生态文明矿区建设及其评价——以陕西华电榆横煤电有限责任公司为例

陈德杰 杨 晶 李虎民 周宏春

(1. 陕西华电榆横煤电有限责任公司，陕西省榆林市，719000；2. 国务院发展研究中心，北京市东城区，100010)

党的十九大提出了建设生态文明、建设美丽中国的要求。建设生态文明矿区，既是建设生态文明的载体，也是实现煤炭行业可持续发展的必由之路。本文讨论生态文明矿区的内涵与评价指标体系，从煤炭采出率、采煤能耗、生态建设与环境保护、以及企业与地方协调发展等方面，讨论生态文明矿区评价指标体系，在对陕西华电榆横煤电有限责任公司(以下简称“榆横公司”)建设生态文明矿区实践总结的基础上，提出对策建议，旨在实现矿区经济效益、社会效益、生态效益的有机统一。

1 生态文明矿区的内涵与评价指标体系

1.1 生态文明矿区的内涵

矿区是具有资源、环境、经济和社会发展影响的地理空间，生态文明矿区是以生态文明理念和标准建设的矿区，并表现为资源高效利用、环境友好、人与自然和谐共生、企业和地方互动多赢等特征。矿区生态文明建设主体，既可以是企业，也可以是地方政府，即行为主体和内涵均可能有所不同。

生态文明矿区不仅要理论界定，更要用指标测度。国内外专家对矿区可持续发展、绿色矿山、矿区大气和土壤质量、资源承载力、生态环境质量及生态系统健康等，已经做了大量的评价工作。由于生态文明的内涵极其丰富，人们的理解见仁见智；生态文明矿区的内涵及其评价指标体系更是如此，需要在实践中不断完善。

1.2 生态文明矿区评价指标体系的建立原则

为准确反映生态文明矿区的本质特征，本文提出建立生态文明矿区评价指标体系的若干考虑。

1.2.1 导向性

建立生态文明矿区指标体系的目的，是发挥“指挥棒”作用，引导矿区的绿色转型和可持续发展，把资源消耗、环境损害、生态效益等指标纳入评价体系，通过评价发现问题，以便在建设生态文明矿区过程中，尊重自然规律、经济规律和矿业发展规律，通过技术创新、理论创新和机制创新，形成资源节约、保护环境、人与自然和谐共生的生产生活方式，并为矿区资源环境管理制度、发展规划和标准的制定和实施提供科学依据。

1.2.2 数据或指标的科学性

(1)可获得性：能获得评价生态文明矿区建设水平的相关数据，并建立指标体系进行评价。

(2)权威性：即数据必须是真实而权威的，不能是臆想或任意编造的。

(3)重现性：即一个人获得的数据，他人也能同样获得，不会因为行为主体的改变而出现颠覆性情形。

(4)重复性：即所用的数据可以连续获得，只有这样评价结果才能对比，并得出结果是变好了、没有变或变坏了的结论。

(5)非相关性：即数据之间的相关系数，理论上不应大于0.5。

(6)完整性：即与评价对象有关的指标应尽量纳入指标体系，以保证评价结果全面、反映其本来面貌。

(7)量纲一致性：即用于评价的数据应为同一个量纲，不能有些是原始数据，有些是经加减乘除得出的数据。

1.2.3 注意指标设置的几个关系

如指标的普适性或特色性，评价指标体系应能全面反映生态文明矿区建设的总体情况与基本特征，形成层次分明，结构、功能与导向明晰的指标体系。又如指标的引导性或约束性，既能反映生态文明矿区建设水平的空间特征，又能显示其动态变化。指标选择应具有描述、监测、预警和评估功能，以达到预定目标。因此，对生态文明矿区建设的影响要素，如对经济、社会发展、以及企地关系等项指标，应设一些引导性或预期性指标；而土地占用、水系破坏、大气污染和地质灾害等，应设置约束性指标。

1.3 构建生态文明矿区评价指标体系

将国家发展改革委等部门发布的生态文明指标体系具体化到生态文明矿区建设的相关方面，并分为一级指标和二级指标。一级指标由资源利用、环境保护、生态建设、社会发展和保障体系等构成；二级指标再由一级指标下细分为若干具体指标。

(1)资源利用指标。侧重资源节约集约利用，可选取煤炭回采率、资源综合利用率、可再生能源资源利用量、固体废弃物综合利用量、单位生产总值能耗，或采区煤炭回采率、吨原煤生产综合能耗、吨原煤生产水耗、选煤电耗、选煤补水量等指标。

