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中国工程院院士袁亮:废弃矿井“有宝可挖”

时间:  来源:中国科学报  作者:崔雪芹

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当前,很多煤矿正面临关闭或废弃,有的已达到服务年限、有的不符合安全生产要求、有的因开采成本过高而亏损严重……

“预计到2030年,我国废弃矿井将达到1.5万处。直接关闭或废弃此类矿井不仅造成资源的巨大浪费和国有资产(20亿~30亿元/矿)流失,还有可能诱发后续的安全、环境及社会问题。”现实情况让中国工程院院士、安徽理工大学校长袁亮感到忧虑。

“政府应尽快制定废弃矿井资源开发利用中长期规划,健全废弃矿井能源资源开发利用及生态环境治理机制。”袁亮指出,国家亟须通过一系列的措施,提升废弃矿井能源资源开发利用科技支撑能力,助力蓝天、碧水、净土保卫战。

简单关闭与废弃问题突出

据调查,目前关闭/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、地下空间资源约为72亿立方米,并且还具有丰富的矿井水资源、地热资源等,蕴藏着大量可供开发的可再生能源及生态开发、旅游资源。

近年来,资源型城市以废弃矿井能源资源开发利用为抓手,推动地区经济转型,培育壮大新的发展动能,形成了绿色发展、建设美丽中国的生动实践。

但袁亮团队经过调研发现,由于对废弃矿井开发利用规律、发展路径等重大问题研究不足,废弃矿井综合开发利用的规模、技术能力、开发利用水平等方面参差不齐、问题突出。矿井的简单关闭或废弃,使得包括工业场地、建构筑物、资产设备等在内的国有资产也随之白白流失。

袁亮认为,如果国家加快出台废弃矿井能源资源开发利用激励措施,引导地方政府、企业、高校、科研院所等各方面广泛参与,共同构建起符合我国实际、体现国际先进水平的废弃矿井能源资源综合开发利用体系,这对于推动能源革命与资源型城市经济转型具有重要意义。

尽快制定中长期规划

目前,根据废弃矿井的具体情况,中国工程院提出多种利用方式。例如,建设分布式抽水蓄能电站、开发地下空间工业旅游资源、开发利用资源枯竭深大露天矿、开发可再生能源利用、进行生态修复与接续产业培育、建设地下空间国家级科研平台等。

对于如何解决废弃矿井能源资源开发利用,袁亮早有自己的思考:“首先要把废弃矿井资源开发利用作为‘能源革命’的重要支撑,推动储能及多能互补开发利用,加强军民融合,研究国防及相关资源利用,盘活国有资产。”

袁亮建议,重点发展以抽水蓄能、空气压缩储能为代表的储能及多能互补开发利用,推进废弃矿井能源资源区域性分级分类。同时,加强“抽水蓄能”“空气压缩储能”“煤及非常规天然气”等不同领域废弃矿井能源资源开发利用分类指导,为可再生能源健康发展提供技术保障。

他还建议由国家有关部门牵头,统筹做好废弃矿井能源资源开发利用顶层设计,建立废弃矿井能源资源综合协调管理机构,尽快制定废弃矿井资源开发利用中长期规划,制定废弃矿井能源资源资产管理制度,开展示范矿井建设,加大资金项目和财税支持力度,为废弃矿井能源资源开发利用营造良好发展生态。

与此同时,袁亮表示,国家还应加大废弃矿井资源开发利用国家科研项目支持力度,支持地下空间国际前沿原位测试等领域基础研究。他建议将废弃矿井能源资源开发利用关键性技术攻关项目列入国家重点研发计划、能源重点创新领域和重点创新方向,促进国家级科研平台建立,支持地下空间国际前沿原位测试等领域基础研究。

开发要“以人为本”

我国对废弃矿井能源资源开发利用的研究起步较晚,基础理论研究薄弱,关键技术不成熟,还存在煤矿地质条件复杂、阶段性关闭数量大等特殊情况。

基于此,袁亮指出,必须坚持“以人为本”的发展理念,将废弃矿井能源资源开发利用创新发展为高科技的新产业,以先进的工程科技支撑煤矿安全和职业健康。“我认为最关键的是要创新开采模式,对废弃矿井能源资源进行安全智能精准开发利用。”袁亮说。

废弃矿井能源资源智能精准开发利用涉及多学科交叉协作、内容纷繁复杂,需要解决不少科学问题。如地下煤炭气化高效转化与开发利用耦合机制、基于安全智能精准控制的地下空间储物环境保障机理、基于多场耦合的矿井水及非常规能源智能精准开发模式、构建废弃矿井可再生能源开发与微电网输能模式、构建基于生态修复与环境支持的废弃矿井旅游开发模式等。

谈及我国废弃矿井如何开发的问题,袁亮指出,一方面,要调查清楚可利用资源到底有多少,制定废弃矿井开发利用标准体系与政策。应该对矿井地下空间资源及露天矿空间资源的分布、数量等基本信息进行系统调研,并对矿山环境潜在问题、环境修复治理、地下空间与矿井水利用等进行调查,提出可利用空间资源的详细数据。

另一方面,要开展地下空间资源开发利用规划可行性研究,提出适合我国发展实情的、切实可行的发展战略与利用规划方案。此外,在构建废弃矿井能源资源开发利用新型结构的同时,还应注意促使当地政府及民众参与废弃矿井能源资源开发利用,让“生于斯、长于斯”的当地居民成为最终受益主体。

(编辑:逍遥客)

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