印尼宣布禁止煤炭出口 1 个月,对于中国的煤炭供应影响大吗?
印尼宣布禁止煤炭出口一个月,对于中国的煤炭供应没有任何影响,因为我们国家本身就有极其丰富的煤炭资源,仅是2020年中国原煤产量就达到了39.2亿吨,在2021年煤炭产量还在稳步提高,所以我们国家对于进口煤炭并不存在任何依赖的问题。
只要是认真学习过地理课的同学就知道,我们中国地大物博,各种资源都有,品类齐全,尤其是煤炭,基本上每个县或者是市都有资源分布,只不过是多与少的问题,就拿我的家乡,重庆市开州区来说吧,辖区内,温泉镇,大进镇,和谦镇,长沙镇,临江镇,南门镇,岳溪镇,高桥镇,正坝镇,紫水乡,都有煤矿分布,因为国家提倡青山绿水的政策,所以很多小煤矿被关闭了,原来的一些大煤矿,也有不少关停,现存的还有川心煤矿,和谦一煤厂,正坝里边还有一个煤矿,经常有运煤车在跑。随便走到一个大山里,就有过去挖煤的矿洞。
所以咱们中国,最不缺少的就是煤炭,目前中国的煤炭主产区集中在山西,内蒙,因为国家的能源政策是能买就买,尽量节约开采,所以任然会进口部分煤炭,进口煤炭并不是说中国缺少煤炭,而是买煤炭可以起到储备自己的煤炭,达到尽量少开采的目的。先前加拿大和澳大利亚不明其中的原因,还以为我们中国缺少煤炭和铁矿石,故意想要卡咱们脖子,结果是搬起石头砸了自己的脚。印尼这次又搞这种把戏,真可谓是前车倒了千千辆后车驶过也如然!
中国的煤炭消耗主要是在火力发电上面,现在国家的大型能源战略是,发展水电,和太阳能发电,减少火电,研发改进核电,以后将会逐渐降低煤炭的消耗,这是趋势也是必然。
就目前的情况,中国每个月从印尼进口的煤炭在2000万吨左右,主要是用来发电,从印尼进口的煤炭占了煤炭总消耗量的6%,然而我们国家自己的煤炭储备量在一亿吨左右,即便短时间不从印尼进口煤炭,自己储备的煤炭也完全能填补这6%的空缺,再加之本国的煤炭企业加大生产力是完全可以填补这么一点煤炭差额的。
印尼宣布禁止煤炭出口的几个后果
一、原进口印尼煤炭的企业将会寻求新的供货渠道
印尼宣布禁止煤炭出口一个月,将会对本国的煤炭出口企业造成无法弥补的损失,因为他们将会失去中国市场。原来进口印尼煤炭的电力企业,很快就会寻求新的进货渠道。
二、导致印尼经济增长将会放缓
印尼政府禁止煤炭出口,只会导致本国的经济雪上加霜,过不了多久政府就会扛不住,本来印尼的经济形势就很严峻,如此一来,煤炭出口被禁止后,失去了中国市场,将在短时间内无法找到新的买家。
三、印尼禁止煤炭出口意图逼迫中国提升进口煤炭价格
印尼之所以突然宣布禁止煤炭出口的原因是,中国不买澳大利亚的煤炭后,印尼便大量出口煤炭到中国,在赚了很多钱以后,就有些膨胀,有些飘飘然了,便想要坐地起价,狠赚中国一笔,然而他们地理课显然没有认真学习,目前我们国家的煤炭企业已经加大产能,很快就能填补印尼煤炭的空缺,那时候印尼将会失去中国市场。
印尼宣布禁止出口煤炭一个月,对于中国的煤炭供应丝毫没有影响,只会使得中国煤炭企业加大生产力度填补市场空缺。
目前,重庆市能源投资集团有限公司(下称“重庆能源集团”)被曝无资金归还到期的6.85亿元银行承兑汇票和2.3亿元信用证,已形成违约。消息一出,引起债券市场热议,重庆能源集团作为当地最大煤企,由重庆市国资委100%控股,此次违约使得市场担忧其会成为第二个“永煤”。3月3日,第一财经记者致电重庆能源集团,集团工作人员对记者表示,目前债务处置问题已交由国资委和市政府协调处理,至于具体到了哪一地步,暂时还不清楚。
重庆能源集团违约情况主要出现在一份报送函中,即《重庆市能源投资集团有限公司关于重大事项报送函》,近日该函被广泛传播。据了解,函件中提到的煤矿关停是指,2020年底,重庆政府决定关停该市全部煤矿,对此,重庆能源集团专门制定了一份淘汰煤炭落后产能关闭退出煤矿的总体实施方案,将旗下14个煤矿实施关闭退出,核定淘汰煤炭产能共计1150万吨/年,完成时间原则上为2021年6月底。
煤矿的关停一定程度上将对重庆能源集团及其下属子公司产生影响。据悉,重庆能源集团旗下有一家上市公司重庆燃气(600917.SH),其持有该公司41.48%的股权。
在业内人士看来,考虑到重庆能源集团存续债券规模较小,且未出现债券违约,因而此次信用证和票据违约对市场影响相对有限,并不能和之前的“永煤债”违约相提并论。由于是重庆市政府最主要的能源保障平台,重庆能源集团承担了当地包括煤炭、天然气和电力等众多项目的建设和运营,并获得了较多的政策和资金支持,2017年~2019年公司分别获得政府补助13.37亿元、14.08亿元和8.35亿元。
不过,近年来,受经营影响,重庆能源集团债务规模整体保持较高水平。截至2020年三季度末,重庆能源总资产为1018.83亿元,总负债739.27亿元,资产负债率达72.56%。
具体而言,受在建项目缓建的影响,公司长期项目贷款规模有所下降,债务结构主要以短期债务为主。
早在2020年的时候,我国提出了这样一个目标,那就是在2030年之前实现碳达峰、2060年之前实现碳中和。说白了就是在2060年之前实现“净零排放”,不得不说这一目标是非常有意义的。不过这对于国内煤电企业来说,今后或迎来关停的局面。
毕竟想要实现碳中和这一目标,就必须在几十年时间里将煤炭“淘汰”。然而一直以来我国都是全球煤炭消费大国之一,如今迎来退煤的局面,压力有多大是可想而知的。根据2019年的数据显示,国内超5成的能源消费量是依靠煤炭提供的,不过二氧化碳总排放量有8成都来自于煤炭。
其中中国煤电装机量在10.4亿千瓦,这一数据已经是全球煤电总装机的一半了。如果继续延续下去的话,很明显是无法实现碳达峰的。不过面临这一挑战的也并非只有中国,至于国内的做法将会对其他各国带来重大参考意义。
对于如何实现碳达峰目标有业内人士指出,国内正在运行的燃煤电厂达到上千个。想让这些燃煤电厂一次性退出是不切实际的,不过可以通过一定的方案让这些燃煤电厂实现有序退出。一方面可以停止新增煤电机组,第二点则是淘汰一些指标落后的产能,最后一点就是推动清洁能源装机占比,也就是说将传统燃煤发电变为太阳能、风能提供。
实际上国内煤电行业陷入亏损的局面已经很多年了,截止到2018年底的时候,西北、西南、东北等区域煤电业务均处于亏损,就连煤电大省的甘肃,在2018年底的时候也有176亿的亏损。根据相关数据显示,目前国内现存的燃煤电厂有18%表现不佳,是可以在短期内淘汰的。
将这些煤电项目关停的话,可以有效改善空气质量,实现提高水安全等一系列目标。就像我们上面所说的,停止用煤炭发电不仅是国内面临的问题,目前已经有25个国家承诺会在2030年停止用煤炭发电,法国、英国、芬兰以及荷兰都定下了目标。
很多人好奇的是,中国煤电是否会全面退出呢?可以预见的是,短期内是不可能全部淘汰的。即便为了实现碳中和目标,也有可能还是会保留一部分燃煤厂。不过等到2030年,中国清洁能源装机占比将进一步提高,而国内将会有48%的电力由太阳能和风能来提供。
当然任何一种能源都无法做到供给充足的前提下,还实现清洁环保且价格便宜。不过不稳定的电力系统,无疑会造成价格变贵。对于老百姓而言自然是希望电价不要上涨的,不过随着电力成本的上升,多出来的费用如何承担,还需要进一步讨论下去。
诚然,山东省近两年矿业事故时有发生,安全生产压力较大。碳达峰与碳中和背景下,作为耗煤大省也应严格控制煤炭消费的增长。且从新旧动能转换角度,《行动方案》的出台可以理解为山东在向高质量发展之路上迈出的重要一步。
但也要看到,煤炭是我国主体能源。煤炭产业是国民经济基础产业,涉及面广、从业人员多,关系经济发展和 社会 稳定大局。在国家推动煤炭行业供给侧结构性改革取得显著成果之后,在我国特殊稀缺煤种资源枯竭问题逐步显现背景之下,再考虑到当前全国煤炭供需异常偏紧的局面,通过如此大规模、短时间内关停退出有效煤炭产能的方法是否妥当?
