我国煤矿智能化发展正由示范建设转向规模推广,仍面临着进展不平衡、基础不稳固、常态化运行水平低、技术人才缺乏和标准体系不健全等问题,2025年大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化的目标任务非常艰巨。从示范煤矿建设、建设模式和建设经验3个方面总结了我国煤矿智能化发展的主要进展,分析并指出当前推进煤矿智能化发展应处理好效率与效益、局部与全局、示范与全面的关系,并就下一步科学有序推进煤矿智能化发展提出具体建议,最后对未来新型煤矿的形态进行展望。我国煤矿正在向数学化、智能化与绿色化协同的方向发展,煤矿智能化建设需在分类建设、智能化示范煤矿建设、智能系统常态化运行、智能化标准体系建设等方面持续推进。

随着科技水平的发展,智能化已逐渐走入日常生活,企业的发展也应顺应大环境的变化来进行调整。煤炭作为我国主要的能源之一,煤矿智能化开采不仅可以很好地应对开采条件恶劣、环境危险的问题,还可以提高开采效率,真正实现“少人高效”的目标。智能背景下的信息化已逐渐成为新的创造力,煤矿企业的管控模式也需要进行合理科学的变革。煤矿企业智能化下的管控需以信息化为核心,从而建立统一的信息数据平台,并以此为基础展开井下少人化管理和设备精细化管理。煤矿企业的组织结构需朝扁平化发展,其管理制度也需进行相应调度。

智能化井工煤矿建设过程中产生的科技成果在煤矿安全与工作效率等方面发挥着重要作用,其价值评估是目前学术界与工业界关注的热点问题。针对煤矿智能化背景下煤矿技术开发科技成果的评价问题,构建了价值评估指标体系,包括科学价值、技术价值、经济价值、社会价值、文化价值和转化风险6个维度,共计19个二级指标。为了评价结果的准确性,采用层次分析法和熵权法综合确定各指标的权重,并且采用模糊综合评价法对智能化井工煤矿技术开发科技成果进行定量评价,为煤矿的技术开发科技成果的评价和管理提供了一种新的思路和方案,也为煤矿的智能化建设和发展提供有效的支撑和保障。

智能化建设已经由快速发展阶段转入高质量发展阶段,逐渐从单一的技术应用向综合的管控模式进行转变,更加注重煤矿生产过程中的全面监测、全面管理和全面应急处置。煤矿生产管控模式必然向着集中统一管控模式进行转变,煤矿一体化生产综合管控平台的建设是煤矿智能化建设新型生产管控模式的核心支撑。从技术、标准、业务等多方面指出一体化综合管控模式建设存在的核心问题,探讨了一体化综合管控平台建设的路径和方法:需建设自主数据湖、统一通讯标准、搭建业务应用子系统、打造AI算法模型工厂,并指出了相关成效,为煤矿智能化建设新阶段下各煤炭企业管控模式的创新和探索提供了新思路。

煤炭行业信息化发展已进入数字化与智能化协同发展的数字煤炭阶段。通过梳理井工煤矿管控模式发展历程,基于数字煤炭背景下,将井工煤矿智能化管控划分为3个阶段,即智能化管控初级阶段、中级和高级阶段。阐述了井工煤矿智能化管控不同阶段的组织与管理模式、生产运行驱动逻辑、数字技术应用深度、治理理念和煤矿职工角色转变等方面的特征,从经济效益、安全效益、生产效益和社会效益4个方面出发,初步构建了井工煤矿智能化效益评价指标系统。为进一步推进井工煤矿智能化发展,指出未来重点发展的5个方向,从而为数字煤炭背景下煤矿智能化建设与发展探索了新的模式,并为煤炭行业高质量发展提供有力支撑。

智能化发展是我国煤炭工业高质量发展的核心支撑,对整个行业未来的发展具有深远的影响。基于经济管理、技术进步、安全生产、绿色发展、信息化建设5个维度,构建了煤炭行业智能化发展水平指标体系。通过CRITIC权重法、综合指数分析、耦合协调度及障碍因子诊断方法,测度并分析了煤炭行业智能化发展水平。结果表明,我国煤炭行业智能化发展水平中,技术进步与信息化建设为核心力量;耦合协调度整体呈上升趋势,但受经济、市场需求与行业调整影响存在波动;绿色发展与经济管理是智能化发展的关键障碍,需加强关注以推进行业智能化进程。

