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袁亮：廢棄礦井資源利用 路在何方？

 提起廢棄礦井，大多數(shù)人聯(lián)想到的是破敗凌亂的井筒、結(jié)滿蜘蛛網(wǎng)的廢棄廠房，很少有人會(huì)聯(lián)想到煤及非常規(guī)能源開發(fā)利用、地下空間開發(fā)利用、水及可再生能源開發(fā)利用、生態(tài)開發(fā)及工業(yè)旅游，更不會(huì)聯(lián)想到地下醫(yī)院、地下文件存儲(chǔ)中心、地下冷庫(kù)、深地科學(xué)實(shí)驗(yàn)室……但以中國(guó)工程院院士袁亮為負(fù)責(zé)人的項(xiàng)目組，打算將這些看似不搭邊的東西相連接，探尋廢棄礦井利用更多的可能性。

 隨著煤炭去產(chǎn)能的深入推進(jìn)，大批煤礦被淘汰，成為廢棄礦井。僅2016年，我國(guó)就關(guān)閉退出煤礦2000個(gè)左右。

 井封了，地下遺留的煤、煤層氣、水、巷道還在；礦關(guān)了，地上的土地、閑置廠房、設(shè)備還在。礦關(guān)人散，就這么簡(jiǎn)單粗暴地將各種資源棄之不管，實(shí)在可惜?！澳壳?，全世界都非常關(guān)注廢棄礦井的資源利用?！痹琳f(shuō)。

 近年來(lái)，我國(guó)政府部門和諸多煤炭企業(yè)對(duì)此問(wèn)題非常重視。4月15日，由袁亮負(fù)責(zé)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）牽頭的中國(guó)工程院重大咨詢研究項(xiàng)目——我國(guó)煤礦安全及廢棄礦井資源開發(fā)利用戰(zhàn)略研究項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)在京召開，又一次將人們的目光聚焦在如何用好廢棄礦井這一熱點(diǎn)話題上。

 廢棄礦井中有大量資源

 越早準(zhǔn)備難度和成本越低

 到2020年廢棄礦井?dāng)?shù)量將達(dá)到1．2萬(wàn)個(gè)，按每個(gè)礦井地下資源空間60萬(wàn)立方米計(jì)算，相當(dāng)于一座千萬(wàn)人口大城市的空間

 根據(jù)中國(guó)工程院重點(diǎn)咨詢研究項(xiàng)目——我國(guó)煤炭資源高效回收及節(jié)能戰(zhàn)略研究結(jié)果預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)廢棄礦井?dāng)?shù)量將達(dá)到1．2萬(wàn)個(gè)；到2030年，這一數(shù)字將變?yōu)?．5萬(wàn)個(gè)。

 袁亮給記者算了一筆賬：按每個(gè)礦井地下資源空間60萬(wàn)立方米計(jì)算，1．2萬(wàn)個(gè)就是72億立方米。72億立方米相當(dāng)于一座千萬(wàn)人口大城市的空間，想想這有多大的潛在利用價(jià)值。

 “這還只是廢棄礦井資源的一個(gè)組成部分。據(jù)我們掌握的數(shù)字，我國(guó)廢棄礦井中賦存煤炭高達(dá)420億噸、天然氣近5000億立方米，還有大量水、地?zé)?、土地及可再生能源、生態(tài)開發(fā)及工業(yè)旅游資源?！痹琳f(shuō)。

 袁亮認(rèn)為，在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期內(nèi)，化石能源仍將不可或缺，尤其是煤炭。像英國(guó)、法國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家，雖然他們的煤礦關(guān)了，但他們并沒有放棄使用煤炭，一直從其他國(guó)家進(jìn)口煤炭。

 “與西方國(guó)家不同，我國(guó)95％以上的煤礦建于新中國(guó)成立后。新中國(guó)成立至今已開采煤炭67年，部分礦井生命周期已經(jīng)或即將結(jié)束?？紤]到安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素，未來(lái)將有大批礦井退出歷史舞臺(tái)?！痹琳f(shuō)，“關(guān)井時(shí)，如果不采取相應(yīng)的措施，為將來(lái)利用做準(zhǔn)備，那么未來(lái)再想利用，難度和成本均會(huì)增加。這意味著，早做準(zhǔn)備，系統(tǒng)研究廢棄礦井資源開發(fā)利用戰(zhàn)略迫在眉睫?！?/span>

 項(xiàng)目列為“最高級(jí)”

 但基礎(chǔ)研究剛剛起步

 50余名院士參與，20余名院士具體“干活”，這在煤炭行業(yè)歷史上是第一次

 在煤炭去產(chǎn)能、礦區(qū)轉(zhuǎn)型發(fā)展的大背景下，該項(xiàng)目可謂順勢(shì)而生、正當(dāng)其時(shí)。它是2017年中國(guó)工程院13個(gè)重大項(xiàng)目之一。

