趙迎春

(應急管理部信息研究院，北京市朝陽區(qū)，100029)

波蘭煤炭資源豐富。2019年，波蘭煤炭資源儲量占全球煤炭總儲量的2.52%，截至2019年年底，預測經(jīng)濟資源量為875.92億t。2019年波蘭煤炭產(chǎn)量1.12億t，居歐洲第2、世界第10。煤炭是波蘭經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐，1989-2019年，煤炭占一次能源消費的比重超過44%。同樣，煤炭行業(yè)在我國能源發(fā)展中的戰(zhàn)略地位也非常重要，2019年煤炭在我國一次能源消費中的比重為57.7%。中國和波蘭在沖擊地壓防治的科學研究和技術裝備方面有著長期的合作基礎，因此，災害防治合作潛力巨大。

1 煤炭在能源系統(tǒng)中的地位和作用

通過對2020年Enerdata能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析，得出以下結論。

(1)煤炭作為波蘭重要的基礎能源和工業(yè)原料，為經(jīng)濟社會發(fā)展做出了巨大貢獻。2019年，按官方平均匯率計算，波蘭名義GDP折合5 898.47億美元，同比增長0.7%，人均名義GDP折合15 366美元，同比增長0.8%，為高收入國家。根據(jù)BP世界能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)，波蘭一次能源消費量在1987年達到峰值，為191.4 Mtce(百萬噸煤當量)，此后一次能源消費量整體呈下降趨勢。1990-2019年，一次能源消費量為140 Mtce左右，其中，2018年一次能源消費量達到149.8 Mtce，2019年回落至146.17 Mtce，如圖1所示。

資料來源：GDP數(shù)據(jù)來自世界銀行，能源消費數(shù)據(jù)來自BP世界能源統(tǒng)計2020

(2)單位GDP能源強度持續(xù)下降。自1989年以后，波蘭政府通過經(jīng)濟改革，推進行業(yè)重組優(yōu)化，企業(yè)推行節(jié)能減排，提升生產(chǎn)效率，鼓勵推廣利用清潔能源，人均GDP整體呈增長趨勢，2019年與1990年相比增加了8倍。此外，波蘭持續(xù)推進能效改善項目，促進能源價格自由化，按固定購買力平價計算的GDP能源強度持續(xù)下降，2019年為0.09 koe/$2015p(按2015年美元固定購買力平價計算的GDP能源強度，koe為千克油當量)，相比1990年下降了65.7%，如圖2所示。

資料來源：GDP數(shù)據(jù)來自世界銀行，能源強度數(shù)據(jù)來自Enerdata。

(3)進口依賴度逐漸增加。1990-2019年期間，除1995年一次能源出口量超過進口量以外，波蘭為一次能源凈進口國，凈進口量從1990年的1.2 Mtce增加到2019年的68.2 Mtce，增長了54倍，如圖3所示。煤炭凈進口和一次能源凈進口趨勢保持一致，波蘭逐步從煤炭凈出口國轉(zhuǎn)變?yōu)槊禾績暨M口國。1990年波蘭煤炭凈出口 3 138.6萬t，2011年煤炭凈進口18.6萬t，到2019年，煤炭凈進口達620.93萬t。

資料來源：Enerdata

2 一次能源消費和碳排放

波蘭一次能源消費在1989-1995年經(jīng)歷了先減后增，1996-2019年整體呈下降趨勢，自此之后能源消費不斷上升，能源結構逐步優(yōu)化，非化石能源消費比重逐漸增加，從1989年的0.32%升至2019年的6.18%。1989-2015年，煤炭占一次能源消費總量的50%以上，至2016年以后降至50%以下。二氧化碳排放量在1987年達到峰值，為4.86億t，此后整體呈下降趨勢，2019年排放量為3.04億t，如圖4所示。

資料來源：BP世界能源統(tǒng)計2020

3 煤炭開采業(yè)對經(jīng)濟的貢獻

長期以來，煤炭占波蘭一次能源消費的比重一直保持在44%以上，有力支撐了國民經(jīng)濟發(fā)展。由于煤炭價格相對較低，且波動幅度較石油和天然氣小，是保障波蘭能源安全的重要基礎。燃煤發(fā)電占比一直在74%以上，特別是1990-2008年間，燃煤發(fā)電占比達90%以上，因此，煤炭在能源戰(zhàn)略中占有相當重要的地位，對經(jīng)濟社會的發(fā)展至關重要，如圖5所示。

