吳 冷,張作紅
(1.遼寧工程技術大學礦業(yè)學院,遼寧阜新 123000;2.內蒙古煤礦設計研究院有限責任公司露天所,內蒙古呼和浩特 010000)
中國對于建設綠色礦山建設的摸索,是一個長期、穩(wěn)步、科學發(fā)展的過程,主要經歷了三個階段。第一個階段提出綠色礦山概念:2000年,走“綠色礦業(yè)”之路由壽嘉華首次提出[1];2007年,CHINA MINING在京召開主題為“推進綠色礦業(yè)”[2];2008年,中礦聯合會發(fā)布了《綠色礦山公約》[2];2010年,國土資源部出臺“綠色礦山試點要求”,頒布“管理辦法”。第二階段是綠色礦山體系的建立和綠色礦山初步實踐階段:國土資源部明確提出“大力發(fā)展綠色礦山”;截至2018年11月,全國共有661座試點“綠色礦山”,其中98%通過了國家的綠色礦山評估[3]。第三階段為全國綠色礦山建設推廣實施階段。2018年6月22日,自然資源部《煤炭行業(yè)綠色礦山建設規(guī)范》[4](以下簡稱《規(guī)范》)公開發(fā)布,是國內外第一個國家綠色礦山行業(yè)標準[5],將不同政策、標準、規(guī)范綜合成一個系統,把人們對綠色礦山就是礦區(qū)綠化和復墾的觀念,提升到了礦區(qū)環(huán)境與高效開采始終和諧共進的高度。《規(guī)范》出臺前,陸小泉[6]、靖培星[7]、黃敬軍[8]、徐通[9]等眾多學者,曾從不同方面給出過關于綠色礦山評價的指標體系和評價方法,并取得了一定的成果。本文主要解析《規(guī)范》要求,構建綠色礦山評價指標體系,以更具指導性的評價模式引導中國綠色礦山建設。
首先,研究《規(guī)范》內容以及規(guī)范引用文件,從綠色礦山的整個生命周期進行考慮。綠色礦山的生命周期始于勘探,歷經設計、建設、生產,終于閉坑。對整個周期的相關政策、文獻進行梳理,理清綠色礦山體系構架,見圖1。其次,從《規(guī)范》中選取綠色礦山評價可采用的指標,通過分層總結各級指標,建立綠色礦山評價指標體系的基本結構。
為了對整個礦業(yè)活動進行全面、客觀、準確評價,需要理清整個指標體系的設計思路。首先,分析綠色礦山評價目標、架構,找出綠色礦山修廢利舊、低能高效等特征,參看《規(guī)范》參考文獻、國標要求和政策文獻,并對《規(guī)定》中未提及的相關文獻進行調研。其次,對綠色礦山其他相關指標進行分析例如職業(yè)病防治、伴生資源綜合利用、不同煤田地質環(huán)境下、開采手段下、開采條件下的回采率、固體廢棄物與礦山地質災害防治等。最后,對指標進行分層次篩選,得出科學的綠色礦山評價指標體系,見圖2。
圖1 綠色礦山評價指標體系構架圖
圖2 綠色礦山評價指標體系設計思路
1.2.1 系統性原則
要將綠色礦山評價的各指標放在一個系統中去考慮,指標間有一定的邏輯關系,分析指標間的并列關系和隸屬關系,對構建評價體系的層次結構非常關鍵。每個子系統的指標是相互獨立的,還是相互關聯的,每個子系統的特性,對其他子系統和系統有怎樣的作用,影響著評價體系的準確性。系統性原則,有助于把看似散落的指標組織起來考慮,使綠色礦山評價指標有秩序,使系統更規(guī)則。
1.2.2 典型性原則
綠色礦山評價指標應具備典型代表性,《規(guī)范》涵蓋內容較多,涉及礦山生產、環(huán)境保護等方方面面,選取能準確反映出綠色礦山建設的綜合特征,盡量減少評價指標的交叉與重疊。在不同的礦山條件下,選取最能夠代表本礦區(qū)的典型指標,如露天礦偏重選取外排土場指標、井工礦偏重選取采空區(qū)填充指標等。在各礦評價指標各異時,使企業(yè)和評價機構更容易按特征分配各指標間的權重及評價標準。
1.2.3 動態(tài)性原則
綠色礦山建設有一個很長的生命周期,可以說貫穿可采期始終,并延續(xù)到閉坑后若干年。例如,可采期內必須邊開采邊治理,以生態(tài)恢復量換繼續(xù)開采權;閉坑后及時拆卸設備、恢復礦區(qū)地貌、植被,持續(xù)跟蹤礦區(qū)以及周邊植被的生長情況,生物多樣性的恢復情況等。綠色礦山評價指標需要通過相當一定的長時間指標,才能反映綠色礦山建設全貌。因此,指標的選擇應充分考慮需要監(jiān)測變化的數值,做好數據收集年度計劃、專家測評年度計劃。
1.2.4 獨立性原則
綠色礦山評價指標互有關聯,指標過于細化后重疊度高,且不便于企業(yè)與評價機構參照操作,只保留一個相關性大的獨立指標,避免指標冗余非常必要。獨立性原則,就是選取數據易獲且容易計算的簡明獨立指標,避免重復的同時也避免遺漏。
1.2.5 可采集性和可量化性原則
