煤炭企业循环经济发展模式浅析

代鸿顺

(淮南职业技术学院, 安徽淮南 232001)

煤炭企业循环经济发展模式浅析

代鸿顺

(淮南职业技术学院, 安徽淮南 232001)

由于煤炭企业发展面临开采难度大、安全风险高、资源利用率低,生态环境问题突出及业内外竞争更加激烈等影响其持续发展的严峻问题,迫使煤炭企业反思其原有发展模式,寻找有效的发展模式;而通过实施下列循环经济模式:绿色开采模式、清洁生产模式、沉陷区治理模式、煤层气综合循环利用发展模式,可以保持煤炭企业一定程度上的持续发展。

循环经济模式; 发展; 煤炭企业

一 煤炭企业发展面临的严峻问题

1 煤炭开采难度不断加大,安全风险逐渐提高

煤炭企业所属的矿井,从总体上可分为新区和老区两种。新区矿井计算标高比老区低,大多在-900 m以下,基本属于深部矿井,普遍存在高地压、高地温的不利影响,有的矿井还受到高瓦斯的严重影响。同时,深部煤层开采受到更为严重的矿山压力动力显现、煤与瓦斯突出、高地温的威胁,地压、地热灾害严重,而且在高地压、高地温状态下,开采煤炭的技术尚没有完全成熟,许多问题还在探索之中,出现安全事故的风险必然高于在浅井开采。

2 矿井采煤量逐年降低,采煤成本逐年提高

煤炭企业新区矿井的煤炭开采,目前均采取前进式开采方式和机械化作业方式采煤。前进式开采方式与后退式开采方式相比,其特点是:矿井建设周期短,且投产后,采煤初期采煤速度快,采煤成本低。这是一种短期见效快的开采方式。但是,在这种开采方式下,采煤量与开采时间呈现反向关系,即矿井随开采时间的推移采煤量降低。同时,采煤难度不断加大,采煤成本逐渐提高,这种开采方式难以使煤炭企业实现可持续发展。而机械化作业采煤与普通采煤相比,机械化作业采煤能力大,采煤速度快,但资源投入量大、出矸率高、回采率低,煤炭资源浪费大,这都给煤炭企业未来发展带来不利影响。

3 资源综合利用率低,生态环境问题突出

目前我国煤矸石积存量在35亿t以上,且以每年1.7亿t的数量外排,矿井水每年排放量约45亿t左右,煤层气排放量约在150亿m3。如此巨大的煤炭共生、伴生物的直接排放,既占用土地,造成土地浪费,又严重污染水体和空气,致使环境难以承受。与此同时,沉陷区治理缓慢,全国采煤沉陷土地累计治理率仅为3%左右,这不仅造成土地流失,而且还造成沉陷区内大量建筑损坏及农民失地,既给企业带来巨额经济赔偿负担,又给社会造成不安定因素,也使生态环境问题凸现,同时还导致城市基础设施被破坏,大量村庄被迫搬迁等众多社会及环境问题,扰乱了部分市民的生活秩序,极大地降低了市民、矿区职工、村民的生活质量,引发多种社会矛盾。

4 业内竞争更加剧烈

国内煤炭企业之间的竞争状况,是由煤炭资源拥有量、煤质及其品种、煤炭开采条件、运输条件、煤炭价格等因素决定的。地处华东地区的煤炭企业,煤质相对处于优势,但由于受煤炭开采条件和开采方式的限制,其开采成本高,从而使其在煤炭价格上处于竞争劣势。同时由于我国铁路建设相对滞后,导致在煤炭价格上处于优势地位的山西省及内蒙古的煤炭企业却无法占领华东煤炭市场。然而,劣势会随着国家铁路建设的步伐加快而更加凸现,所以,地处华东地区的煤炭企业在业内竞争从较长时期看,将处于相对劣势,而山西省及内蒙古的煤炭企业未来将处于优势地位。同时,预计到2012年全国煤炭生产能力将达到40亿t,预计需求只有36亿t,产能过剩4亿t左右。显然,未来的煤炭企业间的市场竞争将会更加激烈,这还没有考虑国际煤炭市场的供给。与此同时,煤炭资源与水资源逆向分布、煤炭生产与消费逆向布局的矛盾也更加突出。

