煤炭科学开采系统协调度研究及应用
2020-01-15张皓鄂尔多斯市东胜区煤炭安全生产监管综合执法局内蒙古鄂尔多斯017000
张皓(鄂尔多斯市东胜区煤炭安全生产监管综合执法局,内蒙古 鄂尔多斯017000)
系统论在工程学、管理学等领域已经获得广泛应用。系统论指出:客观事物是由具有特定功能、相互之间存在有机联系的各种要素的一个整体;因此,必须对系统进行集成化管理。
当前,国内煤炭生产存在着种种缺陷与不足,这与煤炭生产缺乏系统性管理存在着很大的关系。因此,我们认为:必须构建煤炭科学开采系统,并且要协调好各个子系统之间的关系。
1 构建煤炭科学开采系统
一个完整的煤炭科学开采系统,应该包括安全系统、技术系统、经济系统、环境系统、管理系统等五个子系统。管理系统是煤炭科学安全开采系统的核心,管理系统由负有管理经验、责任心强的管理人员与各种生产设备组成,设备完好率是评估管理系统的重要指标[1]。管理系统对外支配安全系统、环境系统、技术系统、经济系统。
技术系统由供电系统、运输系统、安全监测系统、通风系统、给水系统、排水系统、通讯系统等各个分系统组成。评估技术系统的主要指标是煤炭生产的机械化程度、煤矿企业的科研投入、煤矿回采率、煤炭生产效率等。
安全系统主要指标包括瓦斯灾害、顶板灾害、粉尘灾害、冲击地压、地下水涌出、火灾、触电、地热伤害等伤害、事故的发生次数,安全系统的主要职能是控制安全投入,降低职业病危害、降低百万吨死亡率。
环境系统的主要指标包括煤炭生产中的废水排放量、煤矸石产生量、采空区上方地表沉降量,等等。环境系统主要用来评估煤炭生产对于地面生态环境造成的不利影响[2]。
经济系统的主要指标有:设备折旧费、设备修理费、电费、生产材料费、工具费、矿工薪酬、技术投入费、管理费用、财务费用、环境治理费,等等。经济系统在管理系统的支配下,向安全系统、技术系统不断投入经费,维持安全系统、技术系统正常运转。
以上五个子系统,共同构成了煤炭科学开采系统。这些子系统彼此之间存在着相互联系,各个子系统又相对独立,因此,必须对各个子系统进行必要的结构协调、功能协调、时间协调,提升系统整体协调度。
2 提升煤炭科学开采系统协调度
下面,我们将根据真实案例,来论述如何提升煤炭科学开采系统协调度。
××煤炭集团,主要开采山西中北部一块特大煤田。煤田长度超过20 公里,勘探面积超过370 平方公里,井下作业面积超过170 平方公里。这家煤炭集团生产方式完全采用机械化作业,回采率超过96%,百万吨死亡率低于0.03。但集团在煤炭生产过程中,每年要产生大量煤矸石(总量超过2000万吨)。集团资产总额超过600亿元,但2017年集团亏损5000万元[3]。
专家搜集了这家煤炭集团2011 年~2017 年各项指标,再根据安全、技术、经济、管理、环境5 个系统对这些指标进行分类,最后计算出各个子系统的发展水平指数。
2011 年,安全系数发展水平指数为-0.381,技术系统发展水平指数为-0.310,经济系统发展水平指数为-0.298,环境系统发展水平指数为-0.365,管理系统发展水平指数为-0.505。
2017年,安全系数发展水平指数为2.239,技术系统发展水平指数为2.484,经济系统发展水平指数为1.905,环境系统发展水平指数为1.837,管理系统发展水平指数为1.828。
通过分析这家煤炭集团煤炭生产中各个子系统的发展水平指数,可以发现:安全系统、技术系统的指数较高,而经济系统、环境系统、管理系统的指数较低。因此,专家提出建议:必须加强管理投入、环境治理投入,同时主动压缩生产投入,从而提升各个子系统的协调度。煤炭集团领导采纳了专家的意见,加强了环境治理,加强了管理系统建设,在生产过程中强化压缩成本,取得了明显效果:2018 年集团实现盈利2000 万元,百万吨死亡率下降至0.028,集团实现良性发展。
3 结语
煤炭生产是一个系统性工程,因此,煤矿企业应当运用系统论,构建起完整的煤炭科学开采系统。煤矿企业还要根据各个子系统的具体情况,协调好各个子系统之间的关系,不断提升系统协调度;从而实现集约化采煤,并提升企业的经济效益。