張 會 軍

(1.煤炭科學研究總院，北京 100013;2.中國煤炭科工集團 北京土地整治與生態(tài)修復科技研究院有限公司，北京 100013；3.煤炭行業(yè)礦區(qū)土地整治與生態(tài)修復工程研究中心，北京 100013)

0 引 言

黃河流域西高東低，高差懸殊，形成橫跨我國北方自西向東、由高到低的三級階梯，自西向東分別流經(jīng)青海、四川、甘肅、寧夏、內蒙古、陜西、山西、河南及山東9 個省(區(qū))，最后流入渤海，是我國重要生態(tài)屏障的密集區(qū)[1]。黃河流域礦產(chǎn)資源豐富，特別是煤炭資源，在全國已探明儲量超過100億t的26個大煤田中，黃河流域有12個，已探明煤炭保有儲量550億t，占全國煤炭儲量的50%左右，其煤炭資源經(jīng)濟可采量和煤炭產(chǎn)量，目前均居全國首位[2]。據(jù)統(tǒng)計，2019年度全國煤炭產(chǎn)量為38.50億t；而黃河流域9省區(qū)的煤炭產(chǎn)量為30.19億t，占比為78.4%。

然而黃河流域中上游處于干旱半干旱地區(qū)、氣候干旱、降雨量少，黃土地，風沙地及黃河沖積平原地抗擾動能力差，煤炭規(guī)模開采引起地表沉陷、地面塌陷和裂縫，生產(chǎn)過程中的疏排水工程導致水位下降，進而誘使大面積的喬、灌、草等荒漠植被衰敗減少，草場退化，加劇水土流失、耕地損失、植被退化。據(jù)統(tǒng)計，黃土區(qū)占黃河流域總面積85%(包括陜北、晉北、晉中、晉東、黃隴)，煤炭開采加劇水土流失；風沙區(qū)占黃河流域總面積的93%(包括神東、寧東)，煤炭開發(fā)加速了該區(qū)沙漠化；湖泊區(qū)占黃河流域總面積的5.6%(包括魯西、河南)，煤炭開采活動加重了耕地生產(chǎn)力的下降。如何在該流域加強生態(tài)環(huán)境保護的同時又能開發(fā)煤炭資源以保障國家能源安全和促進經(jīng)濟發(fā)展，已成為目前我國亟待解決的重大難題。

2019年9月，習近平總書記對黃河流域的生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展進行考察并發(fā)表重要講話，要求我們堅持“綠水青山就是金山銀山”的理念，堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，以水而定、量水而行，因地制宜、分類施策，上下游、干支流、左右岸統(tǒng)籌謀劃，共同抓好大保護，協(xié)同推進大治理[3]。

深入落實生態(tài)文明發(fā)展理念，基于我國煤炭行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，積極開展理念、工藝、模式及技術創(chuàng)新，嘗試探索一種將煤炭開發(fā)、綠色發(fā)展、安全高效、生態(tài)保護及產(chǎn)業(yè)轉型、協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展新模式，成為當下“雙循環(huán)”發(fā)展模式的一種新引領趨勢。

1 地域特征及煤炭賦存概況

黃河流域煤炭資源主要分布在內蒙古、山西、陜西、寧夏、河南、甘肅 6 省(區(qū))(圖1)，具有資源雄厚、分布集中、品種齊全、煤質優(yōu)良、埋藏淺、易開發(fā)等特點。在我國的14個大型煤炭基地中，黃河流域流經(jīng)了寧東、陜北、神東、晉北、晉中、晉東、黃隴、河南和魯西等9大國家大型煤炭基地，覆蓋了85處煤炭礦區(qū)或存在交集，是我國最為重要的煤炭資源富集區(qū)、原煤生產(chǎn)加工區(qū)和煤炭產(chǎn)品的轉換區(qū)[4-5]。

