提高煤炭科學產能的技術策略
時間:2022-05-02 10:23:31
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煤炭開采存在的問題原因分析
1煤炭開采條件極其復雜。礦井地應力高、變化梯度大,瓦斯含量高、煤與瓦斯突出嚴重,地質小構造多、探測難度大等現象日益突出,平均開采深度已達600m,且每年以8~12m的速度遞增(東部地區為10~20m[6]。華南、華東礦區的急傾斜煤層、極薄煤層的開采難度也極大。2煤炭行業相關政策不完善。煤礦關停并轉、淘汰落后產能的配套政策不完善。非完全成本的核算方式,嚴重影響煤礦企業的自我發展和礦井防災減災能力[7]。煤礦企業間缺乏公平競爭的市場環境,煤炭市場監管機制缺位。云南、貴州、四川、重慶、湖南、江西等省份的資源條件差,嚴重缺煤地區的中小煤礦仍面臨著安全、資源和環境的巨大壓力。3建設礦井的標準有待提高。煤炭開發未能建立符合資源、安全、高效、環境總體要求的標準體系,煤炭勘探、建設、生產、安全和環境相關標準的制定和監管缺乏統一協調,建設礦井的標準較低,造成煤炭資源開發系統性“先天”不足,適合建設大型礦井的煤田卻被建成小型礦井,需要高新技術支持開采的復雜地質條件礦井沒有嚴格的管理標準。4開采技術與裝備對復雜開采條件適應性差。我國煤礦地質條件復雜,不同礦井對開采技術與裝備要求不同。煤炭安全、高效、綠色開采對技術裝備智能化提出了更高的要求;關鍵性科學基礎問題仍需研究,薄煤層、復雜難采煤層開采技術儲備不夠。5從業人員教育程度低且待遇差。2009年地礦類受高等教育的技術人員僅占專業技術人員的27%,煤炭行業平均受教育程度不到9年,而且煤炭行業無健全的勞動保障和工資協商機制,職工待遇低。2010年,大型煤炭企業職工平均收入為4.52萬元,僅為石油和電力企業的2/3。6煤炭價格尚未完全市場化。煤炭生產成本核算體系存在缺陷,體系中煤炭開發技術研發、安全高效裝備及生態恢復的追加成本計入不足;煤炭價格形成機制缺陷,導致煤炭價格未完全市場化[8-9]。缺乏良性與長效的成本補償機制,煤炭企業利用完全成本指導煤炭科學開采的積極性難以提高。7管理體制與機制不協調[7]。現有分散管理模式導致各管理部門間缺乏有效的協調機制,造成行業管理混亂、效率低。管理機構的頻繁更迭造成煤炭行業發展戰略與產業政策缺乏前瞻性、長期性與穩定性。縱向管理體制弱化國家管理職能,助長地方保護主義,不利于國家煤炭資源管理與開發。煤炭開發計劃與市場調節機制失效,煤礦企業短視短期行為嚴重,抵抗市場風險能力差。
實施科學開采保障煤炭工業健康發展
加快發展方式的轉變,解決發展過程中的問題[1]:①由高危、污染、粗放、無序開采向安全、綠色、高效、經濟開采轉變;②由單純控制煤礦安全傷亡事故向全面保障職業安全轉變;③由“資源環境制約型”向“生態環境友好型”轉變;④由落后的傳統采煤向以高新技術為支撐的科學采煤轉變;⑤由“產量速度型”企業向“質量效益型”企業轉變;⑥由單一煤炭生產向煤炭綜合利用、深加工方向轉變。3.1煤炭科學開采水平煤炭科學開采水平是通過生產安全度、生產綠色度、生產機械化程度等指標進行綜合評價。中國工程院研究表明[1]:按100分制計,2010年我國“煤炭科學開采水平”得分僅為42.58分,不及世界先進采煤國家的1/2(美國為94分、澳大利亞為97分、英國和德國為93分。其中科學開采水平達到70分(現階段我國煤炭科學產能基準的煤炭產量為10.78億t,僅占全國當年煤炭總產量的33.27%。3.2煤炭科學開采戰略為了盡快扭轉當前煤炭工業的落后局面,以科學開采為理念、以科學產能為依據,全面提高煤炭開采的科學化水平,建立安全、高效、綠色、經濟的現代化煤炭工業生產體系,實現以煤炭科學開采的科學產能來支撐和保障國民經濟、社會發展的能源需求[1]。筆者綜合分析我國能源需求、煤炭開采現狀及社會經濟發展階段水平等因素[10-11],提出我國煤炭科學開采(2011—2030年時期“兩階段、三步走”的發展戰略。①“兩階段”的目標。第1階段(2011—2020年:基本達到科學開采水平,即:百萬噸死亡率低于0.1,職業病發病率低于3%;采煤塌陷系數低于0.25hm2/萬t;采煤機械化程度大于80%;科學化開采水平達70分以上,科學產能比例達到70%,確保科學產能32億t以上。