理念。其次，煤炭企業(yè)內(nèi)部各部門要良好的落實(shí)這一理念，特別是對(duì)于技術(shù)研發(fā)部門和一線部門，要從本質(zhì)上領(lǐng)會(huì)科技創(chuàng)新的必要性，將理論和實(shí)踐相結(jié)合，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和工藝改進(jìn)。此外，對(duì)于企業(yè)新入職的員工，還要做好新員工培訓(xùn)，使其在進(jìn)入企業(yè)的第一天就樹立科技創(chuàng)新的觀念，以便在后續(xù)工作中將這一理念充分融入實(shí)際工作中，真正實(shí)現(xiàn)全員化科技創(chuàng)新。

4、加大煤炭工業(yè)科技投入

首先，國(guó)家應(yīng)從財(cái)政撥給煤炭行業(yè)更多的資金，用于科研創(chuàng)新。對(duì)于重點(diǎn)創(chuàng)新項(xiàng)目和技術(shù)，國(guó)家應(yīng)給予適當(dāng)?shù)膬?yōu)惠政策。其次，煤炭管理部門職能要逐步改變舊有的產(chǎn)權(quán)制度和分配制度，鼓勵(lì)煤炭企業(yè)自主自發(fā)的加大科技方面的投入，逐步確立煤炭企業(yè)在科技創(chuàng)新中的主體地位。第三，地方政府要不斷加大對(duì)煤炭工業(yè)的科技投入，重點(diǎn)扶持一些地方煤礦，鼓勵(lì)其進(jìn)行科技項(xiàng)目立項(xiàng)，加快企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新步伐。具體的可以通過(guò)政府采購(gòu)等形式加大對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)的科技投入，為煤炭企業(yè)提供更多的支持，促進(jìn)地方煤炭工業(yè)的健康發(fā)展。第四，要充分利用金融渠道為科技項(xiàng)目融資。各級(jí)主管部門要制定相關(guān)政策，鼓勵(lì)銀行提高對(duì)煤炭企業(yè)商業(yè)性科技貸款額度，鼓勵(lì)煤炭中小企業(yè)科技創(chuàng)新。

5、完善煤炭工業(yè)人才培養(yǎng)和激勵(lì)體系

首先，要構(gòu)建多元化的煤炭人才教育體系。國(guó)家有關(guān)方面要將高等教育與煤炭行業(yè)教育相結(jié)合，建立煤炭人才系統(tǒng)培養(yǎng)體系，強(qiáng)化煤炭職業(yè)教育，對(duì)煤炭高科技人才實(shí)行定向培養(yǎng)，具體的可以引進(jìn)企業(yè)與高等院校聯(lián)合辦學(xué)的方式，對(duì)在校學(xué)生進(jìn)行專業(yè)定向培養(yǎng)，為煤炭工業(yè)發(fā)展積蓄人才力量，此外，還有必要對(duì)在職人員進(jìn)行長(zhǎng)期全面的專業(yè)知識(shí)和業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，提高一線技術(shù)人員的綜合水平。其次，要完善科技人才激勵(lì)制度?；谀壳懊禾扛呖萍既藛T稀缺的現(xiàn)狀，國(guó)家有關(guān)部門和煤炭企業(yè)人事部門應(yīng)適當(dāng)?shù)闹付ㄏ嚓P(guān)激勵(lì)政策，為高科技人才開辟綠色通道，并適當(dāng)給予煤炭企業(yè)高科技人才以一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼，從而提高其研究和工作的積極性。如：可以為科技人員提取省級(jí)科技開發(fā)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的10%作為勞務(wù)費(fèi)。其次，煤炭企業(yè)應(yīng)通過(guò)激勵(lì)政策提高職工創(chuàng)新的積極性，使其圍繞提高生產(chǎn)效率、增強(qiáng)安全可靠程度、節(jié)能降耗等實(shí)際開展技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)出能夠直接應(yīng)用于安全生產(chǎn)并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的科研成果，提高科技對(duì)企業(yè)效益的貢獻(xiàn)率。此外，建立研發(fā)機(jī)構(gòu)促進(jìn)科技創(chuàng)新。要從多方面鼓勵(lì)企業(yè)開展技術(shù)研發(fā)和課題攻關(guān)。首先，要鼓勵(lì)大型煤炭企業(yè)建立獨(dú)立的技術(shù)中心，鼓勵(lì)一線生產(chǎn)單位建立技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)，并且引導(dǎo)企業(yè)其他省市以及海外設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu)。而對(duì)于這些研發(fā)機(jī)構(gòu)，國(guó)家可適當(dāng)?shù)慕o予補(bǔ)貼，以提高企業(yè)進(jìn)行科技創(chuàng)新的積極性。

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