＊馬驍堯

（山西晉煤集團(tuán)臨汾晉牛煤礦投資有限責(zé)任公司 山西 041000）

前言

煤炭是我國(guó)的基本能源，它占世界總產(chǎn)量的46%，提供我國(guó)70%的能源，并為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供支持。我國(guó)是資源和煤炭之國(guó)，我們想向世界展示最好的科研團(tuán)隊(duì)，最先進(jìn)的采礦技術(shù)理念，最安全的生產(chǎn)環(huán)境，最先進(jìn)的礦山和技術(shù)設(shè)備以及最科學(xué)的管理系統(tǒng)和最稱職的管理人員。從社會(huì)大煤炭行業(yè)來(lái)看，近十年來(lái)，為適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，每年出口近2億噸（相當(dāng)于世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)之一）。然而，大部分煤炭產(chǎn)能的大幅提升并不取決于其技術(shù)進(jìn)步，而是取決于市場(chǎng)激勵(lì)和超級(jí)大國(guó)的大規(guī)模生產(chǎn)。這是安全和環(huán)境力量無(wú)法控制的，但也帶來(lái)了很多負(fù)面影響。

國(guó)內(nèi)外社會(huì)巨頭的巨大譴責(zé)，給行業(yè)和國(guó)家?guī)?lái)了巨大的社會(huì)隱性成本。顯然，要適應(yīng)如此大的區(qū)域能力，產(chǎn)業(yè)需要下大力氣，實(shí)現(xiàn)科技、管理、經(jīng)濟(jì)的全面健康發(fā)展。

1.科學(xué)采煤的意義

在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)生態(tài)環(huán)境，在自然資源有限的前提下大面積采掘，規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)?？茖W(xué)采煤具有高效、經(jīng)濟(jì)、安全的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

安全開(kāi)采主要是加強(qiáng)煤礦開(kāi)采過(guò)程中的安全管理，通過(guò)綜合運(yùn)用安全管理技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)等措施，降低煤礦事故發(fā)生概率和其他危害煤礦人員身心健康的危險(xiǎn)因素；高效開(kāi)采就是要運(yùn)用更加科學(xué)規(guī)范的技術(shù)實(shí)施，結(jié)合環(huán)境友好的理念，通過(guò)應(yīng)用煤矸石進(jìn)行地下充填加固、土地復(fù)墾等技術(shù)可以避免以往煤炭開(kāi)采過(guò)程中的生態(tài)問(wèn)題，促進(jìn)煤炭開(kāi)采的發(fā)展，使煤炭開(kāi)采業(yè)與生態(tài)環(huán)境達(dá)到穩(wěn)定發(fā)展的平衡。經(jīng)濟(jì)開(kāi)采主要是根據(jù)采煤人員的經(jīng)濟(jì)保障和社會(huì)地位，對(duì)采煤過(guò)程中的各種經(jīng)濟(jì)成本進(jìn)行優(yōu)化配置。

2.科學(xué)煤礦開(kāi)采的基本要求

煤炭開(kāi)采是我國(guó)的基本能源和主要能源。盡管我國(guó)的硬煤開(kāi)采目前處于困難階段，但以煤炭為代表的化石燃料開(kāi)發(fā)和使用過(guò)程中的環(huán)境污染是社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，但是由于我國(guó)資源的特點(diǎn)，必須改變這種狀況并在新能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)上取得重大突破，否則煤炭在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生根本性變化。隨著社會(huì)對(duì)安全、環(huán)境、健康等方面要求的不斷提高，煤炭開(kāi)采行業(yè)一直依靠大規(guī)模露天開(kāi)采獲取煤炭資源。因此，必須改變煤炭的生產(chǎn)方式?？茖W(xué)煤礦應(yīng)用系統(tǒng)是以相關(guān)的科學(xué)思想和技術(shù)進(jìn)步為基礎(chǔ)，提高煤礦開(kāi)采技術(shù)和理論水平的系統(tǒng)。

煤炭行業(yè)是一個(gè)集安全、環(huán)境、生產(chǎn)、現(xiàn)代社會(huì)需求和人類社會(huì)發(fā)展等科學(xué)思想于一體的資源性行業(yè)?？茖W(xué)采煤的提出，并不意味著過(guò)去的采煤不依靠科學(xué)技術(shù)，只依靠豐富的采煤經(jīng)驗(yàn)，而是對(duì)煤炭生產(chǎn)規(guī)劃和開(kāi)采提出了更高層次的科學(xué)要求。