圖1 黃河流域煤炭資源(礦區(qū))分布

據(jù)國家統(tǒng)計局和國家能源局數(shù)據(jù)顯示：截至2018年12月底，黃河流域流經(jīng)9省(區(qū))域內煤礦數(shù)量1 563處，全國占比35.66%，規(guī)模約29.69億t/a，全國占比64.78%，全國原煤產(chǎn)量36.83億t，其中，黃河流域 21.63億t，占全國的58.73%，煤礦數(shù)量超過全國1/3，產(chǎn)能規(guī)模更是占全國總產(chǎn)能的2/3，資源儲量接近全國一半，原煤產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量6成。

2 采動損害特征及危害

煤炭生產(chǎn)活動不僅占用和消耗煤炭資源，還會引起安全生產(chǎn)問題和其他生態(tài)環(huán)境資源的破壞，黃河流域煤炭開采與傳統(tǒng)的煤炭開采形成的問題主要體現(xiàn)在以下4個方面：

1)安全生產(chǎn)問題。我國煤礦災害種類多(頂板、水、瓦斯、火、粉塵、沖擊地壓等)，安全事故多發(fā)，與先前礦井生產(chǎn)工藝落后、安全生產(chǎn)意識薄弱、科學技術投入不足等諸多客觀因素密切相關，黃河流域作為我國煤炭主產(chǎn)區(qū)，煤炭資源的開采深度和開采強度不斷增加，相關安全事故也是屢發(fā)頻發(fā)，煤與瓦斯突出、頂板災害、突水災害及沖擊地壓等動力災害發(fā)生的頻次增加，以鄂爾多斯礦區(qū)為例，頂板切頂冒落及沖擊地壓事故，已嚴重危及礦井的安全生產(chǎn)。

2)對水資源的破壞和污染。我國眾多國有重點煤礦約75%處于缺水狀態(tài)，其中44%煤礦缺失十分嚴重。對水資源的破壞，主要表現(xiàn)在2個方面，一方面煤炭開采過程中，進行的人為疏干排水和采動形成的導水裂隙造成煤系含水層自然疏干，導致地下水位的大面積大幅度下降。據(jù)測算，煤炭開采全國平均噸煤水代價是2 t，華北地區(qū)10 t、最高達47 t，煤礦排水量已占北方地區(qū)巖溶水資源的19%，利用率僅有30%。據(jù)不完全調查，在建國最初的50年里，僅山西省每年平均因采煤而破壞的地下水就達到4億多m3，礦區(qū)主要供水水源枯竭，地表植被干枯，自然景觀破壞，農業(yè)產(chǎn)量下降，嚴重時可引起地表土壤沙化。另一方面開采造成地表及地下水污染。礦井水、矸石堆淋溶水、選煤廢水等普遍含有煤粉、巖粉懸浮物及可溶性的無機鹽類。在我國西部地區(qū)，礦井水礦化度較高，這些廢水的排放對地表河、水庫等水資源污染較嚴重(全國煤礦每年排出礦井水約22億t)，導致礦區(qū)水位下降，并會使礦區(qū)土地貧化，污染植被，嚴重影響農業(yè)可持續(xù)發(fā)展[6-7]。

3)對土地資源的破壞和占用。地表塌陷、水土流失、沙漠化、固體廢棄物對土地的壓占和污染嚴重破壞土地資源(圖2—圖3)。煤炭開采所造成的沉陷對土地資源的破壞是十分嚴重的，我國因采煤區(qū)地表塌陷造成的土地破壞總量約為40萬hm2，開采萬噸原煤造成的土地塌陷面積平均達0.20～0.33 hm2，每年因采煤破壞的土地以3萬hm2的速度遞增。此外，煤礦開采會產(chǎn)生占煤炭產(chǎn)量 10%～20%的矸石，目前我國煤矸石累計堆存近40億t，占用土地1萬hm2。煤礦開采生產(chǎn)導致的土地破壞問題會使農民喪失賴以生存的土地，進而產(chǎn)生嚴重社會現(xiàn)象及生態(tài)環(huán)境問題。