下文将围绕依法治国、合理行政、安全生产、资源保护、能源安全、产业链条、股权债权、就业民生、财政税收、安全发展十个方面进行一些探讨。
一是从依法治国的要求来看。
关于煤矿关闭退出的政策可以参《国务院关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》(国发【2016】7号),其中基本原则第一条便指出:充分发挥市场机制作用和更好发挥政府引导作用,用法治化和市场化手段化解过剩产能。
所以无论从依法治国的要求,还是从法治化去产能的国家政策要求来看,地方政府出台煤炭产能关停退出政策时都必须经得起合法性检视,遵循法治思维、运用法治方式、在法治的轨道上行使行政权力。
《行动方案》里涉及的关停煤矿都是依法设立和依法开采的合法煤矿,根据《中华人民共和国矿产资源法》第四条、《中华人民共和国煤炭法》第六条、中华人民共和国民法典》第三百二十九条等有关规定,无论是煤矿企业缴纳价款后依法获得的矿业权还是企业投资建设形成的企业财产权利都应当受到法律保护。行政机关做出关停煤矿的决定,必须有明确的事实依据、法律依据并符合法定程序,否则有违依法行政的法治原则,也有悖依法治国的基本方略。企业合法财产权保护到位,法治化营商环境才能建立,才能激发市场主体活力,企业才能安心经营、放心投资。因此,涉及关停退出煤矿问题,法治必须先行。
二是从合理行政与程序正当原则看。
首先,地方政府关停煤矿应遵循“合理行政”原则。“合理行政”最重要标准是“比例原则”(最小侵害原则),行政机关应尽量采取对行政相对人和行政相关人权益损害最小的方式。《行动方案》里涉及的关停煤矿,很多都是正值“青壮年”的主力矿山,国家为勘探资源已经投入大量资金,企业开发建设投资也同样巨大,而且涉及大量职工安置问题,未经科学评估(即是否存在更优的替代性方案)和风险压力测试(即企业和经济 社会 是否能够承受),这些经济账不算清楚,简单化的“一关了之”或不符合行政“合理化”的原则。另一方面,即使政府部门基于公共利益必须依法关停煤矿,按照有关法律规定,也应当对相对方和相关方给予必要的行政补偿,这也是用法治化和市场化方式关闭退出煤炭产能的当然要求。
其次,应遵循法定程序。对于政府部门做出关停矿山等涉及相对人重大利益的行政行为时,行政机关应当充分听取煤矿企业的意见,保障相对人基本的陈述申辩权。行政机关通过听证等方式听取相对人的意见,有助于政府提高行政决策水平,也有利于推进法治政府建设,推动政府部门遵循法治思维、运用法治方式、在法治的轨道上行使各项权力,打造职能有限、行政有为、运转高效的政府。
综上,政府相关部门在做出决策前,应充分发挥公众参与、专家论证、风险评估、合法性审查等重大行政决策法定程序的作用,提高行政决策的科学水平。本次山东省大范围关闭退出煤矿的行政行为是否符合“合理行政”原则并严格遵循“法定程序”,是否已经统筹处理好煤矿关停退出与保供应、保民生、保安全、保稳定的关系,有待商榷。
三是超千米冲击地压矿井是否应一刀切。
诚然,伴随开采深度增加,地压、地温等问题有加剧的倾向。但是否意味着超过千米的冲击地压矿井就不能做到安全生产或不可防控灾害事故?开采深度小于千米的就更加安全?结合本次关停的为超千米冲击地压矿井情况,从地压控制或者冲击地压防治的角度来说,或未必如此。单纯以“千米”作为冲击地压是否安全的判断标准有待商榷。
冲击地压的发生和危险性受采深、地应力、煤岩冲击地压倾向性、地质构造、开采条件、开采强度、支护强度、防治能力等多因素影响,有些矿井虽然采深超过千米,但布局合理、防治能力较强,完全可以保证安全开采,反而部分矿井虽然采深不深,但其地应力复杂、开采条件差,冲击地压危险性和防治难度更大。
冲击地压防治应当坚持“区域先行、局部跟进、分区管理、分类防治”的原则,按照“一矿一策、一面一策、一头一策”的形式进行冲击地压防治,避免出现“防治技术的拿来主义”和“一刀切”式的规定,进而切实的提高冲击地压防治效率,保障矿井的安全生产。
四是从保障国家能源安全角度看。
煤炭不仅是重要的工业原材料,更是能源,这是显著有别于其他类关闭退出行业的重要一点。能源安全是关系到国家和地方稳定的重大问题,在去年党中央提出的“六稳”“六保”中,保障粮食和能源安全是为重要一环。虽然降低煤炭消费占比,构建以新能源为主体的新型电力系统是大势所趋,但也要看到当前我国能源消费中煤炭依然占据绝对主力地位(去年占能源消费量的56.8%),且伴随风电、光伏等新能源装机和发电量占比逐步提高,煤炭和煤电在能源兜底保障中的作用或将越加凸显。
国家发改委近期也公开表示,“十四五”期间煤炭消费依然还处在增长阶段。去年冬季多地缺煤、缺电(电力)导致拉闸限电的情景还记忆犹新。今年以来,煤炭供需更是持续偏紧,从上游到下游的库存都处在中低水平,后续的迎峰度夏、度冬都还需要增加煤炭供应来保障基本的电力、热力需求。
如此背景下,大规模关停主消费地的有效煤炭产能,势必对国家能源安全带来挑战,尤其是山东作为传统煤炭消费大省,煤炭消费量在接近4亿吨/年水平,煤炭现有产能产量只有一年1亿吨出头,需要大量的净调入来满足缺口。若轻易关停1/3左右的省内产能,如何落实保障能源安全的要求,如何应对需求的缺口,如何确保省内不发生供电、供暖问题?这些也是需要去慎重思考的。
