煤炭工业绿色发展研究

1煤炭工业绿色发展的必要性

1．1河南省煤炭资源的开发利用现状。根据2015年河南统计年鉴:2014年河南省的能源生产总量为11796万t标准煤，其中原煤的占比为89.8%，石油为5.7%，天然气为0.6%，水电为3.9%;而2014年河南省的能源消耗总量为22890万t标准煤，其中原煤的占比为77.7%，石油为12.6%，天然气为4.5%，水电为5.3%．即使是2014年以前原煤生产和消费占比最低的不同年份也分别达到了78.6%和77.1%［7］．由以上数据可以看出河南省以煤为主的能源生产和消费结构近期很难改变。但煤炭工业在为河南经济做出重大贡献的同时，也带来了生态环境的严重破坏。1．2河南煤炭工业绿色发展的必要性。1．2．1资源与环境的压力。2014年河南省的煤炭资源保有储量为303.11亿t［7］。但是由于河南省人口众多，人均的煤炭资源拥有量却远低于全国平均水平，且一些老矿区的资源面临着枯竭的境地［8］。另一方面，虽然煤炭地质勘探工作取得了长足的发展，但是这些新的资源储量的发现大多埋藏较深，开采起来难度相对较大。按照近年来煤炭资源的开采强度，河南省的煤炭资源总体上仍然是处于趋紧的状况。而煤炭富集地区往往环境承载能力低，这些地区水土流失十分严重，泥石流、滑坡等地质灾害频繁，植被覆盖率低，生态环境十分脆弱。河南省煤炭开采对生态环境的影响表现在:一是地表、地下水系遭到破坏，加剧了水资源的匮乏。煤矿开采每年排出大量的矿井水;采煤区域地下水位的不断下降，造成部分地区人畜饮水困难，水利工程破坏，农业生产受到严重影响。二是区域地形、地貌和植被生长受到影响。因采煤沉陷需要搬迁的村庄越来越多，已经严重影响煤矿经济效益和区域经济的发展。三是大气污染严重。煤矿每年排放出大量的瓦斯和煤炭在燃烧过程中排放的有毒气体，以及部分煤矸石自燃造成了严重的大气污染。1．2．2可持续发展的压力。总体上来看，河南省煤炭企业产品结构还比较单一，初级产品比重较大，商品化程度低。很多煤炭企业以原煤开采为主，大量煤炭没有经过加工而被直接燃烧，煤炭利用效率低。与煤炭开采环节相比，煤炭深加工和洁净煤技术发展缓慢。很多企业没有形成自己的产业链，产业结构单一，过度依赖煤炭初级产品，企业效益受市场波动影响大，自身抵御市场风险的能力差。当前煤炭企业的生存和发展主要还是依赖于煤炭资源的初级开发利用。我国的能源资源的赋存状况，决定了在很长的一段时期内都离不开煤炭。为此煤炭工业仍然是国家必须要发展的行业。但是在当今资源和环境成为强制性约束的情况下，煤炭工业的发展既要考虑经济效益也要考虑生态环境的承载力，这就为河南煤炭工业的可持续发展带来了非常大的压力。1．2．3产业转型升级的压力。相对于其他行业或产业，煤炭工业的转型升级面临着更大的压力。首先是煤炭行业的资源开发特性，需要众多的固定设施和大型设备的建设和购置安装，而为此投入的大量资金极难变现使得产业转型比较困难;其次是以往单一的煤炭开发模式，对其他相关行业的经验积累不足，转型比较困难;三是从业人员的整体科学文化素质相对较低，掌握新的岗位技能面临着困难。但无论如何煤炭工业要走绿色发展的道路，必须响应国家的号召坚定不移地推进煤炭工业的产业转型升级。结合目前的实际，河南省煤炭工业的转型升级必须基于绿色发展的理念循序渐进，扎实推进。1．3煤炭工业绿色发展的内涵。在煤炭资源储量趋紧、生态环境不断恶化、可持续发展压力加大以及国家产业转型升级迫切要求的形势下，煤炭工业不能再走那种“高污染、高消耗、浪费严重、不可持续”的“黑色”发展道路。因此，从长远来看煤炭工业走绿色发展的道路是必然的。结合煤炭工业的实际，可以认为煤炭工业的绿色发展是在资源和环境的约束下，基于煤炭开发的生命周期全面地做好煤炭资源的开发利用规划，研究并利用保护生态环境、提高资源利用效率、安全的开采新技术，延长并构建资源循环梯级利用，发展经济效益好的产业链，并在相应法规制度的保障下在全社会形成绿色能源消费的良好氛围，促进经济、社会的良性可持续发展。煤炭工业实现绿色发展首先是转变思路;其次是全面地做好发展规划，这涉及各个层面的内容;然后是绿色发展的技术方面要有突破，这也是至关重要的内容;还有就是煤炭工业的产业链一定要拉长，最后就是要有相应的制度保障以及在全社会形成使用绿色洁净能源的良好氛围和环境。