圖2 采煤塌陷地

圖3 矸石山自燃

4)對大氣環(huán)境的污染。煤礦開采過程中，會釋放大量有害氣體，如CH4、CO、CO2、SO2、H2S等，生產(chǎn)過程中經(jīng)礦井通風風流并攜帶大量粉塵排至大氣。礦井瓦斯CH4產(chǎn)生的溫室效應是CO2的21倍，我國煤礦每年排放大氣的CH4約100億m3，排放粉塵約40萬t。此外據(jù)不完全統(tǒng)計，我國現(xiàn)今擁有1 500 多座煤矸石山，對應堆積量可達50億t，且每年仍以1.5億～2 億t 的數(shù)量在增加，占地面積大概為5 800 hm2，煤矸石發(fā)熱自燃產(chǎn)生大量SO2、CO2、CO等有毒氣體，對礦區(qū)環(huán)境造成了嚴重污染，而且由此引發(fā)塵肺病患者達幾十萬人。

3 生態(tài)開采內涵

煤炭是我國主體能源的地位將在較長的一定時期內不會改變[8-9]，煤炭資源在為社會經(jīng)濟快速發(fā)展做出巨大貢獻的同時，也帶來了資源浪費、生態(tài)系統(tǒng)破壞、環(huán)境污染、安全及煤炭企業(yè)資源枯竭后續(xù)轉型發(fā)展乏力的一系列社會問題。

針對煤炭開發(fā)形成的諸多問題，很多專家學者從綠色開采角度提出了一系列新舉措，目前的研究主要集中在綠色開采模式上[10-14]。張建民等[15]提出了深部仿生綠色開采模式，預期達到“地上無煤、井下無人”的綠色目標。謝和平等[16]提出深地煤炭資源流態(tài)化開采的顛覆性科學構想，認為煤炭開采的全要素生產(chǎn)率、治理體系及治理能力的現(xiàn)代化有助于解決煤炭開采規(guī)?；纳鷳B(tài)環(huán)境問題。胡振琪等[17]針對煤炭資源開發(fā)過程中產(chǎn)生的礦區(qū)生態(tài)環(huán)境與社會問題，提出煤礦生態(tài)環(huán)境“邊開采邊修復”，其特點是在采礦過程中，同步(時)治理，及時恢復或治理損傷的生態(tài)環(huán)境。盡管相關專家學者就煤炭開發(fā)相關問題進行了定向研究，但煤炭行業(yè)由于自身涉及領域廣、影響范圍大、影響周期長、制約瓶頸因素多等特性，礦區(qū)綠色發(fā)展及行業(yè)循環(huán)轉型發(fā)展的系統(tǒng)研究有待進一步深入。

以新發(fā)展理念為指引，將煤炭行業(yè)高質量發(fā)展路徑、礦區(qū)生態(tài)文明建設方向、循環(huán)發(fā)展模式與煤炭資源全生命周期開發(fā)、生態(tài)開采技術、采復一體生態(tài)保護機制、伴生資源開發(fā)利用、安全生產(chǎn)建設及轉型發(fā)展方式深度融合提出“生態(tài)開采模式”(圖4)。生態(tài)開采模式是煤炭行業(yè)綠色開采的進一步外延，是更深程度、更大范圍的“綠色發(fā)展”模式，涵蓋了煤礦全生命周期中的資源開發(fā)、生態(tài)保護、安全建設、建設路徑及發(fā)展模式等環(huán)節(jié)，也是黃河流域煤炭資源實現(xiàn)高質量發(fā)展的必由之路。

圖4 生態(tài)開采模式

4 全生命周期開發(fā)

煤炭行業(yè)是從事煤炭資源勘探、開發(fā)、生產(chǎn)、儲運、加工轉換和環(huán)境保護的行業(yè)部門，同由美國經(jīng)濟學家雷蒙德·弗農于1966年在產(chǎn)品生命周期中的國際投資與國際貿易》中提出的產(chǎn)品生命周期理論[18]一樣也具有明顯的生命周期性。李永峰[19]從煤炭的開發(fā)利用角度出發(fā)，認為煤礦全生命周期是指煤炭從原煤的開采到最終廢棄物處理所經(jīng)歷的各個階段和整個過程。

