随着中国能源结构的调整,煤炭开采从原来的分散式开采向精细化、集中化和精准化发展，矿井数量大幅度减少,大量资源枯竭及落后产能矿井面临关闭或废弃。这一转变将使中国现阶段及未来很长一段时间都将面临与德国相似的“ 后采矿” 时代。

　　近日，中国矿业大学（北京）王家臣教授团队联合德国波鸿工程应用技术大学的科研人员在借鉴德国“后采矿”案例及战略的基础上，提出了我国关闭矿区可持续发展思路。成果以《关闭煤炭矿区资源利用与可持续发展的几点思考》为题于9月30日在《矿业科学学报》进行了网络首发。

　　中国矿井数量从2000 年的30 000 余处大幅度减少到2019 年末的5 300 处(含露天矿),千万吨级以上煤矿达44 处,最大井工矿能力达3 300 万t/ a。

　　绝大部分矿区在关闭之前都是当地经济最为繁荣的地区,煤矿生产也是当地的经济支柱产业,解决了大量人员就业。一旦矿区关闭,必将面临诸多新的问题。德国自2019 年开始不再进行煤炭资源开采,关闭的矿区随之进入了“后采矿”时代(Post-mining),但这是一个非常漫长的时期,其影响也是巨大的。据统计，德国北莱茵—威斯特法伦州(NRW)有50% 的城市受到关闭矿井的影响。

　　研究人员将我国矿区关闭面临的问题归结为环境污染、矿业文化保留与传承问题、矿区转型困难、关闭矿区职工安置难度大、关闭矿区开发利用与发展方面专业人才稀缺5大方面。

　　德国面对后采矿阶段的整治战略是：尽量减少矿井关闭过程引起的负面影响；最大化地实现矿井关闭的潜在收益；最大限度地减少矿井关闭的风险；最大限度地抓住所有能带来持久收益的机会。

　　德国应对后采矿阶段的主要措施包括：

　　（1）成立后采矿研究院。后采矿研究院是处理煤矿开采结束后出现复杂问题的中心机构,其作用是汇集现有知识,确定新的研究领域并进行研究,具体包括开展研究、知识管理与传播、教学、信息和公关工作、具体研究项目。因此,无论是培养岩土工程与后采矿硕士以及开展后采矿研究,都需要交叉学科的知识和人才共同参与。

　　（2）地质生态学与矿井水处理。由于气候变化不断加剧,矿井水的有效利用与回收在关闭矿区资源利用中是至关重要的一部分。目前,温带矿井水的利用主要集中在提供地热能源方面。将矿井水的热能转化为电能在全球具有一定的技术潜力。因此,德国后采矿研究院通过开发矿区废水的净化分离等新技术,进而有效地利用矿井水资源。

　　（3）地质监测技术。德国后采矿研究院通过结合遥感技术、经典传感器技术、机器人技术、建模和/ 或模拟来开发监控系统,并将每个过程进行集成,为有效的监控系统奠定坚实的数据分析基础。

　　（4）工业区的保护。在德国的鲁尔地区,煤炭工业发展对社会和建筑业产生了很大的影响。近30 年的努力,在整个鲁尔地区创造了一种新的工业文化。2010 年,埃森市和鲁尔地区共同宣布成为欧洲文化之都,是迈向后采矿时代的重要里程碑。居民对所在地区的认同和越来越多的外国游客所产生的热情表明,工业文化尤其是矿业文化已成为当地的品牌。

　　（5）矿区可持续转型发展。可持续转型发展,一方面要积极适应矿区的发展,同时放眼未来,其中必将遵循相应的管理原则(目标、战略和实施措施),即“为实现城市和农村地区的可持续发展而进行的所有相关/ 可能/ 合适的哲学、愿景、想法、目标、概念、项目、计划、措施和行动的总和或组合”,也可以被认为是一种针对已定义的区域定制的“基于位置的策略”。

　　在详细介绍了开滦关闭矿区、徐州采煤塌陷区、京西矿区地面及地下空间利用等中国关闭矿区治理与资源利用等成功案例的基础上，研究人员指出，我国关闭矿区的利用及发展空间巨大，并提出了我国关闭矿区资源利用构想，包括构建废弃矿井储能系统、建立废弃矿井地下水库、基于生态修护开发废弃矿井工业旅游。

关闭矿区资源利用埋深分布图

　　研究最后指出，关闭矿区后的转型发展不应只是避免开采活动带来的灾害,而应是以规划开采和充分利用关闭矿区剩余资源，实现可持续发展为基础的发展过程。为实现思维的转变，我们需要与德国等已进入后采矿时代的国家交流学习，在高校设立相关专业学科，建立一个由公司、大学、政府机构、采矿有关部门和研究中心组成的系统网络，以促进知识和技术的传播,形成一套完善的人才培养机制。

　　这项研究得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金项目的资金支持。

【引用格式】王家臣,Jürgen Kretschmann,李杨.关闭煤炭矿区资源利用与可持续发展的几点思考[J/OL].矿业科学学报:1-9[2021-10-08].https://doi.org/10.19606/j.cnki.jmst.2021.06.001.