(1)安全生產(chǎn)

安全科學(xué)的煤礦開(kāi)采意味著大多數(shù)煤礦安全指標(biāo)正在接近國(guó)際先進(jìn)煤礦或煤礦安全狀況的水平，而碳耗量則優(yōu)于或接近其他國(guó)內(nèi)第一產(chǎn)業(yè)的安全狀況。由于自然條件，生產(chǎn)技術(shù)，安全技術(shù)，安全知識(shí)，管理等因素以及多年安全生產(chǎn)條件的影響，我國(guó)煤礦形勢(shì)不容樂(lè)觀，應(yīng)特別注意煤礦的安全生產(chǎn)。在開(kāi)采過(guò)程中，任何生產(chǎn)行業(yè)都不可能真正做到無(wú)事故，無(wú)損失，但目的都是盡可能減少損壞。

(2)機(jī)械化或自動(dòng)化采礦

我國(guó)煤礦機(jī)械化的現(xiàn)狀在世界范圍內(nèi)是不平衡的。煤炭開(kāi)采和其它綜采土地被大規(guī)模生產(chǎn)，也有許多自動(dòng)控制的工作面和用于機(jī)械充填開(kāi)采的工作面，但是在一些勞動(dòng)密集型的采礦地區(qū)，條件復(fù)雜。近年來(lái)，由于關(guān)閉了小煤礦，進(jìn)行了技術(shù)升級(jí)和煤礦升級(jí)，我國(guó)的煤礦機(jī)械化總體水平有了很大提高。目前，我國(guó)煤礦的機(jī)械化程度已超過(guò)80%，仍低于世界其他礦業(yè)國(guó)家的先進(jìn)水平（95%-100%）。機(jī)械化或自動(dòng)化不僅旨在提高效率和績(jī)效，而且旨在減少操作員數(shù)量，通過(guò)減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，確保工作安全，改善工作條件和改善工作場(chǎng)所健康中發(fā)揮重要作用。

(3)提高煤炭回收率

煤炭回收率一直是我國(guó)煤炭開(kāi)采的核心問(wèn)題之一。實(shí)際上，我國(guó)地下煤礦的煤炭回采率并不低于世界上任何其他先進(jìn)的煤礦開(kāi)采國(guó)家。幾年前，由于一些小型煤礦的非正式開(kāi)采，這些煤礦的開(kāi)采率低，技術(shù)含量低，極大地破壞了硬煤開(kāi)采的總體格局。根據(jù)有關(guān)部門的最新研究，我國(guó)煤礦區(qū)的平均回采率為83.29%。一些煤礦是薄煤層，煤層的回采率將更高。在科學(xué)煤炭開(kāi)采中，除了提高煤炭資源的回采率外，還要提高天然氣，水，鈾，鋁和其他與煤炭有關(guān)的資源率，以使采礦的效率最大化。化石能源是幾千萬(wàn)年前形成的財(cái)富，它是人類必須最大限度地開(kāi)發(fā)、利用和節(jié)約的寶貴資源。

(4)降低煤炭的直接成本

煤礦開(kāi)采是國(guó)家稅收的主要來(lái)源之一。由于煤炭開(kāi)采的特殊性，煤礦井下開(kāi)采、大面積開(kāi)采的安全投資、村莊搬遷、就業(yè)等，煤炭開(kāi)采過(guò)程中的稅收、安全投資、占地等成本較高。其中一個(gè)主要的區(qū)別是，中國(guó)的煤礦開(kāi)采成本高于鄰國(guó)，甚至高于世界上所有其他國(guó)家。通過(guò)研究開(kāi)發(fā)先進(jìn)的采煤技術(shù)和設(shè)備，降低直接采煤成本，提高勞動(dòng)效率，改善勞動(dòng)條件，這也是科學(xué)采煤的重要內(nèi)容。

(5)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)

煤炭開(kāi)采將破壞地球的原始狀態(tài)和環(huán)境，這是煤炭的大規(guī)模開(kāi)采造成的。由于采煤引起的地面沉降和植被破壞，地下水和地表水的流失，河流和空氣污染是社會(huì)原因之一。但是這種破壞自然環(huán)境是不可避免的。發(fā)展的目的是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，滿足人類生產(chǎn)和生活的需要，逐步提高生活質(zhì)量。但是，采礦的結(jié)果也破壞了自然環(huán)境，降低了人與自然之間的和諧。對(duì)于居住在礦區(qū)的人們來(lái)說(shuō)，生活質(zhì)量尤為重要。為了實(shí)現(xiàn)采礦業(yè)與環(huán)境的和諧共存，從現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)期的角度進(jìn)行合理的發(fā)展是非常重要的。

