大同市煤炭型礦業城市可持續發展優化研究

大同市煤炭型礦業城市可持續發展優化研究_地理 論文
提　要　大同市是我國最重要的煤炭型礦業城市。40 餘年因煤炭資源開發和外輸，形成了該市畸重的工業結構。在優質煤炭資源日趨枯竭的同時，生態環境也遭到嚴重的汙染和破壞。本文詳細地 03manbetx 了大同煤炭資源在全國的作用、資源賦存及其開發利用狀況，論證了大同市可持續發展的主要限製條件，最後提出了優化配置資源結構、調整優化經濟結構、優化煤炭主導產業結構以及治理改良生態環境等途徑與對策。
關鍵詞　礦業城市 可持續發展 大同市
分　類　中圖法　F293.1
　　大同市地處晉北黃土高原，介於內外長城之間。全市總麵積 14127km2，人口
266 萬，轄四區六縣。大同是我國重要的煤炭型礦業城市，地理區位優越，是晉北中心城市，屬晉、冀、陝、蒙省區邊界區，處於全部複線電氣化的京包、同蒲鐵路的交彙處，與國際線二連相通，為全國第一條重載單元鐵路大（同）秦（皇島）線的起點，是華北地區重要交通樞紐。大同曆史上曾因地理區位特殊而成為“戰都”、“佛都”和“商都”，近代又因煤炭資源豐富而成為舉世聞名的“煤都”，及因其豐富多樣的古跡而成為國家首批公布的 24 個曆史 文化名城之一。
　　大同市因煤炭資源的大量開發，形成了煤炭加工、重化工及高耗能的主導產業，其它行業也得以相應的發展。1995 年全市工業總產值（含村）137.7 億元，其中重工業比重占 82% 以上，屬於資源密集型亦即重汙染型畸重的工業結構。大同市以煤為主體資源的開發、利用和加工，造成了優質煤炭資源逐步采竭，本來就很脆弱的生態環境更加惡劣，水體汙染和水資源緊缺日趨嚴重，大氣粉塵排放和固體廢棄物堆積日益加大，是全國汙染較嚴重的城市之一。因此，如何確保資源開發、經濟增長與環境整治之間優化與協調，是關係到大同市能否持續發展的關鍵所在。
1 煤炭資源的地位與大同煤炭在全國的作用
　　(1) 煤炭是我國最重要的能源資源，在一次能源生產和消費中占主導地位，我國距地表 1200m 以內的煤炭保有儲量 9500億t，占一次能源總儲量的 90%。1995 年我國原煤產量達 12.9億t，約占一次能源生產總量的 75.5%，占一次能源消費量的 3/4( 表 1)。煤炭供應全國 78% 的發電燃料、75% 的工業動力與燃料、80% 的民用商品燃料以及 60% 的化工原料。
表 1 中國一次能源產量與消費量及其構造成 (1995)
Table 1 The output and consumption of the primary energy resources of China and their constitution(1995)
能源產量/Mtce 占一次能源總量百分比 (%)
原煤 原油 天然氣 水電
生產 1278.28 75.5 16.7 1.8 6.0
消費 1290.00 75.0 17.3 1.8 5.9
資料來源：中國統計年鑒。北京：中國統計出版社，1996
　　(2) 我國以煤為主的一次能源結構，在今後相當長時間內不會有根本性改觀。據預測，中國至 2000 年和 2020 年煤炭產量將分別達到 14億t 和 21億t，煤炭在一次能源消費結構中比重也將分別占 79% 和 66%。
　　(3) 山西省是我國重要的能源生產基地，全省含煤麵積占其總麵積的 37%，已探明儲量 2600 多億 t，煤炭產量占全國 1/4, 煤炭調出量占全國 4/5, 省際電力輸出量占全國第一。
