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变废为宝 院士支招废弃矿井综合利用
加入时间:2017-11-24        来源:中国能源报        作者:武晓娟


  提起“煤都”,几大产煤城市跃然脑海。的确,新中国成立以来,“煤都”这顶桂冠已数易其主,“抚顺”当数我国最早的“煤都”。抚绥边疆,顺导夷民,这座寓意安定疆域的历史古城,在新中国成立后第一个、第二个五年计划时期为我国经济发展作出了巨大贡献。
  
  然而,随着抚顺煤炭资源逐渐枯竭,“煤都”美名也已名存实亡。煤城渐渐“老”去,关系国家能源安全战略的煤炭资源型城市“养老”问题该如何解决?近期,中国工程院“抚顺露天煤矿资源综合开发利用战略研究”课题的启动,或许可以帮助这座“煤竭而衰”的城市走出困境。
  
  “昔日煤都”现亚洲第一大矿坑
  
  由于可采煤炭资源已近枯竭,抚顺西露天矿山地质灾害问题已经逐步显现。“我们去考察时,这座城市北部非常美丽,但往南就是400余米深的大坑。矿山地质灾害影响区面积有57.8平方公里,占整个城市建成区的42.5%,总体积达15亿立方米,是‘亚洲第一大矿坑’。”课题负责人、中国工程院院士袁亮在接受记者采访时感慨道。
  
  “这个大坑不仅仅是边坡滑移、地面变形这么简单。”袁亮告诉记者,矿坑中的煤矸石、油页岩等煤产品废渣会产生大量粉尘,还会在空气中自燃,释放含硫气体,环境污染问题很严重。同时,多年统计数据显示,西露天矿矿坑地下涌水量平均每年高达2456万立方米,日排水量近7万立方米。在矿区生产阶段,大部分排水能够得到利用,一旦停采,矿坑将面临严重的积水排除问题。
  
  如此,抚顺废弃露天矿坑空间资源开发利用战略研究已经迫在眉睫。
  
  事实上,抚顺仅是众多煤炭资源枯竭型城市中的一个,这类城市的发展问题日益突出。“从建设、生产到闭井,矿井本就有自己的生命周期和基本规律。新中国成立至今,我国的煤炭开采工业已走过68年,部分矿井生命周期已经或即将结束,为保证煤矿安全,必须淘汰落后产能。资源枯竭及落后产能矿井和露天矿坑被大量关闭,大量土地、地下空间资源和设备的闲置与浪费成为新问题。”袁亮指出。
  
  问题早有“苗头”,为何在这个时候采取实质性行动?
  
  面对记者的疑问,袁亮进一步解释,过去粗放式的开采并不注意保护环境,很多矿井并未实现资源综合利用。“一方面,早年间,大量矿井还有较长的生命周期;另一方面,巅峰时期,我国矿井多达8万多处,其中小煤矿占到80%-90%,这些小煤矿本身可利用资源有限,也容易关闭。但随着去产能政策的推进,许多规模化矿井由于所剩资源开发成本提高,经济效益并不显著,这些矿井的关停就与小煤矿截然不同了——虽然这些矿井不具备规模开发价值,但可用资源仍然相当大。”
  
  去产能后这些矿井怎么办?因煤而生的城市如何发展?这些资源型城市有越来越多的社会、环境等“开采后遗症”需要面对。袁亮强调:“国家一直非常重视这些问题,很久前就开始进行政策性引导。但现在比以往任何时候都要重视,开始集中大力气来解决这些问题,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》已启动,抚顺就是我们精准施策的第一站。”
  
  废弃矿井蕴藏巨大潜力
  
  记者进一步了解到,根据中国工程院重点咨询项目“我国煤炭资源高效回收及节能战略研究”预测,到2020年,我国废弃矿井数量将达到12000处,2030年将达到15000处。但废弃矿井仍赋存大量可利用资源,如不开展二次开发将造成巨大的资源浪费。
  
