我國關閉/廢棄礦井資源綜合利用形勢分析與對策研究

任 輝，吳國強，張谷春，寧樹正，朱士飛，王行軍，賀小龍，梁葉萍

(1.中國煤炭地質總局,北京 100038; 2.江蘇地質礦產(chǎn)設計研究院,江蘇 徐州 221000;3.中煤地質集團有限公司,北京 100040； 4.中國煤炭地質總局航測遙感局,西安 710199;5.中國煤炭地質總局勘查研究總院,北京 100039)

隨著社會快速發(fā)展，很多礦山資源枯竭，或因某些原因而相繼關閉/廢棄。據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界大約有一百萬個廢棄礦山存在。我國資源型城市約占城市數(shù)量的1/5，其中煤礦城市又占到1/5，當前大批礦井也面臨資源枯竭，關閉/廢棄礦井資源處理是否得當關系到周圍環(huán)境的綠色和諧及產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。面對逐年增多的關閉礦井，其累計的可供再利用的資源總量也必然增加。如何實現(xiàn)關閉/廢棄礦井煤、氣、水、地熱、土地、空間等多種可供再利用資源的綜合開發(fā)、高效利用是人與自然和諧共生的必然要求，也是國家能源資源安全戰(zhàn)略的可靠保障。本文分析研究國內外的關閉/廢棄礦井資源綜合利用戰(zhàn)略，提出將來如何實現(xiàn)關閉/廢棄礦井資源綜合利用的重點研究方向。

1 我國關閉/廢棄礦井資源綜合利用狀況

近年來，國家部委、地方政府、科研機構、高校及相關企事業(yè)單位中大批科研人員和機構都積極關注關閉/廢棄礦井資源綜合利用“政產(chǎn)學研”模式，據(jù)袁亮院士牽頭的中國工程院重點咨詢項目“我國煤炭資源高效回收及節(jié)能戰(zhàn)略研究”預計，2020年我國關閉/廢棄礦井數(shù)量將達12 000 處，2030 年將達15 000處。謝和平院士團隊(2017)統(tǒng)計，從2014年初至2016年底全國已經(jīng)關停煤礦井數(shù)量2 858個，產(chǎn)能合計35 686萬t/a[1]。

我國關閉/廢棄礦井資源開發(fā)利用起步較晚，研究基礎相對比較薄弱。國內把關閉/廢棄礦井的生態(tài)重建、旅游等多重目標相結合，建設成綜合性礦山公園、科普教育與教學實踐基地、地下水庫，開展重點采空區(qū)資源綜合利用[1-2]。

謝和平院士團隊(2017)在系統(tǒng)研究國內外關停礦井利用現(xiàn)狀的基礎上，創(chuàng)新性提出關停礦井轉型升級戰(zhàn)略構想和思路，強調關停礦井轉型升級和綜合利用的立體化和生態(tài)化開發(fā)理念、關停礦井空間資源化利用的國家戰(zhàn)略思維以及關停礦井開發(fā)利用的歷史文化觀，系統(tǒng)闡述了關停礦井資源化轉型升級所涉及的關鍵技術，如地下生態(tài)城市、井下抽水蓄能發(fā)電、豎井地下停車場、地下醫(yī)學和地下療養(yǎng)院、地下農(nóng)業(yè)種植、地下生態(tài)景觀、深地科學探索等，同時建議部分富有特色和歷史內涵的礦井申報工業(yè)遺產(chǎn)[1-4]，利用廢棄煤礦瓦斯抽采發(fā)電、廢棄礦井地熱發(fā)電以及建設儲油庫等[3]。

截止到2013年，我國已建成開放或獲批在建的國家礦山公園共有70多個，其中包括河北唐山開灤煤礦國家礦山公園、四川樂山嘉陽國家礦山公園、太原西山國家礦山公園、焦作縫山國家礦山公園等，是我國關閉煤礦資源開發(fā)利用的典型代表。