　　(4) 大同市是山西省第二大城市。大同煤炭以低灰、低硫、高發熱量著稱於世，是優質多用途煤，素有“工業精粉”之稱，用途廣泛，產品暢銷國內外。1995 年大同原煤產量 8500萬t，占山西省原煤產量的 1/4，占全國的 6.6%；鐵路調出量 6200萬t，占全市煤炭產量的 3/4，占全國調運量的 1/6。大同煤流向全國近 3000 多家用戶，其中用於機車占 1/4，工業鍋爐占 1/5，煤氣發生爐占 4%，火力發電廠占 9%。1995 年出口煤 488萬t，占全國煤炭出口總量的 14.9%，1980 年以來累計向歐、亞、美等 20 多個國家或地區出口優質煤 4500 多萬 t。大同在大力開發煤炭資源的同時，還開展了二次能源的開發。1995 年發電量 87.6億kW•h，是華北地區重要的電力生產基地，1984～1995 年已累計向東部京、津、唐電網供電達 500億kW•h，直接創造產值 39 億元，間接創造產值 4000 億元。
2 大同煤炭資源及其開發利用狀況
　　(1) 煤炭資源豐富　大同煤田總麵積 1827km2，有侏羅紀和石炭二迭紀兩個煤係，煤炭總資源量 718億t，其中大同市境內含煤麵積 632km2，煤炭資源量 451.5
億 t，已勘探控製儲量 375.7億t，占大同市煤炭資源量的 83%（表 2）截止 1993 年底，大同市煤炭探明儲量 163.94億t，占全市資源量的 36.3%；保有儲量 151.67億t，占已控製儲量的 40.4%。
2 大同煤炭資源量與儲量（億 t）
Table The resovces and reserves of the coal resources of Datong ciey
含煤層位 侏羅紀 石炭一二迭紀 合計
資源量 74.6 376.9 451.5
已勘探控製儲量 67.5 308.2 375.7
其中：精查儲量 67.5 26.8 94.3
　　　詳查儲量 　　 18.8 18.8
　　　普查儲量 　　 262.6 262.6
預測儲量 7.1 68.7 75.7
資料來源：大同市 計劃委員會。大同市國土資源 .1987-05
　　(2) 煤質好　正在開采煤炭均出自侏羅煤係，是世界上最好的動力用煤，被稱為“世界動力煤細糧”。其特點：一是發熱量大。一般煤炭為 20.9×106～15.1×106J/kg，大同煤高達 33.5×106J/kg；二是灰分低。一般煤炭灰分為 10%～20%，大同煤為 5%～8%；三是雜質少。大同煤含硫低於 1%，含磷僅 0.29%；四是揮發份高。大同煤含揮發份高達 30%～40%，易燃、易加工轉化和宜於作為製煤氣及煤化工的好原料；五是硬度高。雖不利於煤炭開采，但易於運輸。
　　(3) 采煤曆史悠久可追溯至 2000 年前的漢朝，北魏有開發利用大同煤的文字記載。民清時期小煤窯林立，並初具開采規模。1909 年開始機械采煤，1937 年日本侵占大同 煤礦，進行了長達 8 年的掠奪式開采。但解放前，大同 煤礦生產能力仍極低，1949 年僅 11萬t。解放後，大同煤炭開發經曆了四個曆史時期：一是恢複生產期（1949～1952），期末年產量達 259萬t；二是調整過渡期（1953～1965），至“一五”末煤產量達 605萬t，1965 年達 943.3萬t；三是全麵起步期（1966～1977），至 1975 年原煤產量突破
2000萬t；四是快速發展期（1978 年後），大同煤炭開發除了中央企業大同礦務局之外，地方 煤礦也迅速崛起，原煤產量以每年近百萬噸的速度遞增，1985 年礦務局和地方產煤均突破 3000萬t，大同礦務局躍為全國唯一產煤超過 3000萬t 大關的企業。1995 年全市原煤產量達 8495.79萬t，1978～1995 年共產原煤 11.12億t，是前 30 年產量總和的 3.7 倍。
