绿色矿山评价指标体系研究与构建

2020-07-17 16:10张作红
关键词:矿山指标体系规范

吴 冷,张作红

(1.辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新 123000;2.内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司露天所,内蒙古呼和浩特 010000)

中国对于建设绿色矿山建设的摸索,是一个长期、稳步、科学发展的过程,主要经历了三个阶段。第一个阶段提出绿色矿山概念:2000年,走“绿色矿业”之路由寿嘉华首次提出[1];2007年,CHINA MINING在京召开主题为“推进绿色矿业”[2];2008年,中矿联合会发布了《绿色矿山公约》[2];2010年,国土资源部出台“绿色矿山试点要求”,颁布“管理办法”。第二阶段是绿色矿山体系的建立和绿色矿山初步实践阶段:国土资源部明确提出“大力发展绿色矿山”;截至2018年11月,全国共有661座试点“绿色矿山”,其中98%通过了国家的绿色矿山评估[3]。第三阶段为全国绿色矿山建设推广实施阶段。2018年6月22日,自然资源部《煤炭行业绿色矿山建设规范》[4](以下简称《规范》)公开发布,是国内外第一个国家绿色矿山行业标准[5],将不同政策、标准、规范综合成一个系统,把人们对绿色矿山就是矿区绿化和复垦的观念,提升到了矿区环境与高效开采始终和谐共进的高度。《规范》出台前,陆小泉[6]、靖培星[7]、黄敬军[8]、徐通[9]等众多学者,曾从不同方面给出过关于绿色矿山评价的指标体系和评价方法,并取得了一定的成果。本文主要解析《规范》要求,构建绿色矿山评价指标体系,以更具指导性的评价模式引导中国绿色矿山建设。

1 绿色矿山评价指标体系的设计方法和原则

1.1 设计思路

首先,研究《规范》内容以及规范引用文件,从绿色矿山的整个生命周期进行考虑。绿色矿山的生命周期始于勘探,历经设计、建设、生产,终于闭坑。对整个周期的相关政策、文献进行梳理,理清绿色矿山体系构架,见图1。其次,从《规范》中选取绿色矿山评价可采用的指标,通过分层总结各级指标,建立绿色矿山评价指标体系的基本结构。

为了对整个矿业活动进行全面、客观、准确评价,需要理清整个指标体系的设计思路。首先,分析绿色矿山评价目标、架构,找出绿色矿山修废利旧、低能高效等特征,参看《规范》参考文献、国标要求和政策文献,并对《规定》中未提及的相关文献进行调研。其次,对绿色矿山其他相关指标进行分析例如职业病防治、伴生资源综合利用、不同煤田地质环境下、开采手段下、开采条件下的回采率、固体废弃物与矿山地质灾害防治等。最后,对指标进行分层次筛选,得出科学的绿色矿山评价指标体系,见图2。

图1 绿色矿山评价指标体系构架图

图2 绿色矿山评价指标体系设计思路

1.2 设计原则

1.2.1 系统性原则

要将绿色矿山评价的各指标放在一个系统中去考虑,指标间有一定的逻辑关系,分析指标间的并列关系和隶属关系,对构建评价体系的层次结构非常关键。每个子系统的指标是相互独立的,还是相互关联的,每个子系统的特性,对其他子系统和系统有怎样的作用,影响着评价体系的准确性。系统性原则,有助于把看似散落的指标组织起来考虑,使绿色矿山评价指标有秩序,使系统更规则。

1.2.2 典型性原则

绿色矿山评价指标应具备典型代表性,《规范》涵盖内容较多,涉及矿山生产、环境保护等方方面面,选取能准确反映出绿色矿山建设的综合特征,尽量减少评价指标的交叉与重叠。在不同的矿山条件下,选取最能够代表本矿区的典型指标,如露天矿偏重选取外排土场指标、井工矿偏重选取采空区填充指标等。在各矿评价指标各异时,使企业和评价机构更容易按特征分配各指标间的权重及评价标准。

1.2.3 动态性原则

绿色矿山建设有一个很长的生命周期,可以说贯穿可采期始终,并延续到闭坑后若干年。例如,可采期内必须边开采边治理,以生态恢复量换继续开采权;闭坑后及时拆卸设备、恢复矿区地貌、植被,持续跟踪矿区以及周边植被的生长情况,生物多样性的恢复情况等。绿色矿山评价指标需要通过相当一定的长时间指标,才能反映绿色矿山建设全貌。因此,指标的选择应充分考虑需要监测变化的数值,做好数据收集年度计划、专家测评年度计划。

1.2.4 独立性原则

绿色矿山评价指标互有关联,指标过于细化后重叠度高,且不便于企业与评价机构参照操作,只保留一个相关性大的独立指标,避免指标冗余非常必要。独立性原则,就是选取数据易获且容易计算的简明独立指标,避免重复的同时也避免遗漏。

