本文關(guān)鍵詞：煤炭科學(xué)開(kāi)采系統(tǒng)協(xié)調(diào)度研究及應(yīng)用

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【摘要】：中國(guó)是煤炭產(chǎn)量第一大國(guó),且煤炭資源消費(fèi)量占中國(guó)一次能源消費(fèi)量的66%左右,而這一現(xiàn)狀很難短期改變,煤炭資源的合理開(kāi)采和清潔利用對(duì)我國(guó)能源戰(zhàn)略有著至關(guān)重要的作用。但制約煤炭科學(xué)開(kāi)采發(fā)展的因素還有很多,涉及地質(zhì)因素、安全因素、管理因素、經(jīng)濟(jì)因素和文化因素等。目前而言,我國(guó)煤炭行業(yè)面臨的形勢(shì)更為嚴(yán)峻。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放緩,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等因素,煤炭行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)壓力日益增大,其中三方面主要原因造成了我國(guó)煤炭行業(yè)的現(xiàn)狀,第一,國(guó)家經(jīng)濟(jì)增速比例下降;第二,產(chǎn)能過(guò)剩近10億噸;第三,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。因此,作為我國(guó)支撐性資源供給的煤炭行業(yè),粗放式的煤炭生產(chǎn)已不能符合現(xiàn)代化的、科學(xué)的發(fā)展要求。處于重要轉(zhuǎn)折時(shí)期的煤炭行業(yè),加速轉(zhuǎn)變其開(kāi)采方式也勢(shì)在必行。因此,深化煤炭科學(xué)開(kāi)采這一概念,實(shí)現(xiàn)節(jié)約集約、生態(tài)文明、綠色礦山、低碳發(fā)展的開(kāi)采模式是實(shí)現(xiàn)我國(guó)煤炭產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展的必由之路。煤炭的科學(xué)開(kāi)采是在安全、綠色和可持續(xù)發(fā)展為前提,以煤炭資源高效開(kāi)采為目的的新式開(kāi)采模式,也是我國(guó)煤炭行業(yè)對(duì)開(kāi)采的重新定義與定位,這將對(duì)我國(guó)煤炭行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,因此,急需構(gòu)建煤炭科學(xué)開(kāi)采發(fā)展水平的評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),為我國(guó)煤炭企業(yè)提供可供參考的量化標(biāo)準(zhǔn)。煤炭科學(xué)開(kāi)采是一個(gè)包括哲學(xué)、工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、計(jì)量學(xué)、資源經(jīng)濟(jì)學(xué)、生態(tài)環(huán)境學(xué)、管理學(xué)等相關(guān)學(xué)科,因此煤炭科學(xué)開(kāi)采是一個(gè)相對(duì)宏觀的、復(fù)雜的、多學(xué)科的系統(tǒng)工程,其內(nèi)涵也非常豐富。本文針對(duì)煤炭開(kāi)采引發(fā)的安全、生態(tài)、社會(huì)等相關(guān)問(wèn)題,詳細(xì)分析了煤炭科學(xué)開(kāi)采概念、內(nèi)涵和支撐技術(shù)的演化和發(fā)展模式,對(duì)比國(guó)外綠色開(kāi)采與責(zé)任開(kāi)采的概念,將煤炭科學(xué)開(kāi)采定義為:以安全生產(chǎn)為前提,以綠色開(kāi)采技術(shù)為支撐,以機(jī)械化自動(dòng)化和科學(xué)管理為手段,以企業(yè)效益為衡量依據(jù),以提高資源回采率、減少對(duì)礦區(qū)周邊環(huán)境影響為目標(biāo)的開(kāi)采體系。論文以煤炭科學(xué)開(kāi)采定義和內(nèi)涵為基礎(chǔ),提出了反映煤炭科學(xué)開(kāi)采內(nèi)涵的STEEM系統(tǒng),即:安全(Safety)—技術(shù)(Technology)—經(jīng)濟(jì)(Economy)—環(huán)境(Environment)—管理(Management)。這也是首次將科學(xué)管理系統(tǒng)納入煤炭科學(xué)開(kāi)采主體系統(tǒng)。在構(gòu)建煤炭科學(xué)開(kāi)采STEEM系統(tǒng)后,針對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析,同時(shí)說(shuō)明了各系統(tǒng)之間的相互關(guān)系。