系統(tǒng)論與榆神府礦區(qū)綠色礦山建設(shè)模式

王 凱

(陜西省一八五煤田地質(zhì)有限公司，陜西 榆林 719000)

0 引言

地球環(huán)境是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡系統(tǒng)，沒有現(xiàn)代化采礦業(yè)之前，人類與自然和諧相處，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，礦產(chǎn)資源越來越受到人類的重視。低水平煤炭開采，一方面解決了人類對(duì)能源需求，另一方面又極大地浪費(fèi)資源，出現(xiàn)污染環(huán)境、礦難事故時(shí)發(fā)、煤礦企業(yè)與地方關(guān)系緊張等問題，煤礦企業(yè)怎樣健康有序地發(fā)展成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。中外礦業(yè)界對(duì)此提出不同的對(duì)策，這些對(duì)策由先開發(fā)后治理逐步向邊開發(fā)邊治理轉(zhuǎn)化。2007年，我國首次提出“綠色礦業(yè)”的概念，并出臺(tái)了一系列文件用以指導(dǎo)綠色礦業(yè)的建設(shè)。綠色礦山建設(shè)順應(yīng)了黨的十八大會(huì)議提出的建設(shè)生態(tài)文明，建設(shè)美麗中國的要求。從某種意義上說綠色礦山是建設(shè)和諧社會(huì)，實(shí)現(xiàn)礦業(yè)持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)舉措。

1 低水平采礦帶來的問題

陜北榆神府侏羅紀(jì)煤田，一經(jīng)探明，就震驚世界，被譽(yù)為“世界八大煤田之一”、陜北的“科威特”。這里煤資源富集，預(yù)測儲(chǔ)量為2 800億t，探明儲(chǔ)量為1 460億t，按照規(guī)劃分為神府礦區(qū)、榆神礦區(qū)、榆橫礦區(qū)和吳堡橫溝礦區(qū)，面積占榆林地區(qū)總土地面積的54%。原煤產(chǎn)量占全省的60%以上，是我國最重要的原煤產(chǎn)地。

榆神府地區(qū)煤礦眾多，低水平開發(fā)隨之帶來了一系列地質(zhì)災(zāi)害，這些地質(zhì)災(zāi)害主要表現(xiàn)在：地裂縫，地面塌陷，地下水滲漏，泉水、井干涸，河流斷流，以及進(jìn)而由地質(zhì)環(huán)境的變化引起的生態(tài)破壞和影響當(dāng)?shù)鼐用裆畹葐栴}。

針對(duì)這些地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)當(dāng)探索和規(guī)劃一套綠色礦業(yè)建設(shè)的措施。對(duì)于已經(jīng)審批未進(jìn)入生產(chǎn)階段的礦井，應(yīng)當(dāng)吸取先前煤礦低水平開采帶來的地質(zhì)災(zāi)害教訓(xùn)，按照綠色礦山建設(shè)模式建設(shè)現(xiàn)代化礦井，減少資源浪費(fèi)和地質(zhì)環(huán)境的破壞。

2 綠色礦山系統(tǒng)論

2.1 形成與發(fā)展

我國傳統(tǒng)文化博大精深，諸如陰陽五行、周易八卦、中醫(yī)理論都講究系統(tǒng)論，全面的分析，調(diào)理?，F(xiàn)代系統(tǒng)論最早可追溯到古希臘的樸素系統(tǒng)思想。如2 000多年前，泰勒斯把宇宙描述成一個(gè)自然循環(huán)變化的整體；畢達(dá)哥拉斯學(xué)派認(rèn)為人體是小宇宙，是大宇宙的縮形；德謨克利特在《宇宙大系統(tǒng)》中最早使用“系統(tǒng)”一詞；赫拉克利特的《論自然界》中提出“世界是包括一切的整體”等等。