五是从矿产资源保护角度看。
我国煤炭资源虽总量较丰富,但人均量依然偏低,而且作为本次关停条件的1000米以深资源尤为关键。有学者表示,我国已查明在1000m以下的煤炭资源储量约为2.95万亿吨,占比我国煤炭资源总量的1/2以上。伴随采深增加,超千米区域煤炭资源的开采不久将来或将占有重要地位。
更关键的是,本次关停的煤矿基本都属于炼焦煤煤矿,其所涉及矿区均为国家层面明确规定的特殊和稀缺煤类矿区。国家对特殊和稀缺煤类实际上是实行保护性开发利用政策的。根据国家发展改革委《特殊和稀缺煤类开发利用管理暂行规定》(国家发展改革委令第16号),坚持统一规划、有序开发、总量控制、高效利用的原则,禁止乱采滥挖和浪费行为。生产企业应当制定管理制度,对采区回采率完成情况进行考核。由此看来,无论从开采深度还是从特殊稀缺煤种的属性来看,简单关停1000米以深的特殊稀缺炼焦煤煤矿与我国煤炭资源特征和相关保护性开发的规定或不相符合。
六是从产业链保护来看。
在去年严峻的疫情冲击下,我国率先克服疫情不利影响,成为去年全球唯一实现正增长的主要经济体。这其中,与我国产业链的完整性与抗风险能力密切相关。构建以国内大循环为主体,国内国际双循环相互促进的新发展格局成为我国当前和今后一个时期的主要任务。
由此可见,保持产业链的完整性与稳定性关系到我国经济可持续 健康 发展,关系到区域与行业的经济运行稳定。本次关停涉及到的炼焦煤通过洗选加工,产出精煤供给下游焦化企业,进一步延伸至钢铁工业,洗后的中煤、煤泥可供电厂用于发电。如此大规模的关停煤矿,其涉及到的下游电厂、焦化厂、钢铁厂、化工厂等一系列煤炭用户,数量不在小数。
因此从产业链条来看,大范围、大规模的关停炼焦煤矿,或将会造成下游产业链条的不稳定乃至停摆。可以预见,届时与关停煤矿同为上下游关系的焦化企业、电力企业将很可能不得不为缺少燃料与原料资源而被迫停工、停产,冲击山东地区的煤电、煤焦产业链。
七是从股权债权关系来看。
一方面,所涉及到的许多煤矿都是多元股东结构,不仅有国有股权成分,有的还是上市公司(公众股东)旗下的煤矿,如新巨龙煤矿、赵楼煤矿等。此类煤矿的关闭退出需要履行相关董事会、股东大会的决策程序。且此类煤矿中有多处服务年限较短,正值青壮年的矿山,前期的初始投资额大,建设周期长,从投资回报角度,若没有合理合法的正当理由和妥善的方案,简单予以关闭退出将给股东方带来巨大的经济损失,也将严重打击煤矿投资的积极性。
八是从就业与民生来看。
预计本次关停矿井所涉及到的职工(含离退休)高达十几万人,如果没有合理的再就业和安置渠道,大量职工下岗问题将关系到 社会 整体就业民生与稳定。根据国发【2016】7号文件第(十四)条,在去产能工作中要把职工安置作为工作的重中之重,坚持企业主体作用与 社会 保障相结合,细化措施方案,落实保障政策,维护职工合法权益。安置计划不完善、资金保障不到位以及未经职工代表大会或全体职工讨论通过的职工安置方案,不得实施。
煤矿由于受制于资源赋存特征,有很强的区域特点,煤炭资源富集的区域自然建设煤矿的可行性就高,同时也会吸引大量劳动力从而带动区域职工就业水平提高。大型煤矿的开发一般会显著拉动了当地就业,如果轻易关停退出,恐难以很快找到承接大量职工的产业载体,进而影响区域就业与民生。
九是从财政与税收来看。
所涉及的千米深井多数属于先进产能的代表,工艺技术先进,生产效率较高,且经济性和盈利能力较好,并非亏损落后产能,其对地方经济发展和财政税收贡献上有着显著作用。初步统计仅山东能源所涉及的煤矿年收入水平在250亿左右,利税总额130亿左右,为地方经济发展和财政税做出了巨大贡献。以代表性的新巨龙煤矿为例,该矿井于2004年6月开工建设,2009年11月10日投产,投产十年来,累计实现销售收入601.34亿元,利润241.81亿元,上缴税费169.93亿元,极大地推动了当地区域经济发展,也为地方财政贡献了应有的力量。
十是从安全生产与高质量发展的关系看。
发展和安全相辅相成、不可偏废。既不能为了发展不顾安全,以人民生命 健康 和财产损失为代价来一味追求发展的速度,也不能简单教条的唯安全论,打着安全的名义限制发展甚至是不发展。
对于千米以深冲击地压矿井而言,一方面地压、地热等问题现实存在,另一方面又属于特殊稀缺的焦煤资源(经济价值高),如何平衡安全与发展的关系?如果一味最求经济性,安全措施不到位或超能力生产,理应予以严格监管,但如果不考虑灾害严重程度,不考虑安全防治水平、措施,一关了之,又不免有些简单化。应该辩证看待,综合施策,既看到安全生产是发展的前提,又看到发展是安全生产的最终目的。
总而言之,淘汰落后产能是新旧动能转化的突破口,也是煤炭行业自身高质量发展的必然要求。而何为落后产能、如何退出产能、怎样用系统思维妥善处理各方面关系是关键。笔者认为,只有在法制化道路上,坚持实事求是原则,在科学评估论证下综合施策或更妥当。既要分类型、分期限、分措施的推动真正的落后产能有序退出,也必须落实好国家能源安全新战略,重视合理保护先进产能与特殊稀缺资源,营造良好的经商环境,从而走出一条绿色、低碳、安全的高质量发展之路。
“煤老板”信达等来减持山西煤炭资产的最佳时刻了吗?