神東礦區(qū)在關閉礦山建設地下水庫方面取得一定成績。目前已建成煤礦地下水庫35座，儲水總量約為3 100×104m3。如大柳塔煤礦建成分布式地下水庫，水庫面積約70.1×104m2、水庫庫容210×104m3、污水處理量350.4×104m3/a、清水供應量245.3×104m3/a，節(jié)省費用5 550萬元/a[5-7]。山東省原棗莊煤礦廢棄礦井水經(jīng)過生化深度處理，達到生活“飲用水”標準，該項目可為全國關閉煤礦的水資源開發(fā)利用提供借鑒。2018年徐州市進行了新河礦、臥牛山礦、青山泉礦、韓橋礦、大黃山礦的采空區(qū)構建地下水庫的可行性評價，開辟了應急供水新途徑。

在晉城、淮南、鐵法、阜新等礦區(qū)開展了老采空區(qū)地面鉆孔煤層氣抽采工作，取得了良好的抽采效果，為關閉煤礦煤層氣資源評價及勘探開發(fā)積累了豐富的經(jīng)驗。例如山西晉城煤業(yè)集團已施工10口關閉煤礦地面井，其中7口井成功產(chǎn)氣，每口井平均日產(chǎn)氣量可達到2 000m3，瓦斯?jié)舛燃s90%[8]，初步顯現(xiàn)了晉城礦區(qū)關閉煤礦瓦斯開發(fā)的潛力，對我國關閉煤礦瓦斯開采利用具有重要的指導意義。

目前采用礦井回風、礦井水、地下水源、土壤源、污水等多源熱泵技術，實現(xiàn)了煤礦多源綠色開發(fā)利用。

撫順礦務局近年來用煤矸石填埋塌陷地后，在其上覆土還田，直接種植農(nóng)作物，復墾塌陷地44hm2，利用煤矸石1.2×106t，作物產(chǎn)量較高，蔬菜生產(chǎn)良好，經(jīng)濟效益明顯，同時還具有一定的生態(tài)和社會效益。

鶴崗礦務局用林業(yè)復墾治理煤矸石獲得成功。煤矸石山經(jīng)過平整，然后覆蓋5cm厚土壤，種植樟子松、落葉松，單株生長發(fā)育正常，成活率高。從1985年至1991年鶴崗市煤矸石復墾造林已達24 hm2，成活率為94%[9]。

廢棄礦山變身“影視基地”“深坑酒店”和“國際賽道”[4]。寧波市北侖區(qū)春曉鎮(zhèn)利用建筑石料礦山的獨特地勢，建成了全球唯一的高山臺地賽車場-容納1.4萬名觀眾的山坡看臺緊挨著賽道，2017年10月14日，舉辦了WTCC世界房車錦標賽、CTCC中國房車錦標賽和國際汽聯(lián)F4中國錦標賽，產(chǎn)生了更大的經(jīng)濟和社會效益(圖1)。

2 國外關閉/廢棄礦井資源綜合利用概況

國外地質工作者早在20世紀中葉就開始探索關閉/廢棄礦井資源的再利用，對關閉礦井開發(fā)利用較多的主要是采礦業(yè)發(fā)達或地下空間開發(fā)技術相對先進的德國、芬蘭、荷蘭、俄羅斯、美國等國家。積累了博物館、礦山地質公園、物資儲備庫、地下水庫和水力發(fā)電站、地下實驗室、地下農(nóng)田種植培育基地以及地下軍事設施和人防工程等開發(fā)技術和實踐經(jīng)驗，開拓了關閉礦井資源化利用的模式，取得了一些成功案例。例如，魯爾礦區(qū)利用廢棄工業(yè)場地和設施采取工業(yè)遺產(chǎn)保護和再利用策略帶動廢棄礦區(qū)的旅游資源開發(fā)，建設博物館，開展地下旅游和文娛活動，實現(xiàn)礦區(qū)轉型發(fā)展；美國得克薩斯州卡爾鹽礦利用廢棄采礦坑道改造成地下倉庫用于收藏珍貴物品和文件資料；美國、日本以及西歐一些國家的地下石油儲備庫大多建在鹽巖介質或報廢的鹽礦井中；日本原砂川礦把766m深的立井改造成無重力試驗場。

近年來，由于環(huán)境保護和資源能源轉型升級的新要求，關閉/廢棄礦井資源綜合利用越來越被眾多國家所重視，綜合利用技術、措施和手段不斷更新，信息化、科技化、產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化模式不斷創(chuàng)新，一些資源枯竭型城市資源再利用的開發(fā)典型案例增多，為我國關閉/廢棄礦井資源的綜合利用提供了經(jīng)驗。

