基于五大发展理念的新街台格庙矿区总体规划研究

辛德林，方新英，张逸阳

(1.中煤科工集团武汉设计研究院有限公司，湖北 武汉 430064；2.中国地质大学(武汉)，湖北 武汉 430074；3.河南省地质博物馆，河南 郑州 450000)

内蒙古自治区东胜煤田新街台格庙矿区位于鄂尔多斯市境内，行政隶属鄂尔多斯市伊金霍洛旗和乌审旗管辖。矿区总面积766.0km2，煤炭资源量14365.49Mt。可采煤层15层，煤层瓦斯含量低，煤尘有爆炸性，煤层为容易自燃煤层。煤种以不粘煤为主，发热量一般在29.0MJ/kg以上，属于低灰、低硫、特低磷、高发热量的优质动力煤。

新街台格庙矿区煤炭资源丰富，地质构造简单，煤层赋存条件较好，煤质优良，开采技术条件简单，交通便利，适宜建设现代化、特大型安全高效矿井，具备建设现代化大型能源基地的条件。根据国家发展和改革委员会 [发改能源(2011)249]文，国务院同意将内蒙古新街台格庙矿区开发作为国家重点项目，煤炭资源整装配置给国家能源投资集团(原神华集团)勘查开发。新街台格庙区整装划归国家能源投资集团勘查开发，有利于解决神东矿区的资源接续问题，对于国家能源投资集团的健康稳定发展，加快转变煤炭工业发展方式，构建和谐矿区，促进地方经济发展，保障国家煤炭稳定供应意义重大。

1 矿区定位与规划指导思想

1.1 矿区定位

按照国家能源发展战略布署，将台格庙矿区打造成中国煤炭工业升级版的载体和示范，力争纳入国家能源科技的重大示范工程，提升国家重大能源发展战略，起到保障国家能源供应、推动传统能源革命、转变煤炭工业发展方式、引领煤炭工业发展方向的作用。编制深度要求达到详细规划设计深度，包括矿区规模、井田划分、建设时序、井田开拓方式、矿山工业系统总体布局，工业园区详细布置及安全高效矿井示范、行业结构调整示范、生态矿山建设示范、矿区循环经济发展示范、煤矿智能化和煤矿文化建设示范实施建设的全部内容[1]。

1.2 规划指导思想

以全面落实科学发展观，贯彻执行国家方针政策和法律法规，坚持依靠科技进步，走资源利用率高、安全有保障、环境污染少、经济效益好和可持续发展的道路为指导，坚持统筹规划、合理布局、有序开发、有效利用和规模经济的原则[2，3]，借鉴国内外先进矿区设计、生产的经验，以体制创新、制度创新和技术创新为主导，以高度集中的矿井群为依托，打造集约高效、智能安全、生态和谐、科学发展的示范矿区，转变煤炭工业发展方式，引领煤炭工业健康发展方向。

2 矿区总体规划主要技术成果

台格庙矿区总体规划2017年取得国家发改委批复(批复文号：发改能源〔2017〕1305号)。根据矿区总体规划，矿区划分为五个井田和一个后备区进行开发。矿区建设总规模62.0Mt/a(后期70.0Mt/a)。其中，一井15.0Mt/a、二井10.0Mt/a、三井15.0Mt/a、四井12.0Mt/a、五井10.0Mt/a，井田面积116～151km2之间，台格庙矿区井田划分如图1所示。

图1 台格庙矿区井田划分

全矿区共规划两个矿井群集中工业场地，形成两个煤炭综合工业园区，以园区为单位集中建立各矿井统一的煤炭生产、洗选加工、装车外运、生产辅助和必要的设备维修、物料仓储、供水供电、污水处理、行政办公、生活服务设施，为实现矿区的生产、建设和运营的集约化管理创造条件。其中，一井、二井、三井、四井集中布置在矿区南部工业园，总规模为52.0Mt/a；矿区北部工业园布置在五井与后备区交界的中部，活刀兔河东岸，预留后备区单独建井时联合布置的可能，总规模为10.0～18Mt/a。二个工业园区分别建设与矿井群生产能力配套的集中选煤厂和铁路装车站。

