季闪电,杨 沣
(烟台黄金职业学院,山东 烟台 265401)
2019年,中国是世界上最大的煤炭生产和消费国,全国原煤产量达38.5亿t,煤炭消费占比高达57.7%,煤炭在一次能源生产和消费结构中长期占比分别达75%、70%[1]。我国煤炭矿山开采历史久远,生命周期较长,全国煤矿数量由20世纪80年代8万多座减少到目前5 700座左右,同时也对当地生态环境造成了严重的破坏。据资料统计,1987~2020年,我国煤矿损毁土地约2 700万亩[注]1亩=666.67 m2。[2]。煤炭行业是我国能源的支柱产业,推动煤炭行业绿色发展,全面建设绿色矿山,刻不容缓。
2011~2014年,原国土资源部共评选了四期661家国家级绿色矿山,其中煤炭行业227家。山西省作为我国煤炭开采的资源大省,煤矿数量超过2 000座,国家级绿色矿山仅33个,同时山西省煤炭开采历史悠久,矿山开发遗留的环境破坏存量较大,各地市开展绿色矿山已势在必行。为全面推动煤炭行业开展绿色矿山建设,2018年国家颁布了《煤炭行业绿色矿山建设规范》(DZ/T 0315—2018),但是我国地形地貌、生态环境复杂且多样化,各地区人口分布不均衡,经济与民族文化等方面存在较大差异,各地矿山企业采选工艺、装备水平、经营理念均有较大的不同;不同地区绿色矿山建设的侧重点存在差异,非常有必要制定具有地方特色的地方标准[3]。因此,忻州市特制定了《忻州市绿色矿山创建标准(试行)》,来全面推动绿色矿山建设工作。但是缺少相应的配套评价指标体系,严重制约着忻州地区绿色矿山的创建工作。
目前,国内的专家和学者已建立几个绿色矿山建设的指标体系。黄敬军等[4]提出了“资源利用高效化、矿区环境生态化”等建设标准并建立了对应的绿色矿山建设考评指标体系;张德明等[5]从社会经济、资源开发、科技投入、环境等四个方面建立了评价指标体系。目前传统的绿色矿山评价均是采用指标评分累积法,按照总分值进行绿色矿山标准的评价。该方法简单易操作,但存在问题明显突出,各指标按照满足条件进行赋分,导致指标成了互相独立的个体,缺乏系统性和连续性,仅仅依据总分值评定绿色矿山建设的标准,无法科学地评价矿山开展绿色矿山建设的程度,不利于绿色矿山的创建。
本文以《忻州市绿色矿山创建标准(试行)》为基础,构建忻州市煤炭行业绿色矿山评价指标体系,以忻州王家岭煤矿为对象,开展绿色矿山评价工作。
忻州市规定创建绿色矿山必须要依法办矿,证照齐全,规范管理,各类环境保护、资源开发、安全生产等方案备案齐全,限定性资质必须达标,且三年内未受行政处罚,未发生重大的违法、安全及地质灾害事故。
构建忻州市煤炭行业绿色矿山评价指标体系主要遵循资源和环境保护优先、国家行业建设规范和地方标准相结合、普适性与特色性相统一、创建标准与评价指标统一、科学性与实用性统一的原则。
按照上述原则,采用DPSIR模型架构,创建忻州市煤炭行业绿色矿山建设评价指标体系,划分为目标层、体系层和指标层三个层次,选取能够反映该层次特征的因素作为评价指标,共计20个指标的评价体系。
在整个资源开发的过程中,要将绿色矿山理念贯彻到资源开采、环境保护、技术装备创新、和谐社区和企业文化建设中去,唯有创建适合当地的绿色矿山评价指标体系才能实现当地资源绿色高效开发,推动绿色矿山创建工作。
设U=(U1,U2,U3,…,Ui,…,Un)为煤炭行业绿色矿山指标体系中各指标的集合,Ui为评价因素。设V=(Vi1,Vi2,Vi3,…,Vij,…,Vin)为U集合中评价因素Ui对应的评价标准集合。
参考了专家意见、国家煤炭行业建设规范及忻州市绿色矿山创建标准后,结合当地煤炭行业的实际情况和发展水平,将评价标准设置为优秀、合格和不合格三个等级,即V=(优秀,合格,不合格),具体见表1。
表1 忻州市煤炭行业绿色矿山评价指标体系及分级评价指标标准Table 1 Ealuation index system of the coal industry and classification evaluation standard of green mine in Xinzhou city
续表1
