系统论与榆神府矿区绿色矿山建设模式

王 凯

(陕西省一八五煤田地质有限公司，陕西 榆林 719000)

0 引言

地球环境是一个动态的平衡系统，没有现代化采矿业之前，人类与自然和谐相处，随着经济的发展，矿产资源越来越受到人类的重视。低水平煤炭开采，一方面解决了人类对能源需求，另一方面又极大地浪费资源，出现污染环境、矿难事故时发、煤矿企业与地方关系紧张等问题，煤矿企业怎样健康有序地发展成为社会关注的焦点。中外矿业界对此提出不同的对策，这些对策由先开发后治理逐步向边开发边治理转化。2007年，我国首次提出“绿色矿业”的概念，并出台了一系列文件用以指导绿色矿业的建设。绿色矿山建设顺应了党的十八大会议提出的建设生态文明，建设美丽中国的要求。从某种意义上说绿色矿山是建设和谐社会，实现矿业持续发展的现实举措。

1 低水平采矿带来的问题

陕北榆神府侏罗纪煤田，一经探明，就震惊世界，被誉为“世界八大煤田之一”、陕北的“科威特”。这里煤资源富集，预测储量为2 800亿t，探明储量为1 460亿t，按照规划分为神府矿区、榆神矿区、榆横矿区和吴堡横沟矿区，面积占榆林地区总土地面积的54%。原煤产量占全省的60%以上，是我国最重要的原煤产地。

榆神府地区煤矿众多，低水平开发随之带来了一系列地质灾害，这些地质灾害主要表现在：地裂缝，地面塌陷，地下水渗漏，泉水、井干涸，河流断流，以及进而由地质环境的变化引起的生态破坏和影响当地居民生活等问题。

针对这些地质灾害，应当探索和规划一套绿色矿业建设的措施。对于已经审批未进入生产阶段的矿井，应当吸取先前煤矿低水平开采带来的地质灾害教训，按照绿色矿山建设模式建设现代化矿井，减少资源浪费和地质环境的破坏。

2 绿色矿山系统论

2.1 形成与发展

我国传统文化博大精深，诸如阴阳五行、周易八卦、中医理论都讲究系统论，全面的分析，调理。现代系统论最早可追溯到古希腊的朴素系统思想。如2 000多年前，泰勒斯把宇宙描述成一个自然循环变化的整体；毕达哥拉斯学派认为人体是小宇宙，是大宇宙的缩形；德谟克利特在《宇宙大系统》中最早使用“系统”一词；赫拉克利特的《论自然界》中提出“世界是包括一切的整体”等等。

一般系统论作为一门科学学科，首先在1937年由L.V.贝塔朗菲提出并开创的。他于1945年发表了《关于一般系统论》这本书。随着大工业的发展，后来的学者从理论和应用层面以系统论为基础构建了其学科体系如：一般系统论、协同学、耗散结构理论、趋循环理论等，并应用这些理论来指导各领域的系统工程。系统论强调4大原理：整体不可分原理、突现性原理、等级层次性原理和功能耦合原理。

系统方法是应用系统的理论、科学、思维、分析与工程等方法来指导人们研究和处理科学技术问题的科学方法。系统方法主要包括系统的分析与综合、建立系统模型以及系统的择优化。

2.2 绿色矿山的提出

绿色矿山发展历程：19世纪初，矿业发达的英国、美国等国家率先提出“绿色矿山”，这一时期“绿色矿山”的要素只是环境。二战后，提高资源的利用率被列为重要课题，这一时期“绿色矿山”要素包括环境及资源的综合利用。现今，人类越来越重视环境保护的重要性，提出一切“以人为本”的准则。全球都在积极探索“绿色矿山”道路，完善“绿色矿山”概念。

