關(guān)于綜合利用廢棄礦井巷道的思考

□ 杜永剛趙衛(wèi)平

（1.山西省測繪宣傳中心，山西太原030001；2.山西省測繪地理信息局，山西太原030001）

關(guān)于綜合利用廢棄礦井巷道的思考

□ 杜永剛1趙衛(wèi)平2

（1.山西省測繪宣傳中心，山西太原030001；2.山西省測繪地理信息局，山西太原030001）

山西作為國家的能源重化工基地，在為國家經(jīng)濟建設(shè)提供大量能源支撐的同時，也付出了環(huán)境污染、生態(tài)環(huán)境破壞的慘重代價。在推進綜改試驗區(qū)建設(shè)、實現(xiàn)轉(zhuǎn)型跨越的過程中，如何解決好礦產(chǎn)資源長期開采遺留下的眾多廢棄巷道問題，提出了自己的想法。

綜改試驗區(qū)；生態(tài)環(huán)境；采空區(qū)；治理

山西素有“煤鄉(xiāng)之稱”，煤炭資源優(yōu)勢得天獨厚，儲量大、分布廣、品種全、質(zhì)量優(yōu)、易開采。全省含煤面積6.2萬平方公里，占國土面積的40.4%，自北向南分布有大同、寧武、西山、河?xùn)|、沁水、霍西6大煤田和渾源、繁峙、五臺、垣曲、平陸5個煤產(chǎn)地，含煤地層有石炭二疊系、侏羅系及下第三系。山西作為國家的能源重化工基地，在為國家經(jīng)濟建設(shè)提供大量能源支撐的同時，也付出了環(huán)境污染、生態(tài)環(huán)境破壞的慘重代價。近幾年，山西省委、省政府提出了轉(zhuǎn)型跨越、再造一個新山西的宏偉戰(zhàn)略，山西也成為國家的綜改試驗區(qū)。然而，在推進綜改試驗區(qū)建設(shè)、實現(xiàn)轉(zhuǎn)型跨越的過程中，如何解決好礦產(chǎn)資源長期開采遺留下的眾多廢棄巷道問題，至關(guān)重要，值得思考。為此，筆者想就此談幾點粗淺看法。

一、歷史與現(xiàn)狀分析

關(guān)于最早發(fā)現(xiàn)煤炭的時間，明朝人陸深曾提出女媧氏“煉石補天”的傳說與煤炭的發(fā)現(xiàn)有聯(lián)系，這是從神話傳說作出的推斷，當(dāng)然無法證實，但人類在最初發(fā)現(xiàn)和使用火的過程中，對煤炭有所認識也不是不可能的。我們古老的祖先很可能從煤炭的自燃中得到一些啟示。至于山西地區(qū)煤炭的最早記載，見于春秋末戰(zhàn)國初的《山海經(jīng)》，其《北山經(jīng)》云：“孟門之山，其上多蒼玉，多金，其下多黃玉，多涅石。”“賁門之山，其上多蒼玉，其下多黃堊，多涅石?！边@“涅石”就是古代對煤炭的稱呼，而“孟門之山”，據(jù)考為今河?xùn)|煤田南部的吉縣山區(qū)，“賁門之山”為泛指太行山地區(qū)。由這則記載可以得知，早在春秋戰(zhàn)國之際，人們對山西地區(qū)的煤炭就有了了解，而其最初發(fā)現(xiàn)的年代還要比見于記載的時間早得多。

山西煤炭開發(fā)有著悠久的歷史。早在春秋戰(zhàn)國時期，山西煤炭就已見諸文字記載。漢隋時期，晉煤已有開采利用，山西煤炭開采有遺跡可考者始于唐代，其間煤炭開采已較普遍，煤炭知識傳播到國外。漢代桓寬的《鹽鐵論》中“鹽、冶之處大概皆依山川近鐵炭”的記載，證明富有鐵煤礦藏的三晉地區(qū)在漢代也已經(jīng)將煤炭運用于冶鐵業(yè)中了。宋代時，以無煙煤作燃料和還原劑的方爐治潤煉鐵法在三晉地區(qū)得到廣泛運用，更促進了冶鐵業(yè)的發(fā)展，故有“河?xùn)|鐵、炭最盛”（《宋史·食貨志》）的說法。

