廢棄礦井資源利用路在何方

“為保障國家能源安全，我國亟待加強廢棄礦井資源開發(fā)利用的戰(zhàn)略研究?！?1月10日，中國工程院院士、安徽理工大學(xué)校長袁亮在中國礦業(yè)大學(xué)（北京）建校110周年學(xué)術(shù)活動——“清潔能源時代的大學(xué)使命”中外大學(xué)校長論壇上呼吁。

在經(jīng)濟新常態(tài)和供給側(cè)改革背景下，我國煤炭消費需求下降，廢棄礦井?dāng)?shù)量日益增多。有數(shù)據(jù)顯示，“十二五”期間，我國關(guān)閉落后煤礦7250處，每年淘汰落后產(chǎn)能5.5億噸，預(yù)計到2020年廢棄礦井?dāng)?shù)量達到1.2萬處，2030年達到1.5萬處。袁亮表示，廢棄礦井存在大量可利用資源，開發(fā)利用意義重大。

唐山廢棄煤礦成千頃花海（新華社楊世堯攝）

“廢井”也是寶

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，就這么簡單粗暴地將各種資源棄之不管，實在可惜。“目前，全世界都非常關(guān)注廢棄礦井的資源利用?！痹琳f。

從當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)看，加強廢棄礦井資源利用對我國有著現(xiàn)實意義。我國缺氣、少油、富煤，煤炭在我國一次能源中占比接近60%?！?050年以前，這種格局很難改變。”袁亮說。但由于中國煤層條件十分復(fù)雜，能夠滿足安全技術(shù)、經(jīng)濟環(huán)境等復(fù)合條件的綠色煤炭資源量僅占總資源量的1/10。

據(jù)介紹，我國預(yù)測煤炭資源量約為5.97萬億噸，探明煤炭儲量為1.3萬億噸，其中綠色煤炭資源量僅為5048.95億噸。如果按照當(dāng)前每年35億噸到36億噸商品煤的產(chǎn)量開發(fā)，綠色煤炭資源量只能滿足40年到50年?！拔磥砣舸竺娣e進入非綠色煤炭資源賦存區(qū)開采，勢必造成煤礦安全面臨巨大難題?！痹琳f。

在袁亮看來，用好廢棄礦井是一個出路。據(jù)估計，我國關(guān)閉礦井中賦存煤炭資源量高達420億噸，非常規(guī)天然氣近5000億立方米，其中約1/3礦井水資源豐富，它們還儲藏著豐富的地?zé)崮?，有著巨大的地下空間資源。此外，關(guān)閉的礦井土地還具備開發(fā)可再生能源以及生態(tài)開發(fā)、工業(yè)旅游等特點。

“我國廢棄礦井資源開發(fā)利用已經(jīng)取得初步進展，但仍面臨諸多重大工程科技難題?！痹帘硎?。我國階段性廢棄礦井?dāng)?shù)量多，且煤礦地質(zhì)條件極其復(fù)雜，難以照搬國外利用模式。同時，在國家層面尚缺少廢棄礦井資源開發(fā)利用整體戰(zhàn)略。此外，相關(guān)資源利用需要開展大量研究，特別是基礎(chǔ)研究，但這一塊卻很薄弱。

三個利用方向

“將廢棄礦井資源開發(fā)利用納入?yún)^(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展中，實現(xiàn)資源和資產(chǎn)二次回報，對推動資源枯竭型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展有重要意義。”袁亮說。作為全國人大代表，過去兩年他連續(xù)在兩會上提交了相關(guān)建議。

據(jù)了解，中國工程院在2017年率先啟動了重大咨詢項目“我國煤礦安全及廢棄礦井資源開發(fā)利用戰(zhàn)略研究”，項目由袁亮擔(dān)任負責(zé)人，組織全國煤炭行業(yè)和能源領(lǐng)域百余位院士專家，系統(tǒng)研究我國廢棄礦井資源開發(fā)利用方向、模式及政策建議。

“項目組對廢棄礦井資源開發(fā)利用提出了三個方向：能源化、資源化和功能化利用?！痹两榻B。能源化包括煤炭、煤層氣和新能源利用，資源化聚焦礦井水利用，功能化則著眼地上和地下空間利用。

航拍安徽省淮北市濉溪縣南坪鎮(zhèn)采煤塌陷區(qū)水域漂浮式光伏發(fā)電站（王文攝）

在能源化方面，袁亮表示，廢棄礦井是布局可再生能源的重要地方。以太陽能為例，我國超過2/3地區(qū)太陽能資源較好，基本覆蓋所有廢棄礦井地域，特別是新疆、甘肅、內(nèi)蒙古一帶。2015年以來，我國掀起了采煤塌陷區(qū)光伏發(fā)電的熱潮，大同、陽泉、包頭等7個礦區(qū)成為光伏領(lǐng)跑者技術(shù)基地。

在資源化方面，據(jù)初步測算，我國關(guān)閉礦井的水資源潛力達47.85億立方米。袁亮介紹，相關(guān)開發(fā)主要是通過建設(shè)地下水庫、地下水污水處理中心和開發(fā)抽水蓄能電站等方式。例如，國家能源集團神東礦區(qū)已建成35座煤礦地下水庫，儲水總量約3100萬立方米，相當(dāng)于兩個西湖的水體容量。

此外，廢棄礦井的功能化利用形態(tài)也極為豐富，如進行生態(tài)修復(fù)、開發(fā)第三產(chǎn)業(yè)等。目前，徐州龐莊煤礦九里湖生態(tài)濕地公園、太原西山國家礦山公園、河北唐山開灤煤炭國家礦山公園等在生態(tài)開發(fā)方面已取得良好成效。

要走中國特色之路

關(guān)于廢棄礦井資源開發(fā)利用的戰(zhàn)略目標(biāo)，袁亮表示，2025年讓利用率超過20%，建議國家全面啟動資源開發(fā)利用；2030年利用率超過30%，達到國際先進水平；2050年超過50%。

“我們首先要摸清家底，了解哪些可以利用、怎么利用。”袁亮指出，相關(guān)人員應(yīng)對礦井地下空間資源及露天礦空間資源的分布、數(shù)量等基本信息進行系統(tǒng)調(diào)研，并對礦山環(huán)境潛在問題、環(huán)境修復(fù)治理、地下空間與礦井水利用等進行調(diào)查，提出可利用空間資源的詳細數(shù)據(jù)。

國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。比如，在利用廢棄煤礦建設(shè)地下儲氣庫方面，美國利用丹佛附近的Leyden廢棄煤礦建成世界上首座廢棄煤礦地下儲氣庫，形成1.4億立方米的儲氣能力。1975年，比利時在Anderlues建成廢棄煤礦地下儲氣庫，形成1.8億立方米的儲氣能力。

對此，袁亮提醒，我國礦井?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，國外相關(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。如果把國外那一套直接拿過來，會水土不服。一定要開展地下空間資源開發(fā)利用規(guī)劃可行性研究，提出適合我國發(fā)展實情的、切實可行的發(fā)展戰(zhàn)略與利用規(guī)劃方案。

此外，在構(gòu)建廢棄礦井能源資源開發(fā)利用新型結(jié)構(gòu)的同時，還應(yīng)注意激發(fā)當(dāng)?shù)卣懊癖妳⑴c廢棄礦井能源資源開發(fā)利用的積極性，讓“生于斯、長于斯”的當(dāng)?shù)鼐用癯蔀樽罱K受益主體。（據(jù)《中國科學(xué)報》《中國煤炭報》）※