基于环境治理的关闭煤矿瓦斯和水资源利用探讨

在我国巨量的关闭煤矿井中,赋存大量的瓦斯和地下水,由于经济及地质等条件的制约,许多煤矿井只是简单关闭。这既造成可利用资源的巨额浪费,又对后续矿井生产形成安全隐患,同时又是大气及地下水的污染源。通过开展关闭煤矿资源利用调研,针对上述问题,提出了对关闭煤矿的资源利用应以有利于环境恢复和治理为前提,兼顾资源利用,以达到绿色发展的目的。为此建议①制定关闭煤矿相关政策、评价标准和技术规范;②建全环境、安全、资源要素的综合调查与评估机制;③构建矿业云数据,将关闭煤矿环境治理和资源综合利用纳入统一的生态考量系统。     

左云县矿业存量土地整合利用工作的分析

左云县矿业存量土地整合利用以国土资源部、山西省人民政府签订的《关于创新矿业用地管理机制的合作协议》为指导,通过整合利用关闭矿山、废弃工矿存量土地为农用地,作为新增建设用地的周转指标进行区位调整。真正做到“建设用地总量不增加,耕地不减少,质量有提高”。     

我国关闭/废弃矿井资源综合利用形势分析与对策研究

长期的矿产资源开采形成了数量众多的关闭/废弃矿井(山),包括煤矿、金属和非金属矿等。矿井关闭废弃后仍赋存着方方面面的可利用资源,除了伴生的各种矿产资源外,还拥有巨大的地下空间资源(采空区和巷道),特别是部分井下仍然有多种废弃物(设备、材料等)和空间设施可再利用。通过总结一些关闭/废弃矿井资源综合利用状况,研究其功能定位和综合利用战略,并提出将关闭/废弃矿井资源综合开发利用与国家和区域经济、社会发展统筹部署的思考与建议。     

闭坑煤矿资源二次规划利用可行性分析——以永定县培丰镇培丰煤矿为例

随着煤炭资源的枯竭及去产能力度的加大,大量的煤矿随之关闭。由于煤矿开采对矿山生态环境造成了一定的破坏,因此矿山关闭后需对矿山的地面生态环境进行修复。实际上矿山关闭虽然存在对生态环境损害的副作用,但同时也遗留下许多宝贵的资源,如井下矿山开采遗迹资源、矿山地下空间资源、矿山开发文化资源、地面矿山设施资源、景观资源等。对于遗留资源的合理利用,可以避免一关了之造成的资源浪费。对于闭坑矿山资源的有效利用已有一些成功的案例。借鉴成功经验,对福建省永定县培丰煤矿闭坑煤矿地的规划利用进行可行性分析,提出了地面资源利用与地下空间开发的模式,如地上景观、地上地下博物馆及井下探秘游等。     

加快关闭煤矿煤层气资源开发利用的思考与建议

关闭煤矿中富集大量煤层气资源,其开发利用具有经济、环境、安全和社会多重效益,我国已开展了一些关闭煤矿煤层气资源勘探开发的科技攻关及其抽采工作,但由于我国关闭煤矿煤层气资源开发利用研究属于初级阶段。通过对我国高瓦斯矿井关闭情况研究发现,高瓦斯关闭煤矿主要分布在重庆、湖南、贵州、云南、四川、山西、江西、安徽等地区,尤其以贵州、重庆以及湖南等地区最多。这些高瓦斯关闭煤矿煤层气资源存在抽采技术及模式适配性差、基础研究薄弱、矿井封闭质量不确定、矿井水无相应处理措施、开发利用成本高等问题。建议系统开展关闭煤矿煤层气资源评价,通过加强科技攻关、建立关闭煤矿闭坑监测制度、制定相应关闭煤矿产业发展政策等多方面工作,确保我国关闭煤矿煤层气资源的有效开发利用。     

我国矿区棕地综合治理及再利用

矿区土地治理与再利用是一项紧迫的任务,由于多年的矿产开采,导致矿区的大面积土地破坏和废弃,土壤及地下水污染,从而形成了矿区棕地并造成大量的土地价值损失,加剧了矿区的人地矛盾。因此,研究棕地这一类特殊土地的再利用对于矿区的可持续发展具有重要的现实意义。通过分析国内外矿区棕地研究相关理论与方法,结合我国矿区棕地的现状,探讨了矿区棕地综合治理的方案和措施。建议我国矿区棕地治理和再利用方案框架可划分为调查评价、生态修复和土地复垦与景观再造3个阶段:调查评价阶段主要包括棕地土壤环境质量评价与可持续利用评价;生态修复阶段可选择适宜的技术方法进行污染土壤和地下水修复;土地复垦与景观再造阶段是根据矿区棕地类型及分布特点,因地制宜,进行棕地复垦和综合治理利用。同时讨论了每个阶段的主要工作内容和措施,比较了不同修复技术方法的优劣,给出了我国矿区棕地复垦和综合利用的模式建议。      