資料來源：能源消費數(shù)據(jù)來自BP世界能源統(tǒng)計，GDP數(shù)據(jù)來自世界銀行。

(1)波蘭的能源結構以煤炭為主，并擁有龐大的煤炭產(chǎn)業(yè)大軍，2002年，波蘭煤炭從業(yè)人數(shù)達15.7萬人。但隨著波蘭推出硬煤重組計劃，淘汰虧損煤礦，從業(yè)人員不斷減少，2015年從業(yè)人員降至10萬人以下。原因是2015年1月波蘭下議院法令被采納，引入煤礦假期融資或給予清算煤礦礦工一次性經(jīng)費補償，使得煤炭從業(yè)人員數(shù)量大幅減少，2019年降至8.12萬人，如圖6所示。

資料來源：波蘭國家礦山局，Enerdata

(2)波蘭通過煤炭行業(yè)改革，虧損煤礦逐步關閉，煤炭產(chǎn)量整體呈下降趨勢，從1990年的2.15億t降至2019年的1.12億t。同時，煤礦推行機械化開采，人均效率大幅提高，由2002年的1 021 t/(人·a)升至2019年的1 379 t/(人·a)，如圖7所示。

資料來源：波蘭國家礦山局

4 煤炭資源概況

波蘭煤炭資源儲量占全球煤炭總儲量的2.52%，截至2019年底，預測煤炭經(jīng)濟資源量875.92億t，其中硬煤預測經(jīng)濟資源量643.3億t，褐煤預測經(jīng)濟資源量232.62億t，如圖8所示。

資料來源：波蘭地質(zhì)研究所

5 煤炭生產(chǎn)

1990-2019年，波蘭煤炭產(chǎn)量和占世界煤炭產(chǎn)量的比重整體呈下降趨勢，2019年波蘭煤炭產(chǎn)量1.12億t，比1990年下降了47.79%，如圖9所示。根據(jù)波蘭中央統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)，2020年上半年波蘭煤炭產(chǎn)量4 896萬t，同比下降14.17%。

資料來源：BP世界能源統(tǒng)計年鑒2020

(1)波蘭通過產(chǎn)業(yè)優(yōu)化、硬煤行業(yè)重組，以及科技和裝備更新，單井產(chǎn)量整體呈上升趨勢，其中，井工礦單井產(chǎn)量從2002年的2.43 Mt增加到2019年的3.08 Mt，露天礦單井產(chǎn)量從2002年的5.29 Mt增加到2019年的6.29 Mt，如圖10所示。

資料來源：波蘭國家礦山局

(2)波蘭硬煤一般采用井工開采，褐煤一般采用露天開采。2019年，波蘭煤炭產(chǎn)量1.12億t，其中生產(chǎn)中的井工煤礦20座，產(chǎn)量為61.62 Mt，占比55.04%；生產(chǎn)中的露天煤礦8座，產(chǎn)量為50.34 Mt，占比44.96%，如圖11所示。隨著波蘭煤炭工業(yè)的改革，虧損煤礦逐步關閉，特別是井工煤礦的開采深度不斷增加，災害治理難度逐步加大，而露天開采的成本優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，以生產(chǎn)1 GJ能量為單位計算，褐煤的開采成本是硬煤的1/4，是天然氣的1/7，因此，褐煤產(chǎn)量占比呈上升趨勢。

資料來源：波蘭國家礦山局。

(3)2002-2019年，井工礦產(chǎn)量從102.00 Mt/a降至61.62 Mt/a，下降了39.62%。經(jīng)過硬煤行業(yè)重組和清算虧損煤礦，煤礦數(shù)量不斷減少，生產(chǎn)礦井從42座減至20座，減少了52.38%。從業(yè)人數(shù)從13.6萬人降至7.5萬人，減少了44.79%，如圖12所示。

資料來源：波蘭國家礦山局

(4)2002-2018年，露天礦產(chǎn)量變化不大，產(chǎn)量基本穩(wěn)定在60 Mt/a左右，露天礦數(shù)量變化不大，生產(chǎn)礦井數(shù)量基本穩(wěn)定在11或12座(2002-2007年11座，2008-2015年12座，2016-2018年11座)，2018年清算了3座煤礦，2019年減至8座，露天礦產(chǎn)量降至50.34 Mt。隨著露天礦機械化水平不斷提高，在產(chǎn)量變化不大的情況下，從業(yè)人數(shù)從2.1萬人降至6 200人，減少了70.75%，如圖13所示。