 據(jù)悉，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、安徽理工大學(xué)、遼寧工程技術(shù)大學(xué)、國(guó)家安全監(jiān)管總局信息研究院、煤炭開采國(guó)家工程技術(shù)研究院等科研院校，以及神華集團(tuán)、中國(guó)煤炭科工集團(tuán)、山西焦煤集團(tuán)、陜西煤業(yè)化工集團(tuán)、淮南礦業(yè)集團(tuán)等重點(diǎn)煤炭企業(yè)共20多家單位參與了該項(xiàng)目研究。

 據(jù)袁亮介紹，這個(gè)項(xiàng)目聚集了煤炭行業(yè)內(nèi)外的專家：中國(guó)工程院能源與礦業(yè)工程學(xué)部、冶金與材料工程學(xué)部、工程管理學(xué)部等4個(gè)學(xué)部50余名院士參與，20余名院士具體“干活”。這在煤炭行業(yè)歷史上是第一次。

 據(jù)了解，重大項(xiàng)目為中國(guó)工程院咨詢研究項(xiàng)目中的最高級(jí)別。普通老百姓知道的航空航天、海洋探測(cè)、青藏鐵路、生物醫(yī)藥、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)等項(xiàng)目，都曾被列為重大項(xiàng)目。

 袁亮告訴記者，雖然各方越來(lái)越重視，但我國(guó)在這方面與西方發(fā)達(dá)國(guó)家有相當(dāng)大的差距，尤其是在廢棄礦井資源開發(fā)利用基礎(chǔ)研究方面。

 “1963年，美國(guó)利用廢棄煤礦建設(shè)地下儲(chǔ)氣庫(kù)；1967年，德國(guó)利用廢棄鹽礦處置低中放廢物……我們國(guó)家起步要晚得多，尚處于起步階段。”他說(shuō)。

 要借鑒國(guó)外高招

 更要走自己的特色之路

 建地下儲(chǔ)氣庫(kù)、深地科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、壓縮空氣蓄能發(fā)電站、地下醫(yī)院、地下冷庫(kù)，國(guó)外用好廢棄礦井的方式五花八門

 據(jù)了解，國(guó)外廢棄礦井在資源開發(fā)利用上已經(jīng)有了一些成熟經(jīng)驗(yàn)。

 在利用廢棄煤礦建設(shè)地下儲(chǔ)氣庫(kù)方面，美國(guó)、比利時(shí)做了有益嘗試。1963年，美國(guó)利用Denver附近的Leyden廢棄煤礦（距地表240米至260米），建成世界上首座廢棄煤礦地下儲(chǔ)氣庫(kù)，形成1．4億立方米的儲(chǔ)氣能力。1975年，比利時(shí)在Anderlues建成廢棄煤礦地下儲(chǔ)氣庫(kù)，形成1．8億立方米的儲(chǔ)氣能力。1982年，比利時(shí)在Peronnes建成廢棄煤礦地下儲(chǔ)氣庫(kù)，形成1．2億立方米的儲(chǔ)氣能力。

 在利用廢棄礦井處置低中放廢物方面，德國(guó)進(jìn)行了探索。1965年至1976年，德國(guó)Konrad鐵礦開采鐵礦石。2007年，該礦建設(shè)低中放廢物處置巷道。預(yù)計(jì)2019年，該礦將開始處置低中放廢物。

 在利用廢棄礦井開發(fā)旅游方面，美國(guó)、德國(guó)等都做了大量探索，實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；虡I(yè)開發(fā)?！昂芏鄾]去過(guò)礦區(qū)的人，好奇煤炭是怎么挖出來(lái)的。如果利用廢棄礦井建成高端的旅游項(xiàng)目，會(huì)有很多人去參觀?！痹琳f(shuō)，“2014年，我到德國(guó)魯爾礦區(qū)考察時(shí)，了解到他們每年的旅游綜合產(chǎn)值高達(dá)400億馬克，折合人民幣3000多億元?！?/span>

 事實(shí)上，關(guān)于國(guó)外廢棄礦井的資源開發(fā)利用，可謂五花八門：有建設(shè)深地科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的，有作為壓縮空氣蓄能發(fā)電站的，還有建設(shè)地下醫(yī)院的?！跋衿つw病等疾病，在地下的治療效果要好于地面。”袁亮說(shuō)。

 除了上述介紹的，還有國(guó)家利用廢棄礦井建設(shè)石油及相關(guān)產(chǎn)品儲(chǔ)存庫(kù)、地下冷庫(kù)等?！坝捎诰潞銣?，所以在井下建設(shè)冷庫(kù)，成本要低很多。”袁亮說(shuō)。

 據(jù)袁亮介紹，美國(guó)鐵山公司利用廢棄礦井建成了第一個(gè)地下文件存儲(chǔ)中心，安全級(jí)別僅次于美國(guó)白宮和國(guó)防部的秘密資料庫(kù)。

 “既然國(guó)外有這么多高招、好點(diǎn)子，我們何不直接拿來(lái)用？”面對(duì)記者的疑問(wèn)，袁亮說(shuō)，“我國(guó)礦井?dāng)?shù)量之多、南北方煤礦差異之大、地質(zhì)條件之復(fù)雜，為世界僅有。同時(shí)，國(guó)外相關(guān)法律法規(guī)非常健全，有一套體系支撐廢棄礦井資源開發(fā)利用。如果把國(guó)外那一套直接拿過(guò)來(lái)，會(huì)水土不服。不能照搬，要在借鑒的基礎(chǔ)上，走中國(guó)特色的廢棄礦井資源開發(fā)利用之路?！?/span>