　　(4) 大同礦務局是我國目前最大的現代化煤炭工業企業，擁有職工和家屬 40 多萬人，占大同市人口的 15%。 煤礦職工 18.86 萬人，其中全民職工 13.13 萬人，集體職工 5.73 萬人。1994 年資產總值 89 億元，固定資產淨值 45.5 億元，銷售收入 38.7 億元，銷售率達 95.5%，利潤總額 7.6 億元。目前，大同礦務局存在的主要問題：一是企業辦社會負擔重，生活福利欠帳多；二是煤炭成本高，噸煤價格為 96 元，高於地方煤礦和鄉鎮煤礦開采成本一倍多；三是市場應變能力弱；四是內部機製不完善。
　　(5) 大同市地方煤礦共有 554 座，其中市營 7 座，縣（區）營 44 座，部隊移交 82 座，二輕係統 4 座，鄉辦 112 座，村辦 154 座，聯辦 78 座，街辦 20 座，個體辦 4 座，其它辦 49 座。1994 年地方煤礦實際生產能力為 4200萬t，建有發煤站 43 處，年發運能力 4000萬t，外銷煤炭 3020萬t，其中鐵路外銷占 83%，公路占 17%。目前大同地方煤礦主要存在問題：一是資源接續難。本世紀末因煤枯竭而陸續報廢礦井有 74 座，衰減能力 508萬t; 二是水資源短缺。全市年缺水 4700～7000萬m3，造成職工生活用水和礦井生產用水緊缺；三是礦井建設資金少。地方礦井綜合生產能力和采掘機械化水平低，礦井技改和基建投資缺口大；四是采煤秩序差。主要是非法開采嚴重，違法越層越界采煤井達 69 座，引起礦井糾紛頻繁。礦井重大 02manbetx.com 也時有發生，如地麵建築物塌陷、井下透水、瓦斯、火災等。
3 大同市可持續發展限製條件 03manbetx
　　(1) 資源趨同掩蓋了大同“煤老大”的絕對優勢　大同地處“三西”（山西、蒙西和陝西）國家能源基地，大同煤田與周邊的神府、準格爾、平朔等煤田都是我國最大、最有開發潛力和最優質的動力及化工用煤基地。這一特點決定了大同與周邊地區不存在資源互補，相反存在同行業優勝劣汰的市場競爭。與此同時，國家指令性政策的變動和大同市域輻射力與吸引力有限，雙向製約了城市的持續發展。況且，大同還麵臨侏羅紀優質煤炭資源接近枯竭的危險。按目前年開采 8000萬t 的規模計算，大同市侏羅紀煤僅可開采 15～20 年，石炭—二迭紀煤田雖可再開采 100 年，但開采成本高、煤炭品質低、市場競爭力弱。由此可見，資源挑戰和接續難是威脅大同煤炭礦井生產、礦工就業和煤城經濟可持續發展的最大障礙。
　　(2) 礦業城市處於經濟無形轉折期、資源穩產期，基地經濟“剛性”強　世界上一般公認人均 GNP 在 800～1000 美元是經濟增長階段的臨界值。按當年彙率折算，大同市 1980 年人均 GNP936 美元，以後在整個 80 年代均處在臨界值下上。恰在此強震蕩期，大同經濟增長與煤炭產量擴張基本同步，而城市化水平趨於下降（圖 1）。特別是 1993 年大同市與原雁北地區部分縣實行地市合並後，大同又出現了“小城帶大縣”，非農人口 100 萬，農業人口近 170 萬，城市化率變化曲線急劇下降，城市運轉負荷過重。國家貨幣絕對投放在煤炭行業的重點建設項目上，使得要承擔多功能城市的基礎設施建設嚴重滯後。在原煤產量接近高產、穩產時期，以煤為主的單一、初級產業結構很難得以調整，經濟“剛性”強，農業不穩，城鄉之間差距和工農業“剪刀差”明顯，這也是大同市“船大難調頭”的質態表征。

圖 1 大同市經濟發展與城市化水平變化曲線圖
Fig.1 The variation curve of the economic growic growth and urdanization level of Datong city