資料來源：波蘭國家礦山局

6 煤炭消費

根據(jù)Enerdata統(tǒng)計數(shù)據(jù)，波蘭煤炭消費從1990年的184 Mt下降到2019年的113 Mt，減少了38.6%。世界煤炭消費1990年為4 666 Mt，2013年達到峰值，為7 991 Mt，此后整體呈下降趨勢，2019年為7 595 Mt，如圖14所示。

資料來源：Enerdata

1989-2019年，波蘭燃煤發(fā)電量占總發(fā)電量的74%以上，1990年燃煤發(fā)電量占比最高達96.14%，此后整體呈下降趨勢，2019年燃煤發(fā)電量占比為74.37%。根據(jù)BP世界能源統(tǒng)計，2019年波蘭煤炭消費量為65.2 Mtce，相比1989年下降了53.7%，如圖15所示。

資料來源：BP世界能源統(tǒng)計2019

7 煤炭進出口

1989-2010年，波蘭長期以煤炭出口為主，主要向德國、瑞典、瑞士、挪威等國出口。2018年，波蘭煤炭主要進口國包括俄羅斯、烏克蘭、白俄羅斯、德國、捷克和中國，煤炭主要出口國包括德國、捷克、奧地利、斯洛伐克、中國、意大利、印度、烏克蘭。根據(jù)波蘭國家能源統(tǒng)計年鑒，2018年波蘭煤炭進口19.52 Mt，煤炭出口5.20 Mt，如圖16所示。

資料來源：2004-2018年波蘭能源統(tǒng)計年鑒

8 安全生產(chǎn)與職業(yè)健康總體情況

通過對波蘭國家礦山局相關文獻資料的分析，得出以下結論。

(1)安全生產(chǎn)總體情況。根據(jù)波蘭國家礦山局統(tǒng)計數(shù)據(jù)，1999-2019年，波蘭煤礦安全生產(chǎn)狀況整體穩(wěn)定。2020年上半年煤礦共發(fā)生事故809起，死亡5人，其中井工礦發(fā)生事故784起，死亡3人，露天礦發(fā)生事故25起，死亡2人。但2002年波蘭發(fā)生一起煤塵爆炸事故，造成10人死亡，2006年和2009年分別發(fā)生一起瓦斯爆炸事故，造成23人和20人死亡，暴露出井工煤礦瓦斯災害嚴重等問題，國家礦山局將災害治理確定為近年來的重點工作。

為提升煤礦安全生產(chǎn)水平，波蘭全面提高煤炭行業(yè)的技術裝備水平，大幅提高從業(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)和工作技能，安全生產(chǎn)取得長足進步。煤礦事故死亡人數(shù)呈整體下降趨勢，由2002年的34人減至2019年的16人，下降52.94%，其中井工礦死亡人數(shù)從2002年的33人減至2019年的16人，而2002-2019年，露天礦僅2002、2011、2012、2013、2015年各死亡1人，其余年份未發(fā)生死亡事故，如圖17所示。

資料來源：波蘭國家礦山局

總體來說，波蘭煤炭工業(yè)經(jīng)過改革和整合重組，煤礦安全生產(chǎn)狀況保持穩(wěn)定。2002-2019年，除2002年和2009年井工礦百萬噸死亡率分別為0.32和0.45以外，這期間的其他年份均控制在0.30以下，2019年井工礦百萬噸死亡率為0.26。井工礦千人死亡率除2002年、2003年、2006年、2009年和2014年分別為0.24、0.21、0.22、0.30和0.20以外，其余年份均控制在0.20以下,2019年井工礦千人死亡率為0.15。煤礦百萬噸死亡率除2002年和2009年百萬噸死亡率分別為0.21和0.26以外，這期間的其他年份均控制在0.20以下，2019年煤礦百萬噸死亡率為0.14，如圖18所示。2006-2019年全國硬煤煤礦損失工作日基本穩(wěn)定在8萬-18萬d之間，如圖19所示。

資料來源：波蘭國家礦山局

資料來源：波蘭中央統(tǒng)計局

(2)煤礦主要災害。波蘭煤炭地質(zhì)賦存條件較差，礦井災害嚴重，隨著開采深度不斷增加，沖擊地壓以及瓦斯等災害疊加，增加了煤礦開采的難度。一是開采深度不斷增加，沖擊地壓災害嚴重。據(jù)不完全統(tǒng)計，1989年煤礦的平均開采深度510 m，2015年平均開采深度達1 050 m。根據(jù)不同地質(zhì)條件和開采情況，波蘭遠景煤炭資源主要在下西里西亞煤田1 600 m以深，上西里西亞煤田1 300～1 500 m以深和盧布林煤田1 250 m以深。二是瓦斯含量高，瓦斯涌出量大。根據(jù)波蘭國家礦山局的資料，波蘭井工礦瓦斯涌出量較大，2019年布德里克煤礦瓦斯絕對涌出量達249.58 m3/min，如圖20所示。2015-2019年，波蘭煤炭開采瓦斯絕對涌出量為12.9～14.5 m3/min，按同樣的方法折算，2015-2018年我國煤炭開采瓦斯相對涌出量為0.48～0.52 m3/t。

