許家林鄭愛(ài)華

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇省徐州市,221008; 2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)管理學(xué)院,江蘇省徐州市,221008)

★專(zhuān)題論壇——瓦斯防治 ★

陽(yáng)泉礦區(qū)煤與瓦斯共采成本研究＊

許家林1鄭愛(ài)華2

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇省徐州市,221008; 2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)管理學(xué)院,江蘇省徐州市,221008)

采用實(shí)地調(diào)研和作業(yè)成本管理方法,對(duì)陽(yáng)泉礦區(qū)煤與瓦斯共采成本進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。陽(yáng)泉礦區(qū)三礦、五礦的卸壓瓦斯開(kāi)采成本比較分析表明,瓦斯抽采成本受抽采方式及礦井已開(kāi)采年限等方面的影響顯著,陽(yáng)泉礦區(qū)走向高抽巷卸壓瓦斯開(kāi)采成本為0.2～0.4元/m3。

作業(yè)成本管理 煤與瓦斯共采 綠色開(kāi)采 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

AbstractThe co-mining costs of coal and methane gas in Yangquan M ining A rea are analyzed and evaluated by meansof field investigation and operation cost control.It is show n that the division of operation motivations is critical to the accurate calculation of the operation costs. Based upon the analysisof mining costsof methane gas under reduced p ressure in No.3 M ine and No.5 M ine of Yangquan M ining A rea,it is found that the facto rs such as w ay of extraction and the number of years themine has been in service impose obvious influence on extraction cost and the extraction cost ranges from 0.2～0.4 Yuan/m3fo r the methane gas of highly drained roadway under released p ressure of Yangquan M ining A rea.

Key wordsoperation cost control,co-mining of coal&methane gas,green mining,economical evaluation.

長(zhǎng)期以來(lái),礦井瓦斯被認(rèn)為是煤礦生產(chǎn)的“頭號(hào)殺手”,所以,成功抽排礦井瓦斯是煤礦實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的首要前提。錢(qián)鳴高院士領(lǐng)導(dǎo)的課題組針對(duì)煤炭開(kāi)采所造成的嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題,從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度提出了煤礦綠色開(kāi)采理念。煤與瓦斯共采作為綠色開(kāi)采技術(shù)體系下的一個(gè)分支,就是將煤炭和同在于煤層中的瓦斯都作為礦井的資源共同開(kāi)采,將以安全為目的的被動(dòng)式瓦斯抽放轉(zhuǎn)變成以資源進(jìn)行回收利用的主動(dòng)式瓦斯抽采。

被動(dòng)式抽放的瓦斯隨著煤炭的開(kāi)采排放到大氣中,加劇了全球的溫室效應(yīng)。而以資源進(jìn)行回收利用的主動(dòng)式開(kāi)采,將瓦斯作為一種熱值高、低碳的新型潔凈能源。這不僅保障了煤礦的安全開(kāi)采,減少了瓦斯資源的浪費(fèi),而且減輕對(duì)環(huán)境的污染,變廢為寶,有效地保護(hù)環(huán)境。我國(guó)瓦斯資源豐富,居世界第三,若能對(duì)瓦斯資源做到合理地開(kāi)采利用,可以進(jìn)一步改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu),減少煤礦瓦斯災(zāi)害并提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,改善礦區(qū)生存環(huán)境和提高生活質(zhì)量,促進(jìn)礦區(qū)及周邊地區(qū)可持續(xù)發(fā)展。

1 研究采氣成本的意義

從礦井生產(chǎn)的模式以及產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)講,礦井生產(chǎn)仍以煤炭開(kāi)采為主,瓦斯開(kāi)采多數(shù)只是出于安全生產(chǎn)的考慮,瓦斯尚未作為一種單獨(dú)的產(chǎn)品,更未產(chǎn)業(yè)化。盡管煤與瓦斯共采的技術(shù)體系已經(jīng)提出,但由于缺乏技術(shù)與經(jīng)濟(jì)管理的結(jié)合,對(duì)于瓦斯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,依然存在著諸多制約因素。尤其是瓦斯開(kāi)采利用經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的缺乏,致使瓦斯開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)性不明確、環(huán)境價(jià)值及瓦斯的資源價(jià)值得不到足夠的認(rèn)識(shí),還有清潔發(fā)展機(jī)制 (CDM)的綠色融資優(yōu)惠并未普惠企業(yè)。因此,開(kāi)展瓦斯開(kāi)采利用的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)研究,走技術(shù)與經(jīng)濟(jì)有機(jī)結(jié)合之路,是推進(jìn)瓦斯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵。而開(kāi)采成本不僅是經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)中最基本的數(shù)據(jù),也是經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容。因此研究瓦斯采氣成本具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。

