郝秀強
(神華科學技術研究院有限責任公司,北京市昌平區,102211)
煤炭是我國最可靠和經濟的能源,煤炭為我國經濟發展做出了巨大的貢獻,短期內我國以煤為主的能源格局難以改變。但持續大規模的煤炭開發在一些區域引發的生態環境問題也逐漸顯現,同時隨著國家宏觀經濟增速放緩以及產業結構的調整,煤炭行業開始面臨需求下降、價格下滑、產能過剩、企業虧損、環保壓力加大等不利局面。在能源生產和消費革命的新形勢下,如何開發利用好煤炭,減少生產過程對環境和生態的破壞,是擺在煤炭行業面前的一個課題,煤炭清潔生產是解決煤炭產業發展與生態環境制約之間矛盾的必然選擇。
清潔生產最早是由聯合國環境規劃署提出,煤炭清潔生產是指在煤炭開采、洗選過程中,應用先進的管理體系與方法,采用先進的生產工藝與裝備,高效開發煤炭資源,在生產優質、清潔產品的同時,減少或者避免污染物的產生和排放,實現資源綜合利用,保護礦山生態環境。清潔生產不僅能夠減少煤炭生產過程對環境的破壞,還可為下游煤炭清潔利用提供清潔優質原料,從源頭上實現對污染物的控制。
“十一五”以來,我國煤炭清潔生產水平整體呈上升趨勢,煤炭行業堅持貫徹落實科學發展觀,大力發展以煤為主的循環經濟,推廣應用煤炭綠色開采技術,提高原煤入洗(選)率,促進煤與共伴生資源綜合利用,推進煤炭深加工轉化,為我國煤炭清潔生產利用探索了一條有效的途徑,隨著《清潔生產促進法》、《環境保護法》、《循環經濟促進法》等一批法律法規的實施,我國清潔生產領域已經形成了較完整的法律體系,一系列行業標準和評價指標體系的制定也為煤炭行業開展清潔生產工作奠定了基礎,但從煤炭清潔生產整體水平來看,在行業平均機械化水平、平均工效、資源綜合利用、礦區生態保護以及職業健康等方面,我國與發達國家之間尚存在一定差距。
清潔生產評價指標體系是由相互聯系、相對獨立、互相補充的一系列評價指標組成的,用于衡量清潔生產狀態的指標集合,其分類應清晰、層次分明、內容全面,兼具全面性、獨立性、簡潔性和開放性。據此,評價體系中指標選取的原則如下。
1.1.1 整體性原則
煤炭清潔生產評價指標要求全面、系統地反映煤炭生產過程中的各個方面,并能相互補充,充分體現一體性和協調性,尤其對生產過程,既要考慮對資源的開發與利用,又要考慮污染物的產生,全面反映生產全過程對環境的影響。
1.1.2 典型性原則
與具體煤礦清潔生產評價指標體系不同,指標體系所選取的指標不宜過多和局限于細節,要選取能反映煤炭清潔生產整體水平的典型性指標,體現節約資源及能源、降低消耗、減輕污染、保護生態、提高產品質量等有關清潔生產最終目標的指標。
1.1.3 層次性原則
評價指標要分為一級指標和二級指標兩個層次。一級指標為普遍性、概括性的指標;二級指標為反映煤炭行業清潔生產特點的、具有代表性的、易于評價和考核的指標。
1.1.4 差異化對待原則
基于煤炭行業的特殊性,充分考慮地區、開采條件及開采工藝等因素對清潔生產評價指標的影響,盡量使評價結果能真實反映我國煤炭行業清潔生產的客觀面貌。
1.2.1 評價指標選取的依據
目前,我國與煤炭清潔生產評價指標體系相關的標準主要有《清潔生產評價指標體系編制通則(試行稿)》(2013年6月國家發展改革委、環境保護部、工業和信息化部聯合發布)、《清潔生產標準-煤炭采選業》(HJ446-2008,2008年11月環境保護部發布)、《煤炭行業清潔生產評價指標體系(試行)》(2006年12月國家發展改革委發布)。《清潔生產評價指標體系編制通則(試行稿)》規定了行業清潔生產標準的框架結構、編制原則、編寫規則和工作程序、編制內容和方法以及格式體例的要求,用于指導各個行業清潔生產標準的編制。《清潔生產標準-煤炭采選業》并未制定具體的評價指標體系,但規定了在達到國家和地方污染物排放標準的基礎上,根據當前的行業技術、裝備水平和管理水平,煤炭采選業企業達到國際清潔生產先進水平(一級)、國內清潔生產先進水平(二級)和國內清潔生產一般水平(三級)的定性及定量要求。《煤炭行業清潔生產評價指標體系(試行)》主要用于評價具體煤炭企業的清潔生產水平,作為創建清潔先進生產企業的主要依據,并為企業推行清潔生產提供技術指導。
1.2.2 評價指標體系框架
在專家研討和調研數據分析的基礎上,針對我國煤炭行業的特點及煤炭清潔生產的現狀,將煤炭清潔生產評價指標體系分為井工礦、露天礦清潔生產評價指標兩部分,評價指標體系中指標分為兩級,其中一級指標為普遍性、概括性的指標,包含生產工藝與裝備要求、資源能源利用指標、產品指標、污染物產生指標、資源綜合利用指標、礦山生態保護指標及環境管理要求7個方面,二級指標為反映煤炭企業清潔生產特點的、具有代表性的、用于具體評價的指標,共計38個(井工礦21個、露天礦17個),具體框架見圖1和圖2。