近日阳泉煤业和阳煤化工发布公告,表示7月4日收到控股股东阳泉煤业(集团)有限责任公司的股权结构发生变更的通知。具体而言,中国信达资产管理股份有限公司(下称“信达资产”)将持有的阳煤集团5.75%的股权,转让给山西省国有资本投资运营有限公司(下称“山西国投”)。
这是根据《关于协议收购中国信达资产管理股份有限公司所持阳煤集团部分股权的通知》(晋国资产权函[2017]830号)做出的响应。此番调整,山西国资将加强对阳煤集团的绝对控股,股权从54.03%提升到59.78%。信达资产占股则从40.42%调整至34.67%。
从2005年与山西六大煤炭企业正式签订债转股协议起,信达资产就成为山西省除国资委之外的最大煤老板,出资总额占到六大煤炭集团的四成左右。
不过由于未真正参与到煤企的投资决策和内部管理当中,信达资产作为第二大股东所能起到的功能十分有限,通过债转股改善煤炭企业内部治理的设想,也化为泡影。
无法有效参与煤企的决策,又因集团亏损未能实现股东分红,加之金融机构参与债转股终究要实现股权退出的目标,如何寻找到合适的时机退出山西的煤炭资产,就成为信达资产需要解决的一大遗留问题。
公开报道中屡次传出过信达资产将退出阳煤集团的消息。直到本次阳煤集团旗下两大A股上市公司发布公告,才看到了信达资产的实质性动态。尽管减持份额并不大,后续如何进展依旧值得关注。
在如何处置山西煤炭债转股的问题上,信达曾经设立过一大原则,在煤炭行情不错的时候,将煤炭资产换成具有流动性、分红能力的优质资产。
与此同时,信达证券在去年12月发布的煤炭行业报告中的观点,也侧面印证了这一减持行动的时机,“2018年煤炭板块投资机会将是历史性的,确定性的,整体性的,不分品种的。”
不过前述公告中,暂未公布山西国投以什么资产作为对价。理论上,现金对价的概率较低,原因是与地方企业本身想以“债转股”降低高杠杆的需求冲突。况且,目前阳煤集团的负债率并无实质性扭转。
“医院”一度是信达较为中意的资产。根据公开报道,目前信达资产已经与山西另一大煤企同煤集团的医院启动了股份制改造,阳煤的医疗机构也在与社会资本的对接当中。
进入山西的十三年,信达资产进退两难,虽不曾拥有“煤老板”的管理实权,却几乎见证了本世纪至今山西煤炭产业所经历的几次起起落落。这与煤炭行业本身的强周期性有关,也与政府主导下的行业整合浪潮、火电审批权下放、去产能、供给侧改革的一系列动作密不可分。
如今,回到“保供应”周期,如何重新认知和评估煤炭价值,正在引发许多新的思考。信达资产作为金融机构,或许可以考虑在本轮煤炭上升周期进一步减持,以换取煤炭以外的优质资产。但是对于山西省煤炭行业而言,上述思考是绕不开的。
信达见证的煤炭周期
信达资产组建于1999年4月20日,为应对1997年亚洲金融危机下国内银行不良贷款高企而生,也是中国第一家试点相关业务的资产管理公司。
早期中央“拨改贷”政策的调整,导致了众多国有企业资产负债率飙升。通过执行“债转股”,可以将银行对企业的债权,转变为资产管理公司对企业的股权。
煤炭、钢铁、冶金一类周期性强的国民经济基础工业,是资产管理公司偏好的领域。而且当时的债转股属于“政策性”债转股范畴,政府主导色彩浓厚,如何让承载就业和经济产值的重工业企业“大而不倒”,是地方政府最为迫切的诉求。
与煤炭业兴衰紧密相关的山西省政府,对于推动国有煤炭企业的债转股也颇为积极。
阳煤集团在2000年12月获得当时经贸委的批准,执行金额为34.07亿元的债转股。不过等到敲定煤企与资产管理公司合资公司的组建以及相应股权的确定,花了五年的时间。直到2005年12月,包括阳煤集团在内的六家煤炭企业的债转股签字仪式才正式举行。
除阳煤集团外,另外五家煤矿集团为大同煤矿、西山煤电、晋城无烟煤矿业、汾西矿业和霍州煤电。当时官方发布的数据是,六家合计的煤炭产量占到山西省的32%,全国的7.9%。
与信达一道参与山西煤炭债转股的金融机构,还有中国东方资产管理公司、中国华融资产管理公司、开发银行和中国建设银行。
在上述金融机构当中,信达出资168.86亿元,占到几大金融机构出资总额的85.6%。山西国资委则出资249.88亿元,信达相当于这次债转股出资总金额的44.11%。从信达入股几大煤炭集团的份额来看,多数在40%上下的水平。由此,信达也一跃成为山西省第二大“煤老板”。
其中,阳煤集团由山西省国资委、中国信达资产管理公司和中国建设银行。信达占比40.42%,山西国资委占比54.03%。这次债转股被山西省政府寄予“煤炭工业健康可持续发展”的希望。
不过时任中国煤炭工业协会副会长朱德仁2005年在接受媒体采访却表达了担忧,“由于煤炭行业和金融行业存在较大的区别,在煤企经营管理方面,银行能有多少真正有价值的提议,还有待观察。”
后来所发生的情况,也验证了朱德仁的判断。尽管身份为“煤老板”,信达资产对于山西的煤炭资产却并没有实际管理权限,只能单纯做个财务投资者。即便如此,由于资产经营未见起色,信达资产也没能从阳煤集团获得实际分红。
这也是在上一轮债转股中,经常受到质疑的“明股实债”问题,即股东无法起到参与公司治理的功能。考虑到背后的央地资产之争,债转股的退出机制也是金融界讨论的一大议题。
周小川曾在1999年的一次讲话中提到,债转股具有较大的不确定性,即重组成功可能使回收明显高于预期值,而重组不成功可能会再度陷于破产清盘以至回收更少。债转股对债权人来说是重劳动,必须花更大的心血才有可能使重组见到成效。
几乎在十年后的2008年,全球经济危机以更广的范围和更大的强度降临。2008年还掀起了煤炭业重组浪潮,这与当时矿难不断发生的社会规制困境有关。这一整合政策旨在提高“产业集中度”,改变“多、小、散、乱”格局,以求尽可能降低煤矿事故发生的概率。
山西成为全国范围内第一个发起煤矿业兼并重组的省份。一时间,山西省煤矿业的企业主体从2200多家压缩到了130多家,最初山西省五大煤炭集团鼎立的格局也变化为如今的七大煤炭巨头。
伴随小煤矿兼并或关停退出的,还有其背后的民营资本,这为后来山西国有煤企尝试煤矿改造与产能扩张带来了资金压力。
2008-2012年期间正逢煤炭的上升周期,回头看已经进入煤炭“黄金十年”的尾声。在政府主导下吸收了大量中小型煤矿后,山西几大国有煤炭集团负重顺着上升通道爬坡前行,进一步增加了信贷规模和资本支出。
风险也在一步步靠近。2014年,火电审批权下放,后来又导致了煤炭供应的产能过剩。与此同时,2014年底,中国代表团签署了《巴黎协定》并对减排做出了承诺,“清洁能源计划”随之而来。
由于前期背负着诸多小煤矿的改造任务,山西国有煤企面临着巨大的资本扩张压力,加之银行信贷收紧,2015年山西七大煤炭企业的负债总额超过1.2万亿元,与山西省当年的GDP产值相当,一度引发了诸多媒体对于山西国企高杠杆的关注。
2015-2016年,山西煤炭行业迎来最为艰难的时刻,并进入供给侧改革周期。至此,第一轮债转股尝试降低山西煤炭企业负债率的功效,已经荡然无存。山西煤企公司治理未获任何实质性改善,反而步入另一个高杠杆阶段。
此时的信达,进入山西十年有余,债转股退出却始终被“套牢”,想退出,作为股权投资者则需要等待时机。无论是资产管理公司的定位,还是基于股权关系的纽带,信达继续为困难时期的山西煤炭业提供补给。
期间,关于七大煤企是否会整合的消息也层出不穷。然而山西的煤企们,和神华与国电所实现的互补性重组并不相同。神华本身因为横跨资源、电厂、港口、铁路等产业,拥有强大的风险对冲,也被称为能源领域的“航空母舰”,是投资领域长期被看好的优质资产。
但同质程度高的山西煤企若实行重组,又能否真正实现有效资产的整合?还是只能做大而无法做强?从而成为更大体量等待地方政府出手的“大而不倒”?都需要打上重重的问号。这不仅与宏观经济对于非金融企业结构性去杠杆的现实需求相关,也是山西煤炭行业能否在“清洁能源计划”的大背景,能否拯救自己的问题。
“债转股的实质作用,是变更企业内部的法人治理结构。”周小川在1999年的那次演讲中提到,“债转股作为一种药方,能治病,但不是包治百病;因此不能不用,但不能滥用。”
无论是1997-1998年亚洲金融危机下首次启动债转股,还是2008年的欧美经济衰退和煤炭重组浪潮,对于作为宏观经济基础部门的煤炭业而言,都是重要的分水岭。现在又到了“逢八”的一年,新的债转股、重组大幕已经拉开,接下来煤炭业又会遇到什么?