1.1 理論意義

1.1.1 為全面開(kāi)展瓦斯的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)資料

目前瓦斯的開(kāi)采成本尚未從原煤成本中剝離出來(lái),這一方面使得開(kāi)采瓦斯項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)面臨很大的困難,瓦斯開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)性不明確;另一方面,對(duì)于開(kāi)采企業(yè)而言,未掌握其成本水平,對(duì)其成本管理和控制實(shí)為無(wú)稽之談。因此,研究瓦斯成本對(duì)其經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)研究及開(kāi)采企業(yè)成本管理意義重大。

1.1.2 為瓦斯開(kāi)采成本構(gòu)成、動(dòng)因劃分以及影響因素分析奠定了基礎(chǔ),搭建了經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的平臺(tái)

本文首次采用實(shí)地調(diào)研方法,深入陽(yáng)泉礦區(qū),結(jié)合陽(yáng)泉礦區(qū)卸壓式瓦斯開(kāi)采的技術(shù)特點(diǎn),將先進(jìn)的作業(yè)成本管理 (ABM)植入其中。分析其作業(yè)流程,研究作業(yè)動(dòng)因,構(gòu)建作業(yè)成本庫(kù),同時(shí),剖析了開(kāi)采技術(shù)、開(kāi)采時(shí)間等成本影響因素。該研究不僅為瓦斯成本的剝離提供了思路,而且也為瓦斯開(kāi)采成本研究奠定了基礎(chǔ),同時(shí)也構(gòu)建起基于作業(yè)成本管理的瓦斯經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)平臺(tái)。

1.2 實(shí)踐意義

1.2.1 為歸集、剝離瓦斯成本提供可操作的平臺(tái)

我國(guó)對(duì)瓦斯的開(kāi)采成本并沒(méi)有做過(guò)多的研究,而是將其成本直接計(jì)入了原煤生產(chǎn)成本,使其成為一種副產(chǎn)品。本文的關(guān)鍵就是根據(jù)瓦斯的開(kāi)采動(dòng)因,將有關(guān)瓦斯的開(kāi)采成本從原煤生產(chǎn)成本中剝離出來(lái),將其作為一種獨(dú)立的產(chǎn)品來(lái)考核它的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,這為煤炭企業(yè)在實(shí)際中計(jì)算瓦斯成本提供了具有可操作性的平臺(tái),同時(shí)也為將來(lái)煤炭企業(yè)加強(qiáng)成本管理,指導(dǎo)瓦斯的開(kāi)發(fā)利用提供了重要借鑒。

1.2.2 為政府制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策提供依據(jù)

瓦斯開(kāi)發(fā)所需要的投資大、技術(shù)難度高、風(fēng)險(xiǎn)度高,需要國(guó)家的扶持和幫助。在政府制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策時(shí),依據(jù)瓦斯開(kāi)采成本實(shí)際,制定有針對(duì)性的政策,不僅能更好發(fā)揮政策的激勵(lì)性,而且使政策能夠做到有的放矢。

2 卸壓式瓦斯開(kāi)采方式

我國(guó)煤礦瓦斯的抽采主要有兩種方式:一種是煤層采前預(yù)抽,就是指煤層在未開(kāi)采前,利用煤層自身原有的滲透率進(jìn)行瓦斯抽采,該方式適應(yīng)于透氣性好、滲透率高的煤層;另一種是采動(dòng)卸壓抽放,就是指煤層開(kāi)采引起巖層移動(dòng),通過(guò)煤巖體應(yīng)力卸壓,將滲透率很低煤層的滲透率增大數(shù)十倍至數(shù)百倍,同時(shí)在煤巖體內(nèi)產(chǎn)生采動(dòng)裂隙,這就為瓦斯運(yùn)移和開(kāi)采創(chuàng)造了條件。我國(guó)70%以上煤層為較難抽放的,所以,卸壓式瓦斯抽采是我國(guó)瓦斯開(kāi)采的重要途徑。