 開采既然不經(jīng)濟(jì)

 就換種方法開發(fā)資源

 正常挖煤賠錢，那就關(guān)閉礦井，把井下與地上資源合起來(lái)用，更重視煤的材料屬性等多元屬性，把資源優(yōu)勢(shì)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)、環(huán)境、科技優(yōu)勢(shì)

 “從目前來(lái)說(shuō)，由于開采不具有經(jīng)濟(jì)性，所以好多煤礦被淘汰，成了廢棄礦井。但這些廢棄礦井的資源就不要了？”袁亮說(shuō)，“可以換一種方法思考問(wèn)題，以前是只管挖煤，未來(lái)可考慮開發(fā)廢棄礦井，挖掘水、煤層氣、地下空間、工業(yè)旅游等資源潛力；以前是只重視煤的能源屬性，未來(lái)應(yīng)同等重視煤的材料屬性等多元屬性，把資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)、環(huán)境、科技優(yōu)勢(shì)。”

 “這可間接地推動(dòng)煤炭去產(chǎn)能工作，把井下與地上資源合起來(lái)用?！痹琳f(shuō)。

 “資源枯竭礦區(qū)轉(zhuǎn)型，嘗試了很多方法，真正適合煤礦的并不多，適合大多數(shù)煤礦的轉(zhuǎn)型方法更是少之又少。”袁亮說(shuō)，“通過(guò)井下與地上的結(jié)合，我們可以既保證安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，又能最大限度地開發(fā)利用煤炭、煤層氣、水、巷道空間等資源。”

 “煤炭企業(yè)愿意搞廢棄礦井資源開發(fā)利用嗎？”記者問(wèn)。

 袁亮提高了幾個(gè)分貝回答：“煤炭企業(yè)特別愿意干，只是目前還不知道怎么干。由于煤礦生產(chǎn)的特殊性，隨著煤礦關(guān)閉，設(shè)備基本上全部報(bào)廢。如果開發(fā)廢棄礦井資源，等于凈增加產(chǎn)值，讓廢棄礦井獲得第二次生命?！?/span>

 為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，該項(xiàng)目在統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)外廢棄礦井資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，摸清家底的基礎(chǔ)上，將重點(diǎn)研究以下內(nèi)容：廢棄礦井煤及非常規(guī)能源開發(fā)利用戰(zhàn)略，廢棄礦井地下空間開發(fā)利用戰(zhàn)略，廢棄礦井水及可再生能源開發(fā)利用戰(zhàn)略，廢棄礦井生態(tài)開發(fā)及工業(yè)旅游戰(zhàn)略。

 “該項(xiàng)目采用院士牽頭，政府管理部門、煤炭企業(yè)、科研院校廣泛參與的‘政、產(chǎn)、學(xué)、研’協(xié)同創(chuàng)新研究模式?！痹琳f(shuō)，“簡(jiǎn)單說(shuō)，第一步是系統(tǒng)調(diào)研國(guó)內(nèi)外廢棄礦井資源開發(fā)利用情況，第二步是研究相應(yīng)工程科技難題，第三步是提出我國(guó)廢棄礦井開發(fā)利用的政策建議?！?/span>

 該項(xiàng)目制定了技術(shù)路線圖：2020年，廢棄礦井開發(fā)利用率達(dá)到20％以上，全面啟動(dòng)廢棄礦井資源開發(fā)利用；2030年，廢棄礦井開發(fā)利用率達(dá)到30％以上，開發(fā)利用技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；2050年，廢棄礦井開發(fā)利用率達(dá)到50％以上，開發(fā)利用技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

 “我們首先會(huì)在東部、東北三省等資源枯竭礦區(qū)，以及山西、陜西等產(chǎn)煤大省調(diào)研，根據(jù)各礦具體條件，制定因地適宜的廢棄礦井資源開發(fā)利用方法，即精準(zhǔn)施策。”袁亮說(shuō)。

 袁亮告訴記者，他們要做的不僅是技術(shù)攻關(guān)，還要解決“由于水是公共資源，礦井水在用不完的情況下只能往外排，煤炭企業(yè)不能進(jìn)行商業(yè)化、產(chǎn)品化銷售”等政策障礙問(wèn)題。

 “我們要通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目的研究，構(gòu)建廢棄礦井資源開發(fā)利用頂層設(shè)計(jì)與戰(zhàn)略規(guī)劃指導(dǎo)體系，提出工程科技攻關(guān)研究計(jì)劃建議，形成示范工程指導(dǎo)意見，促進(jìn)多學(xué)科交叉研究發(fā)展。”袁亮說(shuō)，“最終，制定廢棄礦井開發(fā)利用的相關(guān)政策規(guī)劃，為國(guó)家相關(guān)方面提供決策參考和支撐。”

（信息來(lái)源：中國(guó)礦業(yè)網(wǎng)，中林設(shè)計(jì)整理，轉(zhuǎn)載注明出處）