采用了散點(diǎn)圖法、相關(guān)性分析方法對(duì)各系統(tǒng)下的40個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)分析和篩選,將高度相關(guān)指標(biāo)剔除,僅保留不可代替指標(biāo)或不同特征指標(biāo),最終將指標(biāo)簡(jiǎn)化到13個(gè),以量化的形式說(shuō)明了指標(biāo)之間的關(guān)系,為簡(jiǎn)化煤炭科學(xué)開(kāi)采系統(tǒng)提供了指標(biāo)選擇的依據(jù),使構(gòu)建的煤炭科學(xué)開(kāi)采STEEM系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單實(shí)用。從相對(duì)微觀角度分析了各系統(tǒng)下指標(biāo)間的關(guān)系,以相對(duì)宏觀的協(xié)調(diào)度理論構(gòu)建了各系統(tǒng)間的發(fā)展水平值和協(xié)調(diào)度系數(shù),以數(shù)學(xué)的模式將系統(tǒng)進(jìn)行定量分析,以反映系統(tǒng)的協(xié)調(diào)程度,通過(guò)這種方式,使煤炭科學(xué)開(kāi)采steem系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)序到有序的過(guò)程,系統(tǒng)達(dá)到協(xié)同的狀態(tài),且使得steem系統(tǒng)具有多層次、動(dòng)態(tài)性、復(fù)雜性和目標(biāo)性四個(gè)特點(diǎn)。運(yùn)用原始數(shù)據(jù)的無(wú)量綱化計(jì)算煤炭企業(yè)的發(fā)展水平,再利用回歸分析得出各企業(yè)的協(xié)調(diào)度測(cè)度。從微觀和宏觀兩個(gè)角度對(duì)煤炭科學(xué)開(kāi)采steem系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析,使steem系統(tǒng)更為穩(wěn)定與科學(xué),形成了完整的煤炭科學(xué)開(kāi)采系統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系。根據(jù)我國(guó)目前科學(xué)產(chǎn)能情況,煤炭行業(yè)原煤總產(chǎn)量以及各企業(yè)產(chǎn)量,利用煤炭行業(yè)市場(chǎng)集中度計(jì)算出符合科學(xué)產(chǎn)能的煤炭企業(yè)數(shù)目,結(jié)果顯示,原煤產(chǎn)量前10家的煤炭企業(yè)其原煤產(chǎn)量總和接近或達(dá)到科學(xué)產(chǎn)能。根據(jù)構(gòu)建的steem系統(tǒng)指標(biāo)體系,以前10家煤炭企業(yè)相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)為樣本,首先根據(jù)隸屬度權(quán)重計(jì)算出各子系統(tǒng)的發(fā)展水平值,結(jié)論給出5條不同時(shí)間下單個(gè)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值曲線,并據(jù)此分析出我國(guó)煤炭科學(xué)開(kāi)采steem系統(tǒng)中較為薄弱的環(huán)節(jié);其次根據(jù)各系統(tǒng)的發(fā)展水平值,利用回歸分析、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法,給定了2006年-2013年steem系統(tǒng)的綜合發(fā)展水平值,結(jié)論表明,我國(guó)煤炭科學(xué)開(kāi)采協(xié)調(diào)發(fā)展呈逐年上升趨勢(shì)。論文最后以中煤平朔集團(tuán)作為工程實(shí)例,對(duì)構(gòu)建的煤炭科學(xué)開(kāi)采steem系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)際的檢驗(yàn),并對(duì)平朔集團(tuán)的煤炭科學(xué)開(kāi)采情況做出了評(píng)價(jià),經(jīng)過(guò)與事先計(jì)算的煤炭科學(xué)開(kāi)采標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比和分析,得到其屬于煤炭科學(xué)開(kāi)采范疇,且高于標(biāo)準(zhǔn)值。因此,驗(yàn)證了煤炭科學(xué)開(kāi)采steem系統(tǒng)的可行性、實(shí)用性、簡(jiǎn)潔性、科學(xué)性,為煤炭科學(xué)開(kāi)采提供了量化標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。最后,論文主要在三個(gè)方面進(jìn)行了創(chuàng)新性研究。