废弃煤矿资源转型及治理实践研究

废弃煤矿资源转型及治理实践研究

现阶段随着不断开采，越来越多的废弃煤矿出现，如今数量已经十分庞大，但是这些废弃煤矿若是不进行利用，对社会发展是有害无利的，所以近年来一直在试图找出合理利用废弃煤矿的途径。文章首先介绍了国内目前废弃煤矿方面的大体情况，分析了煤矿工业发展中造成的污染问题，然后讨论了如何对废弃煤矿进行资源转型以及治理，最后介绍了在废弃煤矿的基础上进行生态系统的重建方式。希望经过文章的研究，煤矿行业可以加强对废弃煤矿的治理，同时对经济发展起到推动作用。

标签：废弃煤矿；资源转型；治理

前言

我国资源总量较大，其中煤矿资源非常丰富，建国后煤矿数量迅速增加，煤矿开采造成的土地占用规模已经达到了586万hm2，这一数据还在不断增加，对土地的破坏非常严重，并且破坏了大量的森林和草地。现阶段由于废弃煤矿造成灾害的城市已经超过20个，废弃煤矿不断增多。近年来受到技术创新的推动，采煤技术不断更新，采煤的效率比以往高得多，因此很多废弃煤矿已经完全闲置下来，这就造成了资源浪费，而且对环境也会造成污染，因此需要对废弃煤矿进行开发利用，这样符合现阶段可持续发展的要求，同时也是对煤矿行业的推动，实现整个行业的转型。

1 国内废弃煤矿现状

煤炭在国内是主体资源，使用量非常大[1]。而且煤炭储量在全球范围内位居第三，排在美国以及俄罗斯之后，但是国内对煤炭的消耗也是非常惊人的，每年都在几十亿吨左右。由于在煤矿开发的历史中，基于各方面的限制，煤矿数量非常多，分布也比较分散，山西等煤炭资源丰富的地区甚至经常出现非法采煤的事故，非法采煤由于各方面条件并不合格，采煤安全性非常差。而目前国内煤矿中，不符合国家标准的煤矿上万处，超过一半的煤矿已经关闭，多数是由于资源枯竭，成为废弃煤矿。

2 煤矿工业污染现状

2.1 环境污染

由于超过85%的煤矿都是直接进行燃烧的[2]。其中一部分是是民用，一部分是用于工业生产，火力发电也需要使用大量的煤炭，这种利用方式会耗费大量的资源，并向大气中排放大量废气，很多有毒气体会直接排出，造成大气污染。而煤炭开采的规模越来越大，破坏了大量的土地，通常每进行万吨规模的煤炭开采都会造成0.2km2的土地坍塌。而这部分土地坍塌就要对人口进行迁移。煤矿开采还会造成严重的水污染，地下水被破坏后，会导致局部缺水。国内人口数量

大，水资源却非常缺乏，煤矿开采加剧了这一局面。同时大量的地下水会随着煤矿开采，渗透进矿井，然后会被排出，这部分水资源只有很少一部分进行了利用，大多数都对环境造成了污染。国内长期将煤炭作为主要资源，造成污染的同时，也造成了经济上的损失，因此现阶段已经逐渐重视煤炭的利用，直接燃煤造成污染已经引起重视，正在研究转型的途径。

2.2 新能源更新

由于技术上的进步，新能源利用已经逐渐走入人们的视野[3]。各项制度也在对新能源开发提供着支持，通常来说，要想让新能源成为常规资源，需要在技术上达到一定的程度，并能够大范围应用。目前各类新能源正处于不断完善的状态，很多资源已经逐渐普及，要想达到常规资源的程度，还需要不断努力。目前新能源的种类已经非常丰富，包括太阳能、地热、风能、核能等。可持续发展已经逐渐深入人心，科技也在不断进步，以往一些在工业生产中被视为废弃物的物质正在被逐渐利用起来，而这也是一种独特的新能源。煤炭对工业发展至关重要，但毕竟煤炭是不可再生的，一味开采终将枯竭。而新能源则是可以再生的，并可以实现循环利用。在煤炭等资源造成污染以及枯竭的基础上，新能源在不断更新，未来终将会打破煤炭资源的主体地位，传统能源会被新能源取代，而煤炭工业造成的污染问题也会被逐渐缓解。