隨著采煤業(yè)的迅速發(fā)展，煤炭的利潤也更為可觀，宋王朝遂對煤炭實行官賣制度，在產(chǎn)煤地區(qū)設(shè)官，掌管煤炭開采和銷售，向采煤窯戶和賣煤商人課稅。元、明、清政府都把煤炭課稅視為國家財政收入的重要來源之一，山西地區(qū)則以煤炭蘊藏豐富、開采量大，而在其中占有重要地位。

抗日戰(zhàn)爭時期，日本侵略者瘋狂掠奪山西的煤炭資源，其中大同煤礦的“萬人坑”就是最好的見證。

新中國成立以來，黨和國家對山西煤炭能源工業(yè)給予了高度重視，煤炭事業(yè)得到快速發(fā)展。1959年全省原煤總產(chǎn)量為4355萬噸，比1949年的267萬噸增長了163倍；1979年為1.0893億噸，首次突破億噸大關(guān)，1985年突破2億噸大關(guān)，上世紀(jì)末實際生產(chǎn)能力已達4億噸。近些年山西煤炭工業(yè)呈現(xiàn)出歷史上的最興盛時期，全省中小煤礦資源整合，關(guān)小上大，個數(shù)減少，規(guī)模擴大，各大煤礦企業(yè)的集團化、潔凈化、集約化水平大為提高。按目前山西年生產(chǎn)煤炭能力，山西煤炭還可供開采100多年。

然而，值得深思的是，因煤礦開采引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，其中非常重要的因素就是因大量采空區(qū)而引發(fā)地面沉陷、山體滑坡等。而采空區(qū)正是由大量廢棄巷道所構(gòu)成的。

二、廢棄巷道綜合整治利用的有效途徑

眾所周知，在長期煤炭生產(chǎn)過程中必然會產(chǎn)生大量的廢棄巷道。據(jù)了解，建國以來我國對于已經(jīng)采掘完的廢礦井及巷道，多數(shù)是采取回填的辦法處理。盡管筆者沒有在煤礦工作過，沒有直接的經(jīng)驗，但可以想到，位于地下的巷道距離地面經(jīng)常會達到數(shù)百米深（比如2010年王家?guī)X礦難測繪人員精確測定的“生命之眼”，從地面到巷道頂部的直線距離達到200多米），而在地下延伸的長度通常要達到若干公里，可想而知，回填工作量非常巨大，假如回填的不夠堅實或者沒有全部回填，久而久之同樣也存在地面沉陷的可能。值得考慮的是，新中國成立之前的煤礦開采是否回填，不得而知。更何況，在科學(xué)技術(shù)不夠發(fā)達的過去，比如明清時期，廢棄礦井能否回填，肯定是個未知數(shù)。

縱觀山西省煤炭開采的歷史可以看出，在山西的地下必然潛伏著一個非常龐大的廢棄巷道網(wǎng)，這個地下廢棄巷道網(wǎng)是如何分布的，數(shù)量是多少，現(xiàn)狀如何，所有這些情況均不得而知，更談不上綜合治理、科學(xué)利用了。更為可憂的是，這些廢棄巷道始終存在于地下，隨時存在由此而引發(fā)地面沉陷的危險。許多礦難的起源都是源于再采巷道與廢棄巷道打通，廢棄巷道中的大量廢氣、廢水突然涌出而至。對此，王家?guī)X礦難就是典型例證，類似案例舉不勝舉。這對于山西省的環(huán)境治理以及轉(zhuǎn)型跨越和安全發(fā)展無疑會造成巨大隱患。

山西省要實現(xiàn)轉(zhuǎn)型跨越、再造一個新山西的宏偉目標(biāo)，全面建成小康社會，就必須解決好廢棄巷道的處理問題。解決這一問題的有效途徑之一，就是對廢棄巷道進行綜合治理。對此，筆者提以下建議：