一般系統(tǒng)論作為一門科學(xué)學(xué)科，首先在1937年由L.V.貝塔朗菲提出并開創(chuàng)的。他于1945年發(fā)表了《關(guān)于一般系統(tǒng)論》這本書。隨著大工業(yè)的發(fā)展，后來的學(xué)者從理論和應(yīng)用層面以系統(tǒng)論為基礎(chǔ)構(gòu)建了其學(xué)科體系如：一般系統(tǒng)論、協(xié)同學(xué)、耗散結(jié)構(gòu)理論、趨循環(huán)理論等，并應(yīng)用這些理論來指導(dǎo)各領(lǐng)域的系統(tǒng)工程。系統(tǒng)論強(qiáng)調(diào)4大原理：整體不可分原理、突現(xiàn)性原理、等級(jí)層次性原理和功能耦合原理。

系統(tǒng)方法是應(yīng)用系統(tǒng)的理論、科學(xué)、思維、分析與工程等方法來指導(dǎo)人們研究和處理科學(xué)技術(shù)問題的科學(xué)方法。系統(tǒng)方法主要包括系統(tǒng)的分析與綜合、建立系統(tǒng)模型以及系統(tǒng)的擇優(yōu)化。

2.2 綠色礦山的提出

綠色礦山發(fā)展歷程：19世紀(jì)初，礦業(yè)發(fā)達(dá)的英國、美國等國家率先提出“綠色礦山”，這一時(shí)期“綠色礦山”的要素只是環(huán)境。二戰(zhàn)后，提高資源的利用率被列為重要課題，這一時(shí)期“綠色礦山”要素包括環(huán)境及資源的綜合利用?，F(xiàn)今，人類越來越重視環(huán)境保護(hù)的重要性，提出一切“以人為本”的準(zhǔn)則。全球都在積極探索“綠色礦山”道路，完善“綠色礦山”概念。

綠色礦山內(nèi)涵：國內(nèi)外專家學(xué)者都曾給綠色礦山下過定義，雖然各有差異，但都把資源綜合利用、生態(tài)重建、環(huán)境保護(hù)作為最根本、最核心的部分。綜合國內(nèi)外專家的定義，本文給出綠色礦山的定義是在法律的約束下，從資源節(jié)約利用、環(huán)境保護(hù)以及生態(tài)恢復(fù)出發(fā)，采用綜合利用、規(guī)范管理、技術(shù)創(chuàng)新、土地復(fù)墾、礦地和諧為手段，協(xié)調(diào)統(tǒng)一資源效益、環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，礦山生產(chǎn)全過程中貫徹“可持續(xù)發(fā)展理念”，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型礦山。

2.3 綠色礦山的數(shù)學(xué)定義

用抽象集定義綠色礦山系統(tǒng)：

S={Vi×Ei，i=1，2，3，…，n}

其中：S—系統(tǒng)；Vi—關(guān)系的各分量；×—笛卡爾積；Ei—各要素。

用集合集定義綠色礦山：還可以把綠色礦山系統(tǒng)定義為可以識(shí)別的、各部分獨(dú)立的集合

S={Si∈S；i=1，2，3，…，n}

其中：Si—系統(tǒng)的各子系統(tǒng)。

3 綠色礦山模式

3.1 綠色礦山模型

綠色礦山模型系統(tǒng)包括4個(gè)一級(jí)子系統(tǒng)，即生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)，這些一級(jí)系統(tǒng)還可以再繼續(xù)細(xì)分為若干個(gè)子系統(tǒng)，如圖1所示。

綠色礦山建設(shè)要素眾多，而以前往往只是針對(duì)某一要素進(jìn)行探討，從系統(tǒng)的整體的研究卻很少。綠色礦山建設(shè)是系統(tǒng)工程，各要素間互相協(xié)調(diào)、互相作用、相互依存，并且能夠通過內(nèi)部調(diào)節(jié)來適應(yīng)外部干擾達(dá)到新的平衡。所以建設(shè)發(fā)展綠色礦井，實(shí)現(xiàn)礦企的可持續(xù)發(fā)展都需在系統(tǒng)論的指導(dǎo)下進(jìn)行整體而不是零散的系統(tǒng)研究。