根據(jù)行業(yè)屬性，一般有4個階段：形成期、成長期、成熟期、衰退期，據(jù)此可將我國煤炭工業(yè)發(fā)展，總體可劃分為煤炭行業(yè)形成期(1949—2002 年)、煤炭行業(yè)成長期(2003—2012 年)、煤炭行業(yè)成熟期(2013—2030 年)、煤炭行業(yè)衰退期(2030—2050 年)4個階段。隨著我國煤炭工業(yè)的快速發(fā)展，其已經(jīng)歷形成期、成長期兩大生命周期階段，當前處于成熟期。煤炭行業(yè)的顯著特點是其更多地受煤田地質條件、資源儲量、市場需求、開采工藝技術等因素影響，若將煤炭產(chǎn)業(yè)歸為一大主體，礦區(qū)則為其最小一基本單元。若對其進一步細分，仍可概括為形成期、成長期、成熟期和衰退期4個階段。開展全生命周期理論研究就是為更好地研究煤炭行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，做好科學劃分和研究煤炭資源全生命周期各階段的發(fā)展任務和科技創(chuàng)新方向，是實現(xiàn)煤炭產(chǎn)業(yè)升級及清潔高效利用的必要基礎，也是全面貫徹綠色發(fā)展和循環(huán)產(chǎn)業(yè)的前提。但是隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展、煤炭資源的持續(xù)開發(fā)和國家煤炭去產(chǎn)能政策的實施，部分煤礦難以進行全生命周期開采，導致我國關閉/廢棄煤礦數(shù)量持續(xù)增加，造成了大量的資源浪費、安全、環(huán)境和社會等問題[20-21]。 煤礦全生命周期綠色開采不僅能夠減少資源浪費，也能夠減少煤礦事故的發(fā)生，有利于我國社會的穩(wěn)定發(fā)展[22-23]。與此同時，我國正在全面開展生態(tài)文明建設，也決定了煤礦綠色礦山全生命周期建設必須做到綠色勘查、綠色設計、綠色建設、綠色退出(礦山生態(tài)環(huán)境修復與治理)，形成全生命周期的綠色礦山建設新模式。

根據(jù)不同階段相關特性，將其不同階段的發(fā)展規(guī)劃總結如下：

1)形成期主要涵蓋探礦及礦建部分，采用綠色勘探工藝、綠色開采設計理念及先進建井施工工藝技術，降低各類資源消耗及其伴生物排棄量，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源開發(fā)前期的生態(tài)環(huán)境預保護和項目開展中低碳綠色開發(fā)。

2)隨著礦井生產(chǎn)逐步常態(tài)化，其將步入成長期，其顯著特點是煤炭開發(fā)能力與伴生排棄物漸漸同步增長，礦井效益步步提升。以新發(fā)展理念為指引，積極推進“生態(tài)開采”與綠色發(fā)展成為煤炭產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)由傳統(tǒng)“高消耗、低產(chǎn)出、高浪費”的粗放發(fā)展模式，到資源高效開發(fā)、伴生資源循環(huán)發(fā)展利用、產(chǎn)業(yè)經(jīng)綠色發(fā)展與環(huán)境保護和諧共生的“高質量發(fā)展模式”新轉變的關鍵點。

3)煤炭企業(yè)成熟期是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的黃金期，煤炭企業(yè)產(chǎn)能穩(wěn)定、發(fā)展趨勢和利潤收益全面向好，全面實施成長期規(guī)劃建設“高質量發(fā)展模式”的同時，積極踐行循環(huán)經(jīng)濟“減量化、再利用、資源化”的原則，實現(xiàn)各類資源價值最大化及環(huán)境過程性主動保護至關重要。

