提高煤炭科学产能的技术策略

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煤炭开采存在的问题原因分析

1煤炭开采条件极其复杂。矿井地应力高、变化梯度大，瓦斯含量高、煤与瓦斯突出严重，地质小构造多、探测难度大等现象日益突出，平均开采深度已达600m，且每年以8～12m的速度递增(东部地区为10～20m［6］。华南、华东矿区的急倾斜煤层、极薄煤层的开采难度也极大。2煤炭行业相关政策不完善。煤矿关停并转、淘汰落后产能的配套政策不完善。非完全成本的核算方式，严重影响煤矿企业的自我发展和矿井防灾减灾能力［7］。煤矿企业间缺乏公平竞争的市场环境，煤炭市场监管机制缺位。云南、贵州、四川、重庆、湖南、江西等省份的资源条件差，严重缺煤地区的中小煤矿仍面临着安全、资源和环境的巨大压力。3建设矿井的标准有待提高。煤炭开发未能建立符合资源、安全、高效、环境总体要求的标准体系，煤炭勘探、建设、生产、安全和环境相关标准的制定和监管缺乏统一协调，建设矿井的标准较低，造成煤炭资源开发系统性“先天”不足，适合建设大型矿井的煤田却被建成小型矿井，需要高新技术支持开采的复杂地质条件矿井没有严格的管理标准。4开采技术与装备对复杂开采条件适应性差。我国煤矿地质条件复杂，不同矿井对开采技术与装备要求不同。煤炭安全、高效、绿色开采对技术装备智能化提出了更高的要求;关键性科学基础问题仍需研究，薄煤层、复杂难采煤层开采技术储备不够。5从业人员教育程度低且待遇差。2009年地矿类受高等教育的技术人员仅占专业技术人员的27%，煤炭行业平均受教育程度不到9年，而且煤炭行业无健全的劳动保障和工资协商机制，职工待遇低。2010年，大型煤炭企业职工平均收入为4.52万元，仅为石油和电力企业的2/3。6煤炭价格尚未完全市场化。煤炭生产成本核算体系存在缺陷，体系中煤炭开发技术研发、安全高效装备及生态恢复的追加成本计入不足;煤炭价格形成机制缺陷，导致煤炭价格未完全市场化［8－9］。缺乏良性与长效的成本补偿机制，煤炭企业利用完全成本指导煤炭科学开采的积极性难以提高。7管理体制与机制不协调［7］。现有分散管理模式导致各管理部门间缺乏有效的协调机制，造成行业管理混乱、效率低。管理机构的频繁更迭造成煤炭行业发展战略与产业政策缺乏前瞻性、长期性与稳定性。纵向管理体制弱化国家管理职能，助长地方保护主义，不利于国家煤炭资源管理与开发。煤炭开发计划与市场调节机制失效，煤矿企业短视短期行为严重，抵抗市场风险能力差。

实施科学开采保障煤炭工业健康发展

加快发展方式的转变，解决发展过程中的问题［1］:①由高危、污染、粗放、无序开采向安全、绿色、高效、经济开采转变;②由单纯控制煤矿安全伤亡事故向全面保障职业安全转变;③由“资源环境制约型”向“生态环境友好型”转变;④由落后的传统采煤向以高新技术为支撑的科学采煤转变;⑤由“产量速度型”企业向“质量效益型”企业转变;⑥由单一煤炭生产向煤炭综合利用、深加工方向转变。3.1煤炭科学开采水平煤炭科学开采水平是通过生产安全度、生产绿色度、生产机械化程度等指标进行综合评价。中国工程院研究表明［1］:按100分制计，2010年我国“煤炭科学开采水平”得分仅为42.58分，不及世界先进采煤国家的1/2(美国为94分、澳大利亚为97分、英国和德国为93分。其中科学开采水平达到70分(现阶段我国煤炭科学产能基准的煤炭产量为10.78亿t，仅占全国当年煤炭总产量的33.27%。3.2煤炭科学开采战略为了尽快扭转当前煤炭工业的落后局面，以科学开采为理念、以科学产能为依据，全面提高煤炭开采的科学化水平，建立安全、高效、绿色、经济的现代化煤炭工业生产体系，实现以煤炭科学开采的科学产能来支撑和保障国民经济、社会发展的能源需求［1］。笔者综合分析我国能源需求、煤炭开采现状及社会经济发展阶段水平等因素［10－11］，提出我国煤炭科学开采(2011—2030年时期“两阶段、三步走”的发展战略。①“两阶段”的目标。第1阶段(2011—2020年:基本达到科学开采水平，即:百万吨死亡率低于0.1，职业病发病率低于3%;采煤塌陷系数低于0.25hm2/万t;采煤机械化程度大于80%;科学化开采水平达70分以上，科学产能比例达到70%，确保科学产能32亿t以上。第2阶段(2021—2030年:全面实现科学化开采水平，即:百万吨死亡率低于0.05，职业病发病率低于2%;采煤塌陷系数低于0.2hm2/万t;采煤机械化程度大于85%;科学化开采水平达80分以上，科学产能比例达100%，确保科学产能39亿t以上。②“三步走”的路线。第1步(2010—2015年:保持现有1/3达到科学产能标准的矿井，改造1/3未达标的矿井;逐步淘汰1/3落后和不可改造的矿井，科学产能达24亿t。第2步(2016—2020年:国家加大投入，全面进行技术改造升级，完成煤炭产业布局和产能调整，科学产能达32亿t。第3步(2020—2030年:全面实行煤炭科学开采，科学产能达39亿t。

