2 2　制约我国煤矿安全的装备问题我国煤矿95%以上为地下开采,自然灾害十分严重.煤矿生产装备是煤矿最基本的生产力要素,安全装备是防治煤矿事故的重要手段,但目前仍有许多装备存在适应性不强、可靠性差的问题.据统计[6],2004年我国煤矿机械化程度平均仅为42%,其中国有重点煤矿采煤机械化仅为81 5%,掘进综合机械化仅为15 03%,国有地方煤矿和乡镇煤矿机械化程度更低.图2为1990—2004年我国国有重点煤矿采煤机械化程度与事故指标的变化趋势.

   由图2可看出,1990—2004年,国有重点煤矿采煤机械化程度稳步提高,但煤矿死亡人数和百万吨死亡率波动较大,特别是1999年来,煤矿死亡人数有较大涨幅,这表明近年来在煤矿生产过程中,机械化程度等反映装备水平的指标虽有所提高,但相对于我国煤炭产量大幅度增加以及地下开采仍以劳动密集型为主的现实来说,涨幅不大.地下开采人数多,过于集中, 一旦发生事故,必然造成重大人员伤亡.
 在煤矿安全装备方面,据统计[5],我国目前仅国有煤矿安全欠帐高达500多亿元,其中45户重点监控企业安全欠帐197 4亿元,全国561处国有大中型矿井中有277处属于高瓦斯矿井,其中有154处未建立瓦斯抽放系统,有231处无安全监控系统,部分矿井的通风设备还是20世纪50年代的苏制产品.不少矿井没有安设防隔爆设施,既使配备了隔爆设施的矿井,设置的数量少,没有达到安全规程的要求.这同样也反映出我国煤矿装备落后,安全可靠性差,必然构成煤矿重特大事故频发的“诱因”.
3　美国煤矿技术装备水平与事故率的相关性分析
 美国的煤炭行业曾有着与我国相似的历史.20世纪30年代前,美国煤矿事故高发,最高年死亡人数达3200多人.进入50年代后,通过煤矿安全技术的系统研究和开发利用,煤矿安全状况迅速好转,20世纪60年代末百万吨死亡率降到0 5左右,90年代降至0 028,2000—2004年该项指标一直维持在0 03#φ飧鏊?煤矿行业已经全然成为全国最安全行业.图3为1986—1995年美国煤矿机械化程度与死亡人数和百万吨死亡率的相关关系[6].
 由图3可以看出,采煤机械化和死亡人数、百万吨死亡率均呈较明显的负相关关系,即新技术和装备的推广使用能大幅度降低煤矿安全事故:一是新技术的广泛采用,增强了煤矿开采的计划性和对安全隐患的预见性,这必将大幅度减少煤矿挖掘中的意外险情,也可以帮助制订救险预案;二是加大机械化和自动化采掘等设备的投入,提高了工作效率,减少了下井工人数量,直接有效地减少了易于遇险的人群.根据前述分析可以看出,煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸等灾害事故的发生机理和复杂条件下的瓦斯灾害防治技术等基础性和应用性技术难题是我国煤矿安全的瓶颈,装备水平的高低直接影响着煤矿事故死亡人数和百万吨死亡率.这些问题得不到彻底解决,我国煤矿安全状况很难发生根本改善.
技术、装备和人“三要素”之间的边际替代关系
 美国等发达国家的经验表明,安全科技工作是有效防范各类事故、提高安全生产水平的决定性因素,煤矿生产由劳动密集型向技术装备型的转变是必然的.只有加强新技术研发以及生产和安全装备的更新使用,减少井下人员的数量,才能从根本上减少人员伤亡事故的发生.以下是研究技术和装备要素对人要素的可替代性.效用理论[7]认为,边际替代率是指在总效用水平不变的情况下,投入要素之间相互替代的比率.在煤炭生产过程中,各企业通过投入一定的技术、装备和人等生产要素,获得其所具备生产能力下相应的生产产量.其中人可作为生产中的劳力要素,装备可作为资本要素投入.研究表明,随知识经济的发展,技术作为除劳力和资本之外的企业生产不可缺少的生产要素成为必然[8,9].因此,可将煤矿安全技术作为独立于劳力和资本要素之外的投入要素.经济学中的Cobb-Douglas生产函数常被用来解决投入产出过程中各生产要素之间替代性的问题[10],由此可建立基于Cobb-Douglas生产函数的煤矿生产函数,即Y=ALαKβTγ=F(X1,X2,X3),α=YLLY,β=YKKY,γ=YTTY,式中,Y为煤炭生产产量;A为大于0的常数;α为产出对劳力的弹性函数;β为产出对资本的弹性参数;γ为产出对技术的弹性参数;X1,X2,X3分别为技术、装备和人等投入要素.上式中各投入的生产要素之间存在着替代性.假定在煤炭产量目标值一定的情况下,可以对上述函数求其全微分,得到dX1dX3=-FX2dX2dX3-FX3X1F,dX2dX3=-FX1dX1dX3-FX3X2F.　　根据文献[7],令MX1,X3=|dX1/dX3|,MX2,X3=|dX2/dX3|分别表示在煤炭产量一定的情况下,技术和装备投入要素对人的要素的边际替代率.可见在煤矿生产过程中,技术、装备和人等“三要素”之间存在一定的替代关系,故可利用技术和装备对人的边际替代率,通过加强技术研发和装备改善来替代开采人员参与井下劳动,减少井下工人的数量,使得从根本上减少煤矿事故伤亡人数成为可能.
 4　结　　论
 煤矿事故的发生与安全管理缺陷有关,但依靠加强安全管理无法解决引起事故的深层次问题.煤矿安全问题的根本解决要靠深化技术研究和提高装备水平;对瓦斯等灾害事故的发生机理等技术研究不够、装备的安全保障能力低是造成我国煤矿重特大事故频繁发生的深层次原因,必须引起高度重视,并尽快加以解决;在煤矿生产中,技术、装备等投入要素对人的要素有着边际替代关系,通过加强技术研发和装备投入,逐渐代替地下开采的人员数量,可作为降低煤矿事故死亡人数和百万吨死亡率的有效措施.参考文献:
 参考文献:
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[10]　杨小凯.数理经济学基础[M].北京:国防工业出版社,1985.