煤矿智能化是煤炭企业高质量发展的核心技术支撑,在智能化建设背景条件下,数智赋能传统产业,大型煤炭企业的管控模式需要深度变革,以山东能源集团有限公司为例,介绍了区域整合、业务协同、顶层设计、示范引领等方面开展的探索与实践,对下一步企业管控模式持续创新进行思考,提出智能化背景下大型煤炭企业管控模式转型变革的发展方向。大型煤炭企业需根据综合智能化发展程度和企业自身情况进行管控模式的合理优化调整,深度转变管理思维和开展组织管理构架变革,优化管理决策过程及大幅提升管理效率。

基于国内科技及采矿业较为发达的省份的面板数据,测度了省份层面的就业量以及煤矿智能化水平,通过基准回归分析了煤矿智能化对就业的影响和异质性检验。研究结果表明:智能化采矿能够显著提升采矿业就业;异质性检验发现,智能化采矿对东部具有显著影响,但中西部地区影响不显著。最后结合背景,提出促进智能化采矿发展的对策与建议,包括政府应提供更多的政策支持、培养更多的高素质人才以及加大创新力度以提升智能化采矿对就业的促进作用。

煤矿智能化生产管理体系可将物联网技术赋能于煤炭开发利用的各个环节,继而实现安全、高效、高质量生产的目标。针对智能化煤矿在生产经营管理方面存在的问题,基于矿鸿物联系统、新一代工业承载网、工业互联网平台及综合管控平台,构建层次分明的智能化煤矿生产经营管理体系。基于统一架构、统一标准的设计理念,构建基于数据驱动的煤矿工业互联网平台,打通OT、IT、CT系统间的信息壁垒,形成了智能化煤矿数字底座;将传统开采工艺流程进行标准化、平台化设计,开发了煤矿智能作业辅助系统,提升了作业效率与安全生产水平。通过开展3D-GIS统一调度中心、全场景数字孪生底座、设备模型库与算法库、采掘机运通智能化系统、智能洗选系统建设,实现基于煤矿综合管控平台的统一集成、展示与管理,提高了安全生产水平,降低建设与生产成本,大幅提升生产管理运营的效益。

基于中国“富煤少油”的基本国情和国内能源需求逐年递增的现象,煤电产业链上下游企业在节能减排的大前提下稳步发展,但仍需考虑多方因素以维持发展,其中政府规制力度和产业链的市场势力测度可以作为企业策略抉择的主要影响因素。为了促使“双碳”目标在煤电产业链中积极稳定的落实,在推动国内经济快速发展的同时保障煤炭企业低碳发展和电力企业新能源发电策略选择。基于博弈模型基本假设与参数设置以及支付矩阵,开展了政府规制下煤电双企在低碳发展策略选择的三方演化博弈,且对电煤市场中的煤炭和电力上市公司财务报表进行市场势力测度的实证分析。结果表明:① 中国的煤炭和电力企业存在市场势力效应,占据优势电煤市场的企业会因为“熊皮特效应”减少技术创新支出,不占据优势的企业会因为“逃离竞争效应”选择发展低碳生产技术获得更多政府补贴。② 实证分析煤炭和电力企业在2002—2021年4个阶段的市场势力溢价分别为:1.339、1.058、0.906、1.148和2.086、1.279、1.896、1.367。政府在相对市场势力过高时强力规制市场借此消除煤电矛盾推动煤电一体化进程。③ 双碳目标下中国未来能源产业结构如何调整,其中不仅需要政府出台有力措施进行产业规则,更需要从煤电产业链内部进行消除电煤矛盾,使得煤电双企处于良好合作共赢环境从而趋向选择稳定的节能减排发展策略。