打开山西国资委的网站,可以感受到扑面而来的改革决心。决心之外,更重要的是如何让大型煤炭集团真正拥有抵御风险的能力,并对行业的价值定位以及业务决策做出科学判断。
“在完成2017年全省煤炭消费量比2012年减少2000万吨的基础上,结合要求和各市实际,确定全省和各市2018—2020年煤炭消费总量控制目标。2015年全省煤炭消费量为40927万吨,到2020年全省煤炭消费总量控制在36834万吨以内。”这是山东省政府办公厅日前印发的《山东省2018-2020年煤炭消费减量替代工作方案》(以下简称《方案》)提出的明确工作目标。
《方案》强调,要进一步完善工作制度,按照《山东省煤炭消费压减工作监管考核办法》,将煤炭消费压减成效作为生态文明建设和环境保护工作的重要内容,作为各市、有关部门领导班子和领导干部考核评价的重要参考,加强考核结果应用,强化指标约束和激励。
突出九大重点任务
《方案》指出,要严格耗煤项目审批管理,控制煤炭增量消费;依法依规推动落后产能退出,减少煤炭存量消费;推进煤电、电解铝等行业先进产能代替落后产能,提高煤炭利用效率;关停淘汰燃煤小锅炉,减少燃煤污染;扩大集中供热范围,推进城乡清洁采暖;加大散煤治理力度,推进煤炭清洁高效利用;加强清洁能源开发利用,减少化石能源消费;大力实施“外电入鲁”,减少省内煤炭消费;提高天然气消费比重,替代煤炭消费。
各级投资主管部门要严格控制新上耗煤项目的审批、核准、备案,对未实行煤炭消费减量替代的耗煤项目一律不予审批、核准、备案,从源头上控制煤炭增量消费。对于确需建设的耗煤项目,按照相关要求,由项目单位严格按照替代比例落实替代源。结合能耗强度和能耗总量“双控”要求,审查项目节能报告,提高能源利用效率。严把环评审批关,项目环境影响评价文件中须包含经相关主管部门核定同意的煤炭消费减量替代方案,其中新上燃煤发电项目由项目所在地市级及以上煤炭消费总量控制主管部门出具审查意见。
《方案》要求,以钢铁、煤炭、水泥、电解铝、平板玻璃等行业为重点,通过完善综合标准体系,严格常态化执法和强制性标准实施,促使一批能耗、环保、安全、技术达不到标准和生产不合格产品或淘汰类产能,依法依规关停退出,减少低效煤炭消耗。对于污染物排放不达标的企业,责令限期整改;情节严重的,按照有关法律法规规定责令停业、关闭。大力淘汰关停环保、能耗、安全等不达标的30万千瓦以下燃煤机组,特别是运行满20年的纯凝机组和满25年的抽凝热电机组。在完成全省每小时10蒸吨及以下燃煤锅炉全部清零的基础上,在确定的重点区域基本淘汰每小时35蒸吨以下燃煤锅炉,每小时65蒸吨及以上燃煤锅炉全部完成节能和超低排放改造。
加快供热管网建设,到2020年,城市建设区及县城集中供热面积达到17.5亿平方米,有条件的农村地区推行集中供热试点。集中供暖未覆盖的地区,推进气代煤、电代煤及生物质能等其他清洁能源替代。到2020年,全省平均清洁取暖率达到70%以上。其中,20万人口以上城市基本实现清洁取暖全覆盖,农村地区平均清洁取暖率达到55%左右。
同时,山东将实施非化石能源倍增行动计划,因地制宜发展风电、太阳能发电、核电、生物质能发电等,扩大新能源和可再生能源开发利用规模。
明确五项保障措施
《方案》指出,要明确分工,压实责任;强化监管,防止反弹;强化监测,及时预警;强化督查,协调推进;强化考核,严肃问责。
煤炭消费减量替代工作是一项系统工程,需要各级、各有关部门按照任务分工,密切配合,形成合力,抓好落实。为此,省政府有关部门将发挥好“决策参谋部”“落实推动者”的作用,坚持问题导向,制定专项工作计划,加强协调督促;实施煤炭消费压减量清单式管理,做到可核查、可统计。
各市政府作为煤炭消费总量控制的责任主体,要发挥好“压力传导部”“落实执行者”的作用,传导好压力、履行好职责,切实防止“边减边增”“名减实不减”“有减有不减”等情况,强化目标导向和结果评价,确保完成煤炭消费压减任务和总量控制目标。
各县(市、区)政府要发挥好“一线指挥部”“落实落地者”的作用,纠正过度依赖资源能源消耗的发展理念和发展方式,对于确定的关停并转任务,明确时间表和路线图,明确责任部门和责任人,下定决心、敢抓敢管,争取主动、防止被动,实施铁腕治理、强力攻坚,争取尽快形成煤炭消费压减实际效果。
针对2017年及以前清理关停的违规项目、落后产能和淘汰的小锅炉、小火电,山东省要求各级、各部门要落实责任,强化监管,坚决防止复工复产、“死灰复燃”。对新发现的无合规手续、不符合产业政策的违规项目,实行“零容忍”,立即开展专项整治,依规依法严肃处理,坚决防止“边清边上”等增加煤炭消费的问题再次发生。
《方案》强调,根据相关规定,由纪检监察机关或组织(人事)部门按照有关规定,对在煤炭消费总量控制工作中的不作为慢作为乱作为等情况实行追责问责。
1.1.1 煤岩动力灾害现象
煤岩动力灾害现象是煤岩体在外力作用下发生的具有动力效应和灾害后果的一种灾害现象。它具有范围广、形式多样的特点,如地震、火山爆发、隧道失稳、山体滑坡、煤与瓦斯突出、冲击矿压、顶板事故等均属于煤岩动力灾害现象。煤岩动力灾害现象危害巨大,对人们的生命和财产均会造成巨大的伤亡与损失。
面对飓风、旱灾、洪灾、地震、山体滑坡和雪崩等频发的自然灾害,印度建立了颇具特色的灾害管理体制。在国家、邦、县和区一级均有统一的灾害管理机构。印度还制定了一系列灾前备灾和部门发展计划,以及飓风地震等灾后重建计划[1]。
(1)地震[2~8]
众所周知,地球时时刻刻都处在运动变化之中。地球的运动变化会产生巨大的力,使地下的岩层发生变形。起初,变形很缓慢;但当受到的力太大,岩层不能承受时,就会突然破裂;岩层破裂所产生的振动传到地表就会引起地表的振动,这就是地震。一般情况下,变形区域越长、越宽,释放的能量就越多,构造地震的震级也将越大。如图1.1为一卫星图片,可以清晰地看到地震产生的断层,图1.2所示为1906年旧金山地震遗址照片,可以看到地震造成的破裂错断了一排原本连在一起的篱笆。
图1.1 地震断层卫星图片
图1.2 1906年旧金山地震遗址照片
地震灾害是群灾之首,它具有突发性和不可预测性,以及频度较高,并产生严重次生灾害,对社会也会产生很大影响等特点。强烈地震发生时会造成建筑物破坏,同时引起山崩、滑坡、泥石流、地裂、地裂缝、喷砂、冒水等地表的破坏和海啸。因地震的破坏而引起的一系列其他灾害,包括火灾、水灾和煤气、有毒气体泄漏,细菌、放射物扩散、瘟疫等对生命财产造成的灾害。
