“后采矿时代”人才教育体系构建研究

王家臣，尤尔根·克里茨曼，李 杨

(1.中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院，北京市海淀区，100083；2.放顶煤开采煤炭行业工程研究中心，北京市海淀区， 100083；3.波鸿工程应用技术大学(THGA)，德国波鸿北莱茵-威斯特法伦州， 44787)

0 引言

人类已经在地球上进行了数千年的采矿工程活动，矿产资源为人们提供了70%的农业生产资料、80%的工业原料和90%的能源[1]。我国是世界上矿产资源总量丰富、矿种齐全、配套程度较高的少数几个国家之一，也是开发利用矿产资源历史最为悠久的矿业生产大国和矿产品消费大国，尤其是煤炭资源的生产量和消费量均接近世界的50%。近20年来，尽管人们一直在努力发展可再生能源，希望能够取代煤炭等化石能源，但是至今世界煤炭生产和消费总量仍然呈现上升趋势。

目前我国煤炭的开采方式发生了巨大变化，煤炭开采技术不断进步，在基本实现机械化基础上正开展自动化、智能化变革。同时，煤矿装备大型化趋势明显，矿井规模不断扩大，煤炭生产的地域越来越向西北部富煤地区集中，中东部地区煤炭资源几近枯竭，开采条件复杂和灾害严重的煤炭矿区正在逐步退出。煤炭生产已经从量大面广的分散开采走向更加集中的区域性开采，矿井数量大幅度减少，遗留下很多关闭的矿井或矿区。由于煤炭等矿产资源行业的固有特性，目前生产或者在建的矿区在未来必将经历关闭时期[2]。

德国曾是世界煤炭生产大国，但自20世纪60年代后，德国煤炭产业进入衰退期，大量矿井关闭、煤炭产量下降、矿工人数减少，自此开始重视矿区整治，进入“后采矿时代”。煤矿从建设到关闭的全生命周期可分为勘探阶段、煤炭生产阶段和后采矿阶段(Post-Mining)[3]，即“后采矿时代”，这个阶段是对采矿遗留的土地、矿井、工业设施、建构筑物和环境等进行风险评估、整治与再利用的时期，这个阶段会延续很长时间，对矿区居民的生产、经济和生活影响也最为深远。采矿生产阶段结束后，遗留了大量治理难题与灾害风险，如环境破坏、采矿废弃物占用大量土地、地表沉陷、矿井水位上升、采矿设施与建筑物破坏等[4-8]，这些都是后采矿阶段必须面对的挑战与风险，但同时必须看到其中也蕴藏着很多机遇。

我国对关闭矿区后的资源利用研究起步较晚，导致我国在后采矿教育与技术方面的人才储备较少[9]。如今我国煤炭行业发展进入新常态，开采模式正在从粗放向精细化转变，而且十分重视绿色开采。但国内对煤炭矿区关闭后的生态开发尚缺乏顶层设计，并缺乏有力的人才支撑。

1 我国煤炭行业人才培养现状

1.1 高等教育与职业教育模式

(1)高校教育。我国在矿业方面的高等教育主要由矿业类院校与专科院校组成。近年来，全国约30所矿业类院校采矿相关专业招生年均12 000余人，且不同院校各专业招生规模与院校所在地区的资源禀赋、产业结构特点显著相关。煤炭专科院校年均招生4 600余人，招生规模相对稳定。

(2)职业教育模式。我国职业教育主要是煤炭企业自主办学招生，招生主要集中于煤矿开采技术、矿井通风与安全、矿山机电、矿山地质、矿山测量、选煤及煤化工等专业，学生完成学业后可直接入职煤炭企业相关对口单位。同时，我国矿业类在职工程硕士培养的重要性愈发明显，工程硕士在高校所占比例约20%～40%。工程硕士的培养不仅提高了煤矿从业人员的专业素质，也将相关领域最新的研究成果带到了现场并指导生产实践。与此同时，工程硕士培养机制也加强了企业与高校的合作，实现了校企共赢[10]。