　　(3) 生態環境急劇惡化，煤都與名城、經濟發展與資源環境之間的矛盾日益尖銳　一是空氣汙染嚴重。據監測，大同市二氧化硫和 TSP（塵汙染）年均值均高於國家規定的三級 標準，也超過適於生活區、居民區執行的二級 標準1～2 倍；一些致癌物遠遠超過了世界衛生組織和我國推薦的 標準，造成大同市肺癌發病率高達 0.156%，比太原高兩倍；二是水體汙染突出。大同市地下水資源枯竭，但境內地麵水也嚴重汙染。據市環保局測定的化學含氧量有機汙染 (COD) 為 190mg/L，與國家規定三、四、五類水體 標準分別為 15mg/L、20mg/L 及 25mg/L 相比，超標十分嚴重。五類水體是保證夏季地麵水不發臭的最低標準，而在禦河上遊的小南頭及十裏河上遊的紅衛橋，COD 年均值競高達 312mg/L 和 264mg/L; 三是固體廢棄物堆存量日益增多。主要來源是煤矸石和粉煤灰，占廢棄物總產生量的 80%，其餘為爐渣、生活垃圾等。目前對廢棄物的綜合利用主要集中在爐渣及粉煤灰上，占總量的 20%～30%，而對采煤產生的大量矸石未加以利用，多數就近堆存處置，年堆放量近 6000萬t。為了更直觀反映大同市資源、環境與經濟發展之間的關係，下麵分別繪製了國內生產總值（GDP）、原煤產量、二氧化硫濃度年均值以及固體廢棄物堆存量等指數變化曲線（圖 2, 以 1990 年為 100）。由圖可見，大同市經濟增長和工業發展與原煤產量呈線性同步增長，而固體廢棄物也隨之增多，二氧化硫排放量呈波狀起伏，但總體仍不斷增大。

圖 2 大同市姿源、環境與經濟發展演變軌跡
Fig.2 The evolution orbit of the resources ,environment and economic development of Datong city
4 大同市可持續發展的優化途徑與對策
4.1 優化配置資源結構是大同市的現實抉擇和未來的出路
　　充分利用大同能源大市的優勢，實現煤炭與非煤資源的開發及加工轉換，積極進行基礎設施、資本、勞動力（素質）和 科技（教育）四大經濟資源的開發，為建立新的替代支柱產業進行物質儲備，是大同市實現可持續發展的正確選擇。
　　大同作為國家能源基地的地位仍將持續一段時期，但應盡早考慮少挖煤、少增產，多出效益、提高質量，達到為國家“少出煤又能多作貢獻”的目的。解決我國能源供應緊張的正確途徑是糾正扭曲的煤價，節約用煤，而不是增加生產。因此，適度減少或穩定煤炭生產，有利於增加能源替代和節煤的積極性，同時對減少環境汙染和增加經濟效益，對國家、山西和大同都十分有利。實際上，近年來大同原煤增長指數遠遠低於國內生產總值增長指數（圖 2），大同市政府也製定了調整產業結構的實施意見和“二次創業”的發展戰略[ ①]，其目標是減少全市經濟發展對煤炭產業的依賴，加快發展非煤產業。預計至本世紀末，大同市煤與非煤產值比重可由目前的 47∶53 調整為 43∶57。
　　大同市除了交通優勢外，城市基礎設施、資金、勞動力和 科技等資源均處於劣勢。而要培植上述經濟要素，需要大同在優化與重組現有經濟資源存量的同時，一方麵以資源換取東部地區的資本、技術、人才和市場，另一方麵更需要以資源換取國家的政策支持。
4.2 調整優化經濟結構是大同市可持續發展的關鍵
