我国煤炭行业清洁生产水平评价研究

2018-04-25 07:18郝秀强
中国煤炭 2018年3期
关键词:基准值露天矿煤炭行业

郝秀强

(神华科学技术研究院有限责任公司,北京市昌平区,102211)

煤炭是我国最可靠和经济的能源,煤炭为我国经济发展做出了巨大的贡献,短期内我国以煤为主的能源格局难以改变。但持续大规模的煤炭开发在一些区域引发的生态环境问题也逐渐显现,同时随着国家宏观经济增速放缓以及产业结构的调整,煤炭行业开始面临需求下降、价格下滑、产能过剩、企业亏损、环保压力加大等不利局面。在能源生产和消费革命的新形势下,如何开发利用好煤炭,减少生产过程对环境和生态的破坏,是摆在煤炭行业面前的一个课题,煤炭清洁生产是解决煤炭产业发展与生态环境制约之间矛盾的必然选择。

清洁生产最早是由联合国环境规划署提出,煤炭清洁生产是指在煤炭开采、洗选过程中,应用先进的管理体系与方法,采用先进的生产工艺与装备,高效开发煤炭资源,在生产优质、清洁产品的同时,减少或者避免污染物的产生和排放,实现资源综合利用,保护矿山生态环境。清洁生产不仅能够减少煤炭生产过程对环境的破坏,还可为下游煤炭清洁利用提供清洁优质原料,从源头上实现对污染物的控制。

“十一五”以来,我国煤炭清洁生产水平整体呈上升趋势,煤炭行业坚持贯彻落实科学发展观,大力发展以煤为主的循环经济,推广应用煤炭绿色开采技术,提高原煤入洗(选)率,促进煤与共伴生资源综合利用,推进煤炭深加工转化,为我国煤炭清洁生产利用探索了一条有效的途径,随着《清洁生产促进法》、《环境保护法》、《循环经济促进法》等一批法律法规的实施,我国清洁生产领域已经形成了较完整的法律体系,一系列行业标准和评价指标体系的制定也为煤炭行业开展清洁生产工作奠定了基础,但从煤炭清洁生产整体水平来看,在行业平均机械化水平、平均工效、资源综合利用、矿区生态保护以及职业健康等方面,我国与发达国家之间尚存在一定差距。

1 煤炭行业清洁生产水平评价指标体系的构建

1.1 指标选取的原则

清洁生产评价指标体系是由相互联系、相对独立、互相补充的一系列评价指标组成的,用于衡量清洁生产状态的指标集合,其分类应清晰、层次分明、内容全面,兼具全面性、独立性、简洁性和开放性。据此,评价体系中指标选取的原则如下。

1.1.1 整体性原则

煤炭清洁生产评价指标要求全面、系统地反映煤炭生产过程中的各个方面,并能相互补充,充分体现一体性和协调性,尤其对生产过程,既要考虑对资源的开发与利用,又要考虑污染物的产生,全面反映生产全过程对环境的影响。

1.1.2 典型性原则

与具体煤矿清洁生产评价指标体系不同,指标体系所选取的指标不宜过多和局限于细节,要选取能反映煤炭清洁生产整体水平的典型性指标,体现节约资源及能源、降低消耗、减轻污染、保护生态、提高产品质量等有关清洁生产最终目标的指标。

1.1.3 层次性原则

评价指标要分为一级指标和二级指标两个层次。一级指标为普遍性、概括性的指标;二级指标为反映煤炭行业清洁生产特点的、具有代表性的、易于评价和考核的指标。

1.1.4 差异化对待原则

基于煤炭行业的特殊性,充分考虑地区、开采条件及开采工艺等因素对清洁生产评价指标的影响,尽量使评价结果能真实反映我国煤炭行业清洁生产的客观面貌。

1.2 评价指标体系框架

1.2.1 评价指标选取的依据

目前,我国与煤炭清洁生产评价指标体系相关的标准主要有《清洁生产评价指标体系编制通则(试行稿)》(2013年6月国家发展改革委、环境保护部、工业和信息化部联合发布)、《清洁生产标准-煤炭采选业》(HJ446-2008,2008年11月环境保护部发布)、《煤炭行业清洁生产评价指标体系(试行)》(2006年12月国家发展改革委发布)。《清洁生产评价指标体系编制通则(试行稿)》规定了行业清洁生产标准的框架结构、编制原则、编写规则和工作程序、编制内容和方法以及格式体例的要求,用于指导各个行业清洁生产标准的编制。《清洁生产标准-煤炭采选业》并未制定具体的评价指标体系,但规定了在达到国家和地方污染物排放标准的基础上,根据当前的行业技术、装备水平和管理水平,煤炭采选业企业达到国际清洁生产先进水平(一级)、国内清洁生产先进水平(二级)和国内清洁生产一般水平(三级)的定性及定量要求。《煤炭行业清洁生产评价指标体系(试行)》主要用于评价具体煤炭企业的清洁生产水平,作为创建清洁先进生产企业的主要依据,并为企业推行清洁生产提供技术指导。