1.2 采矿工程专业教育体系

(1)培养目标。根据各矿业高校的培养方案与总体规划，采矿工程专业学生应具有宽广的理论基础知识和扎实全面的专业知识，掌握了采矿工程建设的基本理论与方法，具有资源开发及地下建设工程领域科技人员的基本能力，在采矿工程领域能胜任矿山(井工、露天、金属)工程及地下建设工程的设计、工程监理、生产、技术管理、环境保护等工作[11]。

(2)课程体系。以中国矿业大学(北京)采矿工程专业课程体系为例[12]，整体专业方向分为地下采矿、露天采矿、金属矿开采与地下建设工程4个方向，课程总体分为通识教育必修课程、学科与大类基础课程、专业核心必修课程、各方向专业课程与实践教学环节五大类。各方向最低毕业总学分不低于191.5分，其中实践教学环节44学分，创新教学环节不低于7学分。基本知识框架[11]如图1所示。

图1 采矿工程基本知识框架

在煤炭等矿业资源勘探和生产领域，我国矿业高校每年培养大量专业技术人才，使矿山企业有足够资质的技术人员，支撑了矿业科技的进步与矿业经济的发展。但采矿活动的影响往往会持续很长时间，目前关于“后采矿时代”的教育思想较为匮乏，面对必将来临的、永久的“后采矿时代”，亟待培养具备处理这个阶段各类问题能力的科学技术人才。

2 德国 “后采矿时代”人才培养模式

在德国，硬煤生产已在2018年底前停止。为迎接“后采矿时代”的挑战和机遇，德国波鸿工程应用技术大学开办了一个新的后采矿硕士专业，并成立了后采矿研究院，主要研究后采矿这项永久性任务中的核心问题，并找出相应的解决方案，保持和传承以矿山为基础的技术[3]。

2.1 “岩土工程与后采矿”硕士专业

随着德国采矿活动的减少，人们获得采矿职业资格的可能性越来越小，而公司和矿业主管部门又必须满足相关专业人员的培训需求。新的“岩土工程与后采矿”硕士专业填补了这一空白。该专业的核心目标是给学生提供一套知识密集的、跨学科的专业训练(以地质技术、矿山测量学、采矿学和地质学领域的基础知识为主)，使毕业生有资格从事后采矿的特殊工作。

2.1.1 培养方案

德国唯一的“岩土工程和后采矿”硕士专业，旨在培养能负责规划和实施矿山关闭业务的工程师，并能处理相关售后服务类复杂程序。这一专业结合了采矿工程、矿山测量、土地测量和岩土技术等多个学科所需的科学基础、技术资质和技能。“岩土工程与后采矿”硕士专业是针对在职学生业余时间学习的培养方案[3]。培养方案的前6个学期，主要面向获得了“岩土工程及应用地质”“矿物资源工程”及“测量学”专业学士学位的学生，如图2所示，同时也接受其他相关专业的学生。本培养方案学习期满，毕业时授予工程学硕士学位。毕业生也有继续攻读博士学位的基本资格。

图2 “岩土工程和后采矿” 硕士专业培养方案

硕士课程包括以下模块：模块1～4，协调主题(测量、资源/采矿、岩土工程)；模块5，岩石力学和矿物地质；模块6，采矿技术；模块7，岩土工程支护；模块8，法律；模块9，水文地质；模块10，地表应力；模块11，技术业务管理；模块12～13，应用；模块14，硕士论文和学术研讨。

目前对岩土工程和后采矿领域专家的需求量很大，而且在今后几年这一需求可能还会继续增加。因此，该专业的毕业生在许多领域具有良好的就业前景，包括公共机构(矿业、建筑、环保等政府部门)、采矿公司及其后续产业(土方工程承建商、基础工程及专业土木工程公司、专业工程咨询公司及钻井和隧道承包商)。基础广泛和注重实际工作训练的毕业生不仅不会局限于从事后采矿工作，还具有从事欧洲规范第7类“岩土设计”项目的技能。