①豐富科學(xué)采礦的定義和內(nèi)涵,將科學(xué)采礦劃分為廣義和狹義兩個(gè)方面。進(jìn)一步說(shuō)明煤炭科學(xué)開(kāi)采的定義和內(nèi)涵。明確了煤炭科學(xué)開(kāi)采的5個(gè)方面:安全-技術(shù)-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境-管理,構(gòu)建了煤炭科學(xué)開(kāi)采steem系統(tǒng)。將“科學(xué)管理”子系統(tǒng)納入煤炭科學(xué)開(kāi)采系統(tǒng),作為系統(tǒng)主體,而不是將管理作為輔助性系統(tǒng)進(jìn)行研究。②以目前我國(guó)煤炭科學(xué)產(chǎn)能為依據(jù),確定了以我國(guó)前10家大型煤炭企業(yè)為研究對(duì)象,利用統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)原理,將煤炭科學(xué)開(kāi)采的指標(biāo)進(jìn)行了細(xì)化分析,將各指標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行量化分析,構(gòu)建了煤炭科學(xué)開(kāi)采的steem系統(tǒng),降低了系統(tǒng)的繁冗復(fù)雜,提高了系統(tǒng)的可靠性和可操性。③采用協(xié)調(diào)度理論對(duì)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)度進(jìn)行評(píng)價(jià),給出我國(guó)煤炭科學(xué)開(kāi)采的量化評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),客觀的反映煤炭科學(xué)開(kāi)采的水平,從而真實(shí)且簡(jiǎn)便的反映了煤炭科學(xué)開(kāi)采的狀況,為企業(yè)衡量自身的科學(xué)開(kāi)采情況提供了簡(jiǎn)單而有力的評(píng)價(jià)依據(jù)。本文所研究的煤炭科學(xué)開(kāi)采STEEM系統(tǒng),探索了煤炭科學(xué)開(kāi)采的量化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),為評(píng)價(jià)我國(guó)煤炭企業(yè)的科學(xué)開(kāi)采提供了有效的量化依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：煤炭科學(xué)開(kāi)采 評(píng)價(jià)指標(biāo) STEEM系統(tǒng) 相關(guān)性分析 系統(tǒng)協(xié)調(diào)度
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD82-9
【目錄】：

• 摘要5-8
• Abstract8-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 論文研究背景14-18
• 1.2 論文研究的意義18-19
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.4 論文研究技術(shù)路線20-21
• 1.5 本章小結(jié)21-22
• 第二章 煤炭科學(xué)開(kāi)采現(xiàn)狀22-42
• 2.1 國(guó)內(nèi)外煤炭科學(xué)開(kāi)采現(xiàn)狀研究22-29
• 2.1.1 國(guó)內(nèi)煤炭科學(xué)開(kāi)采現(xiàn)狀22-26
• 2.1.2 國(guó)外科學(xué)開(kāi)采現(xiàn)狀26-29
• 2.2 煤炭科學(xué)開(kāi)采基本定義29-33
• 2.3 我國(guó)煤炭行業(yè)存在的問(wèn)題33-36
• 2.3.1 安全壓力大33-34
• 2.3.2 井工礦比例大，資源回收率低34
• 2.3.3 生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，產(chǎn)能過(guò)剩，風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)能力差34-35
• 2.3.4 水資源分布不均，破壞程度大，地表沉降35-36
• 2.3.5 環(huán)境修復(fù)與再造能力弱36
• 2.4 煤炭科學(xué)開(kāi)采的制約條件36-41
• 2.4.1 開(kāi)采條件復(fù)雜，難度大36-37
• 2.4.2 煤炭開(kāi)采技術(shù)與裝備不協(xié)調(diào)37
• 2.4.3 人才缺乏，，受教育程度不高37-38
• 2.4.4 職業(yè)危害大，且缺乏職業(yè)健康投入38
• 2.4.5 管理水平不高38-39
• 2.4.6 產(chǎn)業(yè)集中度低39-40