圖1 卸壓式瓦斯開(kāi)采示意圖

陽(yáng)泉礦區(qū)瓦斯抽采采用卸壓式開(kāi)采方式,其開(kāi)采工藝見(jiàn)圖1。所謂卸壓式開(kāi)采方式就是在煤層上的巖層中間先開(kāi)一條高抽巷,在采煤的過(guò)程中,隨著工作面的推進(jìn),巖層運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)釋放大量的瓦斯,通過(guò)高抽巷使巖層中富含的瓦斯得以聚集,再通過(guò)泵站的泵加壓,使瓦斯通過(guò)抽采管路到達(dá)地面而非采煤工作面,以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行,從而高效、安全地開(kāi)采煤炭和瓦斯。

3 基于作業(yè)成本管理的瓦斯開(kāi)采成本研究

3.1 作業(yè)成本管理的含義

作業(yè)成本管理 (ABM)是現(xiàn)代企業(yè)的一種新型管理理念,是作業(yè)成本法的一個(gè)擴(kuò)展和深入。它以作業(yè)成本為成本計(jì)量手段,通過(guò)深入到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理過(guò)程的作業(yè)層次,把產(chǎn)品成本經(jīng)由作業(yè)同資源消耗直接聯(lián)系起來(lái),即產(chǎn)品由一系列的作業(yè)完成,完成產(chǎn)品的作業(yè)消耗的資源構(gòu)成產(chǎn)品的成本,從而揭示了成本形成的內(nèi)在機(jī)制,并最終把企業(yè)管理活動(dòng)和成本控制有機(jī)地結(jié)合在一起,為提高管理效率,增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力提供了科學(xué)的方法。

3.2 卸壓式瓦斯開(kāi)采成本分析研究

瓦斯卸壓式開(kāi)采的工藝流程如圖1所示,瓦斯首先通過(guò)巖層運(yùn)動(dòng)匯集到高抽巷中,再經(jīng)過(guò)抽采管線抽到泵站,至此,就完成了瓦斯從地下到地面的開(kāi)采過(guò)程。即開(kāi)采流程為:高抽巷→抽采管路→泵站。

本文僅研究瓦斯從地下開(kāi)采到地面泵站的所有成本和費(fèi)用,即開(kāi)采成本。

3.2.1 作業(yè)動(dòng)因的構(gòu)成

高抽巷掘進(jìn)成本、管線的鋪設(shè)成本、抽采大隊(duì)的運(yùn)行成本以及地面泵站的運(yùn)行成本構(gòu)成了瓦斯開(kāi)采的成本。瓦斯的開(kāi)采是多步驟的,故而應(yīng)將開(kāi)采成本的作業(yè)在不同的成本庫(kù)中予以歸集。為此,可將瓦斯的開(kāi)采過(guò)程劃分為高抽巷掘進(jìn)成本、管線鋪設(shè)成本、抽采大隊(duì)成本和泵站成本4個(gè)作業(yè)動(dòng)因庫(kù)。作業(yè)動(dòng)因分別為高抽巷的掘進(jìn)進(jìn)尺、管線的鋪設(shè)長(zhǎng)度、抽采大隊(duì)的抽采量以及泵站的運(yùn)行時(shí)間。具體的瓦斯開(kāi)采作業(yè)動(dòng)因構(gòu)成見(jiàn)圖2。

圖2 瓦斯開(kāi)采的作業(yè)動(dòng)因構(gòu)成

這種成本的搜集、計(jì)算方法僅適用于卸壓式開(kāi)采方式。

3.2.2 作業(yè)成本的構(gòu)成

在每項(xiàng)作業(yè)中具體包括哪些成本項(xiàng)目,是我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)搜集的重要資料,也是我們進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的必要資料。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,將瓦斯的開(kāi)采成本按照作業(yè)程序從原煤成本中逐一剝離出來(lái)。

(1)高抽巷掘進(jìn)成本。高抽巷的掘進(jìn)成本主要包括進(jìn)尺數(shù) (每建設(shè)1 m高抽巷所需資金)、材料費(fèi)、人員工資、福利費(fèi)、折舊、電力費(fèi)、修理費(fèi)、租賃費(fèi)和其他支出等主要成本要素。

(2)管線成本。管線成本主要是指完善和改造礦井瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與抽放系統(tǒng)的支出,包括管線鋪設(shè)時(shí)的材料費(fèi)、人工費(fèi)等,還有管線日常的維修費(fèi)、折舊費(fèi)等。