1.2.2 评价指标体系框架

在专家研讨和调研数据分析的基础上,针对我国煤炭行业的特点及煤炭清洁生产的现状,将煤炭清洁生产评价指标体系分为井工矿、露天矿清洁生产评价指标两部分,评价指标体系中指标分为两级,其中一级指标为普遍性、概括性的指标,包含生产工艺与装备要求、资源能源利用指标、产品指标、污染物产生指标、资源综合利用指标、矿山生态保护指标及环境管理要求7个方面,二级指标为反映煤炭企业清洁生产特点的、具有代表性的、用于具体评价的指标,共计38个(井工矿21个、露天矿17个),具体框架见图1和图2。

图1 井工矿清洁生产评价指标体系

图2 露天矿清洁生产评价指标体系

1.2.3 与现有相关标准评价指标体系的区别

评价指标体系建立的主要目的是为从宏观层面评价我国煤炭行业整体清洁生产状况提供评价基础,考虑到指标选取的全面性、代表性和典型性,以及根据各煤炭企业现场调研情况,本文所选取的评价指标与相关标准的评价指标有所区别。

(1)去除了部分评价指标。根据评价的目的,与《煤炭行业清洁生产评价指标体系(试行)》相比,本文建立的评价指标体系去除了一些对我国煤炭清洁生产水平整体评价关联度不大的评价指标,如生活垃圾合格处置率、工伤死亡超标现象、工业广场绿化率、厂界噪声等。此外,结合我国煤炭工业目前发展的实际情况,去掉了一些不太合理的指标,如井工矿、露天矿的坑木消耗指标,目前我国大部分井工矿坑木用量很少,或者不使用坑木,尤其露天矿中,不存在使用坑木的情况。

(2)调整了部分评价指标。根据实际调研情况,本文对《煤炭行业清洁生产评价指标体系(试行)》中部分评价指标进行了调整,并对部分定性指标进行了量化处理。

(3)增加了评价指标的属性。根据对评价指标约束力的不同,将评价指标级别分为指导性和约束性两类。指导性指标用于国家或行业引导企业的生产、经营活动,如掘进机械化程度、采煤综合机械化程度、能源消耗等;约束性指标主要用于政府约束企业生产、经营活动中的一些行为,如污染物排放、生态恢复方面的指标,此类指标是清洁生产方面政府要加强监管的对象。

1.2.4 评价指标基准值的确定

评价指标基准值主要参考《煤炭行业清洁生产评价指标体系》、《清洁生产标准-煤炭采选业》以及国家相关部门出台的相关法规、标准及规定。各指标基准值见表1、表2。

表1 井工矿清洁生产评价指标基准值

表2 露天矿清洁生产评价指标基准值

2 我国煤炭行业清洁生产水平评价的方法

2.1 评价的总体思路

为了能反映某个产煤地区整体煤炭清洁生产情况,本次评价以规模、开采条件等约束因素对某一地区煤矿及选煤厂进行归类,采用综合评价及对比分析等方法,以算数平均的方法计算各地区煤矿或选煤厂评价指标的平均值,用以与评价指标基准值进行对标,计算指标体系中达到或超过评价指标一、二、三级基准值的指标数量占评价指标总数的百分比。其中,一、二、三级评价指标基准值分别对应国际先进水平、国内先进水平、国内一般水平。

2.2 单项指标评价指数的计算

指标体系中具体评价指标分为正向指标和逆向指标,对于正向指标,其评价指数越大,越符合清洁生产的要求,如采区回采率、原煤入选率、煤矸石综合利用率等;对于逆向指标,其评价指数越小,越符合清洁生产的要求,如吨煤电耗、单位产品综合能耗、吨煤水耗等。

对于正向指标,其单项评价指数计算如公式(1)所示;对于逆向指标,其单项评价指数计算如公式(2)所示。

式中:Si——第i项评价指标的单项评价指数;