  谈到这个话题,袁亮的话匣子完全打开了——
  
  “去产能并不是一去了之、一关了之。但这种情况却非常普遍,这是不对的。社会经济健康发展必须实现资源环境和谐发展,这些矿井虽不足以担负科学产能,但并不代表没有可利用资源。”
  
  首先,废弃矿井有巨大的空间资源。为保证安全生产,开采煤炭所需的井筒、巷道等建筑设施质量非常好,如果直接用于地下储物,是最简单、最直接、最省钱的办法。在美国、比利时都有用废弃煤矿建设地下储气库的例子,欧洲也有将废弃矿井用作石油和石油产品储存库的例子。
  
  其次,水资源丰富。废弃矿井中其实有近1/3的矿井为水资源丰富矿井。开采煤炭伴随矿井水的排出,如果将这些矿井水进行抽水蓄能用来发电,有望在废弃矿井建成分布式循环系统。水力发电需高落差,本身造价高,而废弃矿井深度是现成的,理想情况下只需要建设几个电源点和变电站。另外,我国淡水资源短缺,有机构对矿井水进行几十年的研究发现,很多矿区的矿井水无有害物质,无放射性,甚至经过处理可以达到饮用水级别。
  
  值得一提的是,废弃矿井中剩余煤炭及非常规天然气资源丰富。我国废弃矿井中赋存煤炭资源量高达420亿吨;非常规天然气近5000亿立方米,可以作为天然气的重大补充。如果规模足够大,还可以用在化工领域,进行规模化生产。
  
  同时,有大面积的废弃矿井土地,需要再绿化和修复,我们可以打造新兴产业。徐州庞庄煤矿九里湖生态湿地公园、河北唐山开滦煤炭国家矿山公园……都是利用废弃矿井进行生态开发,但这只是几个试点,缺少全国统筹规划,要建设和谐绿色城市,不能把这些资源城市剥离出去。
  
  还有就是工业旅游资源。德国鲁尔矿区就利用废弃矿井建成了高端的旅游项目,我国的工业化起步迟一些,新兴产业对这方面无概念。我们应该聚焦去产能矿井,积极开发工业旅游资源。
  
  老矿“重生”的寄托
  
  煤炭类的资源型城市已经在转型路上摸索多年,但到目前还没有自己的“名片”。
  
  据袁亮介绍,此次课题将对抚顺露天煤矿的问题深入研究探讨,为废弃露天矿资源综合开发利用提出顶层设计与战略规划建议,探索抚顺市作为资源枯竭型城市转型、新型产业发展乃至东北老工业基地的振兴之路,为政府提供决策参考和支撑,有望成为资源型城市转型可供参考的模板。
  
  袁亮说:“我们现在要做的,就是通过工程科技手段,论证技术经济可行性,与国家重大产业政策相匹配,全面融入‘一带一路’战略布局,将科技与经济社会发展深度融合,解决如何利用这些资源的问题,向国家提出资源枯竭型城市转型发展的科学建议,为抚顺转型发展开出良方。”
  
  记者进一步了解到,课题组将系统调研国内外废弃露天矿资源开发利用情况,以及抚顺露天煤矿基本情况,研究抚顺露天煤矿资源开发利用工程科技难题。具体而言,将就抚顺西露天矿建设国家战略能源储备设施、分布式抽水蓄能电站、生态恢复等具体的规划可能性和可行性展开全方位的研究论证。
  
  根据课题预期,将在明年年底构建抚顺露天煤矿资源开发利用顶层设计与战略规划指导体系、形成指导意见;制订抚顺露天煤矿资源开发利用的相关政策规划,为露天煤矿资源开发利用提供决策参考和支撑;并提出抚顺露天煤矿资源综合开发利用战略报告。
  
  此外,袁亮还强调,尚在“壮年”的矿井也要提前考虑“养老”问题,进行资源综合利用,在资源尚未枯竭时就未雨绸缪,减少未来的修复成本,并通过产业多元化等手段减轻对资源的依赖程度,而非资源枯竭后再转型。

(责任编辑:新颖)
关键字:煤矸石 废弃矿井 抚顺
 
 
 
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