2煤炭工业绿色发展的规划

2．1资源开发利用规划。煤炭资源的开发利用周期长，涉及的环节多，且由于不同的地质条件、开采工艺方法等使得煤炭资源开发利用的效率不十分理想。而在当前煤炭资源趋紧的形势下，针对不同地区的地质特点以及资源储量在煤炭开发的整个生命周期中统筹做好资源的开发利用规划。具体来说，就是因地制宜制定好不同阶段的煤炭开发利用规划，同时做好环境保护、生态补偿等各方面的工作。可以从3个方面进行入手:一是规划好煤炭资源开发利用及其开采效率;二是规划好煤炭资源开发利用的强度;三是规划好煤炭资源枯竭阶段的退出机制。2．2技术创新规划。煤炭工业要实现绿色发展，必须以技术创新为依据，制定煤炭工业绿色发展的技术创新规划。从煤炭工业绿色发展技术创新的层次看包括末端治理创新、绿色工业创新和绿色产品创新［9］。具体包括减沉开采技术、煤与瓦斯共采(协调开采)技术、矸石减排技术、保水开采以及煤炭地下气化等技术。随着煤炭资源的开采深度的加大，会面临着许多前所未有的问题，即使原有的技术也要探索其在新环境中的适用性。2．2．1减沉开采技术。地质条件的特点决定了河南省的煤炭资源开采主要以井工开采为主。煤炭地下开采均会不同程度地对地面造成沉陷。如煤炭开采矿区处在平原则会造成农田、道路、建筑物等多方面的损害，对生产生活影响较大。为此，需要进一步研究和发展地表沉陷的减轻技术，如条带开采技术、充填开采、高水材料开采等开采技术方法。其中，从技术原理上看，根据相关的研究可着重从主关键层对地表移动过程起控制方面进行利用，因为主关键层的破断将会导致地表快速下沉［10］。2．2．2煤与瓦斯共采(协调开采)技术。从总体情况来看，河南省的煤田地质条件不够乐观，现正在运营的煤矿有许多是高瓦斯矿井甚至是“双突”矿井。瓦斯对煤矿来说是一把双刃剑，既可能对煤矿的安全造成巨大的麻烦，同时如果能妥善地加以利用，那么也可以带来可观的经济效益。为此，研究并开发煤与瓦斯共采技术是非常必要的。该技术的核心是要协调瓦斯与煤层开采的赋存与空间顺序以及相应的开采时机。2．2．3矸石减排技术。矸石是煤炭开采过程中的附属物。传统的开采方式，是将包括矸石在内的煤炭从井下运出地面，然后再经过分拣、筛选，而后煤矸石运往矸石山进行堆放，这不仅耗费人力、能源，而且煤矸石的堆存占用大量土地，还对周围的环境、地貌以及景观等造成较大的影响。为此研究并使用矸石的少排或不排的技术是非常关键的。具体实施起来可以是井下更多地以煤巷代替岩巷，或者是矸石在井下经过处理后直接作为充填材料应用到采空区。而对于地面上洗选出的矸石则进行循环利用如可进行矸石发电或者制作矸石砖等。2．2．4保水开采。河南省井工开采需要大量的抽排地下水以确保煤矿开采工作环境的安全。但是长期大量地抽取地下水会使得地下水位下降，煤炭资源的开采活动不仅使地下水受到污染，水质变差，而且使得水资源面临枯竭，导致当地的生产及生活用水都会十分困难。为此，需要根据相应的地质条件，研究采用保水开采的新技术，尽量地使得煤矿区域的地下水得到保护。2．2．5煤炭地下气化。煤田地下气化适用于埋藏较深、煤质较差，采用传统井工开采经济效益不好，经过一定时期开发过后遗留的边角煤、煤层较薄的资源等具有较好的安全性和经济型。河南省在煤炭地下气化方面必须统筹规划，由具有实力的煤炭企业集团召集相关的科技人员选择适宜煤炭地下气化的开采区域进行试验、试生产，同时要配套建设煤炭地下气化所需要的设施设备，以便很好地加以利用。2．3产业链模式规划。河南省煤炭工业的绿色发展必须做好产业链的模式规划。即要根据各个煤炭矿区的实际，因地制宜地做好产业链模式的规划以尽量延长煤炭的产业链，使得煤炭资源实现梯级的利用、增加附加值。在做产业链模式规划时，除了要遵循循环经济的原理外，还必须充分考虑整体的规划。这不仅是节约资源的需要也是应对市场波动规避风险的需要。就河南省的实际来说，可以从纵向、横向以及复合的产业链模式进行规划。产业链纵向规划是在煤炭资源开发的基础上，发展下游加工业，深度加工和利用煤炭资源，建立煤化工、焦化、电力等相关产业集群。产业链的横向规划则主要是对相关资源产业的销售及相关服务产业的延伸，这种延伸是在开发现有的生产过程和产品以外的其他产业，实质是煤炭企业进行产业、价值链的同步升级。而复合式产业链规划是将煤炭产业与非煤产业置于同等重要的地位协调发展。一般来说，煤炭产业发展的初期往往表现为纵向发展，此后随着煤炭产业的深化，新兴的产业开始逐渐发展，此时产业链延伸表现为横向式，并开始建立了不依赖煤炭资源的新产业［11］。2．4生态环境损失及补偿规划。煤炭工业的绿色发展是首先考虑资源和环境的约束，基于这样的前提毫无疑问煤炭工业会对生态环境的保护更加有力。但无论如何其势必还会对生态环境造成较大的影响，为此，还必须考虑生态环境的损失及补偿规划。这里的生态环境损失及补偿规划是在煤炭资源开发规划的初期就必须做的事情，要贯穿煤炭资源开发利用的整个生命周期。