《竹书纪年》是迄今世界上对地震进行文字记载的最早书籍,书中将地震称为“泰山震”,记录的是公元前1830年发生的一次地震现象。全球每年发生地震500多万次!但只有不足2%的地震能被人们感觉到,其中每年100多个破坏性地震,给人类造成了巨大经济损失和人员伤亡。根据美国地震调查局国家地震信息中心(USGS NEIC)的互联网数据,2001年全世界因为地震死亡人数达到2.1万多人,其中死亡人数最多的一次地震是1月26日发生在印度古吉拉特邦的里氏7.7级大地震,导致2万人死亡。强烈地震往往以其猝不及防的突发性和巨大的破坏力给社会经济发展、人类生存安全和社会稳定、社会功能带来严重的危害。在各种自然灾害造成的损失中,地震损失占52%,是名副其实的“群害之首”。
中国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压,地震断裂带十分发育,主要地震带有23条。在刚刚过去的20世纪里,中国共发生6级以上地震近800次,遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外所有的省、自治区、直辖市,是世界上蒙受地震灾害最为严重的国家之一。在当前全球城市化进程急剧发展,尤其是我国城市数量剧增的情况下,更为明显。就我国国内的各种自然灾害而言,在地震灾害、气象灾害、海洋灾害、地质灾害、农作物生物灾害、林业灾害等各大灾种中,据新中国成立以来50多年来的资料统计,以各种灾害所造成的经济损失比例来看,气象灾害为57%,居灾害之首,但就各种自然灾害的人口死亡的统计来看,地震灾害占54%,为群害之首。
世界上地震的频繁发生以及造成的巨大损失给地震预测预报提出了严峻的研究课题,但从世界范围来看,目前地震预报仍然处于探索阶段,主要是根据多年积累的地震观测资料进行经验性的预测预报,在地震孕育机理发生发展规律上尚未完全清楚。因此,当今的地震预测预报具有很大的局限性。地震学家们对不同区域进行地震危险性分析,并对该地区未来一定时间内发生地震的可能性进行预测,划分危险区,对发生地震后可能造成的损失进行预测。在地震孕育过程和前兆机理方面的研究,自20世纪70年代以来有了很大进展,如美国和前苏联提出了膨胀-扩张模式和雪崩-不稳定模式,我国提出过震源组合模式和膨胀蠕动模式等。吴立新等[6~7]以构造地震孕震机制之二即断层粘滑发震为模拟对象,利用双轴加载实验系统和红外热像仪,对4类断层组合条件下双剪粘滑过程中的红外辐射温度场的时空演变特征进行了模拟实验研究。研究表明:断层表面温度场的时空演变不仅与应力水平有关,还与组成摩擦面的两侧岩性及其粗糙度有关。具体表现在:①应力集中和摩擦作用强的区域,其红外辐射较强;而应力松弛和摩擦作用弱的区域其红外辐射较弱。②当两断层岩性及摩擦面条件对称时,红外热像呈双蝶翼形;当摩擦面粗糙,红外热像呈非对称、非均衡时空演变特征,如串珠状、针状、倒针状、条带状、单蝶翼形或其依次变化。卫星热红外遥感与差分干涉雷达(D-INSAR)技术相结合,并以活动断层预滑及其后续粘滑为监测重点,可望成为构造地震遥感监测和地震短临时-空-强预报的新途径。这些研究虽然在一定程度上解释了地震孕育和前兆机理,但是由于地震的极其复杂性,各种理论仍不能圆满解释各种前兆现象的特征。
在防震减灾的实践中,人们逐渐认识到防震减灾涉及社会经济生活的各个方面和广大民众的生活,是一项复杂的社会系统工程。要有效地减轻地震灾害,一方面必须在政府领导下,普及地震科学知识、提高全民的防震减灾意识,依靠法制、依靠科技,动员、组织各方面的力量进行协调一致的努力;另一方面科研工作者要致力于地震预测预报的机理研究和综合预报的研究,从经验性预报向物理性预报方法转变,提高地震预报的准确性。
(2)火山喷发[8~9]
地壳之下100~150 km处,有一个“液态区”,区内存在着高温、高压下含气体挥发分的熔融状硅酸盐物质,即岩浆。岩浆从地壳薄弱的地段冲出地表,就形成了火山。火山爆发是地球最具威力的自然现象之一,释放出的能量有时比核爆炸还要大数千倍。
在火山喷出的物质中,既有固体物质如碎的岩石块、碎屑和火山灰粉,也有液体物质如熔融岩流、水以及各种泥流等,还夹杂有水蒸气和C、H、N、F、S的氧化物等气态物质,有时能喷射出可见或不可见的光、电、磁、声和放射性物质等,因而会致人死亡、使得电器仪表失灵、导致飞机轮船失事等事故。在过去的500年里,大约有几百万人死于火山之灾。人类历史上伤亡最大的一次火山发生于公元前1470年欧洲爱琴海的希腊桑托林岛,该火山喷发时喷出多达625亿立方米的物质,毁灭了一个名叫米诺斯的人类文明。
火山喷发虽然是突发的,但是也有其内在规律性,前兆比地震还要明显,人们可以预先得知而加以逃避。为了更加及时、准确地预测预报火山爆发,科学家们对此进行了不懈的努力,并成功地预报了一些火山爆发。如1979年美国在圣海伦斯山周围设置了观测站,从而成功地对圣海伦斯山火山爆发进行了预报。
(3)山崩、滑坡[10~11]
山崩通常是指土石或岩石在重力作用或因水的润滑而发生的快速下滑移动或坠落,是一种典型的块体快速运动形式。山崩会造成边坡失稳,产生的落石常会摧毁道路两旁的建筑,掩埋房屋、阻塞交通等事故,严重时还会击中过往车辆造成人员伤亡。
滑坡则是仅仅次于地震和洪水的一种严重地质灾害,不仅其出现的频率和广度远远大于地震事件,而且造成的损失也很巨大,并且会危及人们的生命财产安全。如表1.1为部分国家和地区的年平均滑坡灾害死亡人数。
表1.1 滑坡造成的平均死亡人数及年概率(20世纪末)
在我国,由于70%的地方属于山区,因此,滑坡的发生密度大,频率高,从而成为世界上受滑坡危害最严重的国家之一。迄今为止,有滑坡灾害报道的省市包括:南京、西安、宝鸡、延安、重庆、兰州、台湾以及香港等,随着经济的迅速发展,由于不合理的开发利用土地资源,危及人类安全的滑坡问题将更加突出和严重。因此,尽量减少对地质环境的破坏,治理边坡,预防边坡滑坡事故,对减少滑坡灾害造成的人们生命财产损失具有非常重要的实际意义。
(4)煤与瓦斯突出[12]
煤与瓦斯突出是矿井含瓦斯煤岩体在压力作用下从煤岩体中向采掘空间急剧运动并伴随着大量瓦斯气体喷出的一种煤岩动力灾害现象。煤岩动力灾害现象也是本书要研究的主要对象。
