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安全高效绿色井工矿评价指标体系探讨

2021-12-26

中国金属通报 2021年16期
关键词:矿层矿井指标体系

王 平

(河南能源新疆公司榆树岭煤矿,河南 义马 472300)

在我国,井工矿的整体能源产量占矿山开采总量的90%以上,是矿山开采行业的中坚力量,但在绿色矿山建设中,井工矿仍处于边缘位置,因此,随着绿色矿山理念的大面积推广,加大井工矿所占比重已是势在必行,由此可见,绿色矿山建立科学合理的井工矿绿色评价指标体系研究具有重要的意义。

1 绿色矿山理论概述

绿色矿山是一种在矿山勘探、开采设计、矿山开发等资源开发项目的全生命周期中应用的环保生产理念,这一概念强调对环境的最小影响、资源的高效利用、经济上的可持续发展,表达了尊重自然环境,重视矿产资源,维护矿区周边景观生态的绿色生态理念。绿色矿山展示了矿企在矿产资源开采能力水平和可持续发展方面的平衡能力,它着力于科学、低耗和高效合理开发利用矿产资源。

绿色矿山需建立完整的组织机构和组织生产体系,同时遵照绿色生态理念科学高效地开发利用矿产资源,实现环境保护与经营理念的完美融合;兼顾自然生态与环境保护的双向要求,始终以环保为方针,构建完整的生产系统,控制工业三废排放,最大限度降低对环境的影响,同时对已破坏的生态环境制定有效的恢复方案;在矿山运营的全生命周期内推行完全“绿化”,降低各类环境问题的出现概率;稳步提高经济投入,引入新技术寻求新的经济增长点,快速推进产业更替和更新,帮助矿山项目实现新生;研究矿山闭坑后的生态恢复与复垦技术,合理确定土地复垦和生态重建措施,达到生态环境的最小扰动。环境保护是搞好绿色矿山建设,协调资源开采与生态保护的前提[1]。

在绿色矿山项目中通常涵盖以下几方面内容:第一是矿产资源调研流程,深入勘察矿山环境是推动矿山经济可持续发展的基础;第二是环境破坏评价调研,结合构建矿山环境评价指标体系与技术标准科学评判开采项目对目标区域的生态、土壤、大气、水文等环境因素的影响评价,并由此构建绿色矿山建设规划;第三是调整生产工艺流程,结合技术创新,调整工艺流程,尽可能采用低品位矿,推动矿产资源的高效利用、避免大面积开采形成废物对环境不可逆损伤;第四是环境恢复治理环节,加大环境治理投入,缓解矿山开采后出现的各种地质危害,做好塌陷土地修复工作,将绿色矿山理念落到实处;第五是在矿山开采过程中,做好资源的转化,培育新的经济增长点,当矿山闭坑后形成新的产业,达到矿山经济的可持续发展[2]。

2 落实安全高效绿色井工矿的意义

我国井工矿评价现已经历高产高效矿井、安全高效矿井等两阶段改革。在上世纪九十年代年,我国在深入研究了西方矿业大国能源生产技术的主要内容后,提出高产高效矿井的概念,且于1994年7月颁布了《建设高产高效矿井暂行管理办法》。

随着国内矿产资源管理体制进入改革期后,2007年,结合国家安全生产监管总局的相应提议,为深度改革能源开采行业基础运营理念,稳步提高矿山安全生产水平,综合安全、经济、信息化改革等多方面要素进行优化,将高产高效矿井调整为安全高效矿井。安全高效矿井主要指代借助现代高新技术对传统采矿方案的调整优化,引进新的采矿工艺和开采装备,搭配使用高精度控制监测设施以及科学有效的管理技术及方法,使得开采项目的整体矿井产量和效率大幅超出同类矿井产量规模的矿井。

安全高效矿井的核心要素为“三高四好”,三高是指整体产量高、工作效率高、资源回收率高;四好指安全性好、开采环境好、整体收益好、后续恢复好。近几年来,矿山开采对周边地区环境、生态系统造成的破坏越发严重,为进一步平衡矿产资源开发与环境可持续发展,有多位专家学者提出了实现矿产资源绿色开采的理念。

矿山绿色开采及其附属相关技术的核心理念是基于环境及资源的可持续发展角度对矿山、水、土地等一切重要资源的正确认识而产生;基本理念是从开采的角度避免或降低矿产资源开发对环境和其他资源造成的不可逆损伤;基本目标是在兼顾社会环境效益的同时最大化矿山开采的经济效益。深入研究安全高效矿井及绿色开采的核心理念与理论后,安全、高效、绿色井工矿的主要意义可以简要叙述在充分考虑矿区环境容量的前提下,统筹考虑经济效益、环境效益和社会效益,采用先进适用的井工开采技术,最大限度的采出能源[3]。