研究商品价格对经济发展的影响有利于制定更高效的经济政策。煤炭是重要的大宗商品,其变动情况影响着经济的发展。基于对内蒙古1992—2021年的经济相关数据的整理与研究,从新发展格局的背景出发,采用广义倾向得分匹配法,围绕“煤价与内蒙古经济之间的影响关系”该主题展开一系列分析与实证检验。研究发现,煤炭价格变动与内蒙古经济之间存在“N形”关系,即随着煤炭价格变动率的增加,内蒙古经济呈“上升-下降-上升”趋势,认为可通过制定财政政策、加强智能化建设、加强新能源的开发与使用以控制煤价,使煤价变动强度保持在有利于经济发展的水平上。

为了促进我国燃煤电厂投资CCS(二氧化碳捕集与封存)项目,立足燃煤电厂的视角,以实物期权为基础,构造CCS项目投资激励模型。从投资不可逆性、收益不确定性及投资时机可选择性以剖析燃煤电厂CCS技术实物期权特性,并从碳税、清洁电价补贴和政府投资补贴该3个方面建立与临界碳价的关系,且比较了碳税、投资补贴、清洁电价补贴3种变量的激励效果。通过研究得知, 在碳捕获和封存技术中,政府对发电商进行成本补贴最为有效,即便是补贴很低却也能大幅推动碳捕获和封存的投资。

如何打破在某些领域具有高碳特质的碳锁定状态,是我国经济高质量发展面临的重要现实问题,围绕碳锁定问题的研究已成为学术界关注的焦点。根据国内外文献统计结果分析近些年碳锁定研究的学术热度、学术水平、资助项目级别、所属专业分布的整体情况,从基本意涵、研究主题、实证研究方法等方面具体阐明国内研究进展,并提出研究的局限性及未来展望。主要结论包括:近几年碳锁定相关研究的学术热度与水平总体呈上升趋势,其本身的理论与实践价值也得到权威性的认可与支持;产业锁定、区域锁定等相关概念的界定与阐释更为明晰,研究主题更为聚焦,研究视角逐渐由整体向产业(区域)或中微观层面转移;实证研究方法不再单一而是趋于多类型综合化,不同情景和层面碳锁定的统一测度标准与方法将逐渐形成;紧密结合“双碳”目标、数字经济等时代背景的产业或区域碳锁定问题将成为未来的研究热点。

构建煤炭企业生态补偿费用计量体系,有助于企业更好地适应我国生态补偿机制完善的需要,也有助于对生态补偿费用的细化管理。通过梳理山西省煤炭开采现行生态补偿机制,在明确生态补偿费用的概念、确认原则、计量属性、计量单位等理论要素的基础上,构建山西省煤炭企业生态补偿费用的计量体系:介绍山西省煤炭开采现行生态补偿机制,阐述生态补偿费用计量的理论基础,再对其计量依据进行划分,分别以山西省煤炭企业的作业环节为依托界定生态补偿费用的计量范围;以成本费用为依据选取直接成本法计量山西省煤炭企业生态补偿费用的下限,以生态系统服务价值为依据选取环境重置成本法计量山西省煤炭企业生态补偿费用的上限。从计量范围界定、计量依据划分、计量方法选取3个层面构建山西省煤炭企业生态补偿费用计量体系,具有一定的研究价值。

基于电动汽车区域碳排放指数编制,构建了一套科学全面的电动汽车区域碳排放指标体系,涵盖区域发展、低碳交通、车辆运行和电力生产4个维度,对电动汽车碳排放的12项关键指标进行测算,并选择中国6个具有代表性的省份进行案例验证。结果表明:① 北京市的电动汽车区域碳排放指数在2019年达到最高分,受电网发展水平提升和新冠肺炎疫情的影响,在2020年呈现快速的下降趋势;② 根据北京市、上海市、广东省、浙江省、江苏省和天津市等代表省份的区域碳排放综合指数结果,发现电动汽车在区域的整体碳排放更多受到经济发展、居民生活质量和生态环境的影响;③ 降低居民不必要的出行需求、减少电网传输损耗和提高清洁能源发电占比,有利于降低电动汽车行业的区域碳排放水平。电动汽车区域碳排放指数能够有效地量化不同区域的电动汽车综合碳排放水平,识别不同区域电动汽车行业低碳发展的优劣势,可为寻求区域层面的电动汽车低碳转型路径优化提供参考。