按动力现象力学特征可分为突出、压出和倾出,其主要作用力包括:地应力、瓦斯压力和重力。
按照动力现象的强度分类:
1)小型突出:强度小于50 t/次(突出后,经过几十分钟后瓦斯浓度可以恢复正常);
2)中型突出:强度50~99 t/次(突出后,经过一个班后瓦斯浓度可以恢复正常);
3)次大型突出:强度100~499 t/次(突出后,经过一天以上瓦斯浓度逐步恢复正常);
4)大型突出:强度500~999 t/次(突出后,经过几天后瓦斯浓度可以恢复正常);
5)特大型突出:强度大于1000 t/次(突出后,经过长时间瓦斯浓度才恢复正常)。
这种强大的动力灾害现象,给煤矿安全特别是井下工作人员的生命财产造成了极其严重的威胁。世界上最大的突出发生在1969年7月13日苏联顿巴斯加加林矿井-710 m水平石门揭煤过程中,突出煤量为14000 t,突出瓦斯量大于250万m3。
我国的煤与瓦斯突出主要是煤与甲烷突出,有4处矿井也曾发生过30多次煤、岩与二氧化碳突出,并且不同地区突出现象具有不同的特点。发生在我国最大的突出是1975年8月8日在四川天府矿务局三汇坝一矿井主平硐在用震动性放炮揭穿6号煤层时发生的,共突出煤岩12780 t,瓦斯140万m3。
(5)冲击矿压[13~17]
和煤与瓦斯突出相类似,冲击矿压(又称冲击地压、岩爆或矿震),也是一种强烈的动力灾害现象,只是没有瓦斯气体参与,其发生通常是由于煤、岩体内部应力达到一定程度后,聚集在其中的能量以急速、猛烈的形式释放,造成煤、岩体的破坏以及支架、设备、井巷的破坏,严重时会造成人员伤亡事故发生。
有记载的冲击矿压发生在1738年的英国南史塔福煤田。其后,德国、波兰、加拿大、前苏联、日本、法国以及我国相继发生了多起冲击矿压事故。我国冲击矿压事故产生的灾害十分严重。目前,我国有近50对矿井累计发生过冲击矿压4000多次,造成数以百计的人员伤亡,巷道破坏达30多公里。
冲击矿压具有突发性、瞬时震动性以及巨大的破坏性等三个明显的显现特征。根据煤岩体内部的应力状态不同,冲击矿压可以分为:重力型冲击矿压、构造应力型冲击矿压以及中间型或重力-构造型冲击矿压。根据冲击强度,冲击矿压可以分为:弹射、矿震、弱冲击和强冲击。根据震级的强度和煤岩体内部抛出的煤岩量,冲击矿压可以分为三级:轻微冲击(1级,指抛出煤岩量在10吨以下,震级也在1级以下)、中等冲击(2级,指抛出煤岩量在10~50 t,震级也在1~2级)、强烈冲击(3级,指抛出煤岩量在50 t以上,震级也在2级以上)冲击矿压。若根据冲击矿压发生的地点和位置又可以分为煤体冲击和围岩冲击两种。
冲击矿压的产生机理非常复杂,国内外学者基于现场实际调查和实验室研究结果,从不同角度对此进行了研究,提出了以下理论来解释冲击矿压产生的机理:强度理论、刚度理论、能量理论、冲击倾向理论、三准则理论和变形系统理论等。
1.1.2 煤岩动力灾害产生机理
煤岩动力灾害现象的机理非常复杂,众多学者对其产生机理与预测预报进行了诸多工作。因本书主要是对煤与瓦斯突出、冲击矿压等煤岩动力灾害过程力电耦合进行研究,因此,下面主要对煤与瓦斯突出、冲击矿压的产生机理进行阐述。
(1)煤与瓦斯突出机理[18~24]
煤与瓦斯突出是一种极其复杂的含瓦斯煤岩动力灾害现象,是矿井生产中重大自然灾害之一。对于煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害现象,各国的研究者为认识突出机理付出了艰辛的努力,取得了很大的进步。然而突出的不断发生说明,人类对突出的认识远没有达到尽善尽美的地步。在前苏联学者斯柯钦斯基和霍多特提出典型的突出综合假说之前,已有100余种突出假说,但概括起来主要有以瓦斯为主的假说、以地压为主的假说和化学本质假说等单因素假说。到目前为止,化学本质假说在现场观察和实验室实验两个方面都没有得到支持,已为绝大多数研究者所抛弃。而以瓦斯为主和以地压为主的突出假说只是从一个侧面来说明突出的内在机制,还有许多不能解释的现象。
要在单因素假说阶段与综合假说之间划出一条时间界线是很困难的。苏联学者聂克拉索夫在20世纪50年代提出地压和瓦斯综合作用假说的前后,又有各式各样的单因素假说出现,而且聂克拉索夫的综合假说也不是经典的综合假说。实际上,综合假说应以20 世纪50年代中期苏联学者斯柯钦斯基根据突出煤层的经验和当时的科研成果提出的综合假说为标志。该假说认为,突出是地压、包含在煤体中的瓦斯、煤的物理力学性质、煤的微观结构、宏观结构、煤层构造及煤的自重力等因素综合作用的结果。此后,著名学者霍多特提出了综合假说的能量假说,使突出的综合假说更加完善。前苏联斯柯钦斯基矿业研究所的霍多特等人在实验室中对煤的孔隙结构、吸附性能、渗透性能和力学性质进行了大量的测定研究,并且在压力实验机上做了煤与瓦斯突出的模拟实验。在此基础上,阐述了煤与瓦斯突出的能量来源,从能量的观点出发,用数学方法计算了煤层的变形潜能、围岩的动能、瓦斯的膨胀功和造成突出所需的功,提出了能量假说。能量假说自问世以来对突出研究起了很大的促进作用,其中的大部分观点至今仍有指导意义。然而以霍多特为代表的综合作用假说的主要缺点是:没有说明含瓦斯煤的详细破坏过程及破坏条件,没有考虑时间因素在突出中所起的作用,因而也就无法解释石门的自行揭开和延期突出等现象。虽然在能量假说的前后提出了各式各样的综合假说,如前苏联马凯耶夫安全研究所的包布罗夫的应力分布不均匀假说,英国学者Pooley[19]和Farmer[20]等提出的动力效应假说,但都大同小异,且其共同点是承认突出是瓦斯、地应力和煤的物理力学性质三个因素综合作用的结果,其分歧点是哪种因素起主要作用。和霍多特的综合假说一样,他们都无一例外地忽略了时间因素对突出的影响,没有说明含瓦斯煤体的破坏过程和具体条件。他们也无法解释石门的自行揭开和延时突出等自然突出的现象。中国矿业大学的蒋承林等[21]对石门揭煤时的煤与瓦斯突出进行了实验研究,提出了煤与瓦斯突出机理的球壳失稳假说。张许良[22]研究了利用三维地震探测瓦斯突出危险带的技术,并在淮南潘三矿进行了应用和验证。研究结果表明:高分辨率三维地震可以探测落差大于3 m的小断层和相应幅度的小褶皱,断层和褶皱可以造成构造应力集中、煤体破坏、瓦斯聚集和突出,通过对断层破坏和褶皱变形程度的定量评定可以划分瓦斯突出危险带。应用三维地震技术探测瓦斯突出危险带具有广泛的应用前景。