（一）利用現(xiàn)代技術(shù)盡快摸清底數(shù)

話雖這樣說，但實施起來確實難度很大。主要困難在于，山西煤炭開采的歷史實在太長，位于地下的巷道，不僅上下層次眾多，而且平面縱橫交錯，情況非常復(fù)雜。如果不了解這些廢棄巷道的底細，不采取積極措施對這些廢棄巷道進行綜合治理，那么，我們在地面上建設(shè)的高樓大廈，隨時可能因地下地質(zhì)條件的變化，因這些廢棄巷道的存在而出現(xiàn)下沉、傾斜甚至倒塌，會給人民群眾帶來巨大生命和經(jīng)濟損失。但是，要想摸清底數(shù)并非易事，因為這項工作確實屬于一個非常宏大的系統(tǒng)工程，需要政府牽頭、各部門協(xié)調(diào)配合，更需要依托先進的航空航天遙感技術(shù)以及結(jié)合地質(zhì)勘探技術(shù)，采用不同光譜探查和地質(zhì)普查、測繪地理信息技術(shù)等多種技術(shù)。應(yīng)當(dāng)成立一個由山西省政府領(lǐng)導(dǎo)牽頭，有關(guān)部門參加的領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)機構(gòu)，負責(zé)領(lǐng)導(dǎo)和協(xié)調(diào)此項工作的開展。同時，責(zé)成山西省國土資源主管部門、測繪地理信息主管部門組織全省相關(guān)行業(yè)的有生力量，用最好的技術(shù)、最短的時間，摸清全省境內(nèi)地下巷道的情況，為省政府綜合治理、開發(fā)利用地下廢棄巷道提供決策依據(jù)。

摸清廢棄巷道的底數(shù)，最大的好處就使各級政府能夠了解山西的地下環(huán)境。只有了解了地下，才能更好地建設(shè)地上，才能真正實現(xiàn)轉(zhuǎn)型跨越和再造一個新山西的戰(zhàn)略目標(biāo)。

當(dāng)然，開展此項工作離不開經(jīng)費支持。建議采取山西省政府統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)，各級政府分級管理的辦法予以解決。

（二）廢棄巷道的綜合治理與科學(xué)利用

在摸清底數(shù)的基礎(chǔ)上，可以分門別類地采取措施加以治理或者綜合利用。大致可以分為三種類型。

一是年代太久、損壞嚴重的巷道。這類巷道重點是指新中國誕生之前的，這類巷道情況最為復(fù)雜。首先是可查詢的資料非常有限，利用傳統(tǒng)的技術(shù)手段根本無法查找，因年代太久，自然損壞情況可能很嚴重，可利用價值不大；其次是抗日戰(zhàn)爭期間，日本侵略者對山西煤炭資源的掠奪性開采，為了戰(zhàn)爭的需要和利益驅(qū)使，日本侵略者既不可能考慮生態(tài)環(huán)境，也不考慮礦工的安危，更不可能考慮廢棄巷道的治理與利用，完全是對資源的破壞性開采，巷道的安全支撐條件很差，幾十年過去，自燃損壞情況應(yīng)該是比較嚴重，也不可能為我們留下任何可供查找的資料，這個期間所產(chǎn)生的廢棄巷道，調(diào)查起來困難很大，可利用價值也不太大。對于這兩類廢棄巷道，重點是摸清情況、科學(xué)治理，最大限度地避免其對地面造成的危害。

二是建國以來國營大型煤礦采煤過程中形成的廢棄巷道。這類巷道調(diào)查起來相對容易一些，其中有一部分已經(jīng)通過回填的方式進行了治理。對于沒有治理的，可以采取積極措施加以利用。具體講，就是對一些保存較為完好的巷道進行必要的加固之后，可以作為地下設(shè)施加以利用。比如我們在上世紀(jì)七十年代建造的大量防空洞，許多就作為菌類養(yǎng)殖基地加以利用，有的還可以作為戰(zhàn)略物質(zhì)儲備基地。對于不可利用的，可以采取其他方法進行整治。