2.3 煤矿经济市场衰退

煤炭在我国一直都是主体资源，长期以来都是如此[4]。初期工业发展都需要大量使用煤炭，而目前在储备上也是居于世界前列，同时在煤炭使用方面我国一直居于全球首位。在国内经济市场上，煤炭市场是非常重要的部分，煤炭的价格变动将会对经济发展造成严重的影响，而使用煤炭最多的就是电力行业、钢铁行业、建材行业以及化工行业，这四个行业的煤炭使用数量占据总使用量的90%。在全球市场出现经济放缓的趋势后，国内的煤炭需求变得越来越小，产能过剩的问题影响着煤炭行业的发展，现阶段煤炭经济正处于下降的阶段，企业经营非常困难，而且煤炭运输需要大量的成本，这些对煤炭企业来说，是非常艰难的局面，尤其是国内经济发展策略逐渐变化，对煤炭行业进行了限制，一些中小型的企业已经被关停，这些情况导致煤炭市场逐渐衰退。

3 废弃煤矿资源转型及治理实践

3.1废弃煤矿改建储油库

近年来国际上石油价格处于低谷期[5]。对于原油购买来说，是一项优势，而这一优势带来的主要问题就是，國内的原油储存问题，而如何建设大量的储油库是非常值得研究的。因此国内正在尝试建设地下储油库，这一需求与大量废弃煤矿的闲置产生了交集，现阶段若是可以将大量的废弃煤矿改建成地下储油库，这对废弃煤矿开发以及实现石油战略都是非常有利的，并且可以缓解废弃煤矿对环境造成的污染。因此相关领域在近几年的时间内，一直在尝试将废弃煤矿改造成地下储油库，这已经成为非常热门的研究领域，并且市场前景非常广阔。

3.2井下资源开发与再利用

除了可以将废弃煤矿改建成储油库外[6]。还可以将地下空间建设成储气库，也就是储存天然气。这种模式也能节约大量的土地，对废弃煤矿的地下空间进行充分利用，而且安全性还是非常有保障的，原本建立储气库需要大量的前期投资。这方面是美国首次开始尝试，第一座由废弃矿建改建成的地下储气库就美国建立的，随后比利时和德国也先后建设了相关的工程，英国利用废弃煤矿残留的瓦斯进行了资源利用，在这方面积累了一些经验，而荷兰则是在废弃煤矿的基础上建立了发电站。可见对井下资源进行利用还是有很多途径和经验可以借鉴的。3.3 井上资源开发再利用

主要是对废弃煤矿地上部分的建筑和场地进行利用[7]。例如大量的厂房和办公楼，这些建筑的利用价值非常高，完全可以进行改造，国内比较典型的案例就是开滦集团将当地废弃煤矿改造成音乐城，成为当地著名的娱乐场所。此外场地还可以开发成旅游资源，例如建立矿山公园，为游客提供观光和娱乐服务。

4 生态系统重建

4.1 地下水资源利用

废弃煤矿中的矿井水其实并没有大量的污染物[8]。基本不存在有害物质，这部分水经过处理完全可以成为生产用水，这对于水源枯竭的地区是非常珍贵的资源。徐州新河煤矿在多年前由于资源枯竭，成为废弃煤矿，矿井水量非常大，但是水质比较好，经过专业评价，水质已经完全可以达到饮用的标准，因此新河煤矿建立了矿泉水生产基地，成为当地的重要产业。

4.2 改造空气压缩蓄能电站

这类电站是将电能用空气压缩的形式储存起来，在需要发电的时候可以将电能释放出来。要想建立这样的电站，需要投入大量的资源和土地。若是可以在废弃煤矿的基础上进行改建，则可以实现对资源的节约利用，首先就是利用废弃煤矿的土地空间，不需要额外寻找土地资源。其次就是煤矿经过密封处理后完全可以用于空气压缩。

4.3 煤矸石的利用

煤矸石就是一种在煤矿生产中产生的伴生矿物，煤矸石是难以利用的，而且热值非常低，一直都被视为废弃物，但是大量的煤矸石会占用土地和森林，在堆放过程中还会产生有害气体，对水资源也会造成污染。但实际上煤矸石也是可以进行利用的，一些煤矸石硅量比较大，可以作为建筑材料，一些煤矸石可以用于生产化学试剂，一些煤矸石则是可以用于烧失量大的发电燃料。因此煤矸石并不是完全无用的资源，只要应用在各行业，就可以有效避免其带来的各类环境污染问题。一些国家将煤矸石用于水泥生产，替代了粘土的作用。