5 业外替代品威胁不断增强

虽然煤炭在我国一次能源结构中占70%左右,但由于我国目前正处于大力开发新型能源阶段,风电、水电和核电将快步发展,预计到2015年,中国将在金沙江、大渡河、雅砻江、澜沧江、乌江、黄河上游开发多个梯级水电站,约150台70万kW的巨型水轮发电机将投产发电。另据《中国可再生能源中长期发展规划》,到2020年,全国水电装机容量将达到3万亿kW,核电装机容量达到电力总装机容量的5%,那时核电实现总装机容量要超过7 000万kW。同时,我国规划在内蒙、甘肃、河北、吉林、新疆、江苏沿海省区建设七个千万kW级风电基地。致使煤炭替代品对煤炭产生巨大威胁。由于我国80%以上的煤炭是动力煤,其中约有1/3以上的动力煤用于发电。随着电力结构的变化,风电、水电、核电将有较大幅度的提高,煤炭企业面临的煤炭市场也会缩小或萎缩,经营风险逐步增大。

二 煤炭企业循环经济发展模式分析

(一) 绿色开采模式

绿色开采模式是一种要求从源头上改进矿井设计、开发新型开采技术,减少投入、减少资源浪费,把煤炭及其共、伴生物均视为人类可利用的资源,共同开采、共同利用的体现循环经济原则的开采模式。绿色开采模式具体有:后退式开采设计模式,提高煤田煤炭回采率;改革矿井开拓布置和采煤工艺,尽可能采用先进技术装备和先进工艺,实现规范化生产模式;综合开发利用煤炭资源、瓦斯及矿井水资源、土地资源和共、伴生矿产资源模式;杜绝割顶、割底现象,提高采区煤炭回采率模式;采取煤、矸分流措施,从生产源头减少矸石割出量、排出量,利用煤矸石井下充填技术,减少煤矸石流向地面的数量模式。

(二) 清洁生产模式

1 延长煤炭加工链模式

这一模式强调在煤炭加工利用环节,利用煤炭洗选加工技术,提高煤炭产品层次,降低原煤直接销售量,从而减少污染和资源浪费,推进煤炭洗选,实施煤炭深加工和精加工,实现清洁生产。通过选煤既可把煤矸石集中,为综合利用煤矸石创造条件,又能提高煤炭纯度;通过洗煤既可集中煤泥,为综合利用煤泥创造条件,更能进一步提高煤炭纯度,降低了煤炭灰分。在此基础上出售煤炭,减少了煤炭运输过程中的灰分排放,也减少煤炭燃烧时废气的产生量,从而降低污染物对空气的污染程度。

2 向下延长产业链模式

向下延长产业链模式是指在矿区建设大型燃煤坑口电厂和低热值燃料综合利用电站,变运煤为输电及供热,它是最基本的煤炭产业链开发模式,也是最为便利的清洁利用煤炭模式。煤炭用于发电可以使有害物质的排放总量大为减少、排放浓度大幅度降低。大型发电厂采用燃烧技术将煤炭转化为电能,使用完善的装置除尘、脱硫、脱硝,利用先进的技术妥善处理废水、废渣,防止烟尘、二氧化硫等对大气、河流的污染。目前,我国发电产业拥有比较成熟的消除烟尘、氮氧化物和二氧化硫等污染物的技术,已经具备了高效、清洁利用煤炭发电的条件,随着洁净能源技术的发展,还有可能做到污染物包括二氧化碳的零排放。当前,煤炭用于发电的利用效率和环境效应相对来说是最好的,是煤炭清洁利用的主要途径。向下延长产业链模式的具体做法为:煤炭企业延长煤炭产业链,拓展经营领域,与电力企业共建电厂实现煤电联营,即煤炭企业与发电企业的联合。煤电联营既有利于矿区煤炭、水、热、土地、设备等资源的综合利用,也利于矿区环境资源的保护,且从经济角度看,企业内部还可以形成内部市场,降低煤炭企业和发电企业之间的交易成本,更利于缓解我国长期以来存在的煤、电价格矛盾冲突,在煤炭企业和电力企业之间形成互保机制,促进煤炭企业和电力企业的可持续发展。

(三) 沉陷区治理模式

减少沉陷区对环境的破坏程度,降低沉陷区治理的难度和治理成本,必须改变原有治理理念,创新治理模式。对于新矿区采取开采、治理一体化模式,对于老矿区已经形成的沉陷区则采取综合治理模式,这是在目前技术条件下的理性选择。