圖1 建筑石料礦山變身“國際賽車場”Figure 1 A building stone quarry shapeshifted into “international racetrack”

3 我國關閉/廢棄礦井資源綜合利用戰(zhàn)略研究工作開展狀況

因資源枯竭被關閉/廢棄礦井處理是否得當關系著周圍環(huán)境的綠色和諧和產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為做好關閉/廢棄礦井監(jiān)管資源再利用工作，切實保障人民生命財產(chǎn)安全和資源能源安全的國家戰(zhàn)略要求，2008年，原國土資源部、原環(huán)境保護部等部門聯(lián)合印發(fā)了《關于加強廢棄礦井治理工作的通知》，要求抓緊建立健全并落實好礦山環(huán)境治理和生態(tài)恢復責任機制，避免造成新的遺留問題。

2009年，國家安全監(jiān)管總局、國家煤礦安監(jiān)局、發(fā)展改革委等關于深化煤礦整頓關閉工作的指導意見(安監(jiān)總煤監(jiān)〔2009〕157號)強調要加大對關閉煤礦的扶持。意見指出應關閉的煤礦已經(jīng)向國家繳納了采礦權價款的，地方可從分成的采礦權價款中安排資金用于支持解決該煤礦關閉后的遺留問題，經(jīng)國土資源管理部門認定仍有利用價值的剩余資源，需重新進行核實備案并對采礦權價款重新進行評估確認，研究制定關閉小煤礦有關經(jīng)濟政策和配套措施，確保社會穩(wěn)定。

2014年，國務院關于印發(fā)全國資源型城市可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃(2013-2020年)的通知(國發(fā)〔2013〕45號)，規(guī)劃目標是“到2020年，資源枯竭城市歷史遺留問題基本解決，可持續(xù)發(fā)展能力顯著增強，轉型任務基本完成”。同時指出“強化廢棄物綜合利用”“要因地制宜發(fā)展綜合利用產(chǎn)業(yè)，積極消納遺存廢棄物。森工城市要提高林木采伐、造材、加工剩余物及廢舊木質材料的綜合利用水平，實現(xiàn)林木資源的多環(huán)節(jié)加工增值。支持資源型城市建設資源綜合利用示范工程(基地)”。

國家能源局、地質調查局和自然資源部等機構均開展了關閉/廢棄礦井的相關研究工作。2016年能源局發(fā)布《煤層氣(煤礦瓦斯)開發(fā)利用“十三五”規(guī)劃》提出完善廢棄礦井殘存瓦斯開發(fā)政策，建設一批廢棄礦井殘余瓦斯抽采利用示范工程。通過分析國外主要關閉/廢棄礦井煤層氣開發(fā)利用情況及相關政策，研究我國的關閉煤礦殘存煤層氣資源開發(fā)潛力、分析開發(fā)現(xiàn)狀及面臨的主要問題，并提出有針對性的政策建議。2018年又設立課題“關閉礦井各類資源綜合利用研究”，主要是總結國內外礦井關閉后對剩余煤炭、煤層氣、礦井水、地熱、地面土地、地下空間等資源開展綜合利用的案例，分析我國關閉礦井各類剩余資源的利用潛力、發(fā)展重點，梳理實際工作中存在的問題、面臨的障礙，提出推動關閉礦井各類資源綜合利用的政策措施建議。

中國地質調查局礦產(chǎn)資源節(jié)約與綜合利用調查工程項目組，于2017年編寫《重要礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況通報》，主要包括重要礦產(chǎn)資源采礦行業(yè)集中度、選礦行業(yè)集中度、產(chǎn)能利用率、開采回采率、選礦回收率、共伴生綜合利用率、綜合利用率、廢石排放強度與循環(huán)利用、尾礦排放強度與循環(huán)利用等內容，開展綜合利用工作，既提高了資源的利用效率和其可持續(xù)性，又減少了尾礦排放及環(huán)境影響。對部分資源而言，綜合利用工作至關重要，不可或缺。