4)在礦井資源逐漸枯竭的衰退期，最大限度地實現(xiàn)殘余資源價值化利用，將企業(yè)發(fā)展重心逐漸過渡到已構建的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)模式中來，拓展后續(xù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈，促進產(chǎn)業(yè)轉型、轉產(chǎn)，同步積極探索新興產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)煤炭企業(yè)資源化發(fā)展到發(fā)展資源化的蝶變。

5 生態(tài)開采技術

在傳統(tǒng)的礦山開采中，礦區(qū)的地表沉陷嚴重、生態(tài)水資源遭到破壞、水土流失比較嚴重，安全事故頻發(fā)多發(fā)、生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境差，依靠工藝創(chuàng)新尋求一種資源開發(fā)與環(huán)境協(xié)同保護的開采技術，將資源開采活動對生態(tài)環(huán)境的影響降低到最低是煤炭綠色開發(fā)亟待解決的重大實踐問題。相關專家學者提出了一系列的開采理念與技術，如煤炭資源與環(huán)境協(xié)調開采[24]、綠色開采[25-26]、保水開采[27-28]、仿生共采[29]、精準開采[30]、科學開采[31]等；本文研究的生態(tài)開采技術較以往開采技術有較多不同，生態(tài)開采涵蓋礦井開發(fā)全生命周期，根據(jù)礦井不同地質條件，更多將礦井資源保水理念、矸石無廢化井下充填處置、采煤減沉控制、無煤柱高效開采及其他伴生資源綜合開發(fā)同步進行，同時更加突出地表生態(tài)預保護、資源開發(fā)高效集約利用、生產(chǎn)開發(fā)的減損無害化、共生資源生態(tài)協(xié)同、生產(chǎn)作業(yè)活動的綠色化、安全災害的優(yōu)化預防與預警防控等(圖5)。

圖5 生態(tài)開采技術體系

采用生態(tài)開采技術可以實現(xiàn)資源開采與生態(tài)系統(tǒng)保護協(xié)同發(fā)展，在實現(xiàn)資源開發(fā)的同時將生產(chǎn)作業(yè)安全事故做到預防與可控， 將先進的“機械化、自動化、智能化”用于井下生產(chǎn)作業(yè)可實現(xiàn)減人、少人甚至無人，提高工效的同時降低作業(yè)人員的勞動強度，同時能夠有效降低廢氣、廢水以及廢渣的排放。

6 安全生產(chǎn)建設

隨著煤礦開采工藝技術進步和配套裝備制造能力提高，煤礦開采效率和開采強度與日彌增[32]，特別是隨著煤礦開采深度的增加，煤礦重、特大事故時常發(fā)生，煤與瓦斯突出、粉塵危害、沖擊地壓、頂板災害、火、水、地面塌陷等礦山災害事故頻發(fā)，使得防災抗災工作難度加大，安全生產(chǎn)狀況日益嚴峻[33]，并具有群發(fā)性、多樣性、區(qū)域性、衍生性、持續(xù)時間的多樣性、不可避免性等特征。

煤礦資源所處位置地質條件往往較為復雜，只有根據(jù)地質災害特征采取針對性防范措施才能更好保證作業(yè)環(huán)境穩(wěn)定與安全。根據(jù)礦井全生命周期4個階段的劃分(形成期、成長期、成熟期、衰退期)(圖6)，分別確定了不同時期煤礦安全生產(chǎn)建設中精細勘察、生態(tài)開發(fā)、高效利用、轉型恢復等重點內容。并根據(jù)不同階段特點，分別采取相應全面的綜合安全技術工藝及治理手段，達到安全生產(chǎn)建設的總體目的。