关闭矿井资源开发利用状况研究

经过长时间的高强度开采,我国已有大量的矿井因资源枯竭而关闭。据不完全统计,2014—2018年我国关闭煤矿井7 516个、非煤矿井27 877个。矿井关闭后,仍有大量的地下空间、土地、矿井水、地热等资源可供开发利用。目前,我国在关闭/废弃矿井开发利用方面存在着指导性政策尚未出台、地质评价技术体系尚未形成、关键技术尚无实质性突破、开发利用模式单一、资料管理混乱、矿业权再次出让困难、社会资本投资热度不高等诸多问题,造成我国关闭/废弃矿井综合开发利用难以形成产业。从关闭矿井资源开发利用关键技术攻关、示范工程建设、评价体系建立、数字化平台建设、政策法规出台等角度提出了一系列合理化建议。     

北武夷山-怀玉山地区萤石成矿地质条件及找矿方向

北武夷山—怀玉山地区萤石资源丰富,成矿条件好,但地质工作程度低。通过对矿山调查和成矿地质条件分析,提出萤石找矿方向,即磨盘山—葛源成矿区、怀玉山成矿区、英将—关里成矿区、太源—岭底成矿区。     

吉林省硼矿资源特征与利用现状

本文根据吉林省矿产资源利用现状调查工作总结了吉林省硼矿资源特征,分析了资源利用现状,虽然我省高品位硼矿已消耗殆尽,只有暂时性和阶段性停采矿区具有开发利用潜力,但矿区、矿区外围及深部资源潜力较大。     

北京矿山固体废弃物资源化利用现状及展望

北京地区矿产主要有铁矿、石灰石矿、煤矿和黄金矿,历年开采过程中堆积了大量的矿山固体废弃物.自2005年以来,北京市政府对境内矿产资源的开采进行限制,关闭了大量矿山,开展固体废弃物资源化利用已经成为了矿山的接续产业.在国家资源综合利用政策和北京地区限采河道砂石、禁止使用粘土砖等政策的推动下,矿山固体废弃物资源化利用技术得到了深入研究和广泛推广,取得了很好的经济和社会效益.     

山西省废弃矿井煤层气地面钻井开发关键问题与对策

随着我国煤炭去产能政策的有力实施,一批资源枯竭及产能落后矿井将陆续关停废弃。废弃矿井仍赋存着大量的煤层气资源,其开发利用是实现煤炭产业清洁安全高效低碳发展、促进煤矿安全生产、优化能源结构、实现温室气体减排等方面的重要举措。基于山西省煤基重点科技攻关(煤层气产业链)项目相关研究,系统阐述了废弃矿井煤层气开发面临着资源量评价不准、钻进体系不健全、井上下联合缺失等关键问题。针对这些问题提出以下几点对策:废弃矿井精准地质探测是采空区地面钻井轨迹设计的重要依据,尤其是炮采等落后采煤工艺的废弃矿井,地球物理勘探精度应达到米级才能有效降低钻遇煤柱风险;优选废弃矿井煤层气地面“L”型钻井思路,即选采空区周边一定距离的保安煤柱作为L型井位,并配套特殊钻进工艺;煤矿企业应将废弃矿井资源开发利用纳入煤矿全生命周期规划,尤其是矿井废弃前应确保煤层气抽采通道畅通,以实现煤层气井“一井多用”的新型井上下联合开采模式,提高废弃矿井煤层气开发效率;采用防回火、各种传感器等装置,并对关键参数设置自动报警停机界限值,从而使废弃矿井煤层气地面开采工艺安全、高效;对不同浓度废弃矿井煤层气,需要采取相应的梯级利用模式,从而提高整体开发利用价值。以山西省废弃矿井为示范区,研究认识对推动全国煤矿区废弃矿井煤层气开发利用具有重要的指导和示范意义。      

