袁亮院士谈废弃矿井资源利用

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1、袁亮院士谈废弃矿井资源利用提起废弃矿井，大多数人联想到的是破败凌乱的井筒、结满蜘蛛 网的废弃厂房，很少有人会联想到煤及非常规能源开发利用、地下空 间开发利用、水及可再生能源开发利用、生态开发及工业旅游，更不 会联想到地下医院、地下文件存储中心、地下冷库、深地科学实验 室但以中国工程院院士袁亮为负责人的项目组，打算将这些看似不 搭边的东西相连接，探寻废弃矿井利用更多的可能性。随着煤炭去产能的深入推进，大批煤矿被淘汰，成为废弃矿井。 仅 2016 年，我国就关闭退出煤矿2000 个左右。井封了，地下遗留的煤、煤层气、水、巷道还在；矿关了，地上 的土地、闲置厂房、设备还在。矿关人散，就这么简单粗暴地

2、将各种 资源弃之不管，实在可惜。“目前，全世界都非常关注废弃矿井的资 源利用。”袁亮说。近年来，我国政府部门和诸多煤炭企业对此问题非常重视。 4 月 15 日，由袁亮负责、中国矿业大学（北京）牵头的中国工程院重大咨 询研究项目我国煤矿安全及废弃矿井资源开发利用战略研究项目 启动会在京召开，又一次将人们的目光聚焦在如何用好废弃矿井这一 热点话题上。废弃矿井中有大量资源越早准备难度和成本越低到 2020 年废弃矿井数量将达到 12 万个，按每个矿井地下资源 空间 60 万立方米计算，相当于一座千万人口大城市的空间根据中国工程院重点咨询研究项目我国煤炭资源高效回收及 节能战略研究结果预测，到 202

3、0 年，我国废弃矿井数量将达到 12 万个；到2030年，这一数字将变为15万个。袁亮给记者算了一笔账：按每个矿井地下资源空间60 万立方米计 算，12 万个就是72 亿立方米。72 亿立方米相当于一座千万人口大 城市的空间，想想这有多大的潜在利用价值。“这还只是废弃矿井资源的一个组成部分。据我们掌握的数字， 我国废弃矿井中赋存煤炭高达 420 亿吨、天然气近 5000 亿立方米， 还有大量水、地热、土地及可再生能源、生态开发及工业旅游资源。” 袁亮说。袁亮认为，在未来相当长一个时期内，化石能源仍将不可或缺， 尤其是煤炭。像英国、法国等西方发达国家，虽然他们的煤矿关了， 但他们并没有放弃使用煤

4、炭，一直从其他国家进口煤炭。“与西方国家不同，我国 95以上的煤矿建于新中国成立后。新 中国成立至今已开采煤炭67 年，部分矿井生命周期已经或即将结束。 考虑到安全、经济、环境等因素，未来将有大批矿井退出历史舞台。” 袁亮说，“关井时，如果不采取相应的措施，为将来利用做准备，那 么未来再想利用，难度和成本均会增加。这意味着，早做准备，系统 研究废弃矿井资源开发利用战略迫在眉睫。”项目列为“最高级”但基础研究刚刚起步50余名院士参与，20余名院士具体“干活”，这在煤炭行业历史 上是第一次在煤炭去产能、矿区转型发展的大背景下，该项目可谓顺势而生、 正当其时。它是2017 年中国工程院 13 个重大

5、项目之一。据悉，中国矿业大学（北京）、中国矿业大学、安徽理工大学、 辽宁工程技术大学、国家安全监管总局信息研究院、煤炭开采国家工 程技术研究院等科研院校，以及神华集团、中国煤炭科工集团、山西 焦煤集团、陕西煤业化工集团、淮南矿业集团等重点煤炭企业共20多 家单位参与了该项目研究。据袁亮介绍，这个项目聚集了煤炭行业内外的专家：中国工程院 能源与矿业工程学部、冶金与材料工程学部、工程管理学部等 4 个学 部 50 余名院士参与，20 余名院士具体“干活”。这在煤炭行业历史 上是第一次。据了解，重大项目为中国工程院咨询研究项目中的最高级别。普 通老百姓知道的航空航天、海洋探测、青藏铁路、生物医药、精

6、准医 学等项目，都曾被列为重大项目。袁亮告诉记者，虽然各方越来越重视，但我国在这方面与西方发达国家有相当大的差距，尤其是在废弃矿井资源开发利用基础研究方 面。“1963 年，美国利用废弃煤矿建设地下储气库；1967 年，德国 利用废弃盐矿处置低中放废物我们国家起步要晚得多，尚处于起步 阶段。”他说。要借鉴国外高招更要走自己的特色之路建地下储气库、深地科学实验室、压缩空气蓄能发电站、地下医 院、地下冷库，国外用好废弃矿井的方式五花八门据了解，国外废弃矿井在资源开发利用上已经有了一些成熟经验。在利用废弃煤矿建设地下储气库方面，美国、比利时做了有益尝 试。1963 年，美国利用 Denver 附近的