体系层指标层分级评价标准优秀合格不合格B环境保护评价体系B1执行环境影响评价和“三同时”制度、突发环境事件应急预案和污染防治措施的情况环境影响评价和“三同时”制度严格落实,完整的污染防治措施和突发环境事件应急预案,矿区及周边自然环境得到有效保护环境影响评价和“三同时”制度严格落实,污染防治措施和突发环境事件应急预案不健全,矿区及周边自然环境一般环境影响评价和“三同时”制度未落实,无污染防治措施和突发环境事件应急预案,矿区及周边自然环境破坏严重B2矿山地质灾害防治和矿山地质环境恢复治理水平情况矿山地质灾害防治到位,矿山地质环境恢复治理水平明显高于本区域平均水平矿山地质灾害防治工作到位,矿山地质环境恢复治理水平仅达到本区域平均水平矿山地质灾害防治工作未到位,矿山地质环境恢复治理水平低于本区域平均水平B3矿山开采、运输各环节的清洁生产程度,废气废渣废水、粉尘、噪声达标排放情况矿山开采、运输各环节达到清洁生产要求,废气废渣废水、粉尘、噪声达标排放矿山开采、运输各环节基本达到清洁生产要求,废气废渣废水、粉尘、噪声基本达标排放矿山开采、运输各环节清洁生产不合格,废气、废渣、废水、粉尘、噪声未达标排放B4矿山环境、矿山地质灾害预防预警监测体系运营情况建立了矿山环境、矿山地质灾害预防预警监测体系并运营良好初步建立了矿山环境、矿山地质灾害预防预警监测体系未建立矿山环境、矿山地质灾害预防预警监测体系B5开采区、加工区、办公生活区及运输系统的环保和绿化覆盖情况开采区、加工区、办公生活区及运输系统实现洁化、绿化,绿化覆盖达到可绿化区域面积的100%开采区、加工区、办公生活区和运输系统初步实现整洁、绿化,绿化覆盖达到可绿化区域面积的80%以上开采区、加工区、办公生活区及运输系统的环境较差,绿化覆盖低于可绿化区域面积的80%C节能减排评价体系C1开展节能降耗、减排工作开展节能降耗、减排工作,节能降耗效果超过了国家规定指标开展节能降耗、减排工作,节能降耗效果达到国家规定指标节能降耗、减排工作较少,节能降耗效果低于国家规定指标C2废水重复利用、固体废弃物综合利用情况废水重复利用实现零排放,固体废弃物综合利用率≥90%废水重复利用率≥80%,固体废弃物综合利用率≥80%废水重复利用率和固体废弃物综合利用率低于80%D生态修复与土地复垦评价体系D1水土保持方案和水土流失防护措施的执行情况严格执行水土保持方案和水土流失防护措施,实行“边开采、边修复”,表土、废渣堆放有序执行水土保持方案,仅采取水土流失防护措施,表土、废渣简单堆放未执行水土保持方案和水土流失防护措施,表土、废渣堆放混乱D2矿山土地保护和土地复垦方案与措施的实施情况矿产资源开发设计、土地保护和土地复垦方案与措施健全并严格实施矿产资源开发设计、土地保护复垦方案与措施基本健全和实施矿产资源开发设计、土地保护复垦方案与措施不健全,落实程度差D3坚持“边开采、边复垦”,对矿山压占、损毁土地的复垦情况坚持“边开采、边复垦”,对矿山压占、损毁的土地全面复垦利用坚持“边开采、边复垦”,对矿山压占、损毁的土地基本实现复垦利用对矿山压占、损毁的土地复垦利用较少E企业管理评价体系E1矿产资源开发利用、环境保护、土地复垦、生态重建、安全生产方案和措施的建设情况具有健全的矿产资源开发利用、环境保护、土地复垦、生态重建、安全生产方案和措施基本健全了矿产资源开发利用、环境保护、土地复垦、生态重建、安全生产方案和措施矿产资源开发利用、环境保护、土地复垦、生态重建、安全生产方案和措施的全面性差E2安全生产标准化管理情况实行安全生产标准化,通过二级以上达标验收基本实现安全生产标准化,通过二级达标验收安全生产标准化不规范,未通过二级达标验收F企业形象评价体系F1绿色矿山建设在企业发展规划中重视度的情况将发展绿色矿业创建绿色矿山列入企业发展规划基本上将发展绿色矿业创建绿色矿山列入企业发展规划无企业发展规划和绿色矿山建设规划F2维护企业形象和履行社会责任方面情况建立良好的企业形象,积极履行社会责任,参与社会公益事业,企业信用等级优秀维护企业形象,履行社会责任,参与部分社会公益事业,企业信用等级良好企业形象较差,履行社会责任与参与社会公益事业不积极,企业信用等级差F3企地和谐沟通机制建立和周边群众满意度调查情况与当地社区建立了良好的磋商和协商机制,及时妥善解决各类矛盾,社区关系和谐,群众满意度≥90%与当地社区基本建立了磋商和协商机制,妥善解决各类矛盾,社区关系和谐,群众满意度≥80%与当地社区未建立磋商和协商机制,不能全面解决各类矛盾,群众满意度≤70%F4企业文化建设程度和职工满意度情况企业职工文明建设和职工技术培训体系健全,职工物质、体育、文化生活丰富多彩,职工满意度≥90%企业职工文明建设和职工技术培训体系基本健全,职工物质、体育、文化生活较少,职工满意度≥70%企业职工文明建设较差,未建立职工技术培训体系,职工物质、体育、文化生活极少,职工满意度≤70%