2018年“兩會”期間，袁亮院士提出“煤礦關閉或去產(chǎn)能后，仍賦存多種可利用資源，比如地下空間、水、煤及共伴生資源、土地等。如果單個煤礦地下空間以60萬m3計算，到2020年，我國去產(chǎn)能礦井地下空間約為72億m3；到2030年，約為90億m3。據(jù)估算，目前的去產(chǎn)能煤礦中賦存煤炭資源量高達420億t，非常規(guī)天然氣近5 000億m3，并且還具有豐富的礦井水、地熱、空間、土地和旅游資源等。所以，治理廢棄礦井還要想辦法如何利用其中可利用資源”。中國工程院將“我國煤礦安全及廢棄礦井資源開發(fā)利用戰(zhàn)略研究”確定為2017年重大咨詢項目，形成由袁亮院士牽頭，政府管理部門、行業(yè)企業(yè)、科研院校廣泛參與的“政、產(chǎn)、學、研”協(xié)同創(chuàng)新研究模式，開展我國煤礦安全生產(chǎn)工程科技戰(zhàn)略研究、國內外廢棄礦井資源開發(fā)利用現(xiàn)狀研究、廢棄礦井煤及可再生能源開發(fā)利用戰(zhàn)略研究、廢棄礦井地下空間開發(fā)利用戰(zhàn)略研究、廢棄礦井水及非常規(guī)天然氣開發(fā)利用戰(zhàn)略研究、廢棄礦井生態(tài)開發(fā)及工業(yè)旅游戰(zhàn)略研究、撫順露天礦資源綜合利用戰(zhàn)略研究，為資源型城市轉型發(fā)展提出科學的建議。

同期，全國政協(xié)委員楊培君也提出了“關于將廢棄礦井安全及生態(tài)環(huán)境治理列入國家重大專項”的建議，呼吁將廢棄礦井綜合治理列為國家重大專項給予支持，解決廢棄礦井重大安全隱患和生態(tài)環(huán)境破壞問題，實現(xiàn)人與自然的和諧共生。

2018年，自然資源部印發(fā)《關于創(chuàng)新政府配置資源方式的指導意見》，創(chuàng)新政府配置資源方式；建立健全自然資源產(chǎn)權制度，發(fā)揮空間規(guī)劃對自然資源配置的引導約束作用；加強城市地質工作，探索形成城市地下空間資源系統(tǒng)化、產(chǎn)業(yè)化、綠色化開發(fā)利用模式；建立礦業(yè)權出讓收益制度和礦業(yè)權占用費制度，將礦山地質環(huán)境治理恢復保證金調整為管理規(guī)范、責權統(tǒng)一、使用便利的礦山地質環(huán)境治理恢復基金。

這些工作成果及相關政策的頒布實施都有利于關閉/廢棄礦井資源綜合開發(fā)利用工作的開展。

4 我國關閉/廢棄礦井資源綜合利用前景展望

礦井關閉/廢棄后仍賦存著方方面面的可利用資源，除了可觀的剩余礦產(chǎn)資源，還擁有巨大的地下空間(采空區(qū)和巷道)，特別是部分井下仍然有多種廢棄物(設備、材料等)仍可再利用。若大量礦井直接關閉或廢棄，不開展關閉礦井各類資源的再開發(fā)利用，不僅造成資源的巨大浪費，一定程度上還會引發(fā)環(huán)境、生態(tài)及安全問題。因此摸清關閉礦井資源家底，對關閉礦井潛在的煤、氣、水、地熱、土地、空間等多種資源進行綜合利用研究，對保障國家能源安全與環(huán)境保護具有重要的戰(zhàn)略意義。

對于資源枯竭城市，關閉/廢棄礦井的空間(尤其是采空區(qū))要為城市建設服務，開展穩(wěn)定性評價，補充勘察，評價資源的可利用性，開展土地復墾工作(包括水、土壤和空氣的恢復治理)，開展近郊礦山綜合調查開發(fā)利用，做好剩余資源的評價和數(shù)據(jù)庫建設工作，保護好現(xiàn)有資料，以防缺失，推進礦地融合，為今后關閉/廢棄礦井的地質工作提供技術支持，服務于城市的可持續(xù)發(fā)展，是未來關閉/廢棄礦井資源綜合利用中的一項十分重要的工作方向。

開展廢棄煤礦井資源利用研究，形成完善的關閉/廢棄煤礦井潛在資源綜合調查與地質評價體系，加強關閉/廢棄煤礦井資源利用基礎理論、關鍵技術及裝備研發(fā)，開展地下空間利用、水資源精準開發(fā)、剩余煤炭氣化開發(fā)、非常規(guī)天然氣精準開發(fā)，可再生能源開發(fā)、工業(yè)旅游開發(fā)等方面的研究工作，進行剩余礦產(chǎn)綜合勘查綜合評價現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究，研制相關標準，為規(guī)范關閉/廢棄煤礦井資源利用管理、調查、評價、技術等工作的順利開展提供技術支撐。