3煤炭工业绿色发展的保障措施

3．1财税制度。煤炭工业的绿色发展必须要有相应的财政制度保障。一方面煤炭工业的发展是需要大量投资的行业，无论是煤炭的开发勘探、施工设计，还是生产过程中的设施设备的购置、建设和安装维护，以及对安全灾害的防治都需要大量的资金投入;二是煤炭资源的开发利用还需要缴纳各种税费，支付大量从业人员的工资。在经济形势整体良好的情况下，煤炭行业的资金比较充足，获得资金的渠道畅通。但在经济形势颓废的情况下，对煤炭行业发展的影响就比较大。制定有利于煤炭工业绿色发展的财税制度，就是要从煤炭行业的实际出发，从有利于资源的高效利用，有益于生态环境的良性发展出发，制定相应的财税制度，对于符合该条件的企业予以重点扶持，否则予以限制、淘汰。3．2生态环境补偿制度。随着国家、社会对生态环境的愈发重视，无论是国家层面还是地方层面都相应地出台了矿山开采生态环境补偿方面的制度措施。但是这些制度措施对于煤炭工业的绿色发展来说还有一定的差距。为此，应该基于煤炭工业的实际，认真分析原有生态环境补偿制度的内容，对好的制度措施予以保留，而对那些明显偏离实际或者不能有效地确保生态环境补偿的条款予以更改，重点是做好落实工作。3．3产业升级政策。煤炭工业的产业升级是其绿色发展的关键。产业升级包括产业结构改善、产业素质与效率的提高［12］。在绿色发展的模式下，煤炭工业的产业升级必须在循环经济、低碳经济以及生态经济理论的指导下进行。循环经济重点解决的是物质利用的最大化，废物排放的最小化;低碳经济考虑的是用能方式的转变;而生态经济则重点考虑的是对生态环境的影响最小，三者之间是相辅相成的。为此，煤炭工业的产业升级政策主要从以下方面的促进作用进行制定:一是，在产业结构的调整方面必须遵循经济效益好、资源消耗少、环境污染小的可持续发展原则，通过高技术产业化等有效途径，提高经济增长的质量和效益，建立起有利于经济社会可持续发展的产业结构。具体来说就是结合各个煤炭开发单位的实际，鼓励采用先进的技术，延伸煤炭工业的产业链提升产品的附加值。二是，促进煤炭工业自身产业用能方式的节约，减少碳排放量实现其由高能耗高污染转向低能耗低污染、从粗放型转向集约型的发展。这既是保护生态环境的需要，也是降低成本的关键。煤炭工业在自身的生产过程中在提高用能效率的同时，生产的过程也严格按照清洁生产等方面的相关要求施行。煤炭企业自身用能效率的提高无疑是降低成本的关键环节，同时进行清洁生产，减少对环境的危害，不仅利于企业职工的身心健康，而且还有利于塑造企业良好的自身形象。三是，在产业结构的转型升级的过程中特别注意淘汰和关闭浪费资源、污染环境的落后工艺和设备;用清洁生产技术改造能耗高、污染重的传统产业;改善传统产业结构，优先扶持节能、低耗、无污染的高新技术产业的发展，同时加强对传统产业的技术改造，推进节能型工厂的建设。3．4消费模式转变制度。煤炭工业的绿色发展很重要的一个方面就是给消费者提供干净、洁净的能源产品。换句话说，就是要在全社会兴起煤炭产品的消费模式的转变，并为此制定强有力的保障制度。首先，国家层面上应该出台相应的法规制度，以作为各地消费模式转变的根本性依据。其次，从各地省级政府来看，应该结合本地的实际制定相应的措施，以确保消费模式的转变。最后，在各地市级层次方面，尤其是用煤或产煤的地市做好措施的落实。只有国家和地方上下共同努力，营造倡导和使用绿色洁净能源产品的良好氛围，并以此来倒逼煤炭企业狠下工夫，努力生产清洁能源，才能确保煤炭工业的绿色发展。

4结语

河南省是煤炭的生产和消费大省，煤炭在一次能源的生产和消费的比重在很长时间内仍将占主导地位。煤炭开发利用不可避免地会对生态环境造成污染和破坏。在当前资源储量趋紧，生态环境形势恶化的形势下，煤炭工业决不允许再走以前那种“高污染、高消耗、破坏严重”的老路，而是要走绿色发展的道路。河南省煤炭工业的绿色发展就是要形成资源有序、节约开发，生态环境损害最低的情况下适度开发的良性发展格局。

作者:马金山 单位:河南理工大学

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