第2階段(2021—2030年:全面實現科學化開采水平,即:百萬噸死亡率低于0.05,職業病發病率低于2%;采煤塌陷系數低于0.2hm2/萬t;采煤機械化程度大于85%;科學化開采水平達80分以上,科學產能比例達100%,確保科學產能39億t以上。②“三步走”的路線。第1步(2010—2015年:保持現有1/3達到科學產能標準的礦井,改造1/3未達標的礦井;逐步淘汰1/3落后和不可改造的礦井,科學產能達24億t。第2步(2016—2020年:國家加大投入,全面進行技術改造升級,完成煤炭產業布局和產能調整,科學產能達32億t。第3步(2020—2030年:全面實行煤炭科學開采,科學產能達39億t。
實現煤炭科學開采的建議
1將煤炭科學開采作為煤炭開發的基本國策。將煤炭“以需定產”的開發模式轉變為“科學開采”模式,加快制定煤炭科學開采的國家宏觀政策。建立以科學開采為最終目標的資源管理、產能布局、產業規劃、礦井設計建設、技術裝備支撐等系列政策措施,全面提高科學產能的比例。2建立標準的煤炭科學開采體系。建立標準的煤炭科學開采體系,設定科學產能評價標準,規范煤炭生產與供應。提高煤炭開采建設礦井的標準,引導煤礦向安全、高效、綠色方向發展。1/3科學產能礦井保持穩定生產;新增產能嚴格按科學產能標準建設;爭取對另外1/3未達標的煤礦,從科技上進行攻關和技術上進行改造,使其達到科學產能的要求;逐步淘汰1/3落后和不可改造的礦井。3形成科學產能支撐保障體系。以安全、高效、綠色為煤炭開采主要研究方向,設立煤炭科學開采技術研發專項,增加科技投入。整合優勢科技資源,建立政產學研用一體化的科技創新模式,健全煤炭行業科技創新體系;制定煤炭科技發展規劃,對重大科研和技術性問題,開展基礎性研究和先進適用技術的推廣示范工作;建設國家煤礦專業人才培養教育基地和人才激勵機制[14],加大煤炭教育投入,以高校和煤炭企業為主體,培養高級技術人才和應用技術人才,加強對科技創新人才的培養和引進,盡快使煤炭企業走出人才短缺的困境。4提高科學開采水平。將科學開采作為有潛力的戰略性新興產業,大力發展煤炭深部開采高端技術、煤與瓦斯協調開采技術、深部礦井煤與瓦斯共采技術[12]、煤炭智能化開采技術、煤礦區生態修復和治理技術、地下選煤及井下充填技術、煤炭地下氣化(UCG及地熱利用技術、低濃度煤層氣利用技術[13]、報廢礦井再生利用技術等。5建立統一、權威、高效的管理體制和運行機制。進一步理順煤炭管理職能,加強相關部門的協調配合,建立全國統一、協調、權威的部級行業協調管理機制。建議國家進一步健全完善煤炭工業管理體系和專門管理機構,統一行業資源管理、產業政策、發展規劃、科技進步、行業標準、生產安全等管理職能。強化主要產煤省(自治區煤炭行業管理機構建設,加強行業管理與協調。6改革煤炭價格形成機制。完善煤炭成本項目構成,健全煤炭成本核算制度,加快制定《采掘會計準則》、《煤炭成本核算辦法》等行業標準;建立“以煤炭成本為基礎,完全市場化”的價格形成機制、煤炭期貨交易市場和煤炭價格指數,取消行業性建設基金和不合理收費;加快制定煤炭科學開采財稅優惠政策[10](包括增值稅、所得稅和資源稅等,加快形成煤炭科學開采的良性成本補償機制。
進一步牢固樹立科學開采與科學產能的煤炭開采新理念,采取行之有效的政策和技術措施,推進煤炭資源的科學開采,推動整個行業的轉軌與轉型。結合目前我國的煤炭形勢,提出我國煤炭科學開采(2011—2030年時期“兩階段、三步走”的發展戰略;確定了“十二五”及今后一段時期實現戰略目標及路線,以期到2015年、2020年和2030年,符合煤炭科學產能要求的煤炭產量分別達到24億、32億和39億t以上;提出了實現科學產能的政策、財稅、科技、管理等方面的政策措施建議。志謝:本文是在中國工程院重大咨詢課題“煤炭安全、高效、綠色開采技術與戰略研究”負責人謝和平院士、王金華研究員的悉心指導下完成的,課題組的康紅普研究員、王國法研究員、王佟教授級高級工程師、張勇教授級高級工程師、吳立新研究員、關北峰副研究員等專家提供了大量資料和幫助,在此表示衷心感謝。
本文作者:劉見中申寶宏姜鵬飛周宏偉任懷偉吳剛工作單位:中國煤炭科工集團有限公司
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