• 2.4.7 煤炭真實(shí)成本體現(xiàn)不足40-41
• 2.5 本章小結(jié)41-42
• 第三章 煤炭科學(xué)開(kāi)采STEEM系統(tǒng)研究理論分析42-54
• 3.1 相關(guān)性理論42-47
• 3.1.1 相關(guān)分析原理42-43
• 3.1.2 相關(guān)關(guān)系識(shí)別43-44
• 3.1.3 相關(guān)系數(shù)計(jì)算方法44-45
• 3.1.4 相關(guān)系數(shù)種類45-47
• 3.2 STEEM系統(tǒng)協(xié)調(diào)度理論分析47-52
• 3.2.1 STEEM各系統(tǒng)間關(guān)系分析47-48
• 3.2.2 STEEM系統(tǒng)特征分析48-49
• 3.2.3 STEEM系統(tǒng)協(xié)調(diào)內(nèi)容49-50
• 3.2.4 STEEM系統(tǒng)協(xié)調(diào)的概念模型50
• 3.2.5 STEEM系統(tǒng)協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)的方法50-52
• 3.3 本章小結(jié)52-54
• 第四章 STEEM系統(tǒng)指標(biāo)的構(gòu)建54-85
• 4.1 STEEM系統(tǒng)協(xié)指標(biāo)構(gòu)建的思路54
• 4.2 STEEM系統(tǒng)指標(biāo)的選取方法54-56
• 4.3 STEEM系統(tǒng)指標(biāo)構(gòu)建原則56
• 4.4 STEEM系統(tǒng)初選指標(biāo)分析56-61
• 4.4.1 安全系統(tǒng)分析56-58
• 4.4.2 技術(shù)系統(tǒng)分析58-59
• 4.4.3 經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分析59-60
• 4.4.4 環(huán)境系統(tǒng)分析60
• 4.4.5 管理系統(tǒng)分析60-61
• 4.5 煤炭科學(xué)開(kāi)采STEEM系統(tǒng)指標(biāo)相關(guān)性分析61-80
• 4.5.1 安全系統(tǒng)下各指標(biāo)相關(guān)性分析61-68
• 4.5.2 技術(shù)系統(tǒng)下各指標(biāo)相關(guān)性分析68-72
• 4.5.3 經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)下各指標(biāo)相關(guān)性分析72-73
• 4.5.4 環(huán)境系統(tǒng)下各指標(biāo)相關(guān)性分析73-76
• 4.5.5 管理系統(tǒng)下各指標(biāo)相關(guān)性分析76-80
• 4.6 STEEM系統(tǒng)指標(biāo)體系80-83
• 4.7 本章小結(jié)83-85
• 第五章 煤炭科學(xué)開(kāi)采STEEM系統(tǒng)協(xié)調(diào)度分析85-98
• 5.1 煤炭企業(yè)產(chǎn)量前10強(qiáng)數(shù)據(jù)分析85-89
• 5.2 煤炭科學(xué)開(kāi)采STEEM系統(tǒng)各指標(biāo)權(quán)重89
• 5.3 STEEM系統(tǒng)發(fā)展水平89-91
• 5.3.1 STEEM系統(tǒng)各子系統(tǒng)發(fā)展水平90-91
• 5.3.2 STEEM系統(tǒng)綜合發(fā)展水平91
• 5.4 STEEM系統(tǒng)協(xié)調(diào)度測(cè)度91-97
• 5.5 本章小結(jié)97-98
• 第六章 工程實(shí)例98-106
• 6.1 中煤平朔集團(tuán)基本情況98-99
• 6.2 平朔集團(tuán)煤炭科學(xué)開(kāi)采STEEM系統(tǒng)綜合發(fā)展水平評(píng)價(jià)99-104
• 6.2.1 平朔集團(tuán)煤炭科學(xué)開(kāi)采STEEM各子系統(tǒng)發(fā)展水平100-103
• 6.2.2 平朔集團(tuán)煤炭科學(xué)開(kāi)采STEEM系統(tǒng)綜合發(fā)展水平103
• 6.2.3 平朔集團(tuán)煤炭科學(xué)開(kāi)采STEEM協(xié)調(diào)度測(cè)度103-104
• 6.3 本章小結(jié)104-106
• 第七章 結(jié)論與展望106-108
• 7.1 主要結(jié)論106
• 7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)106-107
• 7.3 展望107-108
• 參考文獻(xiàn)108-114
• 致謝114-116
• 作者簡(jiǎn)介116-117

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1106508