(2)环境保护指标。侧重环境质量的现状或改善，可选取大气环境质量、水环境质量、土壤环境质量、噪声、扬尘、生活垃圾无害化处理率或二氧化硫、粉尘、废水、烟尘等排放量指标。

(3)生态建设指标。以绿化水平等表征，可选取植被覆盖率、物种多样性、采煤塌陷地治理率、人均公共绿地面积、矿山环境修复、地质灾害发生率、水土流失治理率、塌陷土地复垦率等指标。

(4)经济社会发展指标。侧重反映矿区可持续发展能力，可选择人均可支配收入、科技贡献率、人均居住面积、就业率、职工健康指数、基本养老保险覆盖率和人均受教育年限，以及公众满意度等指标。

(5)支撑体系。生态文明矿区建设需要制度保障，可以选择环保管理机构、环保制度、培训、突发事故应急预案、政策法规宣贯、环保投入占比、大专及以上水平人员比重等指标。

2 榆横公司生态文明矿区建设成效及其评价

榆横公司小纪汗煤矿位于陕西省榆林市榆阳区小纪汗镇井克梁村，由华电煤业集团有限公司和榆林矿业集团有限公司共同出资组建，井田面积248.33 km2，矿井服务年限为120年。榆横公司领导班子从规划伊始，就将生态文明理念融入矿区规划、建设、运营和管理的全过程和各环节，积极探索走出一条绿色、循环、低碳、可持续发展之路。

2.1 以资源采出率为重点，提高煤炭开采效率

煤矿绿色开采是生态文明矿区建设的重要内容之一，也是从源头提高煤炭采出率的关键。推动煤炭智能绿色开采与生态建设，不仅关系煤炭工业可持续发展，也关系建设生态文明和美丽矿山全局。榆横公司利用后发优势，采用斜井开拓矿井，盘区条带式开采，装备2套高产高效综采工作面，3套连续采煤机掘进工作面，实现了煤炭主运输皮带化、辅助运输无轨胶轮化、采掘设备现代化。

采用保水开采技术方式。煤矿保水开采技术已在全国范围内得到推广应用，矿井水利用率达70.6%，煤矸石综合利用率达64.2%，大中煤矿原煤生产综合能耗、电耗分别达到11.82 kg标煤/t、20.4 kWh/t，初步实现了矿山开发与自然系统的和谐共生。小纪汗煤矿主采煤层2号煤埋深340～460 m，矿井涌水源于2号煤层裂隙水，上覆约200 m由泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等构成的隔水层，采煤对第四系含水层不产生影响，对区域内具有供水意义的第四系萨拉乌苏组孔隙潜水含水层也不产生影响。

充分实现了保水采煤。首先合理规划并选择开采区域，采用长壁综采技术实施开采，同时在采空区建立地下水位监测系统，并保持在一定的埋深范围内，实时监测采空区地下水位变化情况，以保护井田采掘范围内的生态系统。

2.2 推进煤炭生产全环节的节能降耗

实施系统节能降耗措施。淘汰老旧设备和选煤工艺，加强工序能耗管理，加大风机、水泵、选煤厂技术改造，提高能源利用效率，通过对标管理、完善制度、优化设计等多种途径，显著提升了节能管理的精细化水平，以最小的人为开采扰动获取最大的资源、环境和社会效益。

开展对标管理。经过几年的努力，榆横公司初步形成了煤矿内部对标、与系统内单位对标和国内一流矿井对标三大体系，稳步提升了管理水平。2016年，优化盘区开采设计和综采工作面长度，节省开拓回采掘进工程量，将大巷布置方案由5条优化为3条。两条大巷减少掘进量6120 m，直接减少投资9000万元以上。在优化设计降低费用方面，通过调整联巷间距、矿井水清污分流等措施，节约费用5050万元。招标进行铁路运营维管，节约费用1365万元/a。组织铁路货车车体加固和防冻抑尘作业，节约成本3.3元/t，共计990万元/a。

2012年，煤炭科学研究总院对小纪汗矿井及选煤厂进行节能评估，其结论是：小纪汗矿井及选煤厂能量利用率可达74.87%，能源利用率为39.60%，高于全国35%的能源平均利用率；小纪汗矿井单位原煤生产电耗13.47 kWh/t，水耗0.04 m3/t，选煤厂选煤电耗3.54 kWh/t，均达到国际先进水平；小纪汗矿井主通风机、主排水、主运输和空压机工序能耗均达到国内先进水平。榆横公司原煤生产环节的能耗指标见表1。