在煤与瓦斯突出过程及其机理的研究过程中,采取了各种各样的方法,但归纳起来主要有观察统计法、逻辑演绎法、实验法、数值分析法和数值模拟法。早期对突出机理的认识主要是建立在观察统计的基础上,辅之以逻辑演绎,或这些方法的综合。对突出机理的认识程度取决于观察的深度和广度。突出的复杂性和不可重复性使观察统计十分困难,因此,基于个人观察统计基础上的突出机理不免带有某种片面性。随着观察统计数据的积累,实验室实验的开展,人们逐渐弄清了突出的大致轮廓。再加之相关学科(如岩石力学、岩石断裂力学、流变力学)的进展和高新技术(如SEM,计算机技术等)的应用,研究者在前人大量突出实例观察和实验基础上,综合数值模拟技术,加上新的实验室成果,提出了更为完善的突出机理,突出流变机理就是其中之一。
但是,上述假说大多数是以力学为基础从宏观方面建立的,很少考虑含瓦斯煤岩材料的详细变形及破裂过程,这是目前煤与瓦斯突出研究无法取得进一步发展的主要原因。含瓦斯煤岩是一种由空间分布不均匀的煤岩颗粒组成的多孔固体骨架-孔隙中的自由瓦斯气体-孔隙表面的准液态吸附层组成的典型的非均匀多相介质。这种介质的性态和行为不能用任何单一的理论来进行较全面和符合实际的描述。例如,固体力学或岩石力学一般是用纯力学理论来研究煤岩等固体孔隙介质的性态和行为,在考虑孔隙流体的作用时主要采用纯力学作用的有效应力原理;流体力学或渗流力学主要研究流体在管孔或裂隙中的运移规律,而对固体的作用没有加以考虑。
大量的实际现象和实验结果已经表明,含瓦斯煤岩这种特殊三相介质的性态变化和运动过程是力学(岩石力学和岩石断裂力学)、物理学、表面物理化学、电动力学、声学、热力学与传热学和渗流力学等的综合作用,它与单相或两相介质的性态变化和运动过程有本质上的不同。因此,必须采用宏观和微观相结合,将上述学科或理论相交叉的观点及方法,来描述和揭示含瓦斯煤岩这种特殊介质的性态及其动力灾害过程。
从普遍意义的角度来说,自然条件下的煤岩及各种混凝土建筑物都属于含孔隙流体的介质,只是在通常的条件下人们忽略了孔隙流体的作用,而将其简化为单相或两相介质。而且,这种简化是允许的,且偏差不大。但是,这种简化后的物质与实际情况是有偏差的,特别是在孔隙流体的性质比较活泼,压力较高的情况下,简化处理会导致错误的认识结果。因此,研究含瓦斯煤岩动力灾害过程不但对人们认识煤(岩)和瓦斯突出灾害机理、冲击矿压发生机理等有重要作用,而且对认识和揭示地震、滑坡机理、对大型混凝土坝基和高层建筑物的稳定性与寿命评价等具有重要的指导意义。
防治突出灾害的理论基础是突出机理,煤与瓦斯突出的综合假说得到了广泛的承认,该假说认为突出是地应力、瓦斯和煤的物理力学性质综合作用的结果。但是,由于突出的复杂性以及研究方法和研究手段的限制,突出的实验室模拟和现场实际观测都存在着无法克服的困难,我们尚未完全弄清其机理,还无法准确地预测和监测突出,也无法从根本上阐述突出所带来的危害。因此,迫切需要采用新的方法和手段研究煤与瓦斯突出等动力灾害现象。
(2)冲击矿压产生机理[25]
长期以来,冲击矿压作为岩石力学的重大难题之一,一直是国内外学术界和工程界所关注的问题。冲击矿压的发生机理也十分复杂,国内外学者在现场实际调查和实验室研究的基础上对此进行了一系列的研究。其产生机理可以归纳为以下几个理论。
强度理论
强度理论认为:当采场周围产生应力集中且应力达到煤(岩)强度的极限时,煤(岩)体突然破坏,从而形成冲击矿压。如20世纪30年代末被提出的拱顶理论和悬臂梁理论等近代强度理论均以“矿体-围岩”系统为研究对象,认为煤(岩)体的承载能力应是“煤体-围岩”系统的强度,导致煤(岩)体破坏的决定因素是:①应力值大小;②它与岩体强度的比值。70年代Brauner提出了煤(岩)体夹持理论,并导出煤体极限压应力的计算公式。
能量理论
能量理论是从能量转化的角度来对冲击矿压的产生机理进行解释。该理论认为“矿体-围岩”系统在其力学平衡状态遭破坏时释放能量大于消耗能量就发生冲击矿压。各国学者对此进行了不懈的努力,下面对一些主要成果进行介绍。
从能量的来源角度分析,Petukhov认为冲击矿压产生的能量由被破坏的煤(岩)积聚能与和邻接于煤柱或煤(岩)层边缘部分的弹性变形能组成。剩余能量理论于20世纪70年代有美国人提出,该理论认为剩余能量的存在是围岩动力失稳的力学原因。
从能量的判据角度分析,20世纪70年代Brauner提出了冲击矿压的能量判据,该判据考虑了冲击矿压发生时能量释放与时间的相关性,但没有考虑能量释放的空间效应。
尽管如此,对于能量理论的研究,还需要开展进一步的研究工作。
刚度理论
刚度理论最初由Cook等人根据刚性压力机理论得到。该理论认为:矿山结构的刚度大于矿山负载系统的刚度是发生冲击矿压的必要条件。近年来Petukhov则进一步将矿山结构的刚度明确为:达到峰值强度后其应力-应变曲线下降的刚度。
冲击倾向性理论
冲击倾向理论是由波兰和前苏联学者提出。冲击倾向性是指煤岩产生冲击破坏的固有属性,是产生冲击矿压的必要条件。我国学者对此通过大量研究,提出了用弹性能量指数、冲击能量指数以及煤岩动态破坏时间等三项指标来综合判断煤岩冲击倾向性的实验方法。反映冲击倾向性理论的还有顶板冲击倾向性的研究,包括顶板弯曲能指标和长壁开采方式下顶板断裂引起的煤层冲击等方面的研究。
此外,在试验方法、数据处理及综合评判等研究方面也取得了一定的进展。
稳定性理论
20世纪60年代中期NevilleCook首先应用稳定性理论来研究煤岩冲击矿压。其后,Lippmann提出了“初等理论”,章梦涛提出冲击矿压的失稳理论,并在实际中得到了初步的应用。
Bazant等分析了近壁裂纹扩展引起的能量耗散及尺度效应,使对冲击矿压的能量估算成为可能。张晓春等探讨了煤矿巷道附近围岩层裂区的形成和破坏机理,通过理论分析和试验模拟,建立了煤矿片帮型冲击矿压发生的层裂板结构失稳模型。
此外,材料破坏的分叉理论与近年来发展很快的突变理论均在冲击矿压发生机理研究中取得了一定的进展。
总的来说,冲击矿压是裂纹扩展及变形局部化导致的失稳现象,与具有裂纹的各向异性煤岩介质的力学性质和围岩在载荷作用下应力场和应变场的演化和失稳有密切的关系。