1.2.5 可采集性和可量化性原则

绿色矿山评价指标选择上,应选择可通过监测数据、数学计算、专家评审等方式进行采集,便于定量赋值的指标。例如,选取矿区绿化覆盖情况、煤矸石回填处置比率、开采机械化程度等,不选取信息化与工业化融合度等不易取值、赋值的指标,以便于最终的计算、评价、分析和对比。

1.2.6 可扩展性原则

《规范》从2018年10月1日开始执行,随着绿色矿山的全面推广,绿色开采等技术的不断发展,绿色矿山的定义、绿色矿山建设的规范也将不断更新,在开展评价工作的同时,评价内容也在不断变化。正因如此,绿色矿山评价指标体系需要能够依据技术发展和国标改进的实际情况进行增减和修改。

1.3 设计方法

绿色矿山评价指标体系设计从《规范》出发,应用关键要素分析法、文献文件调研法、专家咨询法,得出综合指标体系。按扩展性原则,预留规范更新修改项,使整体设计能够适应绿色矿山政策的动态变化,基于史密斯模型[10]的设计方法图,见图3。

图3 绿色矿山评价指标体系设计方法

1.3.1 关键要素分析法

从《规范》强调的绿色矿山矿区环境、资源开发方式、资源综合利用、节能减排、科技创新与数字化矿山、企业管理与企业形象等6个方面入手,分析表征对象,提取表征对象特征,将其彼此联系的多个指标分层。层次结构按隶属性和梯次,分成了总目标层、子目标层、分析目标层和指标层。

1.3.2 文献文件调研法

基于绿色矿山评价指标体系的整体框架,针对目标层进行文献、文件、政策调研。结合《规范》中各要素,提取相关文献中的非重复指标,注明指标来源,避免争议。

1.3.3 专家咨询法

建立绿色矿山评价指标体系,需要各相关领域专家的经验与主观判断。对于体系是否合理合法、评价指标的筛选是否具有代表性、指标确定后体系是否可行等咨询专家;一些无政策明确要求、无文件对照执行的指标,如绿植搭配合理性、植被生长与存活率、智能化工作面运用程度、地表下沉动态监测治理时机、三废治理工艺合理化程度等,是否符合绿色矿山标准,也需专家予以判定;随着矿山绿色勘探、合理设计、绿色开采科技、矿山复垦、生态恢复技术的发展,以及绿色矿山相关政策的升级换代,现今所选取的绿色矿山指标也需要随时调整,绿色矿山评价体系的构架还需继续的修正,这些都需要咨询专家的意见。

2 绿色矿山评价指标体系构建

2.1 指标体系构建思路及指标依据

按照上述原则和方法,绿色矿山评价指标体系从煤矿基本条件和《规范》要求的6个方面开始构建,其中分析目标层和指标层尽量从《规范》中选取,并对个目标层编号,见表1。

表1 指标体系构建

指标选取依据《规范》以外的法规政策文献时,需注明出处,以减少争议。指标体系构建参考的政策文献,见表2。

表2 指标体系构建参考的政策文献

2.2 绿色矿山评价指标体系

基于对绿色矿山评价指标体系构架和指标的分析,在遵循系统性、典型性、动态性、独立性、可扩展性等设计原则的基础上,运用关键要素分析法、文献文件调研法和专家咨询法,形成了包含7个子目标,23个分析目标,52个指标的绿色矿山评价指标体系,见表1。

3 应用TOPSIS法建立绿色矿山评价模型

TOPSIS法通常用来比较同一事件中两个方案的优劣,根据评估值与理想值的接近程度对有限数量的评估对象进行排序,对现有对象的相对好或差的评价。

其中,cj为各指标的权重系数,可通过AHP构造判断矩阵,两两比较指标在分析目标中的重要程度得到,是相对为xij与之间的某种意义下的差距[11]。如取简单的欧式距离,即取,则综合评价函数为:

即反映出第i个被评价指标的值与指标理想值的差异程度,yi越小,则相应的指标值就越接近标准值[12]。那么在绿色矿山建设中,该项指标的建设程度则较好。用同样的方法,以52个评价指标值向23个分析目标、7子指标,用7子目标值,层层分析递进,进而得出绿色矿山建设的总体优劣评价。

4 结语

本文从不同方面分层厘清了评价指标项目,筛选出绿色矿山评价指标,并应用的史密斯模型设计方法实现随时增减指标项,能够满足中国生态环保标准日渐提高、矿山环境监管体制不断创新、绿色矿山技术持续发展和国家相关政策法规变化时相应增减、改善指标项的要求。弥补了前人研究中评价指标项不能填改、只能重新设置的缺陷。不足之处在于:应用TOPSIS法建立的绿色矿山评价模型,虽较之单项指标法可规范反应评价指标与理想指标的差异程度,但权重的预先赋予仍与前人方法一样具有一定主观性,下一步应尽可能减少赋值主观性,且在史密斯模型基础上增减指标项时,控制TOPSIS法的逆序问题。

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