圖6 煤礦全生命周期安全建設路線

7 采復一體保護

隨著我國煤炭工業(yè)的快速發(fā)展，資源開發(fā)導致的大氣和水污染不可避免，特別是開采沉降導致的地表塌陷、土地破壞、水土流失及次生地質災害尤為突出。據(jù)統(tǒng)計，全國煤炭資源與耕地資源重合區(qū)域面積約占全國耕地總面積的42.7%[34]，東部高潛水位地區(qū)高標準耕地開采沉陷影響更為嚴重(部分地區(qū)甚至達到了79%以上[35])，2019年全國新增礦山恢復治理面積約4.8萬hm2。其中，在建和生產(chǎn)礦山新增恢復治理面積約1.92萬hm2，占40.05%；廢棄礦山新增恢復治理面積約2.88萬hm2，占59.95%[36]。

我國礦山歷經(jīng)40多年的探索和實踐，對采煤沉陷地主要采取“先破壞，后治理”的傳統(tǒng)復墾方式(主要有直接利用法、土地平整、疏排法、梯田式復墾、挖深墊淺、煤矸石充填、粉煤灰充填等[37])，土地復墾比例已經(jīng)提高到了25%左右[38]，遠落后于其他國家50%以上復墾水平，復墾任務艱巨[39]，同時復墾后耕地率低、耕地質量差[40]、復墾成本高(成本將會增加30%左右[41])、復墾周期長等問題[42]。

關于煤礦采動損壞與生態(tài)環(huán)境保護方面，有學者提出預復墾[43]、超前復墾[44-45]、動態(tài)復墾[46-47]、邊采邊復[48]等概念和方法。本文提出的采復一體保護方案(圖7)，以礦井全生命周期為跨度邊界、以生態(tài)開采技術為主動保護引線、以礦井安全建設為生態(tài)保護支撐，充分結合資源及伴生資源綜合轉化利用優(yōu)勢，同步實現(xiàn)礦井安全、高效、綠色開發(fā)與生態(tài)環(huán)境資源保護、利用、恢復和諧共生循環(huán)發(fā)展。其內涵可具體表述為，預先根據(jù)礦井全生命周期階段劃分與資源開采設計規(guī)劃過程中生態(tài)開采引起的預損范圍及程度進行評估細分，同時結合開采區(qū)域地表與井下時空演變特征及地表生態(tài)資源現(xiàn)狀，相繼開展預保護、預治理及同恢復，總體實現(xiàn)資源開發(fā)前端的“減量化預防控”、損壞過程“動態(tài)預治理”和損害破壞后的“生態(tài)同恢復”。黃河流域煤炭基地區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱，水資源匱乏，從煤炭全生命周期考慮，將生態(tài)開采與采復一體保護理念主動融入到資源開發(fā)中，實現(xiàn)資源開發(fā)與生態(tài)保護一體化發(fā)展，是實現(xiàn)黃河流域煤炭工業(yè)高質量發(fā)展的重要技術支撐。

圖7 采復一體保護示意

8 伴生資源開發(fā)

煤炭資源一直以來都是我國主體能源，較長時期內多處于供應緊張狀態(tài)，煤炭工業(yè)的快速發(fā)展主要以擴大生產(chǎn)規(guī)模的傳統(tǒng)方式來支持國民經(jīng)濟建設。然而，單純依賴多出煤的粗放模式，導致了資源開發(fā)過程中的粉塵、瓦斯、水、煤矸石及其他伴生礦物的直接外排，不僅嚴重污染生態(tài)環(huán)境，更多遺棄式浪費了很多資源，并且具有典型的“高投入、高消耗、高排放、多事故和低利用、低效益”的特征，嚴重損害了煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力[49]。保持煤炭產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展，實現(xiàn)企業(yè)主體可持續(xù)發(fā)展，就必須改變一直以來形成的狹義資源觀，將煤炭產(chǎn)業(yè)全流程中的各種伴生物、煤矸石、礦井水、瓦斯、礦區(qū)塌陷土地、粉煤灰、灰渣等都視為寶貴資源，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟加快實現(xiàn)我國煤炭工業(yè)發(fā)展由粗放型向精細型轉變，引領我國煤炭工業(yè)向綠色、可持續(xù)、附加值高的方向轉型發(fā)展。依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展理念，提升路徑主要有：①加強資源進行分類處理，提高資源綜合利用率。主要包括煤系共生、伴生資源的開發(fā)利用(高嶺土、鋁礬土、膨潤土等)、矸石的綜合利用、煤層氣高效開發(fā)利用；②積極開展土地資源保護，實現(xiàn)資源盤活。將采動損害塌陷地進行土地整治與生態(tài)復墾，因地制宜實現(xiàn)“山、水、林、田、湖、草”生態(tài)恢復，條件成熟地區(qū)充分發(fā)揮整治土地資源綜合優(yōu)勢，實現(xiàn)土地指標增減掛鉤與資源盤活增值開發(fā)，形成更加多元的產(chǎn)業(yè)結構；③有效保護利用礦井水資源。對水資源進行優(yōu)先保護，處理后的礦井水可以作為工業(yè)用水、生活配套輔助用水，在實現(xiàn)礦井水資源保護利用的同時，還可以改善礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)資源利用生態(tài)友好發(fā)展。