3 安全高效绿色井工矿评价指标体系的构建

安全高效绿色井工矿评价指标体系是一项系统评价井工矿安全高效绿色开采是否符合相关标准,其在复杂系统的评价过程中展现出较好适用性。

3.1 指标体系建立的标准

指标体系的构建是以系统性指标、动态性指标、完整性原则、操控性指标和特异性性指标为基础,同时需满足下标准:①先进性标准。所选指标必需精确反馈出企业在井工矿方面的技术理念的先进程度,并包含部分发达矿业国家、矿业行业相关标准和规定,同时应具备的前瞻性特点。②科学性标准。结合井工矿的特点,应综合地区因素、项目类目、生产规划、资源储量、技术条件、整体规划等因素的影响。③客观性标准。必需结合国家和行业相关的基本规章制度、法律条款为基础,以国内重点地区井工矿实际产量为客观依据。④可比性标准。构建安全高效绿色井工矿评价指标体系的主要原因是为方便对国内外井工矿的具体技术标准进行详细比较,以此评价井工矿安全高效绿色开采水平,仅明确各项技术差距,因此,指标的选取应符合可比标准,以便于进行对比、评价。

3.2 指标选取的主要方式

评价指标是完善安全高效绿色井工矿评价的关键部分,结合对实际需求的研究发现,指标选取的主要方式多采用专家调查法、头脑风暴法、文献整理法等。

(1)根据实际需求进行研究。深入了解安全高效绿色的基本理念,结合国内井工矿的实际换进,遵守《煤炭工业发展“十二五”规划》规划预期发挥在那目标、关键任务及保障条款,合理规划设置影响井工矿安全高效绿色开采的相关指标。

(2)政策法律规定分析。详细整理和分析能源开采行业、地方井工矿、矿产资源开采政策、法规、标准、条款,累及采集和研究井工矿政策、条款、标准、规范共计36项。

(3)相关影响因素研究。由于井工矿开发项目的影响因素繁杂,为实现指标规划的科学性、合理性,在收集整理相关专家反馈的基础上,统计分析了影响井工矿安全高效绿色开采核心因素,并对相关的重要影响因素进行了分类和界定,并分别反映在具体的指标中[4]。

4 安全高效绿色井工矿评价指标体系

4.1 主要影响因素研究

横向对比其他工业项目,井工矿由于受规划、地质环境、开采技术、开采矿种、开采方案等因素限制和影响,导致矿产资源开采项目存在一定的不确定性。为科学评价井工矿的各项技术条件的具体水平,并维持评价标准的统一,因此需对主要影响因素重新界定。

(1)开采矿种。这一指标是直接关系到回采率高低的核心指标,结合文件标准规定,业内将开采矿种统一划分。

(2)开采地质环境。根据井(矿)田构造地质环境、水文地质环境、瓦斯储藏情况、矿层稳定性、顶底板结构稳定性、冲击倾向性等信息,将地质环境划分为简单、中等、复杂和极复杂等多种类别。

(3)生产规模。结合矿井设计规范,可井工矿生产规模详细规划为特大型、大型、中型、小型四类。

(4)矿层厚度。结合开采规程内容要求,遵照矿层平均厚度,统一将矿层分为薄矿层、中厚矿层、厚矿层和特厚矿层。

4.2 安全高效绿色井工矿评价指标体系

4.2.1 指标体系框架

结合对现行的清洁生产评价标准体系、可持续发展标准体系、循环经济标准体系的概括分析与深入研究发现,为满足安全高效绿色井工矿各项条件需求及规定,本文拟定规划的安全高效绿色井工矿评价指标体系分为目标层(A)、准则层(B)、指标层(C)三层结构,共包含22个具体评价指标,如表1所示。

表1 安全高效绿色井工矿评价指标体系框架

4.2.2 主要指标影响因素分类

为提高实现评价的整体精度,结合目标区域的地质环境、开采矿种、矿层情况等影响因素差异问题,对井工矿安全高效绿色开采水平评价标准也需进行对应划分,以此在类似标准下进行评价。安全高效绿色井工矿指标体系部分指标时通常受到单个因素影响,而少数指标则可能受到多个因素共同作用。就现阶段安全指标及少数环保节能评价指标,现阶段国家与行业对井工矿的相关标准规定并未进行区分与调整,各项评价指标存在重叠部分。

受矿山周边地质环境影响的评价指标为全员效率、万吨开采速率、工作面产能、采掘综合机械化程度、矿井水综合利用率。其中,工作效率、万吨开采速率、工作面产能、采掘综合机械化程度指标评价标准值的浮动情况与地质环境的复杂程度成反比。每吨原矿功耗、每吨原矿整体能耗、每吨原矿水耗指标评价标准值高低与地质条件复杂程度成正比。

受开采规模影响的评价指标有工作效率、万吨掘进率、排矸场占地面积、单位产品综合能耗。其中,全员效率、万吨掘进率的指标评价标准值高低与生产规模大小成正相关。受瓦斯等级影响的评价指标有工作面生产能力、万吨掘进率,上述两个评价指标评价标准值大小与瓦斯等级高低成反相关。

5 结论

安全高效绿色井工矿是改善现阶段矿产资源开采污染问题的关键,在各个生产阶段对井工矿的评价,在总结“高产高效矿井”、“安全高效矿井”和“绿色开采”基本概念和内涵的基础上,本文就安全高效绿色井工矿的基本意义进行阐述,并针对多种不同用工环境下拟定了安全高效绿色井工矿评价指标体系,进而实现为安全高效绿色井工矿评价提供了基础,同时对矿企实施安全高效绿色开采具有一定的指导意义。

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