圖1 井工礦清潔生產評價指標體系

圖2 露天礦清潔生產評價指標體系
1.2.3 與現有相關標準評價指標體系的區別
評價指標體系建立的主要目的是為從宏觀層面評價我國煤炭行業整體清潔生產狀況提供評價基礎,考慮到指標選取的全面性、代表性和典型性,以及根據各煤炭企業現場調研情況,本文所選取的評價指標與相關標準的評價指標有所區別。
(1)去除了部分評價指標。根據評價的目的,與《煤炭行業清潔生產評價指標體系(試行)》相比,本文建立的評價指標體系去除了一些對我國煤炭清潔生產水平整體評價關聯度不大的評價指標,如生活垃圾合格處置率、工傷死亡超標現象、工業廣場綠化率、廠界噪聲等。此外,結合我國煤炭工業目前發展的實際情況,去掉了一些不太合理的指標,如井工礦、露天礦的坑木消耗指標,目前我國大部分井工礦坑木用量很少,或者不使用坑木,尤其露天礦中,不存在使用坑木的情況。
(2)調整了部分評價指標。根據實際調研情況,本文對《煤炭行業清潔生產評價指標體系(試行)》中部分評價指標進行了調整,并對部分定性指標進行了量化處理。
(3)增加了評價指標的屬性。根據對評價指標約束力的不同,將評價指標級別分為指導性和約束性兩類。指導性指標用于國家或行業引導企業的生產、經營活動,如掘進機械化程度、采煤綜合機械化程度、能源消耗等;約束性指標主要用于政府約束企業生產、經營活動中的一些行為,如污染物排放、生態恢復方面的指標,此類指標是清潔生產方面政府要加強監管的對象。
1.2.4 評價指標基準值的確定
評價指標基準值主要參考《煤炭行業清潔生產評價指標體系》、《清潔生產標準-煤炭采選業》以及國家相關部門出臺的相關法規、標準及規定。各指標基準值見表1、表2。

表1 井工礦清潔生產評價指標基準值

表2 露天礦清潔生產評價指標基準值
為了能反映某個產煤地區整體煤炭清潔生產情況,本次評價以規模、開采條件等約束因素對某一地區煤礦及選煤廠進行歸類,采用綜合評價及對比分析等方法,以算數平均的方法計算各地區煤礦或選煤廠評價指標的平均值,用以與評價指標基準值進行對標,計算指標體系中達到或超過評價指標一、二、三級基準值的指標數量占評價指標總數的百分比。其中,一、二、三級評價指標基準值分別對應國際先進水平、國內先進水平、國內一般水平。
指標體系中具體評價指標分為正向指標和逆向指標,對于正向指標,其評價指數越大,越符合清潔生產的要求,如采區回采率、原煤入選率、煤矸石綜合利用率等;對于逆向指標,其評價指數越小,越符合清潔生產的要求,如噸煤電耗、單位產品綜合能耗、噸煤水耗等。
對于正向指標,其單項評價指數計算如公式(1)所示;對于逆向指標,其單項評價指數計算如公式(2)所示。
式中:Si——第i項評價指標的單項評價指數;
Sxi——第i項評價指標的實際值;
Soi——第i項評價指標的評價基準值。
煤炭清潔生產評價評語分為三級,即較高、一般和較低,其評價依據為評價指標達標率,所謂評價指標達標率是指達到或超過評價指標一、二、三級基準值的指標數量占評價指標總數的百分比,評價指標達標率與評語的對應關系見表3。