表1 榆横公司原煤生产环节的能耗指标

评价发现，榆横公司引进先进生产设备，在提高能源利用效率方面起到了重要作用。一些能效指标达到国内先进水平，个别指标达到国际先进水平，也有个别指标处于国内一般水平。根据榆横公司能源平衡表和能源网络图，该项目能量利用率为74.87%，能源利用率为39.60%，高于全国能源利用率35%的指标。

2.3 从资源循环利用入手，发展循环经济

开展资源综合利用，发展循环经济，以收到“污染物排放最小量化、废弃物资源化利用和无害化处置”的目的，实现矿区经济发展与生态环境保护的协调和良性循环。

2.3.1 矿井水循环利用

由于矿区所在的陕西省属缺水地区，榆横公司规划并投入大量资金建设矿井水输往电厂的管道及矿井水处理站，既解决疏干水排放问题，又能满足电厂的用水需求；矿井水还用于补充水源和周边居民的生产、生活和生态用水。矿区生产用水量约240 m3/h，生活用水量约40 m3/h；生产剩余水量用于绿化和市政。

小纪汗煤矿及选煤厂用水约5138.16 m3/d，全部来自处理后的矿井水和生活污水(二者之和为14595.8 m3/d，大于生产需水量)。用水平衡表明，矿井用水量4753.37 m3/d，取水总量1130.37 m3/d，回用水总量3623 m3/d，排水总量9457.63 m3/d。矿井水量平衡情况见图1。

图1 矿井水量平衡图

2.3.2 生活污水的循环利用

煤矿厂区采用分流排水系统，设生活污水排水系统、工业废水排水系统、雨水排水系统及输煤冲洗水排水系统，厂区排水做到了清污分流。经二级生化处理后用于厂区绿化及道路浇洒，洗煤等废水经处理系统处理达标后回用于运煤系统冲洗和煤场喷洒，脱硫废水经单独处理后用于干灰加湿或灰场喷洒；含油污水经隔油处理后、化学酸碱废水经中和处理后进入工业废水处理系统处理达标后作循环利用，冷却塔外排水直接用于脱硫系统，实现了水资源高效利用和“零排放”。

2.3.3 低热值采出物的综合利用

在煤炭开采后，伴随煤炭采出的物质成分混杂，需要分选、洗煤才能做到物尽其用。中、高灰分煤泥的利用方式是燃烧，首先要将煤泥干燥；自然干燥占用大量土地，且影响大，机械干燥投资大，运行费用高。将煤泥适当处理后调制成浆，供电站、工业和民用锅炉燃用可解决上述问题，因而是一种大规模利用煤泥的有效途径。

低热值采出物(包括煤矸石和中煤)可以进行综合利用。煤矸石、粉煤灰也可以进行综合利用。煤矸石和粘土化学成份相近，在水泥生产中可替代部分粘土提供生料的硅质铝质成分；煤矸石还能释放一定的热量，烧制水泥熟料时可以代替部分燃料。以煤矸石为原料，可以生产矸石砖，不仅可以“吃”掉矸石，减少粉尘污染，还可以腾出矸石堆放占用的土地。

榆横公司发展形成了煤-电-建产业链、煤-矸石-电产业链、矿井水-发电用水-废水处理-中水利用产业链等，榆横公司煤电循环经济产业链见图2。

2.3.4 乏风热能回收再利用

利用矿井余热资源，采用高效绿色供热技术代替传统的燃煤锅炉供热方式。本项目利用矿井乏风余热及压风机余热为场地井筒保温提供热源，实现“绿色能源供热”，并提高矿井生产运行经济性。

2.4 污染治理与塌陷区修复

我国矿区土地复垦和生态修复工作积极推进，并取得成效。如开滦集团将矿山环境治理、遗迹保护与文化资源开发利用相结合，建设成为高水平国家矿山公园。徐州贾汪区潘安湖采煤塌陷地通过综合整治，形成了集中连片高标准基本农田、湿地公园和产业园区，实现了矿区资源开发与生态环境的协调发展。另一方面，煤炭开发对生态环境损害较大，缺乏高效、低成本的绿色开采和综合治理技术；矿区生态修复率仅约30%，煤矿开采的环境影响定量评估、预测、诊断等技术缺乏，相关法律法规及技术标准不健全。总体上看，与解决我国煤炭发展进程中的突出矛盾不相适应，与实现煤炭绿色发展的要求不相适应，与人民对煤炭行业绿色发展的美好向往不相适应。