3 五大发展理念在矿区规划中的体现

3.1 创新引领，提出矿区开发新模式

新街台格庙矿区规划全面贯彻落实创新、协调、绿色、开放、共享五大发展理念，致力打造科学发展、高质量发展的新型矿区。

3.1.1 资源整装配置，开发主体明确

新街台格庙矿区煤炭资源整装配置给国家能源投资集团勘查开发，以协议方式出让煤炭矿业权，是探索从源头解决上述问题的一次有益尝试。根本上实现了“一个矿区原则上由一个主体开发”，避免了矿区规划编制中矿业权分散带来的一系列问题[4]。国家能源投资集团作为该矿区的唯一开发主体，坚持统筹规划、合理布局、有序开发、有效利用和规模经济的原则，可以集中布置若干个特大型矿井，共享基础设施，避免重复建设，提高资源开发利用效率，推进大型煤炭基地建设。神华集团可充分利用神东矿区的现有基础设施，继续发挥矿、路、电、港、航一体化运营优势，既解决了神东矿区的资源接续问题，又能有力支持地区经济的快速发展。这种资源整装配置、集约化规模化开发的新模式，对于转变煤炭工业发展方式具有示范意义。

3.1.2 矿区定位准确，规划目标清晰

科学规划是矿区高质量开发的基础。该矿区规划在指导思想以及矿区定位上具有前瞻性和战略性，在五大发展理念引领下，从矿区开发的全生命周期出发，以保障国家能源供应为已任，以推动传统能源革命、打造“转变煤炭工业发展方式、引领煤炭工业发展方向、建设世界领先水平”的示范矿区为目标，以千万吨矿井群开发为依托，提出了“集约高效、智能安全、生态和谐、科学发展”的矿区开发新模式，是煤炭工业发展趋势的高度概括。

结合神东煤炭集团、大同煤矿集团千万吨矿井及矿井群的建设实践[5]，具有有机关联意义的千万吨级矿井群，应是基于可持续发展、绿色矿山建设与循环经济理论提出的以安全高效绿色开发为核心，以安全生产为前提，以环境保护为制约，以社会、经济效益最大化为目的，由三个及以上年产量10Mt左右的矿井组成，由统一部门对矿井资源集中管理的千万吨级矿井集群。从国内实践看，由于矿业权分散或地域限制，同一煤炭基地，由多个分属不同企业的大型矿井自然形成的松散矿井群落较为普遍，面临千万吨矿井群资源分类协调开发、安全高效开采、生态环境保护、综合协调管理等技术难题[6]。相关研究着重于共性技术难题的解决和相同资源条件下生产技术的相互借鉴，或集团内部设备管理的调度协调上，矿井仍以独立开发为主，分散布置，矿井群内各矿井之间缺乏有机联系，集群优势没有有效发挥。国内较成功的案例一是布尔台矿井及与其相邻的寸草塔矿一矿、寸草塔二矿和柳塔矿采用了群矿联合布置的创新思路，总生产能力31Mt/a，实现了四对大型矿井煤炭洗选、储运、供电、给排水、采暖、系统控制及设备管理、物资供应、后勤服务的一体化[7]；其次，陕西榆神矿区3期规划区正在建设中的陕煤化集团小保当一号、小保当二号矿井实现了地面联合布置和系统融合，总生产能力28Mt/a。

台格庙矿区与周边矿区相比，率先进入中深部开发，规划面向未来，以高度集中的千万吨矿井群为依托，引领煤炭工业发展方向，矿区定位准确，规划目标清晰。

3.1.3 科技赋能，创新驱动发展

井田划分依据煤炭资源条件、地质条件和地面生态环境等外部建设条件，目前的开采技术和煤炭工业政策，前瞻煤炭技术发展方向，划分了五个井田和一个后备区，以达到绿色、安全、智能、高效的建设目标。

随着技术不断进步和矿区单一开发主体带来的资源整合优势和规模效益，矿井群高效管理使生产运营成本大幅下降，矿井开拓方式选择的影响因素发生了重大变化。就该矿区而言，为充分利用“资源整装配置，一个矿区一个开发主体”的有利条件，要求在确定各井田的开拓方式和地面布置时，不仅要综合各井田自身的井上下条件，还必须兼顾矿区整体的开发布局和可持续发展，尽可能共享基础设施，共建辅助生产设施、生活设施，充分借鉴和创新国内外先进的生产技术和管理理念。结合鄂尔多斯地区各大型矿井实际开拓情况，在充分研究立井井筒、大角度斜井及缓坡斜井井筒型式及适应性的基础上[8]，确定北部五号井及后备区地面联合布置，开拓方式采用立井开拓，井口布置于北部工业园区内；南部4座大型矿井结合地面总体布局方案，构建了7个比较模型，通过井下、地面、初期投入及运营成本等因素的全面分析和数值演算，确定南部四个矿井均采用“斜井+立井”综合开拓方式，各矿井以“集中出煤，分区开拓、分区通风、分区排水”模式开发全井田，其中主井、副井采用缓坡布置方式，井筒位于铁路专用线保护煤柱之下，井口位于矿区南部集中工业园区内；进、回风井采用立井型式，分区布置。