关闭/废弃矿井地下空间资源精准开发利用模式研究

随着煤炭绿色资源的不断开采,位于煤炭开发利用全周期末端的矿井关闭\废弃问题逐渐显现,随之而来的关闭/废弃矿井地下空间资源开发利用成为一个亟须解决的问题。在对我国废弃矿井现状统计分析的基础上,以能源开采造成的地下空间方位、形态差异化为依据,将关闭/废弃矿井地下空间资源分为采空区空间资源、巷道空间资源、硐室空间资源;探讨了空间资源作为能源存储场所的单一利用方式和多方向、多领域协同多元开发利用的关闭/废弃矿井地下空间资源利用方式;并由此提出了一种关闭/废弃矿井地下空间分类分级精准利用模式,构建调研分析、工程类比初判、模型构建详估和软件决策系统研发为主干流程的精准开发利用系统,通过精准利用模式与精准开发利用系统模型对单一和多元开发利用方式进一步分析,为关闭/废弃矿井空间资源开发利用的研究和实践提供参考。      

废弃煤矿瓦斯资源估算与评价方法构建及应用

基于我国废弃煤矿瓦斯资源勘探开发现状,为合理评估我国废弃煤矿瓦斯资源,提出"资源估算+初步评价"的思路,建立废弃煤矿瓦斯资源估算和评价方法,该方法具有所需参数少和实用性强等优点;依据废弃煤矿瓦斯涌出特点及废弃时间,划分废弃煤矿类型,将其分为稳定型和非稳定型两大类,非稳定型进一步划分为初期、中期和后期3个阶段;根据废弃煤...     

冀中能源张家口矿业集团有限公司煤炭资源危机程度评估

冀中能源张家口矿业集团有限公司地处冀西北,煤炭资源丰富,是河北省主要煤产地之一。由于多年开采强度大,后备资源严重匮乏,至2008年末,保有可采储量10023.1万t,按矿井实际能力375万t/a计算,剩余服务年限仅19.1a。按照《全国危机矿山接替资源找矿规划纲要》对危机矿山的定义,张矿集团中的康宝公司土城子井、涿鹿公司西寺湾井、怀来公司为资源严重危机矿山,康宝公司张纪井、蔚西公司、涿鹿公司西山坡井为资源中度危机矿山,牛西分公司为资源轻度危机矿山,宣东二号煤矿、涿鹿公司黄土湾井为无资源危机矿山。加强老矿区外围及深部找煤工作迫在眉睫。     

山西省煤矿采空地下空间评估与再利用研究

山西省煤炭资源丰富,年煤炭产量占全国产量的近1/4,煤炭资源开采形成大量的采空地下空间。随着碳中和目标的提出和山西风电、光伏发电的大力发展,如何合理利用煤矿采空地下空间,尤其是将地下空间与新能源结合将成为煤炭产业低碳发展的关键。本次研究运用比例系数法和采空地下空间守恒定律,测算出2022年山西省开采煤矿井巷可利用空间为1.54亿m3,“十五”到“十三五”期间关闭/退出煤矿的井巷可利用空间为1.05亿m3,估算1949至2021年山西省煤矿因工作面开采形成的采空地下空间约38.98亿m3,预测到2030年山西省煤矿工作面开采还可形成采空地下空间约19.56亿m3。根据山西省能源低碳发展需求提出了山西省煤矿采空地下空间未来可利用的四种模式：煤矿地下旅游或地下仓储、煤矿地下抽水蓄能、煤矿地下压缩空气储能和煤矿地下封存二氧化碳等。     

河北省煤炭资源有效供给能力分析

通过对河北省煤炭资源有效供给能力研究分析认为：河北省煤炭开发强度大，衰老矿井逐年增多使煤炭产能递减，探采比例严重失调导致新建井基地严重不足，煤炭资源供给形势严峻。根据河北省近年来的煤田地质研究和勘探成果，开发新的煤炭基地，老矿区外围及深部煤田勘探，北部地区普查找煤，白垩纪褐煤勘探及开发研究应该是今后煤炭地质勘查工作的重点。因此，煤炭资源勘探工作任务艰巨，有关部门应从能源安全保障的战略高度，来审视煤炭地质勘探工作。     