關閉/廢棄礦井資源綜合利用工作亟需有序穩(wěn)妥開展，建立系列技術也可以有效指導今后礦山的關閉工作，提高生產(chǎn)力，最大化利用礦產(chǎn)資源，為經(jīng)濟發(fā)展服務[3-4,10]。依據(jù)全國煤層氣、礦井水、地熱等資源賦存現(xiàn)狀，中國煤炭地質總局梳理了部分重點關閉煤礦資源的綠色開發(fā)與清潔高效利用發(fā)展趨勢，完善與擴展關閉煤礦資源地質綜合勘查理論與技術，形成鉆探、物探、遙感、計算機于一體的綜合勘探體系，為有效合理的綜合利用關閉廢棄資源提供戰(zhàn)略保障，使其變廢為寶，化危害為利益[11]。

開展不同類型廢棄礦井資源勘查與開發(fā)利用關鍵技術研究；建立廢棄礦井剩余礦產(chǎn)資源及其共伴生礦產(chǎn)協(xié)同開采與資源綜合利用示范工程；研究廢棄礦井地質條件、安全問題和地下工程的類型，針對特定的地下空間的工程地質屬性，建立地下空間分類體系，判定其應用途徑；研發(fā)城市附近廢棄礦井地質環(huán)境保護和土地復墾綜合治理技術，為盤活土地資源提供保障；挖掘旅游地質資源，開展關閉/廢棄礦井生態(tài)開發(fā)，圍繞礦山工業(yè)旅游、礦山精神文化資源傳承和實踐教育基地建設等方面開展其資源綜合利用；開展關閉/廢棄礦井資源綜合調查數(shù)據(jù)庫研制和建設工作，為關閉/廢棄礦井資源的精準利用和規(guī)劃部門提供決策支持[1-2,4-5,10-15]。主要有以下八個方面的科學問題需要重點研究：

4.1 關閉/廢棄礦井礦產(chǎn)資源評價

根據(jù)地質條件、產(chǎn)出特征、共伴生關系、價值大小、需求程度、開發(fā)利用的可能性等條件，編制廢棄礦井資源類型劃分方案，對市場適銷對路、經(jīng)濟價值較大、能同時開采的共生礦，構建評價體系。據(jù)經(jīng)濟價值和經(jīng)濟效益，確定其評價程度。

4.2 關閉/廢棄礦井礦產(chǎn)綜合勘查技術

由于關閉/廢棄礦井礦產(chǎn)資源不同、地質條件不同、每種勘查技術手段的使用條件和適用范圍不同，在關閉/廢棄礦井礦產(chǎn)資源綜合勘查中，針對具體礦產(chǎn)資源類型、具體地質條件，因地制宜地綜合運用各種勘查手段，以期達到最佳的勘查效果，有效地評價關閉/廢棄礦井礦產(chǎn)資源，深入研究給出具體可行的操作措施和技術路線。

4.3 關閉/廢棄礦井可再生能源地熱資源勘查開發(fā)利用研究

分析廢棄礦井區(qū)域地質背景和構造地質條件，查明導致地溫變化的因素，包括基巖的類型、構造、地下水循環(huán)和巖漿活動。探究關閉/廢棄礦井地熱形成機制，揭示關閉/廢棄礦井地熱能聚斂的地球動力學過程。針對不同地質條件的地熱，采用不同的探測技術方法，形成探測地熱資源的綜合技術方法。在典型關閉/廢棄礦井，采用熱能系統(tǒng)防腐耐堵實驗和礦井水源熱泵利用實驗開展地熱資源示范區(qū)建設。

4.4 關閉/廢棄礦井水及非常規(guī)天然氣勘查開發(fā)利用研究

針對不同開采條件、地質條件建立“應力場”“裂隙場”“瓦斯場”多場耦合條件下煤層瓦斯抽采的瓦斯流場數(shù)學模型，準確預測瓦斯富集區(qū)、瓦斯涌出量、抽采產(chǎn)能等。研究井上下聯(lián)合瓦斯抽采機理及模式，建立低滲透性煤層的高效抽采方法。根據(jù)瓦斯賦存具體情況，研究可燃冰等新的關閉/廢棄礦井非常規(guī)天然氣開發(fā)利用新技術、新工藝。