2.1.2 学习模块

进行该专业硕士学习的学生来自不同学科，但他们具备的知识必须达到同等水平；因此，学期开始时，该专业设置了3个适应模块，讲授(已完成的)学科中所缺失的必要知识，不同学士学位的启动模块[3]如图3所示。例如，测量人员可从岩土工程和原材料工程领域获得相关基础知识。新的主要模块[3]将在第8～10学期进行学习，如图4所示。

图3 不同学士学位的启动模块

图4 硕士学习的主要模块

后采矿专业超高的新生人数表明，采矿工业和矿业管理部门存在大量“岩土工程和后采矿”相关的空缺职位。由于后采矿问题具有国际性，波鸿工程应用技术大学针对相关问题进行了研讨并改进了教学计划。此外，该专业鼓励教师和学生进行国际学术交流，提高专业教学质量，并为科研合作提供新途径。

2.2 后采矿研究院

2.2.1 职权范围

为“后采矿时代”做好准备，意味着要有序关闭煤矿，并可持续地科学管理数十年采矿作业的影响和遗留问题。以前的采矿地点和基础设施也将必须用于实际开发利用项目。后采矿研究院是处理煤矿开采结束后出现复杂问题的中心机构，其作用是汇集现有知识，确定新的研究领域并进行研究。在考虑可持续性时，后采矿的挑战会影响到地下、地面和建筑领域，这3个集群可以归结为如下3点：需要处理采矿遗留问题；可持续土地管理；如何将采矿作为文化遗产的一部分。

后采矿研究院通过关注前2个方面，确保了这种采矿知识的不断更新和持续可用。不仅如此，德国工程应用技术大学还与波鸿的德国采矿博物馆、保护工业遗产和历史文化基金会以及埃森的房地产公司合作，探讨如何把保护采矿遗产作为文化中的一部分[3]。

2.2.2 关系网络

后采矿研究院是大学的重要组成部分。该研究院拥有自己一套专业的核心技术教学体系，并在具有矿业背景的大学里，教授和实践一些不同学科，这有助于构建一个跨学科的网络[3]，如图5所示。因此，与“后采矿时代”相关的复杂问题可以以多学科和跨学科的方式加以处理，这也为研究院提供了交叉研究的中心平台。

图5 后采矿研究院的跨学科网络

后采矿研究院除了可以利用自己大学的一些基础学科和平台外，还可以利用一个综合网络[3]，包括矿业和前矿业公司、公共机构、区域和水利协会、行业组织、咨询和行政机构以及高等教育机构，如图6所示。

图6 后采矿研究院的国家网络

在此过程中，波鸿工程应用技术大学后采矿研究院的关键任务是教育和培养出能够处理后采矿问题的专家[3]。另一项核心任务就是收集、维护和传播已有的采矿知识。其中包括拓展国际交流网络，以及加强网络内的国际合作[13-16]。后采矿社会所面临的挑战具有全球性意义，所以建立基础广泛的网络也应包括国际交流，如图7所示，后采矿学院开展的国际交流和研究工作，有助于促进日益增长的全球一体化。

图7 后采矿研究院的国际网络[3]

保护采矿工业的知识遗产是另一项必须面对的永久性任务。在这项任务中，后采矿研究院是知识管理和传播的中心机构。采矿技术必须汇集起来保持可用，然后在需要时传递下去。这可以通过“岩土工程和后采矿”硕士专业以及专家会议、技术论文和公共关系工作来实现。由阿恩斯伯格区(Arnsberg District)政府举办的第三届“北威州(NRW)后采矿时代”研讨会于2014年召开，会议吸引了200多名参会者，研讨了多项主题，如图8所示，并为信息、互动和交流提供了重要的区域平台[3]。

图8 “德国北威州(NRW)后采矿时代”会议[3]