新时期我国煤矿地下空间综合利用现状及展望

我国煤炭资源的长期大规模开采,产生了大量的地下空间,直接一关了之不仅造成地下空间资源浪费,还可能产生一系列安全、环境及经济问题,因此,如何科学、高效地解决煤矿地下空间的综合开发利用问题,对煤炭产业乃至国民经济的发展具有重要现实意义。笔者等以主要产煤省份为代表,结合调研收集的最新生产煤矿和关闭煤矿数据,深入分析了“十三五”期间生产煤矿地下空间和关闭煤矿地下空间总体情况,系统总结了国内外煤矿地下空间在储物、储能等方面的功能化利用现状,指出了当前我国煤矿地下空间利用存在资源数据信息匮乏、整体开发利用率低、相关技术研究工作仍相对滞后、可供推广借鉴的成熟示范工程较少等问题,提出了新时期煤矿地下空间基础数据库建设、利用体系构建、关键技术攻关、示范工程推广4个方面作为重点发展方向。     

论中国煤炭地质勘查工作在新条件下的定位与重大研究问题

煤炭是我国的主体能源和重要的煤化工原料,新中国成立70多年来煤炭地质勘查工作紧密结合国家战略需求,为国家探明了急需的煤炭资源,保障了国家煤炭能源供应。通过系统总结近年来我国煤炭地质工作取得的主要成果,分析了当前新条件下煤炭地质工作发展面临的重大研究问题,明确了煤炭地质勘查工作定位,提出“1个理论、10个主要技术”的重点攻关研究思路,拓展了煤炭地质勘查工作的研究范围,对保障煤炭资源在我国经济和社会发展中发挥好“稳定器”和“压舱石”作用具有重要研究意义。研究认为：(1)新条件下煤炭地质勘查工作已由以保障煤炭能源资源安全为主发展为既要保障煤炭能源资源安全供应,还要为绿色矿山建设、矿山智能化开采与生态安全服务的煤炭生态地质勘查新阶段。(2)提出了煤炭地质勘查工作今后的重点是资源勘查与利用、地质条件评价与动态地质事件预警、矿山环境治理修复与生态地质层功能作用复原、地质条件改性等方面的10大重点攻关问题。(3)针对煤、煤系及煤盆地多能源多矿产资源赋存特点,需研究建立煤与煤系共伴生矿产协同勘查模式,在关注“煤”的同时,加大对煤系、煤盆地全域性的多矿产聚集规律和各类资源研究,推动煤、煤系及煤盆地多能源...     

废弃矿井地下空间旅游资源开发利用模式研究

随着煤炭产业去产能政策的深入推进,大量矿井面临关闭或废弃,但其仍赋存大量可利用资源,如何开发利用,已成为煤炭工业转型发展的一大难题。在分析国内废弃矿井工业旅游开发现状与地下空间旅游开发问题的基础上,借鉴学习国外废弃矿井旅游开发模式经验,并总结分析废弃矿井地下空间旅游资源的特征。探索废弃矿井地下空间旅游资源开发利用模式,提出基于视觉、触觉和听觉以及知识性、观赏性、参与性、娱乐性和趣味性的“三觉五性”设计方法。并针对目前废弃矿井地下空间资源开发利用中存在的问题,给出相应的对策,即:高度重视废弃矿井旅游资源开发,改善传统单一旅游模式,加强体验式旅游设计,对地下空间进行现代化功能型改造。对实现地下空间资源利用最大化,服务于国家发展建设、社会民生保障及经济发展提供一定参考。      

陕北能源化工基地煤炭生产可持续发展的地质与环境地质问题研究

陕北能源化工基地多种矿产富集,煤炭、石油、天然气、岩盐等矿产资源储量丰富,经过近20年的建设开发,已初步建成为中国重要的能源接续地和大型煤化工基地。但该区水资源短缺、生态环境脆弱的现状,相对资源开发增长速度较快的煤炭生产和转化来说,其环境压力巨大,暴露出的矿产地质与环境地质问题突出．已影响到基地建设的可持续发展。为此提出了如下应对措施：加强地质勘查工作,提高煤炭资源保障程度：加强多种矿产并存区的综合地质勘探、评价和规划,推进矿产资源的综合开发与利用;加强生产矿井的监督和管理,不断提高资源采收率;开展矿区水资源的勘察评价,加强水资源的规划和协调管理;深化《保水采煤技术研究》,推广实施矿井水及工业、生活污水的综合利用;建立健全防灾减灾体系建设,做好矿区地质灾害监测、评价及治理工作;加强矿区环境整治和生态保护工作;建立陕北能源化工基地煤炭资源、环境可持续发展的长效机制。