煤炭科學(xué)開采系統(tǒng)協(xié)調(diào)度研究及應(yīng)用

張皓（鄂爾多斯市東勝區(qū)煤炭安全生產(chǎn)監(jiān)管綜合執(zhí)法局，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯017000）

系統(tǒng)論在工程學(xué)、管理學(xué)等領(lǐng)域已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)論指出：客觀事物是由具有特定功能、相互之間存在有機(jī)聯(lián)系的各種要素的一個(gè)整體；因此，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行集成化管理。

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)煤炭生產(chǎn)存在著種種缺陷與不足，這與煤炭生產(chǎn)缺乏系統(tǒng)性管理存在著很大的關(guān)系。因此，我們認(rèn)為：必須構(gòu)建煤炭科學(xué)開采系統(tǒng)，并且要協(xié)調(diào)好各個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)系。

1 構(gòu)建煤炭科學(xué)開采系統(tǒng)

一個(gè)完整的煤炭科學(xué)開采系統(tǒng)，應(yīng)該包括安全系統(tǒng)、技術(shù)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等五個(gè)子系統(tǒng)。管理系統(tǒng)是煤炭科學(xué)安全開采系統(tǒng)的核心，管理系統(tǒng)由負(fù)有管理經(jīng)驗(yàn)、責(zé)任心強(qiáng)的管理人員與各種生產(chǎn)設(shè)備組成，設(shè)備完好率是評(píng)估管理系統(tǒng)的重要指標(biāo)[1]。管理系統(tǒng)對(duì)外支配安全系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、技術(shù)系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。

技術(shù)系統(tǒng)由供電系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等各個(gè)分系統(tǒng)組成。評(píng)估技術(shù)系統(tǒng)的主要指標(biāo)是煤炭生產(chǎn)的機(jī)械化程度、煤礦企業(yè)的科研投入、煤礦回采率、煤炭生產(chǎn)效率等。

安全系統(tǒng)主要指標(biāo)包括瓦斯災(zāi)害、頂板災(zāi)害、粉塵災(zāi)害、沖擊地壓、地下水涌出、火災(zāi)、觸電、地?zé)醾Φ葌?、事故的發(fā)生次數(shù)，安全系統(tǒng)的主要職能是控制安全投入，降低職業(yè)病危害、降低百萬(wàn)噸死亡率。

環(huán)境系統(tǒng)的主要指標(biāo)包括煤炭生產(chǎn)中的廢水排放量、煤矸石產(chǎn)生量、采空區(qū)上方地表沉降量，等等。環(huán)境系統(tǒng)主要用來(lái)評(píng)估煤炭生產(chǎn)對(duì)于地面生態(tài)環(huán)境造成的不利影響[2]。

經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的主要指標(biāo)有：設(shè)備折舊費(fèi)、設(shè)備修理費(fèi)、電費(fèi)、生產(chǎn)材料費(fèi)、工具費(fèi)、礦工薪酬、技術(shù)投入費(fèi)、管理費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用、環(huán)境治理費(fèi)，等等。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在管理系統(tǒng)的支配下，向安全系統(tǒng)、技術(shù)系統(tǒng)不斷投入經(jīng)費(fèi)，維持安全系統(tǒng)、技術(shù)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

以上五個(gè)子系統(tǒng)，共同構(gòu)成了煤炭科學(xué)開采系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)彼此之間存在著相互聯(lián)系，各個(gè)子系統(tǒng)又相對(duì)獨(dú)立，因此，必須對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)、功能協(xié)調(diào)、時(shí)間協(xié)調(diào)，提升系統(tǒng)整體協(xié)調(diào)度。

2 提升煤炭科學(xué)開采系統(tǒng)協(xié)調(diào)度

下面，我們將根據(jù)真實(shí)案例，來(lái)論述如何提升煤炭科學(xué)開采系統(tǒng)協(xié)調(diào)度。

××煤炭集團(tuán)，主要開采山西中北部一塊特大煤田。煤田長(zhǎng)度超過(guò)20 公里，勘探面積超過(guò)370 平方公里，井下作業(yè)面積超過(guò)170 平方公里。這家煤炭集團(tuán)生產(chǎn)方式完全采用機(jī)械化作業(yè)，回采率超過(guò)96%，百萬(wàn)噸死亡率低于0.03。但集團(tuán)在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中，每年要產(chǎn)生大量煤矸石（總量超過(guò)2000萬(wàn)噸）。集團(tuán)資產(chǎn)總額超過(guò)600億元，但2017年集團(tuán)虧損5000萬(wàn)元[3]。

專家搜集了這家煤炭集團(tuán)2011 年～2017 年各項(xiàng)指標(biāo)，再根據(jù)安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理、環(huán)境5 個(gè)系統(tǒng)對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行分類，最后計(jì)算出各個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)展水平指數(shù)。

2011 年，安全系數(shù)發(fā)展水平指數(shù)為-0.381，技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展水平指數(shù)為-0.310，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展水平指數(shù)為-0.298，環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展水平指數(shù)為-0.365，管理系統(tǒng)發(fā)展水平指數(shù)為-0.505。

2017年，安全系數(shù)發(fā)展水平指數(shù)為2.239，技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展水平指數(shù)為2.484，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展水平指數(shù)為1.905，環(huán)境系統(tǒng)發(fā)展水平指數(shù)為1.837，管理系統(tǒng)發(fā)展水平指數(shù)為1.828。

通過(guò)分析這家煤炭集團(tuán)煤炭生產(chǎn)中各個(gè)子系統(tǒng)的發(fā)展水平指數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)：安全系統(tǒng)、技術(shù)系統(tǒng)的指數(shù)較高，而經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)、管理系統(tǒng)的指數(shù)較低。因此，專家提出建議：必須加強(qiáng)管理投入、環(huán)境治理投入，同時(shí)主動(dòng)壓縮生產(chǎn)投入，從而提升各個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)度。煤炭集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)采納了專家的意見，加強(qiáng)了環(huán)境治理，加強(qiáng)了管理系統(tǒng)建設(shè)，在生產(chǎn)過(guò)程中強(qiáng)化壓縮成本，取得了明顯效果：2018 年集團(tuán)實(shí)現(xiàn)盈利2000 萬(wàn)元，百萬(wàn)噸死亡率下降至0.028，集團(tuán)實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

煤炭生產(chǎn)是一個(gè)系統(tǒng)性工程，因此，煤礦企業(yè)應(yīng)當(dāng)運(yùn)用系統(tǒng)論，構(gòu)建起完整的煤炭科學(xué)開采系統(tǒng)。煤礦企業(yè)還要根據(jù)各個(gè)子系統(tǒng)的具體情況，協(xié)調(diào)好各個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)系，不斷提升系統(tǒng)協(xié)調(diào)度；從而實(shí)現(xiàn)集約化采煤，并提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。