2013—2015年我国新增闭坑煤矿3331座,截至2015年底全国煤矿数量缩减为1.08万座,且今后3年内国家还将继续关闭煤矿5000座,预计2019年年底控制在5000座左右。
传统观念认为矿井的生命周期是从规划建设到废弃的整个过程,所以传统矿井闭坑的处理措施一般是将井口爆破掩埋,断绝了地下空间和地面的联系通道,大大降低了采后利用的可能性。
中国矿业大学黄炳香教授团队认为,应将科学采矿的理念贯穿于矿井生命周期的全过程,包括采前的科学规划,采中的科学开采,采后的安全治理、生态保护和科学利用,将其称为“矿井全生命周期采矿”。
矿井全生命周期采矿体系框架
闭坑矿井地下和地面空间状态表现为:地下空间种类全、数量多、面积大,利用形式多样;政府和社会对闭坑矿井地下空间、资源科学利用问题认识不足;闭坑矿井时空位置不清;采空区地面生态环境一般破坏较为严重,对居民生活造成影响。
在此基础上,研究人员确定了矿井闭坑问题的基本框架。
矿井闭坑问题的基本框架
矿井闭坑问题的核心是在保证安全、环保的前提下最大限度的利用地下空间,为此研究人员提出了5大类关键技术,包括:长期安全监测与评价技术(塌陷灾害、气体监测、地下水)、长期环境监测与评价技术、开拓巷道空间利用技术(地下核电站、地下工厂与特殊实验室的建设、固体废物存放、地下养殖和低能耗果蔬储藏)、采空区利用技术(净水技术、蓄水技术、垃圾回填技术、油气等战略资源的存储、地下储能与地热发电站、废弃矿井瓦斯气的开采利用)、生态环境修复技术。
最后,研究人员指出,政府与矿山企业需转变闭坑理念,重视闭坑矿井带来的安全、环境问题,从矿井全生命周期对该问题进行思考,积极研究闭坑矿井长期安全和环境监测、评价、修复治理技术,进行闭坑矿井的地下空间利用评价,并最大限度研究地下空间利用方法,为矿山行业可持续发展提供新的思路。