实现煤炭科学开采的建议

1将煤炭科学开采作为煤炭开发的基本国策。将煤炭“以需定产”的开发模式转变为“科学开采”模式，加快制定煤炭科学开采的国家宏观政策。建立以科学开采为最终目标的资源管理、产能布局、产业规划、矿井设计建设、技术装备支撑等系列政策措施，全面提高科学产能的比例。2建立标准的煤炭科学开采体系。建立标准的煤炭科学开采体系，设定科学产能评价标准，规范煤炭生产与供应。提高煤炭开采建设矿井的标准，引导煤矿向安全、高效、绿色方向发展。1/3科学产能矿井保持稳定生产;新增产能严格按科学产能标准建设;争取对另外1/3未达标的煤矿，从科技上进行攻关和技术上进行改造，使其达到科学产能的要求;逐步淘汰1/3落后和不可改造的矿井。3形成科学产能支撑保障体系。以安全、高效、绿色为煤炭开采主要研究方向，设立煤炭科学开采技术研发专项，增加科技投入。整合优势科技资源，建立政产学研用一体化的科技创新模式，健全煤炭行业科技创新体系;制定煤炭科技发展规划，对重大科研和技术性问题，开展基础性研究和先进适用技术的推广示范工作;建设国家煤矿专业人才培养教育基地和人才激励机制［14］，加大煤炭教育投入，以高校和煤炭企业为主体，培养高级技术人才和应用技术人才，加强对科技创新人才的培养和引进，尽快使煤炭企业走出人才短缺的困境。4提高科学开采水平。将科学开采作为有潜力的战略性新兴产业，大力发展煤炭深部开采高端技术、煤与瓦斯协调开采技术、深部矿井煤与瓦斯共采技术［12］、煤炭智能化开采技术、煤矿区生态修复和治理技术、地下选煤及井下充填技术、煤炭地下气化(UCG及地热利用技术、低浓度煤层气利用技术［13］、报废矿井再生利用技术等。5建立统一、权威、高效的管理体制和运行机制。进一步理顺煤炭管理职能，加强相关部门的协调配合，建立全国统一、协调、权威的部级行业协调管理机制。建议国家进一步健全完善煤炭工业管理体系和专门管理机构，统一行业资源管理、产业政策、发展规划、科技进步、行业标准、生产安全等管理职能。强化主要产煤省(自治区煤炭行业管理机构建设，加强行业管理与协调。6改革煤炭价格形成机制。完善煤炭成本项目构成，健全煤炭成本核算制度，加快制定《采掘会计准则》、《煤炭成本核算办法》等行业标准;建立“以煤炭成本为基础，完全市场化”的价格形成机制、煤炭期货交易市场和煤炭价格指数，取消行业性建设基金和不合理收费;加快制定煤炭科学开采财税优惠政策［10］(包括增值税、所得税和资源税等，加快形成煤炭科学开采的良性成本补偿机制。

进一步牢固树立科学开采与科学产能的煤炭开采新理念，采取行之有效的政策和技术措施，推进煤炭资源的科学开采，推动整个行业的转轨与转型。结合目前我国的煤炭形势，提出我国煤炭科学开采(2011—2030年时期“两阶段、三步走”的发展战略;确定了“十二五”及今后一段时期实现战略目标及路线，以期到2015年、2020年和2030年，符合煤炭科学产能要求的煤炭产量分别达到24亿、32亿和39亿t以上;提出了实现科学产能的政策、财税、科技、管理等方面的政策措施建议。志谢:本文是在中国工程院重大咨询课题“煤炭安全、高效、绿色开采技术与战略研究”负责人谢和平院士、王金华研究员的悉心指导下完成的，课题组的康红普研究员、王国法研究员、王佟教授级高级工程师、张勇教授级高级工程师、吴立新研究员、关北峰副研究员等专家提供了大量资料和帮助，在此表示衷心感谢。

本文作者：刘见中申宝宏姜鹏飞周宏伟任怀伟吴刚工作单位：中国煤炭科工集团有限公司