后采矿是全球采矿业的核心挑战之一，目前，全球许多主要采矿国家正在深入讨论后采矿问题[17-20]。其他国家不再将过去的采矿视为一种负担，而视为可以走一条类似德国的发展路线，即寻求后采矿的机遇[21-22]。只有在研究和开发中进行知识交流，才能找到相关问题的答案。波鸿工程应用技术大学在国际合作中获得的经验，为如何利用后采矿的机会以及如何降低风险奠定了坚实的基础。

3 我国“后采矿时代”教育支撑的思考建议

3.1 现状分析

辽宁抚顺、山西大同、江苏徐州等城市都曾被称为“煤城”，作为煤炭资源型城市，这些城市为我国经济社会发展做出了历史性的重要贡献，保障了我国的能源安全。近年来，由于我国能源结构的调整和部分煤炭矿区煤炭资源的枯竭，大量矿井关停退出，城市经济发展开始走“下坡路”，煤炭资源型城市的经济结构转型发展迫在眉睫。

党的十八大以来，在新发展理念指导下，我国加强对生态文明建设的全面领导，作出了一系列重大战略部署。在国家相关政策的支撑下，许多煤炭企业对关停的煤炭矿区开展了生态修复与资源利用的实践，例如：河北唐山南湖、江苏徐州潘安湖等采煤塌陷区的成功治理，我国现代化矿山工业园区和后采矿循环经济的国家级示范基地——开滦国家矿山公园、神东采空区地下水库等[2,25]。这些后采矿阶段的成功实践表明，我国“后采矿时代”可利用的资源巨大，无论是煤矿开采后形成的地下空间，还是废弃矿区的残余瓦斯、煤矸石、矿井水等资源，都足以支撑煤炭资源型城市实现可持续的转型发展。

但由于资源枯竭和市场环境的变化，我国煤炭资源型城市的可持续发展问题仍存在诸多困难和问题。绝大部分矿区在关闭之前都是当地经济最为繁荣的地区，煤矿生产也是当地的经济支柱产业，解决了大量人员就业。如今煤炭企业破产关闭，减少了大量的就业岗位，且新增企业较少，造成岗位紧缺，就全国去产能矿区而言，保守估计有130万煤矿工人需要重新就业[23]。同时，由于以往煤炭行业准入门槛较低，多数煤炭一线工人文化程度不高、技能单一、年龄偏大、思想观念相对落后、创新精神与主动学习能力不足，增加了“后采矿时代”转岗培训就业的难度。

此外，“后采矿时代”是一个非常漫长且影响巨大的时期，关闭矿区还面临应对废弃矿区带来的水污染、大气污染、地面沉降等生态修复难题。受采矿活动影响，原有岩层结构破坏，地下岩层裂隙更为发育，给生态环境修复带来了巨大挑战。制定和实施关闭矿井(区)的可持续发展计划是一项复杂的系统工程，需要科学地确定关闭矿井面临的风险和机遇，建立一套风险监测系统和管理机构，并且要与区域社会发展规划密切结合，需要大量专业人才来应对“后采矿时代”的风险和矿区的管理规划。

由此可见，我国在后采矿阶段的相关研究与发展离不开高素质的专业人才，面对必将来临的“后采矿时代”，要推动煤炭行业高质量转型发展，不仅需要注重矿井全生命周期内对矿井规划、建设、使用以及再利用等阶段的人才培养，更需要注重在后采矿阶段以及资源可持续发展等相关阶段的专业人才储备。

3.2 思考与建议

我国煤炭行业专业技术人才在后采矿领域存在紧缺现象，同时，人才结构不合理，顶层设计人才、关键技术人才以及具备国际视野的人才严重缺乏。结合我国“后采矿时代”人才现状与德国后采矿人才培养经验，对构建我国“后采矿时代”人才教育体系提出以下4点建议。

(1)建立后采矿人才培养机制。关闭矿区后的转型发展需要强大的驱动力以及高水平的科技能力。这个强大的驱动力需要思维的改变：关闭矿区后的转型发展不应只是避免开采活动带来的灾害，而应是以规划和充分利用关闭矿区剩余资源为基础的可持续发展。为实现这一思维的转变，需要在高校设立相关专业学科，建立一个由企业、大学、政府机构、采矿有关部门和研究中心组成的系统网络，以促进知识和技术的传播，形成一套完善的后采矿人才培养机制。而培养出来的适用人才就是解决关闭矿区后转型发展高水平的科技能力。