矿区总体规划提出并同步开展了盾构/TBM工法施工矿区主、副缓坡斜井的研究课题。该研究项目由国家科技部国家作为科技支撑计划立项，原神华集团牵头组织实施，十余家单位参与，研究成果成功在神东补连塔矿井副斜井工程中得到应用，成井月平均进尺超过546.4m，达到了世界领先水平。该课题研究推动了建井技术进步，拓展了盾构/TBM的应用领域，变革了煤矿深井的建设模式，具有重要的示范意义。同时，总体规划中提出的深井矿压控制技术、井下大功率油电混合动力辅助运输设备、快速掘锚机、竖井全断面掘进机、井下传感器及数字化矿山关键技术、西部大型煤矿区生态环境系统控制与修复技术研究及示范等近10项研究课题均已立项研究，投入经费1亿元以上，为实现台格庙矿区规划目标奠定了基础。

矿区地面总布置引入工业园区规划理念，将主要设施集中到二个工业园区，实现了大型矿区群矿型布置的重大突破，为建设绿色矿山、和谐矿区、数字矿区、集约高效矿区奠定了基础。

智能化矿区(井)建设，尤其是建立区域一体化三维立体综合智能管控平台，智能化生产、安全保障、经营管理等多系统、多功能融合，实现煤矿产运销业务协同、决策管控、一体化运营等智能化应用[9]，使得一个矿区一个开发主体的优势得到充分发挥，极大促进了机制、体制、管理的创新。矿区建设初期，在南部工业园区，建设集中控制指挥中心，通过矿区集中控制平台，控制南部四矿、洗煤厂及储装运系统的生产过程，以井上下设备的标准化设计和国内外最先进的传输、传感、定位技术为支撑，逐步实现煤矿井下和地面生产的采煤、掘进、通风、运输提升、排水、供电、洗选加工、储存装运、安全监测等子系统的互联互通，自动调剂相互之间的关系，实现南部四矿、洗煤厂及储装运系统的自动、安全运行，指挥、组织、协调矿区生产安全活动。实现矿区本质安全、提高煤矿生产力水平。

3.2 统筹兼顾，多元多层次协调发展

新街台格庙矿区规划符合今后我国煤炭产业的发展目标和规划布局。2013年最新发布的《煤炭产业政策(修订稿)》明确指出我国煤炭产业发展目标是“坚持依靠科技进步和体制创新，推动煤炭生产和利用方式变革，推进绿色发展、循环发展、低碳发展……”，我国今后的煤炭产业布局是：“控制东部地区煤炭开发强度，稳定中部地区煤炭生产规模，加强西部地区煤炭资源勘查开发。建设大型煤炭基地，提高煤炭的持续、稳定供给能力。神东、陕北、黄陇(陇东)、宁东基地有序建设大型现代化煤矿，重点建设一批千万吨级矿井群……”；“按照经济社会发展需要，综合考虑主体功能区定位、资源禀赋、水资源、市场等条件和环境承载能力确定区域煤炭开发规模和开发时序，在大型整装煤田和资源富集地区优先建设大型和特大型现代化煤矿。在大型煤炭基地内，一个矿区原则上由一个主体开发，一个主体可以开发多个矿区。”

根据国发〔2010〕46号文颁布的《全国主体功能区规划——构建高效、协调、可持续的国土空间开发格局》，新街台格庙矿区位于“呼包鄂榆地区”地区，是国家层面的重点开发区域，是全国重要的能源、煤化工基地[10]。

新街台格庙矿区开发符合我国煤炭工业中长期发展规划及煤炭工业“十三五”规划，在编制过程中，多次征求地方意见，与地区经济社会发展规划、土地利用总体规划、城镇总体规划、电力发展规划、水资源规划和环境保护规划等相关产业规划协调一致，对于促进地方经济发展具有重要意义，得到了地方政府的大力支持。