綠色礦山評價指標選擇上,應選擇可通過監(jiān)測數據、數學計算、專家評審等方式進行采集,便于定量賦值的指標。例如,選取礦區(qū)綠化覆蓋情況、煤矸石回填處置比率、開采機械化程度等,不選取信息化與工業(yè)化融合度等不易取值、賦值的指標,以便于最終的計算、評價、分析和對比。
1.2.6 可擴展性原則
《規(guī)范》從2018年10月1日開始執(zhí)行,隨著綠色礦山的全面推廣,綠色開采等技術的不斷發(fā)展,綠色礦山的定義、綠色礦山建設的規(guī)范也將不斷更新,在開展評價工作的同時,評價內容也在不斷變化。正因如此,綠色礦山評價指標體系需要能夠依據技術發(fā)展和國標改進的實際情況進行增減和修改。
綠色礦山評價指標體系設計從《規(guī)范》出發(fā),應用關鍵要素分析法、文獻文件調研法、專家咨詢法,得出綜合指標體系。按擴展性原則,預留規(guī)范更新修改項,使整體設計能夠適應綠色礦山政策的動態(tài)變化,基于史密斯模型[10]的設計方法圖,見圖3。
圖3 綠色礦山評價指標體系設計方法
1.3.1 關鍵要素分析法
從《規(guī)范》強調的綠色礦山礦區(qū)環(huán)境、資源開發(fā)方式、資源綜合利用、節(jié)能減排、科技創(chuàng)新與數字化礦山、企業(yè)管理與企業(yè)形象等6個方面入手,分析表征對象,提取表征對象特征,將其彼此聯系的多個指標分層。層次結構按隸屬性和梯次,分成了總目標層、子目標層、分析目標層和指標層。
1.3.2 文獻文件調研法
基于綠色礦山評價指標體系的整體框架,針對目標層進行文獻、文件、政策調研。結合《規(guī)范》中各要素,提取相關文獻中的非重復指標,注明指標來源,避免爭議。
1.3.3 專家咨詢法
建立綠色礦山評價指標體系,需要各相關領域專家的經驗與主觀判斷。對于體系是否合理合法、評價指標的篩選是否具有代表性、指標確定后體系是否可行等咨詢專家;一些無政策明確要求、無文件對照執(zhí)行的指標,如綠植搭配合理性、植被生長與存活率、智能化工作面運用程度、地表下沉動態(tài)監(jiān)測治理時機、三廢治理工藝合理化程度等,是否符合綠色礦山標準,也需專家予以判定;隨著礦山綠色勘探、合理設計、綠色開采科技、礦山復墾、生態(tài)恢復技術的發(fā)展,以及綠色礦山相關政策的升級換代,現今所選取的綠色礦山指標也需要隨時調整,綠色礦山評價體系的構架還需繼續(xù)的修正,這些都需要咨詢專家的意見。
按照上述原則和方法,綠色礦山評價指標體系從煤礦基本條件和《規(guī)范》要求的6個方面開始構建,其中分析目標層和指標層盡量從《規(guī)范》中選取,并對個目標層編號,見表1。
表1 指標體系構建
指標選取依據《規(guī)范》以外的法規(guī)政策文獻時,需注明出處,以減少爭議。指標體系構建參考的政策文獻,見表2。
表2 指標體系構建參考的政策文獻
基于對綠色礦山評價指標體系構架和指標的分析,在遵循系統性、典型性、動態(tài)性、獨立性、可擴展性等設計原則的基礎上,運用關鍵要素分析法、文獻文件調研法和專家咨詢法,形成了包含7個子目標,23個分析目標,52個指標的綠色礦山評價指標體系,見表1。
TOPSIS法通常用來比較同一事件中兩個方案的優(yōu)劣,根據評估值與理想值的接近程度對有限數量的評估對象進行排序,對現有對象的相對好或差的評價。
其中,cj為各指標的權重系數,可通過AHP構造判斷矩陣,兩兩比較指標在分析目標中的重要程度得到,是相對為xij與之間的某種意義下的差距[11]。如取簡單的歐式距離,即取,則綜合評價函數為:
即反映出第i個被評價指標的值與指標理想值的差異程度,yi越小,則相應的指標值就越接近標準值[12]。那么在綠色礦山建設中,該項指標的建設程度則較好。用同樣的方法,以52個評價指標值向23個分析目標、7子指標,用7子目標值,層層分析遞進,進而得出綠色礦山建設的總體優(yōu)劣評價。
本文從不同方面分層厘清了評價指標項目,篩選出綠色礦山評價指標,并應用的史密斯模型設計方法實現隨時增減指標項,能夠滿足中國生態(tài)環(huán)保標準日漸提高、礦山環(huán)境監(jiān)管體制不斷創(chuàng)新、綠色礦山技術持續(xù)發(fā)展和國家相關政策法規(guī)變化時相應增減、改善指標項的要求。彌補了前人研究中評價指標項不能填改、只能重新設置的缺陷。不足之處在于:應用TOPSIS法建立的綠色礦山評價模型,雖較之單項指標法可規(guī)范反應評價指標與理想指標的差異程度,但權重的預先賦予仍與前人方法一樣具有一定主觀性,下一步應盡可能減少賦值主觀性,且在史密斯模型基礎上增減指標項時,控制TOPSIS法的逆序問題。