?2 2　制約我國煤礦安全的裝備問題我國煤礦95%以上為地下開采,自然災害十分嚴重.煤礦生產裝備是煤礦最基本的生產力要素,安全裝備是防治煤礦事故的重要手段,但目前仍有許多裝備存在適應性不強、可靠性差的問題.據統計[6],2004年我國煤礦機械化程度平均僅為42%,其中國有重點煤礦采煤機械化僅為81 5%,掘進綜合機械化僅為15 03%,國有地方煤礦和鄉鎮煤礦機械化程度更低.圖2為1990—2004年我國國有重點煤礦采煤機械化程度與事故指標的變化趨勢.

?? 由圖2可看出,1990—2004年,國有重點煤礦采煤機械化程度穩步提高,但煤礦死亡人數和百萬噸死亡率波動較大,特別是1999年來,煤礦死亡人數有較大漲幅,這表明近年來在煤礦生產過程中,機械化程度等反映裝備水平的指標雖有所提高,但相對于我國煤炭產量大幅度增加以及地下開采仍以勞動密集型為主的現實來說,漲幅不大.地下開采人數多,過于集中, 一旦發生事故,必然造成重大人員傷亡.
?在煤礦安全裝備方面,據統計[5],我國目前僅國有煤礦安全欠帳高達500多億元,其中45戶重點監控企業安全欠帳197 4億元,全國561處國有大中型礦井中有277處屬于高瓦斯礦井,其中有154處未建立瓦斯抽放系統,有231處無安全監控系統,部分礦井的通風設備還是20世紀50年代的蘇制產品.不少礦井沒有安設防隔爆設施,既使配備了隔爆設施的礦井,設置的數量少,沒有達到安全規程的要求.這同樣也反映出我國煤礦裝備落后,安全可靠性差,必然構成煤礦重特大事故頻發的“誘因”.
3　美國煤礦技術裝備水平與事故率的相關性分析
?美國的煤炭行業曾有著與我國相似的歷史.20世紀30年代前,美國煤礦事故高發,最高年死亡人數達3200多人.進入50年代后,通過煤礦安全技術的系統研究和開發利用,煤礦安全狀況迅速好轉,20世紀60年代末百萬噸死亡率降到0 5左右,90年代降至0 028,2000—2004年該項指標一直維持在0 03#φ飧鏊?煤礦行業已經全然成為全國最安全行業.圖3為1986—1995年美國煤礦機械化程度與死亡人數和百萬噸死亡率的相關關系[6].
?由圖3可以看出,采煤機械化和死亡人數、百萬噸死亡率均呈較明顯的負相關關系,即新技術和裝備的推廣使用能大幅度降低煤礦安全事故:一是新技術的廣泛采用,增強了煤礦開采的計劃性和對安全隱患的預見性,這必將大幅度減少煤礦挖掘中的意外險情,也可以幫助制訂救險預案;二是加大機械化和自動化采掘等設備的投入,提高了工作效率,減少了下井工人數量,直接有效地減少了易于遇險的人群.根據前述分析可以看出,煤與瓦斯突出、瓦斯爆炸等災害事故的發生機理和復雜條件下的瓦斯災害防治技術等基礎性和應用性技術難題是我國煤礦安全的瓶頸,裝備水平的高低直接影響著煤礦事故死亡人數和百萬噸死亡率.這些問題得不到徹底解決,我國煤礦安全狀況很難發生根本改善.
技術、裝備和人“三要素”之間的邊際替代關系
?美國等發達國家的經驗表明,安全科技工作是有效防范各類事故、提高安全生產水平的決定性因素,煤礦生產由勞動密集型向技術裝備型的轉變是必然的.只有加強新技術研發以及生產和安全裝備的更新使用,減少井下人員的數量,才能從根本上減少人員傷亡事故的發生.以下是研究技術和裝備要素對人要素的可替代性.效用理論[7]認為,邊際替代率是指在總效用水平不變的情況下,投入要素之間相互替代的比率.在煤炭生產過程中,各企業通過投入一定的技術、裝備和人等生產要素,獲得其所具備生產能力下相應的生產產量.其中人可作為生產中的勞力要素,裝備可作為資本要素投入.研究表明,隨知識經濟的發展,技術作為除勞力和資本之外的企業生產不可缺少的生產要素成為必然[8,9].因此,可將煤礦安全技術作為獨立于勞力和資本要素之外的投入要素.經濟學中的Cobb-Douglas生產函數常被用來解決投入產出過程中各生產要素之間替代性的問題[10],由此可建立基于Cobb-Douglas生產函數的煤礦生產函數,即Y=ALαKβTγ=F(X1,X2,X3),α=YLLY,β=YKKY,γ=YTTY,式中,Y為煤炭生產產量;A為大于0的常數;α為產出對勞力的彈性函數;β為產出對資本的彈性參數;γ為產出對技術的彈性參數;X1,X2,X3分別為技術、裝備和人等投入要素.上式中各投入的生產要素之間存在著替代性.假定在煤炭產量目標值一定的情況下,可以對上述函數求其全微分,得到dX1dX3=-FX2dX2dX3-FX3X1F,dX2dX3=-FX1dX1dX3-FX3X2F.　　根據文獻[7],令MX1,X3=|dX1/dX3|,MX2,X3=|dX2/dX3|分別表示在煤炭產量一定的情況下,技術和裝備投入要素對人的要素的邊際替代率.可見在煤礦生產過程中,技術、裝備和人等“三要素”之間存在一定的替代關系,故可利用技術和裝備對人的邊際替代率,通過加強技術研發和裝備改善來替代開采人員參與井下勞動,減少井下工人的數量,使得從根本上減少煤礦事故傷亡人數成為可能.
?4　結　　論
?煤礦事故的發生與安全管理缺陷有關,但依靠加強安全管理無法解決引起事故的深層次問題.煤礦安全問題的根本解決要靠深化技術研究和提高裝備水平;對瓦斯等災害事故的發生機理等技術研究不夠、裝備的安全保障能力低是造成我國煤礦重特大事故頻繁發生的深層次原因,必須引起高度重視,并盡快加以解決;在煤礦生產中,技術、裝備等投入要素對人的要素有著邊際替代關系,通過加強技術研發和裝備投入,逐漸代替地下開采的人員數量,可作為降低煤礦事故死亡人數和百萬噸死亡率的有效措施.參考文獻:
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