2.4.1 注重矿区生态环境保护

榆横公司以生态文明矿区建设为目标，减少废弃物排放，大力保护生态环境，改善了整体环境质量。为减少生产中污染物排放，公司通过循环综合利用等途径对煤矸石进行处理或资源化利用。电厂方面，煤炭燃烧产生的烟尘、炉渣是造成环境污染的又一因素；为减少煤炭直接燃烧造成的污染，电厂也通过提升设备水平、促进循环利用等途径，减少污染物排放。利用粉煤灰生产建材，推广粉煤灰在市政建设、筑路等工程中的应用；鼓励利用脱硫石膏生产纸面石膏板、高档装饰建材及改良盐碱土壤。

2.4.2 制定塌陷区整治预案

作为华电煤业集团公司在榆林开发的大型整装煤炭矿区，榆横公司尽管尚未出现生态环境破坏、环境污染等问题，却开展了采煤的环境影响评价，从公司实际出发，在规划、建设和运营过程中，统筹安排粉煤灰排放和综合利用项目，力争做到零排放；统筹居民搬迁和采煤塌陷区整治预案，以尽可能减少对生态环境的影响。以新发展理念为指导，坚定不移走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。

2.5 以加强基础管理为着力点，努力建设生态文明矿区

2.5.1全面提升生态文明矿区建设重要性的认识水平

榆横公司领导充分认识到，生态文明矿区建设不仅是关系到矿区发展的事情，更是生态文明建设的重要载体；生态文明建设是中华民族永续发展的千年大计，是能源革命的内在需求，也是实现企业可持续发展的重大举措。因此，公司领导班子认真学习和理解中央有关生态文明建设的有关文件精神，树立和践行绿色青山就是金山银山的理念，动员全体员工，自上而下大力推动，在煤炭开发与利用的各领域和全环节推进煤炭的综合开发，将生态环境保护放在十分突出的位置，切实推进生态文明矿区建设。

2.5.2不断完善制度建设，加强精益管理，实现成本节约

以部门分工定位与华电煤业制度为基础，结合公司扁平化改革和精益化管理的要求，梳理并完善制度框架，重新完善并印发制度261项、流程192项，简化管理程序，提高了工效。按照先进性、安全性、可扩展性和实用性原则，建设安全监控、矿压监测、工业电视监控、火灾管束监测、矿井综合自动化集成管理系统，以确保监测监控自动化、调度指挥信息化、通讯系统数字化。结合生产经营管控重点，构建了精益化管理体系15大模块46个要素；开展管理和生产浪费诊断，诊断了各类浪费358条，其中管理浪费187条、生产浪费171条。制订了减少浪费的针对性措施，根据诊断情况制订整改计划，将精益化管理推行项目列入年度重点工作计划，以推行工作的有序开展。

2.5.3 将安全生产放在特别重要的位置

煤炭开采业历来是高危行业，潜伏着突水、瓦斯、煤尘、顶板等灾害，威胁着煤矿工人的生命安全。榆横公司通过完善安全管理制度、加强安全管理培训、强化隐患排查治理等手段，扎实推进煤矿安全质量标准化建设，提升了安全管理水平。2016年，参加进入矿井安全培训1400人次，参加安全大讲堂2600人次，查处和整改各类安全隐患14373条，所有员工100%纳入安全积分管理。煤矿安全标准化水平达到华电集团公司一级标准，被评为国家级安全高效矿井。调整日常检修时间，全矿设备综合OEE由46.47%提升至49.63%。

3 榆横公司生态文明矿区建设潜力及其对策

榆横公司虽然在生态文明矿区建设方面取得了不错的成效，但受客观条件、体制机制等因素制约，生态文明矿区建设潜力较大。潜力就是发展空间，也应成为未来的努力方向。

3.1 开展节能工作，提高能源利用效率

加强用能管理，采用技术可行、经济合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，可以通过技术、管理、结构优化等途径实现能源节约和高效利用。技术节能，主要包括工艺节能、控制节能、设备节能等；管理节能，从矿区规划开始，通过设计优化、生产系统优化、物流系统优化等途径，实现能源节约。结构优化是指通过产业配置结构和集聚优化、产品结构优化等途径实现节能，尽可能用可再生资源替代不可再生资源，以减缓不可再生资源的耗竭速度；加强不同能源品质的优化，有限选择利用率较高的优质能源。水是能源载体，榆横公司的一些用水输水管线的基建工程尚未达成总体规划要求，也没有真正用于发电厂，需要进一步加快推进。

3.2 推进产业链优化，大力发展循环经济

煤矸石和粉煤灰综合利用潜力尚需挖掘。小纪汗矿区所在地可供选择的资源综合利用方式有限，用于发电的洗选矸石量受热值和电厂规模限制，发展煤矸石和粉煤灰建材处理废物量受到建材市场的需求影响，需要进一步挖掘潜力，加强分类利用，做到物尽其用。