4.5 關閉/廢棄礦井地下空間資源分類標準體系及應用途徑

查明關閉/廢棄礦井的構造地質、水文地質、工程地質、環(huán)境地質條件，考慮關閉/廢棄礦井的地質條件、安全問題和地下工程的類型，針對特定的地下空間的工程地質屬性，建立地下空間分類體系，確定其應用途徑，比如建設地下停車場、物資儲備庫(儲備油、儲氣)、地下農(nóng)業(yè)地質(菌類培植等)、地下醫(yī)院、人防工程。建立地下空間和地質環(huán)境數(shù)據(jù)庫服務平臺。

4.6 關閉/廢棄礦井地質環(huán)境保護和土地復墾綜合治理措施

結合關閉/廢棄礦井當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展情況，利用國內外成功案例，從技術角度和經(jīng)濟角度開展其可行性研究，提出關閉/廢棄礦井地質環(huán)境保護和土地復墾綜合治理措施，為推進“礦地融合”內涵深化、實現(xiàn)突破，以及統(tǒng)籌規(guī)劃開發(fā)利用土地資源提供解決方案。

4.7 關閉/廢棄礦井生態(tài)開發(fā)及旅游地質開發(fā)關鍵技術研究

在礦區(qū)原始土地復墾和生態(tài)重建性的基礎上，建立從初期的工業(yè)旅游形式逐漸向結合生態(tài)旅游概念方向上發(fā)展的旅游開發(fā)新形式，形成一套可供操作的技術方案，考慮利用關閉/廢棄礦井廢棄地原有的自然條件設立特殊的礦區(qū)工業(yè)生產(chǎn)實景旅游，之后再開展生態(tài)旅游項目，既能逐漸恢復礦區(qū)廢棄地的生態(tài)環(huán)境，又可以讓人們受到礦區(qū)開采文化的熏陶。

4.8 關閉/廢棄礦井資源屬性和社會屬性數(shù)據(jù)庫

以關閉/廢棄礦井剩余資源、空間資源、礦井水、地熱、土地資源等各項工作調查的成果為基礎，開展數(shù)據(jù)的整理和匯總，研究數(shù)據(jù)標準及規(guī)范。重點評價關閉/廢棄礦井現(xiàn)有地質災害發(fā)育情況，以及因礦山開發(fā)、開采引發(fā)的地質災害，地下水文及水資源情況，構建屬性及空間數(shù)據(jù)庫；結合當?shù)亟煌ǖ乩砗徒?jīng)濟發(fā)展情況，開展關閉/廢棄礦井資源綜合調查數(shù)據(jù)庫研制和建設工作，以建立形成的數(shù)據(jù)庫為基礎，開發(fā)數(shù)據(jù)庫動態(tài)管理平臺，為關閉/廢棄礦井資源的精準利用和規(guī)劃部門提供決策支持。

近幾年，中國煤炭地質總局已開展多項關閉/廢棄礦井相關工作，包括“北京市西部山區(qū)百花山地區(qū)廢棄煤礦礦山地質環(huán)境治理示范工程”“關閉煤礦井環(huán)境治理與資源綜合利用技術研究”“廢棄礦井瓦斯綜合治理和資源化利用烏蘭示范項目”“凱里市魚洞河流域環(huán)境綜合治理工程煤礦酸性廢水治理專項可行性研究”等關閉/廢棄礦井綜合開發(fā)利用與治理研究，還承擔國家發(fā)改委“采煤沉陷區(qū)綜合治理模式研究”等相關課題。2018年初，中國煤炭地質總局開展“廢棄煤礦井資源開發(fā)利用地質保障與環(huán)境評價”課題研究，并取得以下四項成果：①評價了我國關閉/廢棄煤礦井的分布情況，系統(tǒng)歸納梳理煤礦關閉相關政策以及存在問題。②系統(tǒng)梳理分析評價關閉/廢棄煤礦井剩余煤炭、非常規(guī)天然氣、礦井水、地熱、空間、土地等資源分布特征與地質評價研究。③開展了關閉/廢棄煤礦井環(huán)境地質評價研究，歸納總結了我國廢棄煤礦井環(huán)境地質評價的方法。④總結歸納關閉/廢棄煤礦井地質保障關鍵技術，提出合理有效開發(fā)利用廢棄煤礦井資源的措施。