新街台格庙矿区规划不仅在宏观政策层面与国家、地方经济发展规划协调一致，从矿区发展的全生命周期出发，在煤炭及其伴生资源充分利用、低碳开发，煤炭与天然气协调开采，资源开发与生态保护，矿区开发与后期转型等从技术微观层面予以充分考虑，实现和谐统一。

3.3 绿色低碳，转变煤炭矿区发展方式

新街台格庙矿区地处沙漠，生态脆弱。生态矿山规划的指导思想是将矿山建设、人文环境、生态环境、资源环境和技术环境相互联系起来，通过技术创新提升改造采矿活动，构建科学、生态、环保的矿山工业系统，以最小的生态扰动获取最大的资源和经济效益，形成产品清洁生产、资源高效回收和废物循环利用为特征的生态矿山，并在采矿活动结束后通过最小的末端治理，使矿山工程与生态环境融为一体[11]。

规划将绿色低碳的设计理念和技术贯穿始终，建立循环经济模式的绿色矿区。规划不设地面矸石山，掘进矸石直接回填(充)井下，地下设煤炭破碎、选矸系统，实现煤炭开采、选矸、充填一体化，减少地面沉降，实现保水开采。建立综合利用电厂(4×600MW)一座，年消耗矿区项目配套选煤厂的附属产品煤泥2.24Mt/a以上，矿区规划粉煤灰渣加气混凝土项目年生产能力为20万m3，折合标砖1.4亿万块，年可消耗灰渣量225kt，电厂其余灰渣量全部回填井下。充分利用电厂余热、太阳能、风能、乏风余热、压风机余热、水源热泵等综合热源，地面不建锅炉房，减少大气污染排放。该矿区煤炭资源、天然气矿权部分重叠，分属于不同企业，规划阶段在政府主导下，通过到相关企业走访调查和理论模拟分析，制定了协调规划与开采，在煤与天然气资源叠置范围合适的区域设置“天然气走廊”，气井、地面管网及其他地面采气设施均沿“天然气走廊”及无煤 (薄煤) 区布置，合理避让，资源充分利用[12，13]；通过绿色开采技术实现对浅部地下水和主要含水层的保水开采，矿井水文监测系统对地下水实施动态监测，同时对地下水通过井下储存、井上下多级净化体系充分资源化利用。通过完善的煤炭运输销售体系，本矿区富油高热值优质煤炭进入临近的神华煤制油、包头煤化工及火电企业实现煤炭分级、分质转化和清洁利用，延伸煤炭产业链。

规划将矿区5～6座千万吨级大型矿井地面工业设施集中于2个工业场地，实现矿区生产要素集聚，功能完善，管理科学，把低碳发展和循环经济、工业生态有机结合起来。园区规划以低碳、因地制宜、可持续发展、动态优化为原则[14]，以煤炭生产、洗选、储运、设备维修、物资供应等主要产业链条为主线，合理布局，系统简洁，推广绿色交通、绿色建筑。

园区管理按照专业化分工、集约化管理、市场化运作的模式，矿井只保留安全和生产管理核心业务，将资产管理、设备维修、物资供应、生产准备、技术服务、员工培训、生活后勤、武装保卫等非核心业务剥离，由专业化、社会化公司管理[15]。园区管理生态链简洁高效，大大降低了管理成本，引起了矿井传统管理体制的深刻变化，更加扁平垂直的管理体系成为最优选择，矿区机构以“管控有力、机构精简、运管高效、组织优化”的原则设置，安全管理也更加容易实现，为安全高效矿区的建设打下了良好的基础；由于占地以及人员的减少，客观上减少了环境的承载能力，为生态矿区的建设提供了可能。

矿井群地面联合布置，766.0km2仅布置二个主工业场地，集中建设选煤厂、装车站及其它地面设施，共建共享，避免了重复建设，根据计算，与传统的各井田独立开发相比，节省占地53%，约1500hm2；减少煤柱损失44%，约13.4亿t，人员减少40%，经济效益、社会效益十分显著。