(1)借鉴国内外成熟经验，不断拓展煤矸石和粉煤灰综合利用途径，提高综合利用水平，提高综合利用产品附加值。自20世纪50年代我国开始用粉煤灰制造建材制品以来，粉煤灰在建筑、交通、农业、环保和工业等许多方面获得了广泛应用。典型做法有：利用粉煤灰生产水泥、生产彩色地面砖、通过粉碎和化学方法对粉煤灰进行活化利用，用于生产陶粒、沸石分子筛、防水材料等多方面。

(2)发展煤基多联产。通过合理的产业链内各子单元的横向、纵向耦合，推动产业链衔接，实现煤从燃料向原料与燃料并重转变，形成完整、高效、低碳、循环产业体系。以煤炭加工利用为主线，采用先进适用技术，煤制合成气，用于联合循环发电(IGCC)；用一步法生产甲醇及其衍生物(甲醛、醋酸、醋酐等)、合成氨及衍生物(尿素、硫氨、硝氨、碳氨)等化工原料，还可用作煤气，这是能源化工联产的有效途径。甲醇是一种应用广泛的化工原料，也是一种重要的有机溶剂，在化工、医药、轻纺、国防、能源等领域有着极其广泛的用途。在化工生产中，甲醇可用于制造甲醛、乙酸、甲烷氯化物、甲胺、甲基叔丁基醚、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、二甲醚、丙烯酸甲酯等有机产品，也广泛用于塑料、合成纤维、合成橡胶、染料、涂料、香料、医药和农药等行业。

(3)建设生态工业园区。按照就地转化优先原则，榆横电厂采用了先进技术装备，一期工程选用660 MW国产超临界空冷燃煤机组，设计发电标准煤耗289 g/kWh，采用静电除尘、湿式烟气脱硫、低碳燃烧等措施，是陕西省600 MW机组中首台首次采用脱硝系统的燃煤机组，将“肮脏”的煤炭转变为高效、清洁的电力。在煤炭产业生态园区，在煤基液体燃料生产中，利用脱硫技术回收煤中的硫磺；煤气化后剩余废渣用作建材原料；将生产过程与燃气、蒸汽联合循环结合进行热电联产，可有效降低投资和生产成本。

3.3 全过程全方位重视环境保护工作

随着国家环境政策的日趋严格，环境保护与否直接关系到企业的生存和发展。未来，要在建设运营管理全过程中重视环境保护，将地下水、大气环境、地表水环境、声环境、固体废弃物环境、电磁辐射等所有可能造成环境污染的因素纳入企业发展战略，既要注意显性的环境风险，也要重视潜在的环境威胁排查。在生态环境脆弱的西部地区采煤，要以煤水空间组合特征为基础，以开采地质条分区为单元，以采煤规划为指导，以防止隔水岩组隔水性损害为目标，以保护生态水位为重点，实现采煤与生态环境保护并举。加强采煤沉陷区的土地整治利用与生态修复预案研究和规划，关注开采损害控制、采煤沉陷区工程建设、采煤沉陷区农业复垦、采煤沉陷区生态保护与提升、采煤沉陷区治理监测与评价、煤矿资源综合利用等领域的技术研发和应用。

3.4 大力推进管理体制改革

针对电厂多头管理的弊端，应该尽快明确归属问题。华电榆横发电厂是榆林地区电网的主力电厂，是榆林南部地区电网供电电源支撑点，对缓解榆林地区电网缺电局面并满足不断增长的用电负荷非常必要，也是确保榆林能源重化工基地建设用电的主力电源。可以按照一体化的管理思路，加强集成、推进整合和优化配置，从而有利于资源的高效循环利用。此外，煤化工与煤矿的联系也需要进一步加强，以便企业之间的物质循环和竞争力提升。

3.5 重视人才和创新工作

人才是创新的第一资源，是创新的根基，也是创新的核心要素。没有人才优势，难以形成创新优势、科技优势、产业优势。提高科技创新和产业化步伐，促进煤炭行业企业科学发展、绿色发展，必须健全人才集聚的体制机制，创造人尽其才的宽松环境，培养或引进一批领军人才和高层次创新人才，建设一支结构合理、素质优良的创新人才队伍。创新是发展的驱动力，推动煤炭智能绿色开采与生态建设必须抓住创新这个“牛鼻子”，并成为建设现代化经济体系的有力支撑。深入推进科技与矿业紧密结合，推动产学研深度融合，也是提高煤炭工业发展质量的必然要求。