同時，中國煤炭地質總局正在編制“廢棄礦井資源勘查與開發(fā)利用關鍵技術及示范工程”重大研發(fā)關鍵科學問題，并完成中國地質調查局“兩淮煤礦區(qū)清潔資源評價與環(huán)境地質調查”“京西冀北煤礦區(qū)環(huán)境地質調查與評價”兩項地質調查二級項目入庫。與安徽理工大學簽訂共建“廢棄礦井資源勘查與開發(fā)利用創(chuàng)新中心”戰(zhàn)略協(xié)議，致力于廢棄礦井資源勘查開發(fā)與利用領域技術研發(fā)。與安徽省國土資源廳建立合作意向，擬將“關閉/廢棄礦井資源開發(fā)利用地質保障與環(huán)境評價”項目列入皖江經(jīng)濟帶項目建設，并得到安徽省人民政府的支持。中國煤炭地質總局也多次向科技部、自然資源部、國家能源局等部委領導匯報關閉/廢棄礦井相關工作研究概況，相關部門也明確表示大力支持開展關閉/廢棄煤礦項目研究。

5 我國關閉/廢棄礦井資源綜合利用中存在問題

由于我國礦山企業(yè)和一些地區(qū)對關閉/廢棄礦井再利用意識不強，綜合利用支撐條件不足，多數(shù)礦井直接關閉或廢棄，未開展關閉/廢棄礦井資源的綜合調查與評價，造成資源的巨大浪費，一定程度上還可引發(fā)環(huán)境、生態(tài)及安全問題[4-5,15]。面對逐年增多的關閉/廢棄礦井，其累計的可供再利用的資源總量也逐年增加，但到目前為止，我國對關閉/廢棄礦井資源缺少統(tǒng)一和有效管理的政策，對全國關閉/廢棄礦井礦產(chǎn)資源狀況依然不清，尚未形成完善的礦井資源綜合調查和地質評價的理論與技術體系。主要問題如下：

一是隨著礦產(chǎn)資源的持續(xù)開發(fā)，部分礦山(井)已到達其生命周期，也有部分落后產(chǎn)能礦不符合安全生產(chǎn)的要求，或開采成本高、虧損嚴重，面臨關閉或廢棄。目前對國內閉坑礦山的數(shù)量和分布情況尚未部署統(tǒng)一調查，對后期的綜合統(tǒng)一規(guī)劃利用形成瓶頸[15]。除了目前已經(jīng)關閉/廢棄的12 000余處外，預計未來每年還有大批的礦井到了關閉/廢棄期，而關閉/廢棄礦井后的相關工作嚴重滯后，帶來了一系列的社會問題和經(jīng)濟問題。

二是國內外學者一般對閉坑礦區(qū)生態(tài)環(huán)境問題研究關注較多[4,10-13]，對資源再利用和關閉/廢棄后的社會問題和經(jīng)濟問題關注少，特別在國家和地方政府層面對關閉/廢棄礦井區(qū)地質及生態(tài)環(huán)境安全、資源再利用等監(jiān)測系統(tǒng)少，監(jiān)督管理和綜合利用缺乏有效的依據(jù)和標準。

三是重要礦產(chǎn)資源枯竭城市的礦井關閉/廢棄后，其遺存資源綜合利用仍處于探索和分析研究階段。盡管一些地方取得了不少的成效，但是尚未形成較為成熟的理論體系，產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化和資本化模式不健全。

四是關閉/廢棄礦山資源綜合利用不充分，統(tǒng)籌規(guī)劃尚未建立[3-4,9-13]。臨近城市的關閉/廢棄礦山工業(yè)場地地表建(構)筑物與設施轉型開發(fā)利用不充分，沒有與區(qū)域環(huán)境、城鎮(zhèn)功能融合；關閉/廢棄礦山井下空間及采礦設施開發(fā)利用不充分，存在安全隱患，相關技術缺乏；關閉/廢棄礦山在關閉前采煤塌陷區(qū)、矸石場、鐵路、公路等采礦廢棄土地未隨開采進度進行全面治理，且缺乏整體性、融合性，生態(tài)系統(tǒng)仍存在逆向演替現(xiàn)象。