　　有的專家預測 21 世紀中葉大同市要由“黑色”（烏金墨玉）文明產業轉移到“綠色”文明產業，由“黑色”煤炭經濟轉向“綠色”生態經濟，其核心是把大同的經濟基礎由不可再生資源轉移到可再生資源上來，這種設想是基於國內外大中型煤炭基地臨近資源枯竭時的發展經驗，如素有“煤海”之稱的阜新市在 80 年代提出建設“森林城”戰略；德國魯爾煤礦選擇注水造濤建設“遊覽城”的構想。實施大同市“綠色”經濟戰略，其首要任務是在“最大限度延長大同市煤炭工業的優勢期和發展後勁”的前提下，大力發展綠色產業，堅持節能節水型和 科技先導集約型的方針，開展以太陽能為基礎的農業、生態、環境及城鄉建設；以可再生資源為基礎的工業、商業、 文化旅遊建設；以高 科技含量為基礎的交通、通訊、教育、科技、醫療、衛生等社會基礎產業建設。
4.3 優化煤炭主導產業結構是確保大同市可持續發展的突破口
　　當前調整大同市產業結構就是要改變目前單一化、初級化和低能化的狀態，從單一資源導向型經濟模式優化成資源導向與市場導向相結合的新模式，這也是大同興市富民的關鍵所在。協調第一、二、三次產業，要從三個產業內部結構做起，但重點應是優化煤炭工業結構。由煤炭初級生產轉變為深度加工和綜合開發，形成以煤為主，多種經營的新型煤炭工業體係。為此，應采取以下 措施：一是適度控製原煤開采規模。堅持“以銷、運定產”，適度開發、保存優勢為原則，保持全市原煤產量在本世紀末穩定在 7600萬t 以下，其中大同礦務局 3600萬t，地方煤礦 4000萬t 以下。礦務局近期重點確保侏羅紀礦井投產和達產，並從挖掘生產後勁和資源綜合利用出發，積極開采侏羅紀下部煤層、原煤層和近距煤層，著手準備石炭—二迭紀礦井建設。地方煤礦要重點進行礦、電、路、站配套和產、供、銷協調建設，提高開采和加工轉化、生產服務等綜合水平，以改擴建為主，提高原煤的生產能力和產量水平；二是大力發展煤炭上下遊加工產業。洗煤、煤電、煤化工、建材等煤炭加工業，是發揮煤炭資源優勢，減少運量、延長產業鏈和提高產品附加值的新型產業。煤化工包括橡膠化工、塑料化工和農用化工，利用煤炭可生產燒堿、電石，繼而生產氯丁橡膠、聚氯乙烯。大同現有的山西化工廠與國內四川長壽、山東青島共 3 家生產乙炔法氯丁橡膠，但大同的煤、電石和電力均有優勢，其生產成本低，產品質量好，經濟效益高，應予以優先發展；在塑料化工方麵，可利用燒堿、樹脂生產聚氯乙烯、雙氧胺、石灰氮和大電石；農用化工可發展混配肥、高效肥料和高效低殘農藥。總之，大同市應充分利用煤、電保障條件和國家鼓勵發展的產業政策，盡快在保證選煤廠的投產和達產的同時，發展多種經營和綜合加工項目，力爭本世紀末洗精煤產量比重達到 9% 左右，形成以煤炭開采為主，煤化工、煤電、煉焦加工協調，產前、產中和產後一條龍經營的綜合格局；三是積極拓展非煤產業。以煤－電結合發展高載能冶金工業，如煉鐵、煉鋼和軋鋼；炭素廠生產煉鋼用石墨電極；鐵合金廠生產金屬鎂還原劑和鎂粉下遊產品；發展建材工業，生產水泥、陶瓷和石材；以現有機械工業的大企業、實力強和技術人才優勢，積極發展煤炭礦山機械、農用機械及配件和以改裝車及零部件為主的汽車工業。
4.4 治理改良生態環境是大同市持續發展的緊迫任務
　　大同市在采煤、運煤以及發展煤電產業過程中，已經或將要造成對生態環境的汙染和破壞，與雲崗石窟為主的曆史 文化遺產構成相互依存和對立的矛盾，國家既需要大同的能源，也需要名城的曆史 文化，大同貢獻出了資源，但決不能再犧牲環境和文化。因此，必須采取切實的治理改良 措施，確保生態環境可持續發展。為此建議：一抓煤炭開采，按回采率對資源進行累進式征稅，限製煤炭亂采濫挖；二抓煤炭綜合利用，開展煤矸石資源化利用；三抓清潔生產，推行文明生產和集約經營；四抓水土流失和植樹造林，發展有機旱作生態農業，提高森林覆蓋率和城市綠地麵積；五抓汙染治理，工業汙染采取“誰汙染誰治理”和新布點產業采取環境審計辦法。大力開展以城市煤氣化、集中供熱、汙水處理、垃圾處理和環境衛生為主的城市綜合整治。