3.4 开放协同，汇聚矿区发展新动能

随着煤炭工业向“绿色、安全、智能、高效”的方向发展，新的科学技术不断应用于煤矿建设中，开放协同发展成为矿区发展的新维度。搭建煤矿信息数据分析与共享的服务平台，更多专业化、社会化的公司或机构服务于矿区(井)生产成为矿区创新发展、科学发展的新模式。针对台格庙矿区的资源特点和开采技术条件，成立研发中心，以问题为导向，充分利用社会力量，产、学、研、造高度融合，矿区开发难题社会化解决，形成一个科技、生产密切结合、支撑企业稳步发展、协同创新的开放式新型矿区。矿区(井)管理模式、生产模式不断推陈出新，企业通过制定优惠政策和奖励措施，广泛引进和培养高层次人才。学习、借鉴、引进国内外先进技术，经验和管理，不断充实、提高科学文化技术和管理水平，保证企业在高层次、高水平上运作，确保企业快速发展。

矿区南、北集中工业园为开放式工业园区。从空间规划、机制、体制等方面充分考虑了专业化队伍的服务功能，在园区内预留了相应场地和办公场所，形成从矿区(矿井)物流、安防、后勤保障、矿山救护，到矿山信息网络化、数字化平台的运营维护、开放式大数据的开发与利用等专业化服务团队均可入驻的“服务超市”。

3.5 地企合作，构建生态和谐长效机制

“建成国际一流的生态文明和谐矿区，实现人与人、人与社会、人与自然和谐共生”是台格庙矿区规划的目标之一。建设生态文明，实现绿色发展，需要建立有利于节约能源资源和保护生态环境的社会支持系统[16]。

地企合作，共享矿区发展红利机制。新街台格庙矿区的开发规划中，按照地企合作、构建和谐矿区的新思路，由内蒙古自治区人民政府、鄂尔多斯市人民政府、中国神华能源股份公司按照一定股份比组建合资公司，共同开发新街台格庙矿区，分享资源开发收益。通过建立企业让利、以工补农的长效机制，可从根本上化解资源开发过程中长期存在的企业与地方、企业与当地群众之间的矛盾，实现地企共赢、改善民生、和谐发展。

煤炭作为不可再生资源，资源的枯竭是不可避免的。矿区规划以矿区开发全生命周期为研究对象，矿区开发与地方建设一体化发展，两个集中工业园区的开发模式，最大限度的实现生态环境保护和经济建设的和谐发展，推动社会主义新农村建设和城镇化建设。矿区产业规划、道路交通与当地发展融为一体，城镇功能不断完善，矿山企业在自觉承担社会责任的同时，当地政府、企业参与其中，安排10000人以上的就业机会，带动地区农业、牧业、旅游业、设备制造业等多方面的发展，使地区“因煤而立、因煤而兴”，但不会因“煤竭而衰”，为资源型城市的转型提供新的参考。

依法办矿、规范管理，安全生产是建设和谐矿区、建立优秀企业文化的重要内容[17]。矿区规划体现以人为本的理念，通过技术创新，打造智能矿区、本质安全矿区，提高工人幸福指数；在各场地，特别是南部集中工业场地设计中，打破传统的矿井工业场地的设计思路，从行政办公、生活娱乐、社会配套、与外界联络等各方面统筹考虑，打造生产自动化程度高，生活便利、环境优美、企业文化鲜明的新型矿区。

人与自然和谐共生首先是生态环境的和谐。矿区规划通过绿色开采、循环经济模式的绿色矿区建设、实现最小的生态扰动，并同步规划实施采煤区生态多样性保护和采煤沉陷区生态修复。在工业园周边1km范围内，经当地政府协商一致，规划建设880hm2生态林，以乔木为主，在占矿区面积60%的其他区域分区种植乔木、灌木、经济林，改善当地生态环境。矿区数字化管理平台与卫星地面监测系统联网，动态掌控地表沉降、动植物生态变化。

4 结 语

台格庙矿区是未开发的新区，整体配置给神华集团开发，具有“一个矿区一个开发主体”的便利条件；矿区资源丰富，开采技术条件较好，外部建设条件优越，具有建设特大型矿区的资源条件、外部建设条件；规划在“创新、协调、绿色、开放、共享“五大发展理念引领下，倡导体制创新、制度创新和技术创新，以开采方式科学化、资源利用高效化、企业管理规范化、生产工艺环保化、矿山环境生态化为基本要求，通过科学规划、绿色开采、资源综合利用、地企共建等措施，持续创新，完全可以实现将台格庙矿区建设成为“集约高效、智能安全、生态和谐、科学发展”的世界一流矿区的宏伟目标，打造转变煤炭工业发展方式、引领煤炭工业健康发展方向的示范矿区。