3.2 綠色礦山系統(tǒng)特征

動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)：在綠色礦山建設(shè)過程中，事物都在運(yùn)動(dòng)和變化。礦企要不斷地適應(yīng)來自內(nèi)部和外部的變化，根據(jù)綠色礦山建設(shè)要求，調(diào)整自身結(jié)構(gòu)來適應(yīng)變化，這樣才能得到持續(xù)發(fā)展，綠色礦山建設(shè)才得以順利推進(jìn)。

圖1 綠色礦山系統(tǒng)

自我革新系統(tǒng)：創(chuàng)新是任何企業(yè)的發(fā)展動(dòng)力所在?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，一個(gè)企業(yè)要想更進(jìn)一步的發(fā)展，就必須不斷地革新生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)設(shè)備，這些對(duì)于礦山綠色建設(shè)起著非常重要的作用。其次國家出臺(tái)了《國家級(jí)綠色礦山基本條件》，規(guī)定礦山企業(yè)用于科技創(chuàng)新的資金不低于總產(chǎn)值的1%，鼓勵(lì)企業(yè)開展創(chuàng)新和革新，改進(jìn)優(yōu)化工藝，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，高度重視科技進(jìn)步。這些來自外部的硬性規(guī)定同樣要求煤礦企業(yè)必須不斷地主動(dòng)革新。

和諧發(fā)展系統(tǒng)：人與自然的和諧是中國傳統(tǒng)文化的精髓。而礦山企業(yè)在低水平開發(fā)礦產(chǎn)的同時(shí)，破壞著人類賴以生存的地表環(huán)境，造成農(nóng)田減少、土肥流失、植被破壞等問題和災(zāi)難，人類比以往任何時(shí)候都感到來自工業(yè)文明所帶來的危害。和諧發(fā)展以資源節(jié)約利用、環(huán)境生態(tài)重建為基本點(diǎn)，建設(shè)節(jié)約型、友好型的礦山，減少危害，和諧發(fā)展。

3.3 建設(shè)綠色礦山的目標(biāo)

綠色礦山是從系統(tǒng)的整體格局出發(fā)，結(jié)合一般系統(tǒng)論與礦產(chǎn)開發(fā)學(xué)、礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)、生態(tài)工程學(xué)等學(xué)科的建設(shè)理論。用系統(tǒng)論來指導(dǎo)礦山企業(yè)建設(shè)綠色礦山，具有一定的指導(dǎo)作用。煤礦企業(yè)按照綠色礦山系統(tǒng)模式來開發(fā)資源，構(gòu)建和諧社會(huì)，建設(shè)新型的節(jié)約型的綠色礦山。改變礦山傳統(tǒng)采礦模式，實(shí)現(xiàn)全面綠色化。

4 結(jié)語

系統(tǒng)論是從整體、全局出發(fā)來分析問題解決問題。各個(gè)礦山系統(tǒng)并不是社會(huì)的一個(gè)獨(dú)立的部分，他們也是社會(huì)這一系統(tǒng)的組成部分，受到社會(huì)發(fā)展的制約。低水平礦山開發(fā)會(huì)帶來一系列的社會(huì)問題，一方面促進(jìn)了社會(huì)的經(jīng)濟(jì)繁榮，另一方面以犧牲自然資源和破壞人類賴以生存的自然環(huán)境為代價(jià)。綠色礦山的提出是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，同時(shí)也是天人合一、人與自然和諧相處、以人文本的發(fā)展理念的根本要求。礦山企業(yè)按照綠色礦山發(fā)展模式去建設(shè)礦山，就能夠最大限度地減少自然環(huán)境的破壞，開采礦產(chǎn)資源，實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)與地方的和諧共處，為社會(huì)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。