关闭矿山地下空间资源定量评估与再利用途径

随着煤炭资源的长期开发,越来越多的煤矿面临关闭/废弃或已关闭.这些矿井历经长期开采,形成大量地下空间,传统的封井措施会造成巨大的地下空间资源浪费.在国内外关闭矿山数量增加与绿色发展时代背景之下,采用数学模型定量评估与管理关闭矿山地下空间资源,提出矿区资源再利用途径,不仅是能源环境领域的重要议题,而且也是社会关注的热点,还是矿山企业解决发展困境的迫切需求.主要研究内容包括:① 划分了关闭矿山地下空间资源类型,提出了不同类型巷道空间计算方法、工作面采空区空间计算方法和井下残留煤炭资源的估算方法.② 分析了国内外关闭矿山地下转型利用模式,构建基于生态效益、经济效益、社会效益的矿山转型综合效益评估指标体系,采用层次分析法评估关闭矿山地下空间不同转型方案的综合效益.在此基础上,通过比较分析得出关闭矿山地下空间资源最优转型利用路径.③ 以渭河流域某矿为例,估算得到某矿地下空间为1.18×105 m3,残余资源量为5600万t,地下转型方式按照效益由大到小依次为地下矿山博物馆、地下度假村和地下物资储备库.综合关闭矿山地上/下空间资源,根据资源特点与层次结构模型,确定该矿区最优转型利用方案为"地上矿山公园+地下矿山博物馆".主要给出了关闭矿山地下空间资源划分标准,提出了关闭矿山资源定量评估方法,为关闭矿山企业提供转型脱困和可持续发展的新思路,为我国关闭/废弃矿山转型利用提供理论参考和实践范例,并对我国贯彻落实"双碳"战略目标具有重要意义.