(3)抽采大隊(duì)運(yùn)行成本。抽采大隊(duì)的運(yùn)行成本主要包括材料費(fèi)、人員工資、福利費(fèi)、電力費(fèi)、折舊費(fèi)和其他支出,其中,材料項(xiàng)目明細(xì)有木材、支護(hù)用品、火工用品、大型材料、配件、專(zhuān)用工具、自用煤、勞保用品、建工材料、油脂、乳化液及其他材料。

(4)地面泵站運(yùn)行成本。其運(yùn)行成本主要包括材料、人員工資、福利費(fèi)、折舊、電力、修理費(fèi)、管線投入和其他支出。

另外,還搜集了全礦瓦斯抽采量,噸煤瓦斯含量,泵站泵的數(shù)量、功率及年平均工時(shí)等相關(guān)資料,為進(jìn)一步的研究提供數(shù)據(jù)支持。

4 陽(yáng)泉礦區(qū)卸壓式瓦斯抽采成本的實(shí)地研究

4.1 陽(yáng)泉礦區(qū)卸壓式開(kāi)采成本構(gòu)成

根據(jù)作業(yè)動(dòng)因的原理,按照原煤成本表中成本項(xiàng)目的明細(xì),將陽(yáng)煤集團(tuán)三礦和五礦的瓦斯開(kāi)采成本從原煤成本中剝離出來(lái),結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可以看出,三礦各年抽采單位成本及抽采量波動(dòng)均較大,瓦斯抽采單位成本從2005年的0.395元降到了2006年的0.2279元,而在2007年又漲到了0.4286元,單位成本很不穩(wěn)定。觀察每個(gè)成本庫(kù),可以看到,從2005～2006年,泵站成本和管線成本上升較大,而抽采大隊(duì)成本下降明顯,另外,導(dǎo)致抽采單位成本變化的另一主要原因是抽采量的差異,2006年的抽采量是2005年的2.6倍,導(dǎo)致了2005年的瓦斯抽采單位成本幾乎是2006年的2倍。而導(dǎo)致礦井瓦斯抽采單位成本由2006年為0.23元,漲到了2007年的0.43元的主要原因是高抽巷成本由2006年的860.22萬(wàn)元上升到了2007年的1715.35萬(wàn)元,成本翻了一倍;另一個(gè)較大的因素是管線成本,從 2006年的743.19萬(wàn)元上升到了2007年的1078.93萬(wàn)元;另外,在成本劇增的條件下,該礦瓦斯抽采量不但沒(méi)有增加,反而下降了11.5%,最終致使瓦斯單位成本上漲了0.2元。

由表1可知,五礦各年的數(shù)據(jù)相對(duì)穩(wěn)定,各個(gè)成本庫(kù)構(gòu)成波動(dòng)不大,另外,瓦斯抽采量也很穩(wěn)定,所以礦井瓦斯抽采單位成本穩(wěn)定在0.22元左右?？梢?jiàn),這個(gè)新興礦井的運(yùn)作還是非常穩(wěn)定的。

表1 三礦、五礦實(shí)際成本構(gòu)成表

4.2 影響因素分析

在同一個(gè)集團(tuán)下,具有相同的政策環(huán)境,且采用相同的開(kāi)采方式,但三礦的單位成本幾乎是五礦的2倍,通過(guò)進(jìn)一步的分析、調(diào)查、研究,發(fā)現(xiàn)引起差異的主要原因有兩個(gè):一是礦井已開(kāi)采年限不同;二是先前的采煤工藝不同。

4.2.1 時(shí)間因素引起的差異

三礦是一個(gè)建礦近60年的老礦井,礦井井田面積86.2 km2,地質(zhì)儲(chǔ)量2.23億 t,可采儲(chǔ)量1.33億t,累計(jì)生產(chǎn)煤炭1.69億t,對(duì)于這個(gè)超齡服役的衰老礦井而言,其開(kāi)采難度大,煤炭產(chǎn)量低,那么卸壓式開(kāi)采的瓦斯產(chǎn)量就會(huì)隨之降低,有關(guān)資料顯示,三礦3年平均的噸煤瓦斯抽采量?jī)H為11.55 m3/t;而五礦是1984年建礦的,只有20多年的開(kāi)采歷史,礦井井田面積80.2 km2,可采儲(chǔ)量4.63億t,對(duì)于這個(gè)處于成熟期的礦井而言,其開(kāi)采較為容易,且抽采量大,3年平均的噸煤瓦斯抽采量為28.89 m3/t。三礦的噸煤瓦斯抽采量已遠(yuǎn)不如五礦,僅為五礦的三分之一左右。因此,對(duì)于三礦這個(gè)衰老礦井而言,瓦斯的抽采難度加大,抽采量低,最終導(dǎo)致了瓦斯的單位成本高。

