设计阶段是科学确定煤矿生产能力的重要关口,从根本上影响或决定着矿井的生产规模、安全保障及对生态环境的影响程度。现行的煤矿设计生产能力计算时仅以储量备用系数进行调节,具有一定的随意性和盲目性。在科学采矿与科学产能研究成果的基础上,提出了煤矿设计科学产能指数的概念。以煤炭资源勘探程度、资源禀赋条件、开采机械化水平、绿色开采措施、资源采出率等为基础,构建了煤矿设计科学产能指数评价指标体系和计算模型,研究了煤矿设计科学产能的计算方法,开发了用于煤矿设计阶段的煤炭科学产能计算系统软件。

为了实现科学采矿由定性描述到定量表达的转化,构建了基于主观动态权重的数学模型。该模型由7个一级指标、37个二级指标和64个三级指标构成评价体系,采用专家定参法、标准取值法、开关函数法、分段函数法、定性取值法等手段,可实现评价指标的无量纲化处理;同时,采用改进的主观专家赋权法实现指标权重的动态化。该评价模型可适用于不同条件的矿井,并用科学采矿指数(ScMC)作为表达科学采矿水平的惟一综合指标。

科学采矿是对煤炭开采的基本要求,是人与社会和谐发展的基础和根本。由于当前对科学采矿的评价尚处于定性阶段,难以准确直观地表达煤炭企业的科学采矿水平。文章提出了科学采矿指数的概念,并构建了由5个一级指标、33个二级指标和64个三级指标组成的评价指标体系,分别为每个评价指标建立量化函数,采用多个专家背靠背赋权的主观动态权重实现方法构建数学模型,并引用具体事例介绍了科学采矿指数的计算和形成过程。