1.3.1 构建模糊分析评价模型
结合专家经验法和层次分析法确定指标权重:层次分析法是一种定性分析与定量分析相结合的系统分析方法。在确定各层次各因素之间的权重时,不能只是定性的结果,因而提出一致判断矩阵法,即不把所有因素放在一起比较,而是两两相互比较,对某一准则,对其下的各方案进行两两比较,并按其重要性程度评定等级。对比时采用相对尺度,以提高准确度。
表2 体系层各指标权重Table 2 Index weight of system level
1.3.2 模糊综合分析和评价
用模糊理论进行隶属函数的隶属度测算:隶属度表示某个评价指标Ui对标准集中Vj的隶属度,反映的是各个评价指标的相对状态。隶属度属于模糊评价函数里的概念,其特点是评价结果不是绝对的肯定或否定,而是以一个模糊的集合来表示。本文采用模糊理论进行隶属度求解,将绿色矿山建设水平进行定量化等级划分。对U上每一个指标Ui进行隶属度计算,可求得隶属度矩阵,见式(1)。
(1)
式中,rij为某个指标Ui对Vj的隶属度。隶属度越接近于1,表示该评价指标属于该评价标准的程度越高。
本文以忻州市王家岭煤矿为例对忻州市煤炭行业绿色矿山评价指标体系开展实际的评价应用。本文对王家岭煤矿绿色矿山建设水平的等级划分标准见表3,根据各指标分值由数学理论和隶属函数确定各指标隶属度,见表4。
根据隶属度函数进行隶属度的计算,见式(2)。
(2)
式中:Xi为指标测定值;Xmin为第一级的标准值;Xmax取第一级标准值和第二级标准值的平均值。
以资源开发评价体系为例进行模糊综合评价分析计算,资源开发评价体系的权重向量为W1=(0.412,0.341,0.135,0.112),由表4可知资源开发评价体系各指标的隶属度矩阵为式(3)。
(3)
(4)
则综合评价指数B=W×R,将体系层中各指标权重以及等级隶属度矩阵代入得王家岭煤矿综合评价指数B=(0.915,0.055,0.030)。忻州市王家岭煤矿优秀隶属度0.915、达标0.055,不合格0.030,由隶属度最大原则得出王家岭煤矿绿色矿山建设为优秀等级。
通过对王家岭煤矿开展评价的分析结果得出,王家岭煤矿在资源高效开采、资源综合利用、技术装备创新、数字化矿山建设、企业管理与企业形象等方面都走在了当地煤炭行业的前列,矿区的环境保护和地质环境治理方面还有提高空间,尤其是边坡滑坡预防,由该矿山所处的地形和地理环境所决定。 在以后的矿山生产运营中采取特定的措施并建立先进的监测系统,使其绿色矿山建设成为忻州市标杆。
表3 王家岭煤矿绿色矿山建设水平的等级划分标准Table 3 Classification standard of green mine construction level in Wangjialing coal mine
表4 王家岭煤矿绿色矿山建设现状及指标层各评价等级隶属度Table 4 Current situation of green mine construction and subordinate degree of each evaluation grade of index layer in Wangjialing coal mine
本评价体系主要考虑地方矿山企业开发运营的实际情况,结合《忻州市绿色矿山创建标准(试行)》,采用了DPSIR模型架构建立了忻州市煤炭行业绿色矿山评价指标体系,用隶属度函数、模糊数学模型的评价方法,实现评价指标的连续性和评价体系的系统性。对于评价指标体系的科学性和合理性,不能仅用一个矿山的评价结果来对一个评价体系进行判断,还需要更多的矿山来验证该评价指标体系。指标还要进一步完善,将定量化指标和定性化指标结合起来,让更多的地方标准、行业标准及其他影响评价体系的因素考虑进去,科学合理地选定指标体系,逐步完善评价体系。
绿色矿山评价指标体系较多,因为行业、地区、资源、环境、社会经济及当地文化不同,要想科学合理地评价绿色矿山,必须建立适合当地的、促进行业发展的评价指标体系。