表3 評價指標達標率與評語對應關系
(1)地區為第一維度,作為評價的子單元,分為整體評價和分地區評價。地區劃分主要參考行政區劃,按照調研數據來源,分為東北、蒙東、蒙西、神東、寧夏、山西、魯西、新疆和兩淮9個地區。
(2)規模作為第二維度,按照井型/規模分為3.0 Mt/a以下、3.0~8.0 Mt/a及8.0 Mt/a以上三類。
(3)具體評價指標作為第三維度,作為評價的主要對象。采用對標的方法,將調研指標數據與評價指標基準值進行對比、分析。
(4)約束條件作為第四維度,作為評價指標分類及與指標基準值進行對標的基礎。如采區回采率,其約束條件為煤種及煤層厚度,對于不同煤種、不同煤層厚度的煤礦,對應不同的指標基準值。
基于對神華集團、中煤能源集團、兗礦集團、淮南礦業集團、龍煤集團、鐵法煤業集團、山西焦煤集團調研所獲得的153個井工煤礦、117座選煤廠的調研數據,與評價基準值相對比,我國井工礦評價指標一、二級清潔生產水平達標率為58%,三級清潔生產水平達標率為81%,總體來說,我國井工礦煤炭清潔生產水平為一般。具體評價指標方面,抽采瓦斯利用率、煤矸石綜合利用率、礦井水綜合利用率、動力煤灰分、環境管理體系認證通過率及清潔生產管理機構設置率與評價基準值對比,還存在較大的差距。
基于調研的12個露天礦的數據,與評價基準值相對比,露天礦評價指標一、二級清潔生產水平達標率為78%,三級清潔生產水平達標率為86%,總體來說,我國露天礦煤炭清潔生產水平為一般。具體評價指標方面,使用拉斗鏟倒堆綜合開采工藝的單位產品綜合能耗、動力煤灰分、環境管理體系認證率與評價基準值對比,還存在一定的差距。
根據調研的165個煤礦及117座選煤廠所屬的不同地區,本文對東北、蒙東、蒙西、神東、寧夏、山西、魯西、新疆和兩淮9個地區的煤炭清潔生產情況進行了評價,具體評價結果見表4。

表4 樣本地區清潔生產情況評價
本文通過調研共獲得礦井3.0 Mt/a規模以下的礦井樣本數量為82個,生產規模在3.0~8.0 Mt/a之間的礦井樣本數量為33個,生產規模在8.0 Mt/a以上的礦井樣本數量為19個,與評價基準值相對比,不同生產規模礦井的清潔生產水平評價結果見表5。

表5 分規模礦井清潔生產情況評價
根據對部分國有重點煤礦的調研情況,結合分地區、分規模煤炭清潔生產水平評價情況,可以看出,雖然露天礦清潔生產整體水平高于井工礦,但從評價結果來看,二者清潔生產水平均為一般。從主要產煤區來看,神東地區及山西露天礦煤炭清潔生產水平整體較高,東北、蒙西、山西地區井工礦及新疆地區露天礦煤炭清潔生產水平較低,其他地區均為一般。從井工礦規模來看,礦井生產規模與煤炭清潔生產水平基本成正相關,即生產規模越大,煤炭清潔生產水平越高。
從具體指標分析,影響我國煤炭行業清潔生產水平提高的主要指標有動力煤灰分、抽采瓦斯利用率、煤矸石綜合利用率及礦井水利用率、塌陷區治理率、排土場復墾綠化率、環境管理體系認證率。
參考文獻:
[1] 王顯政.中國煤炭工業發展面臨的機遇與挑戰[J].中國煤炭,2010(7)
[2] 王秋紅,趙鑫,劉勇生.煤炭資源開發負外部性成本定量研究[J].煤炭工程,2017(6)
[3] 張強.中國煤炭行業新常態研究[J].中國煤炭,2015(2)
[4] 濮洪九.關于推進我國煤炭清潔生產與利用的相關思考[J].中國能源,2010(3)