废弃矿井资源利用，路在何方？

——访中国工程院袁亮院士

 

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……但以中国工程院袁亮院士为负责人的项目组，却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、巷道空间还在；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更加重视。4月15日，由袁亮院士负责、中国矿业大学（北京）牵头(保留）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，再次把人们的视线拉回“如何用好废弃矿井”这一热点话题。

 

废弃矿井中有大量资源，越早准备开发利用难度和成本越低

到2020年废弃矿井数量将达到12000个，按每个矿井地下空间资源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2020年，我国废弃矿井数量将达到12000个；到2030年，这一数字将达到15000个。

袁亮给记者算了一笔账：按每个矿地下空间资源60万立方米计算，12000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（地下空间资源）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，同时还有大量水、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，在未来相当长一段时期内，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炭，一直从其他国家进口使用煤炭”。

“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，未来将有大批矿井走出历史舞台。”袁亮说，“关井时，如果不采取相应的措施，为将来利用做准备。那么未来想再利用，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

重点研究四个方面，50余名院士参与，20余名院士具体“干活”，这在煤炭行业是历史上第一次 

 

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个重大项目之一。

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”。这在煤炭行业是历史上第一次。

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、精准医学等，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，美国就利用废弃煤矿建设地下储气库了；1967年，德国就利用废弃盐矿处置低中放废物了……我们国家要晚得多，尚处于起步阶段。”他说。

 

要吸纳国外高招，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：1963年，美国利用Denver附近的Leyden废弃煤矿（距地表240米至260米），建成了世界上首座废弃煤矿地下储气库，形成1.4亿立方米的储气能力；1975年，比利时在Anderlues建成废弃煤矿地下储气库，形成1.8亿立方米的储气能力；1982年，比利时在Peronnes建成废弃煤矿地下储气库，形成1.2亿立方米的储气能力……

在利用废弃矿井处置低中放废物方面，以德国Konrad铁矿为例：1965年至1976年，该矿开采铁矿石；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。“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、建设地下冷库等。“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安全级别。

“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，袁亮回答，“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，有一套系统的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；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。”

“煤炭企业愿意搞废弃矿井资源开发利用吗？”记者问。

袁亮抬高了几个分贝回答：“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。

“项目采取院士牵头，政府管理部门、行业煤炭企业、科研院校广泛参与的‘政、产、学、研’协同创新研究模式，可以说是集中了全行业的力量”袁亮说，“简单说，第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。”

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多家单位参加了项目研究。

该项目制订了技术路线图：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，矿井水在用不掉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，制订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。”

 

*原载《中国煤炭报》4月26日头版头条（导读）、第三版。