Sxi——第i项评价指标的实际值;

Soi——第i项评价指标的评价基准值。

2.3 评价结果判别标准

煤炭清洁生产评价评语分为三级,即较高、一般和较低,其评价依据为评价指标达标率,所谓评价指标达标率是指达到或超过评价指标一、二、三级基准值的指标数量占评价指标总数的百分比,评价指标达标率与评语的对应关系见表3。

表3 评价指标达标率与评语对应关系

3 我国煤炭行业清洁生产水平评价

(1)地区为第一维度,作为评价的子单元,分为整体评价和分地区评价。地区划分主要参考行政区划,按照调研数据来源,分为东北、蒙东、蒙西、神东、宁夏、山西、鲁西、新疆和两淮9个地区。

(2)规模作为第二维度,按照井型/规模分为3.0 Mt/a以下、3.0~8.0 Mt/a及8.0 Mt/a以上三类。

(3)具体评价指标作为第三维度,作为评价的主要对象。采用对标的方法,将调研指标数据与评价指标基准值进行对比、分析。

(4)约束条件作为第四维度,作为评价指标分类及与指标基准值进行对标的基础。如采区回采率,其约束条件为煤种及煤层厚度,对于不同煤种、不同煤层厚度的煤矿,对应不同的指标基准值。

3.1 整体评价

基于对神华集团、中煤能源集团、兖矿集团、淮南矿业集团、龙煤集团、铁法煤业集团、山西焦煤集团调研所获得的153个井工煤矿、117座选煤厂的调研数据,与评价基准值相对比,我国井工矿评价指标一、二级清洁生产水平达标率为58%,三级清洁生产水平达标率为81%,总体来说,我国井工矿煤炭清洁生产水平为一般。具体评价指标方面,抽采瓦斯利用率、煤矸石综合利用率、矿井水综合利用率、动力煤灰分、环境管理体系认证通过率及清洁生产管理机构设置率与评价基准值对比,还存在较大的差距。

基于调研的12个露天矿的数据,与评价基准值相对比,露天矿评价指标一、二级清洁生产水平达标率为78%,三级清洁生产水平达标率为86%,总体来说,我国露天矿煤炭清洁生产水平为一般。具体评价指标方面,使用拉斗铲倒堆综合开采工艺的单位产品综合能耗、动力煤灰分、环境管理体系认证率与评价基准值对比,还存在一定的差距。

3.2 按样本所在地区评价

根据调研的165个煤矿及117座选煤厂所属的不同地区,本文对东北、蒙东、蒙西、神东、宁夏、山西、鲁西、新疆和两淮9个地区的煤炭清洁生产情况进行了评价,具体评价结果见表4。

表4 样本地区清洁生产情况评价

3.3 按规模分类评价

本文通过调研共获得矿井3.0 Mt/a规模以下的矿井样本数量为82个,生产规模在3.0~8.0 Mt/a之间的矿井样本数量为33个,生产规模在8.0 Mt/a以上的矿井样本数量为19个,与评价基准值相对比,不同生产规模矿井的清洁生产水平评价结果见表5。

表5 分规模矿井清洁生产情况评价

4 结语

根据对部分国有重点煤矿的调研情况,结合分地区、分规模煤炭清洁生产水平评价情况,可以看出,虽然露天矿清洁生产整体水平高于井工矿,但从评价结果来看,二者清洁生产水平均为一般。从主要产煤区来看,神东地区及山西露天矿煤炭清洁生产水平整体较高,东北、蒙西、山西地区井工矿及新疆地区露天矿煤炭清洁生产水平较低,其他地区均为一般。从井工矿规模来看,矿井生产规模与煤炭清洁生产水平基本成正相关,即生产规模越大,煤炭清洁生产水平越高。

从具体指标分析,影响我国煤炭行业清洁生产水平提高的主要指标有动力煤灰分、抽采瓦斯利用率、煤矸石综合利用率及矿井水利用率、塌陷区治理率、排土场复垦绿化率、环境管理体系认证率。

参考文献:

[1] 王显政.中国煤炭工业发展面临的机遇与挑战[J].中国煤炭,2010(7)

[2] 王秋红,赵鑫,刘勇生.煤炭资源开发负外部性成本定量研究[J].煤炭工程,2017(6)

[3] 张强.中国煤炭行业新常态研究[J].中国煤炭,2015(2)

[4] 濮洪九.关于推进我国煤炭清洁生产与利用的相关思考[J].中国能源,2010(3)

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