9 轉型發(fā)展方式

黃河流域是我國煤炭資源的主要富集區(qū)(例如，我國西部地區(qū)如青海、寧夏、陜西、內蒙古等，煤炭最終可開采儲量為429億t，占全國總量的57.9%)，但是該區(qū)域大多自然條件差、生態(tài)脆弱、氣候惡劣、多以煤炭資源開發(fā)為支柱產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟條件也相對落后。以新發(fā)展理念為指引的高質量發(fā)展模式，是我國經(jīng)濟實現(xiàn)轉型發(fā)展主要方向。積極探索一種既能實現(xiàn)煤炭資源高效利用開發(fā)，又能實現(xiàn)環(huán)境保護與循環(huán)可持續(xù)發(fā)展的新路徑成為當前最熱研究方向之一。國內外的很多專家學者對此進行了研究，提出了循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展理念和發(fā)展模式[50-51]。煤炭企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟主要包括包括煤炭行業(yè)發(fā)展角度[52-53]、典型煤炭企業(yè)發(fā)展模式探討[54-56]、礦山企業(yè)競爭力方面[57]、煤炭企業(yè)區(qū)域建設[58-59]、循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展評價[60-61]等方面。

煤礦作為煤炭企業(yè)最小單元，開展循環(huán)經(jīng)濟研究，主要包括優(yōu)化礦井設計、開發(fā)新型開采工藝及采煤方法、配套洗煤廠實現(xiàn)已開采煤炭資源提質提效，實現(xiàn)礦井水資源、瓦斯高效利用，綜合治理采煤塌陷區(qū)提升復墾土地資源潛在價值。

煤炭企業(yè)或資源型礦區(qū)(城市)產(chǎn)業(yè)建設與轉型發(fā)展，涉及更多要素，難度也非常大。對比國內外循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式和成功案例，謀求企業(yè)轉型發(fā)展，將為我國資源型城市、企業(yè)帶來更多借鑒。國內外比較典型轉型案例詳見表1。

表1 轉型發(fā)展典型案例

10 結 論

1)黃河流域是我國煤炭資源主要富集區(qū)，資源開發(fā)與生態(tài)保護相輔相成，加強資源高效利用開發(fā)和生態(tài)保護是認真踐行生態(tài)文明建設的主要內容之一，也是建設生態(tài)礦山的必由之路。

2)建立煤炭行業(yè)、企業(yè)全生命周期開發(fā)理念，積極開展生態(tài)開采技術創(chuàng)新、礦井安全生產(chǎn)建設、采復一體保護、伴生資源開發(fā)利用及轉型發(fā)展方式探索將是我國煤炭主產(chǎn)區(qū)，特別是資源型城市實現(xiàn)可持續(xù)、綠色、高質量發(fā)展主要方向。

3)積極探索資源型城市及企業(yè)的循環(huán)發(fā)展路徑，加強伴生資源及次生礦物的資源化利用，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，實現(xiàn)資源開發(fā)企業(yè)自生式發(fā)展，將是轉型發(fā)展方式關鍵環(huán)節(jié)。