在新发展理念和“双碳”背景下,绿色金融如何推动区域经济高质量发展成为重要的理论与现实议题。从能源利用效率和绿色创新的新角度,采用2010—2020年间的省级面板数据,研究绿色金融对区域经济高质量发展影响及其作用机制,并通过异质性分析探究其边界条件。研究发现:① 绿色金融对区域经济高质量发展具有正向效应;② 能源利用效率和绿色创新是绿色金融促进区域经济高质量发展的潜在机制;③ 异质性分析表明,绿色金融对产业结构更新兴的省域经济高质量发展的影响更明显,同时说明产业结构的调整与变革是绿色金融发挥积极影响的边界条件。绿色金融对区域经济高质量发展的影响研究可为各地区绿色金融和经济发展政策的制定提供参考价值。

当前全球地缘冲突问题频发,全球能源格局产生巨大变化,俄罗斯逐渐将能源市场由欧洲向亚太转移,中国的经济发展也同时突显出能源的短缺问题,因而合理解决中国经济增长的能源诉求,是中国稳步发展的关键。近些年虽中俄两国能源贸易规模不断扩大,但在贸易过程中依旧存在着国际势力干预、能源基础设施建设薄弱、政治互信有待提高、能源价格分歧等问题。结合当前全球区域热点问题,通过文献分析法,对中国与俄罗斯两国当前能源现状及双边贸易问题进行归纳总结,结合两国能源行业现状提出现存问题,并给出对策建议。未来应强化能源基础设施建设,持续加强政治互信以及解决中俄两国能源价格分岐,从而中俄两国的能源贸易合作将会以全方位、多领域方式实现双赢。

煤矸石是采煤和洗煤过程中产生的固体废物,处置不当会造成严重的土地占用和生态环境破坏问题。煤矸石作为我国排放量最大的工业固废,累积堆存量已超过70亿t,压占土地约150 万km²,煤矸石综合治理与利用已迫在眉睫。2022年,我国煤矸石产生量8.08亿t,综合利用量5.96亿t,综合利用率为73.8%。当前我国煤矸石增量不断增加,国家禁止矸石排放,且煤矸石综合利用率依然较低,多组分梯级利用模式尚未建立,现有煤矸石的无害化处置与综合利用的规模能力明显不能满足国家对生态环境保护及“双碳”目标下煤炭综合利用的相关要求。为了提高煤矸石综合利用率,推动煤矸石大规模无害化处置利用的发展进程,从煤矸石发电、生产建筑材料、井下充填、高附加值利用及地面回填土地复垦等方面系统介绍了我国煤矸石综合利用现状以及利用过程存在的主要问题,并从国家政策鼓励、优惠补贴等角度分析煤矸石利用发展方向,最后在此基础上提出了构建多层次煤矸石综合利用产业链、出台煤矸石综合利用全过程监管办法、健全煤矸石综合利用标准体系、推进煤矸石综合利用技术研发和示范、开展煤矸石综合利用与高标准生态建设项目等煤矸石未来产业化发展方向。

不良环境责任表现是降低煤炭企业吸引力的原因之一。为明确煤炭企业“多言少行”的环境责任表现对求职者吸引力的作用机制,以绿色形象感知为中介变量、绿色意识为调节变量,建立1个有调节的中介模型,并使用SPSS和AMOS对实验数据进行分析。结果表明:煤炭企业“多言少行”的环境责任表现对求职者吸引力有显著的负向影响;绿色形象感知在煤炭企业“多言少行”的环境责任表现和求职者吸引力之间发挥中介作用;绿色意识在煤炭企业“多言少行”的环境责任表现和绿色形象感知之间发挥调节作用,即绿色意识越强,煤炭企业“多言少行”的环境责任表现对绿色形象感知的负向影响越强。

探究煤矿产业智能化人才协同培育策略演化,是当前推进煤矿智能化人才供给侧结构性改革的迫切要求。构建了政府引导、高校牵头、企业参与的协同育人演化博弈模型,分析了政校企三方在协同育人过程中的策略选择,并用仿真分析探究了政校企协同育人策略的影响因素。结果表明:政府激励对煤矿企业策略选择的影响更为显著;违约成本对高校和企业均有影响;协同效应乘数越高,三方向协同育人演化的速率越快。