7、 Leyden 废弃煤矿（距地表 240米至 260米） ，建成世界上首座废弃煤矿地下储气库，形成14 亿立方米的储气能力。1975年，比利时在An derlues建成废弃煤矿地下储气库，形成 18 亿立方米的储气能力。 1982 年，比利时在Peronnes 建成废弃煤矿地下储气库，形成 12 亿立方米的储气能力 在利用废弃矿井处置低中放废物方面，德国进行了探索。1965 年至 1976 年，德国 Konrad 铁矿开采铁矿石。2007 年，该矿建设低中 放废物处置巷道。预计2019 年，该矿将开始处置低中放废物。在利用废弃矿井开发旅游方面，美国、德国等都做了大量探索， 实现了规模化商业开发

8、。“很多没去过矿区的人，好奇煤炭是怎么挖 出来的。如果利用废弃矿井建成高端的旅游项目，会有很多人去参 观。”袁亮说，“2014 年，我到德国鲁尔矿区考察时，了解到他们每 年的旅游综合产值高达400 亿马克，折合人民币3000 多亿元。”事实上，关于国外废弃矿井的资源开发利用，可谓五花八门：有 建设深地科学实验室的，有作为压缩空气蓄能发电站的，还有建设地 下医院的。“像皮肤病等疾病，在地下的治疗效果要好于地面。”袁 亮说。除了上述介绍的，还有国家利用废弃矿井建设石油及相关产品储 存库、地下冷库等。“由于井下恒温，所以在井下建设冷库，成本要 低很多。”袁亮说。据袁亮介绍，美国铁山公司利用废弃矿井建

9、成了第一个地下文件 存储中心，安全级别仅次于美国白宫和国防部的秘密资料库。“既然国外有这么多高招、好点子，我们何不直接拿来用？”面 对记者的疑问，袁亮说，“我国矿井数量之多、南北方煤矿差异之大、 地质条件之复杂，为世界仅有。同时，国外相关法律法规非常健全， 有一套体系支撑废弃矿井资源开发利用。如果把国外那一套直接拿过 来，会水土不服。不能照搬，要在借鉴的基础上，走中国特色的废弃 矿井资源开发利用之路。”开采既然不经济就换种方法开发资源正常挖煤赔钱，那就关闭矿井，把井下与地上资源合起来用，更 重视煤的材料属性等多元属性，把资源优势变为经济、环境、科技优 势“从目前来说，由于开采不具有经济性，所以

10、好多煤矿被淘汰， 成了废弃矿井。但这些废弃矿井的资源就不要了？”袁亮说，“可以 换一种方法思考问题，以前是只管挖煤，未来可考虑开发废弃矿井， 挖掘水、煤层气、地下空间、工业旅游等资源潜力；以前是只重视煤 的能源属性，未来应同等重视煤的材料属性等多元属性，把资源优势 转变为经济、环境、科技优势。”“这可间接地推动煤炭去产能工作，把井下与地上资源合起来 用。”袁亮说。“资源枯竭矿区转型，尝试了很多方法，真正适合煤矿的并不多， 适合大多数煤矿的转型方法更是少之又少。”袁亮说，“通过井下与 地上的结合，我们可以既保证安全、经济、环保，又能最大限度地开 发利用煤炭、煤层气、水、巷道空间等资源。”“煤炭企

11、业愿意搞废弃矿井资源开发利用吗？”记者问。袁亮提高了几个分贝回答：“煤炭企业特别愿意干，只是目前还 不知道怎么干。由于煤矿生产的特殊性，随着煤矿关闭，设备基本上全部报废。如果开发废弃矿井资源，等于净增加产值，让废弃矿井获 得第二次生命。”为了实现上述目标，该项目在统计国内外废弃矿井资源开发利用 现状，摸清家底的基础上，将重点研究以下内容：废弃矿井煤及非常 规能源开发利用战略，废弃矿井地下空间开发利用战略，废弃矿井水 及可再生能源开发利用战略，废弃矿井生态开发及工业旅游战略。“该项目采用院士牵头，政府管理部门、煤炭企业、科研院校广 泛参与的政、产、学、研协同创新研究模式。”袁亮说，“简单 说，第

12、一步是系统调研国内外废弃矿井资源开发利用情况，第二步是 研究相应工程科技难题，第三步是提出我国废弃矿井开发利用的政策 建议。”该项目制定了技术路线图： 2020 年，废弃矿井开发利用率达到 20以上，全面启动废弃矿井资源开发利用；2030年，废弃矿井开发 利用率达到 30以上，开发利用技术达到国际先进水平；2050 年， 废弃矿井开发利用率达到 50以上，开发利用技术达到国际领先水平“我们首先会在东部、东北三省等资源枯竭矿区，以及山西、陕 西等产煤大省调研，根据各矿具体条件，制定因地适宜的废弃矿井资 源开发利用方法，即精准施策。”袁亮说。袁亮告诉记者，他们要做的不仅是技术攻关，还要解决“由于水 是公共资源，矿井水在用不完的情况下只能往外排，煤炭企业不能进 行商业化、产品化销售”等政策障碍问题。“我们要通过这个项目的研究，构建废弃矿井资源开发利用顶层 设计与战略规划指导体系，提出工程科技攻关研究计划建议，形成示 范工程指导意见，促进多学科交叉研究发展。”袁亮说，“最终，制 定废弃矿井开发利用的相关政策规划，为国家相关方面提供决策参考 和支撑。”