绿色矿山内涵：国内外专家学者都曾给绿色矿山下过定义，虽然各有差异，但都把资源综合利用、生态重建、环境保护作为最根本、最核心的部分。综合国内外专家的定义，本文给出绿色矿山的定义是在法律的约束下，从资源节约利用、环境保护以及生态恢复出发，采用综合利用、规范管理、技术创新、土地复垦、矿地和谐为手段，协调统一资源效益、环境效益、经济效益、社会效益，矿山生产全过程中贯彻“可持续发展理念”，建设资源节约型、环境友好型矿山。

2.3 绿色矿山的数学定义

用抽象集定义绿色矿山系统：

S={Vi×Ei，i=1，2，3，…，n}

其中：S—系统；Vi—关系的各分量；×—笛卡尔积；Ei—各要素。

用集合集定义绿色矿山：还可以把绿色矿山系统定义为可以识别的、各部分独立的集合

S={Si∈S；i=1，2，3，…，n}

其中：Si—系统的各子系统。

3 绿色矿山模式

3.1 绿色矿山模型

绿色矿山模型系统包括4个一级子系统，即生态系统、社会系统、经济系统、支撑系统，这些一级系统还可以再继续细分为若干个子系统，如图1所示。

绿色矿山建设要素众多，而以前往往只是针对某一要素进行探讨，从系统的整体的研究却很少。绿色矿山建设是系统工程，各要素间互相协调、互相作用、相互依存，并且能够通过内部调节来适应外部干扰达到新的平衡。所以建设发展绿色矿井，实现矿企的可持续发展都需在系统论的指导下进行整体而不是零散的系统研究。

3.2 绿色矿山系统特征

动态平衡系统：在绿色矿山建设过程中，事物都在运动和变化。矿企要不断地适应来自内部和外部的变化，根据绿色矿山建设要求，调整自身结构来适应变化，这样才能得到持续发展，绿色矿山建设才得以顺利推进。

图1 绿色矿山系统

自我革新系统：创新是任何企业的发展动力所在。科学技术是第一生产力，一个企业要想更进一步的发展，就必须不断地革新生产工艺及生产设备，这些对于矿山绿色建设起着非常重要的作用。其次国家出台了《国家级绿色矿山基本条件》，规定矿山企业用于科技创新的资金不低于总产值的1%，鼓励企业开展创新和革新，改进优化工艺，发展循环经济，高度重视科技进步。这些来自外部的硬性规定同样要求煤矿企业必须不断地主动革新。

和谐发展系统：人与自然的和谐是中国传统文化的精髓。而矿山企业在低水平开发矿产的同时，破坏着人类赖以生存的地表环境，造成农田减少、土肥流失、植被破坏等问题和灾难，人类比以往任何时候都感到来自工业文明所带来的危害。和谐发展以资源节约利用、环境生态重建为基本点，建设节约型、友好型的矿山，减少危害，和谐发展。

3.3 建设绿色矿山的目标

绿色矿山是从系统的整体格局出发，结合一般系统论与矿产开发学、矿产经济学、生态工程学等学科的建设理论。用系统论来指导矿山企业建设绿色矿山，具有一定的指导作用。煤矿企业按照绿色矿山系统模式来开发资源，构建和谐社会，建设新型的节约型的绿色矿山。改变矿山传统采矿模式，实现全面绿色化。

4 结语

系统论是从整体、全局出发来分析问题解决问题。各个矿山系统并不是社会的一个独立的部分，他们也是社会这一系统的组成部分，受到社会发展的制约。低水平矿山开发会带来一系列的社会问题，一方面促进了社会的经济繁荣，另一方面以牺牲自然资源和破坏人类赖以生存的自然环境为代价。绿色矿山的提出是顺应时代发展的要求，同时也是天人合一、人与自然和谐相处、以人文本的发展理念的根本要求。矿山企业按照绿色矿山发展模式去建设矿山，就能够最大限度地减少自然环境的破坏，开采矿产资源，实现矿山企业与地方的和谐共处，为社会的发展作出贡献。