三是改革開放以來私營小煤礦采煤過程中形成的廢棄巷道。這類巷道的情況也比較復(fù)雜，原因是這些私營小煤礦的業(yè)主在短期利益的驅(qū)動下多數(shù)存在私挖亂采、越界越層開采行為。這類問題的發(fā)生，不僅破壞了寶貴的煤炭資源，也加劇了地下廢棄巷道的復(fù)雜性。值得注意的是，由于短期利益驅(qū)動，私營小煤礦的巷道往往比較淺，造成地面沉陷的可能性更大，因此應(yīng)當(dāng)成為綜合治理的重點。有的加固之后可以利用的，作為地下設(shè)施加以利用。確實無法利用的，可以采取回填的辦法進行整治。

地下礦井除了有效治理和上述用途外，還可以發(fā)揮地下深層優(yōu)勢，科學(xué)綜合利用。具體辦法：

一是利用廢棄井中的煤層氣進行發(fā)電。這項技術(shù)在我國尚無先例，但在德國，除了少數(shù)煤礦還在生產(chǎn)外，絕大多數(shù)煤礦均已關(guān)停，這些關(guān)停礦井出于環(huán)保和能源利用的考慮，繼續(xù)在進行煤層氣的抽采，其中包括已經(jīng)關(guān)閉50多年的煤礦，仍然能夠從中抽采瓦斯。2009年德國企業(yè)從廢棄的礦井中總共抽采并利用了約2.75億方純瓦斯。

二是地下礦井水再利用。2013年8月湖南省婁底市已經(jīng)開了先河。當(dāng)?shù)刂睾祬^(qū)婁底市婁星區(qū)小碧鄉(xiāng)鎮(zhèn)南村村民利用山上廢棄礦井的水源抗旱保苗，效果良好。而廢棄礦井中存水量巨大，我們山西歷來缺水，對此應(yīng)當(dāng)引起重視。如果能夠?qū)U棄礦井看作地下水庫，將對山西經(jīng)濟建設(shè)特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生極大的效益，規(guī)模和作用不可小覷。

三是廢棄礦井還可以開展科學(xué)研究，如地下深層重力實驗、地下深層地殼形變監(jiān)測、地震預(yù)報、地下水資源調(diào)查等，甚至可以開展地下煤層自燃綜合利用研究，減少地下作業(yè)，增強安全性和提高煤炭資源利用效率。

總而言之，山西省要實施轉(zhuǎn)型跨越安全發(fā)展，建設(shè)小康社會，一個非常重要的現(xiàn)實問題就是要解決好無數(shù)地下廢棄巷道的問題。

當(dāng)然，對于巷道的綜合治理，筆者充其量也只是個門外漢，提出的辦法與措施也不一定科學(xué)。但是，作為一個山西人，我們確實感到，新中國成立已經(jīng)60多年，改革也30多年了，山西也要轉(zhuǎn)型跨越了，盤踞在山西地下的大批廢棄巷道也到了該全面治理的時候了。因為此項工作事關(guān)山西的轉(zhuǎn)型跨越，事關(guān)山西循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，事關(guān)資源節(jié)約和環(huán)境友好型社會建設(shè)，事關(guān)百姓民生。

【1】王趙賓.爭議廢棄井瓦斯發(fā)電［J］.能源，2013（12）.

【2】鄧文輝，彭瑞玉.利用廢棄礦井水源抗旱.中國廣播網(wǎng)，2013（08）：15.

【3】山西省加快以能源為基礎(chǔ)以電力為中心的能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及其延伸與開發(fā)三年推進計劃（2005-2007年）.

杜永剛（1957年——），男，漢族，山西襄垣人，專科，工程師，主要從事測繪地理信息宣傳工作。

趙衛(wèi)平（1958年——），男，漢族，山西壽陽人，本科，經(jīng)濟師，主要從事測繪地理信息管理工作。

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2095-7319（2014）02-0047-05