(2)培养、储备后采矿人才梯队。以世界一流矿业学科为基点，培育后采矿思想，确立科学培养路线与培养方向，充分发掘人才潜力，完善人才梯队培养体系；建立人才动态分区机制，形成“基础人才库-中层人才库-高层人才库”的后采矿阶梯人才资源库，培养储备能够处理后采矿问题的专业技术人才，防止人才断层，为必将到来的“后采矿时代”不断补充核心人才力量。

(3)创新配制后采矿专业人才资源。创新驱动后采矿人才资源配置、多元动态配置后采矿人才资源、探索后采矿人才资本运营模式。按照党的十八大提出的创新驱动发展战略，实现“后采矿时代”科技创新、制度创新、管理创新、商业模式创新、业态创新和文化创新的全方位创新[24]；有利于寻找“后采矿时代”的新机遇，推动人才配置市场化改革进程，优化整体人才流动机制，促进人才横向和纵向流动，减少煤炭等矿业开发行业的人才流失。

(4)形成后采矿人才国际化发展体系。随着绿色发展理念的深入人心，煤炭行业也更加重视绿色发展；后采矿问题在全球引起高度的重视，也导致许多国家越来越关注如何改造和重建原矿区。为更好地应对“后采矿时代”的发展，我国相关矿业教学机构应与德国等已进入“后采矿时代”的国家进行交流学习，借鉴其后采矿人才的培养模式，拓展国际交流网络，加强国际合作，拓宽国际视野，同时发现和引进海外“高精尖缺”人才、深化本土人才国际化发展，为我国煤炭行业转型发展，形成“后采矿时代”的国际引领和示范奠定坚实的人才基础。

4 结论

(1)我国是一个煤炭大国，巅峰时期我国煤矿数量多达8万多处，同时我国也培养了大量采矿专业技术人才，支撑了煤炭行业科技进步及其社会经济发展。随着部分煤炭资源的枯竭和国家去产能的政策要求，到“十四五”末，全国煤矿数量将控制在4 000处左右。众多的煤炭矿区关闭提供了大量的地下空间和相关可用资源[25-27]，也带来一系列挑战，亟需培养具备处理“后采矿时代”各类问题能力的科学技术人才。而目前关于“后采矿时代”的教育思想较为匮乏，人才教育培养体系尚未完善，面对必将来临的、永久的“后采矿时代”，需要为后采矿阶段建设完善的教育体系，为我国煤炭矿区的转型发展提供人才支撑。

(2)德国硬煤生产已在2018年底前停止，为了更好地应对“后采矿时代”的挑战、风险和机遇，德国波鸿工程应用技术大学结合采矿工程、矿山测量、土地测量和岩土技术等多个学科所需的科学基础、技术资质和技能开设了一个新的后采矿硕士专业，并成立了后采矿研究院，构建了跨学科、跨机构、跨国际的综合交流网络，获得了很多实践经验与知识；并研发了许多针对后采矿治理问题的创新解决方案，提供了大量可供参考的后采矿人才教育理念和培养体系。

(3)学习适应“后采矿时代”已成为世界上大多数采矿国家所面临的一项基本挑战。在我国高质量发展的要求下，煤炭行业必将经历一场变革，在这个工业文明向生态文明转变的新时代，很多矿区已经开始进入“后采矿时代”，面对已经来临和即将来临的“后采矿时代”，应加强与德国等已进入后采矿时代的国家交流学习，重视后采矿阶段教育理念，以世界一流矿业学科为基点，在高校设立相关专业学科，建立后采矿人才培养机制，培养、储备后采矿阶梯人才队伍，形成后采矿人才国际化发展体系，为实现我国矿业经济可持续发展提供必要的人才保障。