4.2.2 技術(shù)因素引起的差異

導(dǎo)致差異產(chǎn)生的另一因素就是先前的采煤工藝帶來(lái)的影響。對(duì)于三礦這個(gè)衰老礦井而言,以前采煤所采用的是自上而下的開(kāi)采方式,即先從離地面最近的煤層開(kāi)始開(kāi)采,逐漸向下,對(duì)于這個(gè)建礦有近60年的礦井而言,現(xiàn)在的工作面在較深的位置,而在采較深的煤層時(shí),上面巖層中富含的瓦斯已經(jīng)在上面煤層的開(kāi)采過(guò)程中大量釋放,所以噸煤瓦斯抽采量較小,單位成本較高;而五礦作為新興的礦井則恰恰相反,它采取的是自下而上的開(kāi)采方式,即在下面煤層的采動(dòng)過(guò)程中,上面的巖層會(huì)釋放出大量的瓦斯,而五礦又處在礦井的興盛時(shí)期,因此,五礦的開(kāi)采過(guò)程中會(huì)釋放大量的瓦斯,致使噸煤瓦斯抽采量較大,而單位成本較低。

通過(guò)上述分析發(fā)現(xiàn):瓦斯開(kāi)采成本構(gòu)成與作業(yè)成本動(dòng)因關(guān)系密切,作業(yè)動(dòng)因的劃分是其成本準(zhǔn)確計(jì)量的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)陽(yáng)泉礦區(qū)三礦、五礦的成本比較分析,發(fā)現(xiàn)瓦斯抽采成本受抽采方式、抽采技術(shù)以及礦井已開(kāi)采年限等方面的影響顯著。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文基于陽(yáng)泉礦區(qū)卸壓式瓦斯抽采,首次對(duì)瓦斯開(kāi)采成本深入實(shí)地調(diào)研獲取資料,并植入作業(yè)成本管理理念,進(jìn)行瓦斯開(kāi)采成本研究,填補(bǔ)了瓦斯項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)成本研究的空白。通過(guò)分析,掌握了目前瓦斯開(kāi)采成本的水平,并分析了技術(shù)因素和時(shí)間因素對(duì)開(kāi)采成本的影響,為其他煤炭企業(yè)瓦斯開(kāi)發(fā)利用的成本研究提供了借鑒意義。但值得注意的是,我國(guó)瓦斯的抽采方式是多樣的,它的開(kāi)采成本會(huì)由于開(kāi)采工藝的不同而不同,成本要素的核算要符合成本動(dòng)因的需求。

[1]李樹(shù)剛,錢(qián)鳴高,許家林,繆協(xié)興.對(duì)我國(guó)煤層與瓦斯共采的幾點(diǎn)思考 [J].煤,1999(2)

[2]車(chē)長(zhǎng)波,邱海峻,劉成林,楊虎林等.國(guó)家層面的瓦斯資源評(píng)價(jià)思路和方法要點(diǎn) [J].中國(guó)瓦斯,2004 (7)

[3]錢(qián)鳴高,許家林,繆協(xié)興.煤礦綠色開(kāi)采技術(shù) [J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào).2003(7)

[4]周曉梅,徐龍君,鮮學(xué)福,劉西蓉.瓦斯開(kāi)發(fā)利用的經(jīng)濟(jì)效益分析 [J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版), 2006(11)

Cost study on co-m in ing of coal&methane gas in Yangquan m in ing area

Xu Jialin1,Zheng Aihua2
(1.The State Key Lab for Coal Resources&Safe Mining,China University of Mining&Technology, Xuzhou,Jiangsu Province 221008,China; 2.College of Management.,China University of Mining&Technology,Xuzhou,Jiangsu Province 221008,China)

A

許家林 (1966-),男,教授、博士生導(dǎo)師,從事巖層移動(dòng)與綠色開(kāi)采方面的研究。

(責(zé)任編輯 梁子榮)

國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(50834005);“煤炭資源與安全開(kāi)采”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室資助課題 (SKLCRSM 08X05)