五是國家和地方層面缺少系統(tǒng)的政策引導，缺少支持關閉/廢棄礦井資源綜合利用的有效對策和管理辦法，需要加強調查研究，簡化審批程序，在核準指標配置和備案手續(xù)等具體政策方面對關閉/廢棄礦井資源綜合利用項目予以重點支持。

六是技術層面的支持需要加強，綜合利用現(xiàn)代的信息科技手段不斷加強關閉/廢棄礦井資源綜合利用的高科技設備研發(fā)，為綜合高效利用關閉/廢棄礦井資源提供技術支持。

七是廢棄礦井土地及相關資源綜合利用投資動力缺乏，開發(fā)利用方式方法不多，資金來源不足，資本市場通道未打通。我國關閉/廢棄礦山土地利用資金主要來源于政府，而由政府投資管理的模式越來越難以滿足關閉礦山資源綜合利用的資金需求。

6 加快推進關閉/廢棄礦井資源綜合利用戰(zhàn)略的思考與建議

借簽國外先進的開發(fā)利用技術與開發(fā)實例，結合我國關閉/廢棄礦井地質勘查與開發(fā)利用資料，開展關閉/廢棄井資源綜合勘查綜合評價現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究，尋找適合我國關閉/廢棄礦井剩余可供再利用資源的探查與開發(fā)利用技術，研制相關標準，規(guī)范關閉/廢棄礦井資源調查、評價、管理、利用等工作。為此提出以下思考和建議：

一是國家和地方政府層面加強頂層設計，出臺一些系統(tǒng)的支持政策，鼓勵政產(chǎn)學研多方共同努力，積極參與和推進關閉/廢棄資源綜合利用的相關工作。

二是建議國家層面在相關單位及科研機構或者大型企業(yè)中多設立一些側重點不同的關閉/廢棄礦井研究中心，加強關閉/廢棄礦井資源開發(fā)綜合利用技術研究，開展戰(zhàn)略研究。

三是建議將關閉/廢棄礦井資源綜合利用研究項目納入國家重點研發(fā)計劃和“十四五”國家重點支持科技項目，并配套系列措施，推動政產(chǎn)學研各方面的積極性，致力于該項目的推進工作。

四是建議“十四五”期間，國家層面選取一些關閉/廢棄礦井及資源枯竭型城市/地區(qū)，建立一批資源綜合利用重點示范基地，以點帶面，取得典型工程示范，以便于全面推廣應用。

五是加快關閉/廢棄礦井資源的探查與開發(fā)利用技術研發(fā)，制定相關標準，規(guī)范管理、調查評價的工作流程，指導資源再利用工作的高效快速發(fā)展。

六是全面梳理全國關閉/廢棄礦井基礎工作，建立全面有效基礎大數(shù)據(jù)，做到有的放矢，分類指導，用信息化和科技化手段加強戰(zhàn)略能力和管理能力創(chuàng)新。

七是推動關閉/廢棄礦井資源利用產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化和資本化的協(xié)作創(chuàng)新，借鑒銀行、資產(chǎn)經(jīng)營化公司低效資產(chǎn)處置融資增值的成功經(jīng)驗，切實推進關閉/廢棄礦井資源綜合利用的資產(chǎn)化、資本化和產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略。

八是加強關閉/廢棄礦井的環(huán)境治理和修復工作，確保國家和人民群眾的生命財產(chǎn)安全、資源能源保障安全。

7 結論

開展關閉礦山資源綜合利用研究，符合國家礦產(chǎn)安全戰(zhàn)略的需求和國家老工業(yè)基地振興轉變的需求，是踐行“綠水青山就是金山銀山”發(fā)展理念，推進礦產(chǎn)資源開發(fā)利用全過程節(jié)能減排和全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期、全物質循環(huán)利用的必然要求。

目前我國對廢棄煤礦井潛在資源綜合開發(fā)利用剛剛起步，相對缺少統(tǒng)一和有效管理與引導的政策，沒有形成完善的關閉/廢棄煤礦井潛在資源綜合調查地質評價與環(huán)境評價體系，為此對關閉/廢棄礦井潛在的資源進行開發(fā)利用地質保障與環(huán)境評價研究，對保障國家能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。