資料來源：波蘭國家礦山局

(3)職業(yè)病總體情況。根據(jù)對波蘭中央統(tǒng)計局礦山職業(yè)病相關文獻資料的分析，發(fā)現(xiàn)波蘭礦山特別是煤礦職業(yè)病的發(fā)生，不是因為缺乏職業(yè)病的知識，在很大程度上是由于采礦工作環(huán)境的特殊性造成的。波蘭煤礦從業(yè)人員面臨的危險較多，有瓦斯、火、沖擊地壓、水、煤塵、輻射等，隨著開采深度的不斷增加，耦合災害成為制約煤礦生產(chǎn)安全的重要因素之一。波蘭礦山主要的職業(yè)病包括矽肺病、職業(yè)性聽力受損、振動綜合癥、支氣管炎等，2001年以前以職業(yè)性聽力受損占比最高，隨著機械設備更新和除噪技術的應用，煤礦職業(yè)性聽力受損病例從1998年的1 601例降至2019年的4例，減少99.75%。矽肺病一直是波蘭礦山的頑疾，2001年以來矽肺病在職業(yè)病病例中占比最高，隨著煤礦推行降塵工藝，加強對矽肺病病例的救治，煤礦職業(yè)病病例從1998年的516例，降至2019年的221例，減少57.17%，如圖21和22所示。

資料來源：波蘭國家礦山局

資料來源：波蘭國家礦山局

9 煤礦區(qū)環(huán)境治理

波蘭《地質(zhì)與采礦法》規(guī)定，煤礦進行采礦活動后，應采取必要的環(huán)境保護和土地復墾措施。《農(nóng)業(yè)用地和森林保護法》規(guī)定，造成土地效用價值損失或縮減的必須自費進行復墾，在工業(yè)活動的所有階段，都應規(guī)劃、設計并實施復墾和土地利用，土地復墾應在土地完全廢棄、部分廢棄或工業(yè)活動規(guī)定的時間內(nèi)進行，且在工業(yè)活動終止后5年內(nèi)結束。

針對露天礦采后造成的環(huán)境污染，波蘭采取區(qū)域復墾和恢復植被的方式進行治理，治理工程包括種植樹木和采后土地恢復農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等。波蘭的露天礦大部分都采用種植樹木的模式，開采結束后，將礦區(qū)水體連接起來，建立如滑雪、室內(nèi)滑冰、海灘摩托艇等娛樂休閑設施，在復墾的土地上亦或是利用原地面建筑物建造商業(yè)購物中心以及礦山機械博物館。

10 中波煤炭貿(mào)易和技術合作

新絲綢之路作為連接中國和歐洲的橋梁紐帶，帶動了波蘭和中國之間的貿(mào)易交往。2013-2017年，波蘭鐵路運輸中波貿(mào)易貨物的運輸量和周轉(zhuǎn)量分別增加了1.63倍和1.69倍，為增進中波關系發(fā)展奠定了基礎。從中國進口煤炭已經(jīng)成為波蘭發(fā)展電力、保障經(jīng)濟發(fā)展的重要選擇。

中國和波蘭在沖擊地壓防治科學研究和技術裝備方面有長期合作基礎。早在20世紀80年代煤科總院開采所和波蘭采礦自動化研究院就開展了煤巖沖擊傾向性方面的合作研究，成果顯著，其中包括李玉生提出沖擊地壓“三準則”機理，章夢濤提出變形系統(tǒng)失穩(wěn)理論，張萬斌等在德國和波蘭學者研究的基礎上進一步完善的沖擊傾向性理論，并提出符合我國煤礦特點的沖擊傾向性指標[1]。隨著煤礦開采深度加大，沖擊地壓災害成為制約中國和波蘭煤礦安全發(fā)展亟待研究和解決的問題。根據(jù)2021年1月國家礦山安全監(jiān)察局綜合司印發(fā)的《沖擊地壓礦井安全論證及專項監(jiān)管監(jiān)察情況分析報告》，我國共有沖擊地壓礦井138處(含2處按沖擊地壓礦井管理的礦井)，分布在山東、陜西、內(nèi)蒙古、黑龍江、甘肅、遼寧、新疆、江蘇、山西、吉林、河南、河北、江西等13個省(區(qū))。