3.煤炭科學(xué)產(chǎn)能含義及應(yīng)用

(1)煤炭科學(xué)產(chǎn)能的內(nèi)涵

煤炭開(kāi)采理念的具體落實(shí)。在煤炭連續(xù)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，采取更高效、更穩(wěn)定的措施，最大限度地利用充足的碳資源?？萍?、設(shè)備設(shè)施、資源儲(chǔ)備、人員配置等科學(xué)能力已成為煤礦行業(yè)綜合開(kāi)采能力的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。主要評(píng)價(jià)指標(biāo)為生產(chǎn)安全穩(wěn)定、生產(chǎn)機(jī)械化和生產(chǎn)環(huán)境維護(hù)。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的應(yīng)用為我國(guó)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。

(2)煤炭科學(xué)產(chǎn)能評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

根據(jù)煤炭科學(xué)生產(chǎn)力的相關(guān)內(nèi)容可以看出，我國(guó)科學(xué)的煤炭生產(chǎn)能力評(píng)估體系主要包括生產(chǎn)綠色和生產(chǎn)能力，生產(chǎn)機(jī)械化程度和安全生產(chǎn)程度等重要的評(píng)估指標(biāo)。生產(chǎn)機(jī)械化主要是基于在礦區(qū)指定的地質(zhì)條件下制定適當(dāng)?shù)牟傻V計(jì)劃，以最大化提升機(jī)械化水平，從而提高總體開(kāi)采效果。在現(xiàn)階段，煤礦的機(jī)械化程度主要包括煤礦的綜合單位產(chǎn)量。采煤機(jī)械化和原煤開(kāi)采并不是在煤炭開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)用信息技術(shù)來(lái)促進(jìn)煤炭機(jī)械化生產(chǎn)信息化和智能化、自動(dòng)化，過(guò)程程度指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系、生產(chǎn)管理信息等。安全生產(chǎn)程度主要是指煤礦工人在采礦作業(yè)過(guò)程中的安全衛(wèi)生防護(hù)水平，主要包括未來(lái)職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)的程度和安全事故的發(fā)生情況。

(3)煤炭科學(xué)生產(chǎn)能力的應(yīng)用

為了進(jìn)一步提高煤炭科學(xué)生產(chǎn)能力的計(jì)算準(zhǔn)確性，可以開(kāi)發(fā)基于可視工作室的煤炭科學(xué)生產(chǎn)能力計(jì)算系統(tǒng)，例如訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)和其他措施。通過(guò)運(yùn)用煤炭科學(xué)生產(chǎn)能力的定量分析系統(tǒng)，我國(guó)目前煤礦的科學(xué)生產(chǎn)能力約占煤炭總開(kāi)采量的46%。由于我國(guó)的煤炭科學(xué)生產(chǎn)能力受到各種自然因素的限制，但是主要的因素是煤炭開(kāi)采受到機(jī)器水平的限制，科學(xué)生產(chǎn)率的效率不高。然而，嚴(yán)酷的煤礦開(kāi)采環(huán)境和嚴(yán)重的水資源短缺嚴(yán)重影響了科學(xué)生產(chǎn)。華南和東北等其他大型煤礦區(qū)也受到地形因素和資源稀缺的困擾。根據(jù)科學(xué)發(fā)展的發(fā)展戰(zhàn)略，我國(guó)科學(xué)生產(chǎn)能力的主要領(lǐng)域?qū)⒅鸩睫D(zhuǎn)移到新疆和青海。結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)變革和資本投資，科學(xué)生產(chǎn)能力還有很大的提高空間。

4.結(jié)束語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，科學(xué)采礦和科學(xué)生產(chǎn)能力是我國(guó)硬煤開(kāi)采發(fā)展的新方向。煤炭開(kāi)采作為科學(xué)指南的概念與科學(xué)技能評(píng)估系統(tǒng)相結(jié)合，為合理開(kāi)采煤炭礦藏提供了良好的基礎(chǔ)。以我國(guó)煤礦的科學(xué)水平為基礎(chǔ)，建立更加科學(xué)，安全，環(huán)保，高效，可持續(xù)的現(xiàn)代煤礦開(kāi)采機(jī)制，充分利用科學(xué)煤礦開(kāi)采和科學(xué)生產(chǎn)能力，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供充足的資源和能源支持。