1 开采、治理一体化模式

对于新区应采取开采、治理一体化模式治理沉陷区。开采、治理一体化模式是指在煤矿开采前同步设计煤矿开采和沉陷区治理方案,煤炭开采时同步治理沉陷区。这一模式要求在沉陷区形成前即进入治理状态,从而最大限度地降低治理成本和对环境的破坏,同时尽可能地节约土地。具体模式有:煤矿开采与沉陷区搬迁同时进行;煤矿开采与矸石充填同时进行两种模式。在煤矿开采与沉陷区搬迁同时进行模式下,煤炭企业通过农民新区的建设,在煤炭开采尚未形成沉陷区时,把采煤区居住的农民搬迁到新区居住。这样既可以减少矿山建设与当地农民的矛盾和农民的损失,又可以降低企业以后治理沉陷区的难度和费用,同时又为沉陷区土地复垦创造条件,从而变被动治理为主动治理,是一种双赢的治理模式;在煤矿开采与矸石充填同时进行模式下,通过矸石在井下就地填充巷道,既可以减少矸石的排放,也可降低企业把煤矸石运出井外的费用,还能降低煤矸石造成的各种环境污染,又能一定程度上防止采煤区土地沉陷,至少能够减少土地沉陷深度,为以后治理创造条件。

2 综合治理模式

沉陷区综合治理模式是对老区已经形成的沉陷区而言的。这种模式要求按照因地制宜,按照宜地则地,宜林则林,宜水则水的原则加以治理,因此,这种模式又可进一步分为:沉陷区→土地复垦模式;沉陷区→造林绿化模式;沉陷区→水面养殖或水面开放式公园模式。沉陷区→土地复垦模式,是对已经形成且稳定的适合复垦的沉陷区,下层用建筑垃圾及基建过程中挖出的土分层充填,表土用耕土回填的一种恢复耕地的方式,这一模式增大了耕地面积,保护了土地。

沉陷区→造林绿化模式,是对已经形成且稳定的但不具有复垦条件的沉陷区,通过用建筑垃圾及基建过程中挖出的土分层充填,实施绿化造林以改变环境或形成经济林区、果木林区的方式,这一模式增大了耕地面积,保护了土地,改善了环境,提高了经济效益和社会效益。沉陷区→水面养殖或水面开放式公园模式,是对已经形成但尚未稳定的的沉陷区,通过简单改造,充分利用水面发展水产养殖,变废为宝,提高企业的经济和社会效益;如沉陷区所处区域不适宜发展水产养殖,则可对水面进行改造,建成开放式的公园或把沉陷区建设成城市湿地改善城市环境,既可为市民提供休闲场所,又可提高城市的品位,获得极大的社会效益。

(四) 煤层气综合利用模式

煤层气是与煤系共、伴生的产物,其主要成分是甲烷。煤层气直接排入大气产生的温室效应是CO2的20倍。同时,它又是一种“绿色洁净能源”,燃烧时产生的污染物很少,用其替代煤炭,既可节约大量煤炭资源,又可减少污染物排放,具有节能、环保双重意义。

煤层气→民用管道燃气或民用灌装燃气模式。这一模式是通过煤层气集中收集,再通过管道输送到居民住户用作家庭燃料,或采取提存、加压的方式灌装煤层气,然后出售给居民用户用作家庭燃料。这样,既可杜绝煤层气直接排放而污染环境,又为城市居民提供环保、清洁且价格便宜的燃料,也降低了居民用煤或材作燃料造成的空气污染。

煤层气→锅炉燃气模式。这一模式是把煤炭企业原有的燃煤或燃油锅炉改造为燃气锅炉,或淘汰原有的燃煤或燃油锅炉改用燃气锅炉,然后通过煤层气收集,再通过管道输送到锅炉处,用作锅炉燃料,从而实现煤层气的零排放;也为企业节约了燃煤或燃油成本,是一个经济与社会双赢的有效模式。

(五) 煤矸石循环利用发展模式

煤矸石→砌块等建材生产模式。这一模式是指把煤炭企业在开采煤炭、发电等活动中形成的岩矸和洗矸、炉渣、粉煤灰、石膏等固体废弃物,利用技术转换,通过大力发展建材业,使之成为生产建筑材料的原料,加工、生产出砌块等新型建筑材料,从而极大地降低固体废弃物的直接排放,变废为宝。

煤矸石→井下直接填充或充填塌陷区模式。该模式是把岩矸直接在井下填充或充填沉陷区,以减少土地沉陷和岩矸排放,而对于其他固体废弃物的数量不足以发展建材业的矿区,用其用作填充沉陷区治理,恢复土地资源,实现污染排放减量,土地损失最小。

综上,煤炭企业在受资源和环境共同制约的条件下,只有把原有粗放的经济发展模式改为集约式的发展模式才能持续发展。而循环经济发展模式可以使煤炭企业实现源头上的减量化,过程中的再利用和输出端的再循环,从而能够最大限度地使煤炭企业走上人与自然和谐的集约式发展道路。

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F205

A

1671-4733(2010)04-0048-03

DO I:10.3969/j.issn.1671-4733.2010.04.015

2010-11-28

代鸿顺(1963-),男,江苏江都县人,高级会计师,硕士,从事计划管理工作,电话:0554-6656289。