波蘭、德國、蘇聯(lián)為早期提出強度理論、剛度理論、能量理論和沖擊傾向性理論的國家，且波蘭在沖擊地壓監(jiān)測方面技術水平較高，開發(fā)了一系列微震監(jiān)測工具。1982年，我國從波蘭引進SAK地音監(jiān)測系統(tǒng)和SYLOK微震監(jiān)測系統(tǒng)，并逐步國產(chǎn)化，成功研發(fā)了DJ-1地音監(jiān)測系統(tǒng)和WJD-1微震監(jiān)測系統(tǒng)。2004年新汶礦業(yè)集團引入波蘭的ARAMIS微震監(jiān)測系統(tǒng)用于煤礦沖擊地壓的監(jiān)測實踐，加之后期引進的ARES地音監(jiān)測系統(tǒng)，有效推動了我國沖擊地壓技術的基礎研究和裝備的研發(fā)應用，截至2018年12月，我國90%以上的沖擊地壓礦井都裝備了微震監(jiān)測系統(tǒng)和采動應力檢測系統(tǒng)或應力在線監(jiān)測系統(tǒng)。

11 中波煤炭工業(yè)未來合作建議

未來，結合波蘭煤炭工業(yè)特點和我國煤炭發(fā)展所處的階段，為推動我國煤炭高質(zhì)量發(fā)展提出以下建議。

(1)建議通過優(yōu)化鐵路專線網(wǎng)絡，形成適合我國特色的運煤體系。對于中短途煤炭運輸，我國面臨鐵路網(wǎng)絡不夠完善的困境，同時造成公路搶抓煤炭運量、擠壓鐵路煤炭運量的現(xiàn)象，而如果壓減公路運輸將會影響整體煤炭的有效供給。因此，為保護生態(tài)環(huán)境和降低實體經(jīng)濟的物流成本，應當參考波蘭以鐵路運輸為主的模式，建議出臺煤炭運輸方式“公轉(zhuǎn)鐵”政策，給鐵路運輸以政策保護和支持，大力增加鐵路煤炭運輸量。在現(xiàn)有鐵路運煤網(wǎng)絡的基礎上，進一步優(yōu)化完善鐵路運煤專線，提高煤炭鐵路運輸?shù)男?，充分發(fā)揮鐵路運輸專線的作用，形成鐵路運輸為主的高效運煤體系。

(2)建議參考波蘭對露天礦進行分步治理的綠色行動方式，形成分步驟實施、分階段治理的綠色發(fā)展體系。首先，開采過程中在露天礦周邊種植樹木，采后礦坑用附近露天礦剝離的礦石來填埋；其次，關礦后可將礦區(qū)水體連接起來，建設滑雪、室內(nèi)滑冰、海灘摩托艇等娛樂休閑設施，或用于農(nóng)業(yè)灌溉；而廢棄礦山的機械設備可用來建設礦山博物館或開發(fā)娛樂項目，通過景觀吸引周邊游客，改善民眾對煤礦的認知。

(3)未來在電廠升級以及瓦斯治理方面將是中波合作的重點方向，我國在燃煤電廠升級、超低排放燃煤電廠以及瓦斯治理方面有著巨大優(yōu)勢，可以參考我國同東盟國家的合作模式，建議未來以基礎設施建設、電廠升級改造以及瓦斯綜合治理和利用技術為基礎，向波蘭輸出我國燃煤電廠設備和瓦斯綜合治理與利用技術。

(4)建議參考波蘭采礦研究總院和我國相關研究機構合作的模式，強化煤礦沖擊地壓監(jiān)測合作，特別是應注重微震技術的研究，通過引進波蘭基礎研究的成果，推進這些技術成果在我國的應用。隨著我國未來開采深度不斷增加，沖擊地壓風險不斷升高，有必要結合我國的煤層地質(zhì)條件，深入研究微震技術原理，加強相關技術的推廣應用，建立適合我國煤層地質(zhì)特性的微震監(jiān)測技術和監(jiān)測系統(tǒng)。

(5)在煤礦安全培訓方面，應加強中波兩國在瓦斯抽采、監(jiān)控系統(tǒng)升級等煤礦安全培訓方面的多層次、多角度合作。可以通過科技交流，依托“一帶一路”平臺，打造更廣、更深層次領域的煤礦安全方面的科技合作，推動兩國新時代煤炭工業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，開創(chuàng)中波煤炭合作的新局面。