關于綜合利用廢棄礦井巷道的思考

□ 杜永剛趙衛平

（1.山西省測繪宣傳中心，山西太原030001；2.山西省測繪地理信息局，山西太原030001）

關于綜合利用廢棄礦井巷道的思考

□ 杜永剛1趙衛平2

（1.山西省測繪宣傳中心，山西太原030001；2.山西省測繪地理信息局，山西太原030001）

山西作為國家的能源重化工基地，在為國家經濟建設提供大量能源支撐的同時，也付出了環境污染、生態環境破壞的慘重代價。在推進綜改試驗區建設、實現轉型跨越的過程中，如何解決好礦產資源長期開采遺留下的眾多廢棄巷道問題，提出了自己的想法。

綜改試驗區；生態環境；采空區；治理

山西素有“煤鄉之稱”，煤炭資源優勢得天獨厚，儲量大、分布廣、品種全、質量優、易開采。全省含煤面積6.2萬平方公里，占國土面積的40.4%，自北向南分布有大同、寧武、西山、河東、沁水、霍西6大煤田和渾源、繁峙、五臺、垣曲、平陸5個煤產地，含煤地層有石炭二疊系、侏羅系及下第三系。山西作為國家的能源重化工基地，在為國家經濟建設提供大量能源支撐的同時，也付出了環境污染、生態環境破壞的慘重代價。近幾年，山西省委、省政府提出了轉型跨越、再造一個新山西的宏偉戰略，山西也成為國家的綜改試驗區。然而，在推進綜改試驗區建設、實現轉型跨越的過程中，如何解決好礦產資源長期開采遺留下的眾多廢棄巷道問題，至關重要，值得思考。為此，筆者想就此談幾點粗淺看法。

一、歷史與現狀分析

關于最早發現煤炭的時間，明朝人陸深曾提出女媧氏“煉石補天”的傳說與煤炭的發現有聯系，這是從神話傳說作出的推斷，當然無法證實，但人類在最初發現和使用火的過程中，對煤炭有所認識也不是不可能的。我們古老的祖先很可能從煤炭的自燃中得到一些啟示。至于山西地區煤炭的最早記載，見于春秋末戰國初的《山海經》，其《北山經》云：“孟門之山，其上多蒼玉，多金，其下多黃玉，多涅石。”“賁門之山，其上多蒼玉，其下多黃堊，多涅石。”這“涅石”就是古代對煤炭的稱呼，而“孟門之山”，據考為今河東煤田南部的吉縣山區，“賁門之山”為泛指太行山地區。由這則記載可以得知，早在春秋戰國之際，人們對山西地區的煤炭就有了了解，而其最初發現的年代還要比見于記載的時間早得多。

山西煤炭開發有著悠久的歷史。早在春秋戰國時期，山西煤炭就已見諸文字記載。漢隋時期，晉煤已有開采利用，山西煤炭開采有遺跡可考者始于唐代，其間煤炭開采已較普遍，煤炭知識傳播到國外。漢代桓寬的《鹽鐵論》中“鹽、冶之處大概皆依山川近鐵炭”的記載，證明富有鐵煤礦藏的三晉地區在漢代也已經將煤炭運用于冶鐵業中了。宋代時，以無煙煤作燃料和還原劑的方爐治潤煉鐵法在三晉地區得到廣泛運用，更促進了冶鐵業的發展，故有“河東鐵、炭最盛”（《宋史·食貨志》）的說法。

隨著采煤業的迅速發展，煤炭的利潤也更為可觀，宋王朝遂對煤炭實行官賣制度，在產煤地區設官，掌管煤炭開采和銷售，向采煤窯戶和賣煤商人課稅。元、明、清政府都把煤炭課稅視為國家財政收入的重要來源之一，山西地區則以煤炭蘊藏豐富、開采量大，而在其中占有重要地位。

抗日戰爭時期，日本侵略者瘋狂掠奪山西的煤炭資源，其中大同煤礦的“萬人坑”就是最好的見證。

新中國成立以來，黨和國家對山西煤炭能源工業給予了高度重視，煤炭事業得到快速發展。1959年全省原煤總產量為4355萬噸，比1949年的267萬噸增長了163倍；1979年為1.0893億噸，首次突破億噸大關，1985年突破2億噸大關，上世紀末實際生產能力已達4億噸。近些年山西煤炭工業呈現出歷史上的最興盛時期，全省中小煤礦資源整合，關小上大，個數減少，規模擴大，各大煤礦企業的集團化、潔凈化、集約化水平大為提高。按目前山西年生產煤炭能力，山西煤炭還可供開采100多年。

然而，值得深思的是，因煤礦開采引發的地質災害頻發，其中非常重要的因素就是因大量采空區而引發地面沉陷、山體滑坡等。而采空區正是由大量廢棄巷道所構成的。

二、廢棄巷道綜合整治利用的有效途徑

眾所周知，在長期煤炭生產過程中必然會產生大量的廢棄巷道。據了解，建國以來我國對于已經采掘完的廢礦井及巷道，多數是采取回填的辦法處理。盡管筆者沒有在煤礦工作過，沒有直接的經驗，但可以想到，位于地下的巷道距離地面經常會達到數百米深（比如2010年王家嶺礦難測繪人員精確測定的“生命之眼”，從地面到巷道頂部的直線距離達到200多米），而在地下延伸的長度通常要達到若干公里，可想而知，回填工作量非常巨大，假如回填的不夠堅實或者沒有全部回填，久而久之同樣也存在地面沉陷的可能。值得考慮的是，新中國成立之前的煤礦開采是否回填，不得而知。更何況，在科學技術不夠發達的過去，比如明清時期，廢棄礦井能否回填，肯定是個未知數。

縱觀山西省煤炭開采的歷史可以看出，在山西的地下必然潛伏著一個非常龐大的廢棄巷道網，這個地下廢棄巷道網是如何分布的，數量是多少，現狀如何，所有這些情況均不得而知，更談不上綜合治理、科學利用了。更為可憂的是，這些廢棄巷道始終存在于地下，隨時存在由此而引發地面沉陷的危險。許多礦難的起源都是源于再采巷道與廢棄巷道打通，廢棄巷道中的大量廢氣、廢水突然涌出而至。對此，王家嶺礦難就是典型例證，類似案例舉不勝舉。這對于山西省的環境治理以及轉型跨越和安全發展無疑會造成巨大隱患。

山西省要實現轉型跨越、再造一個新山西的宏偉目標，全面建成小康社會，就必須解決好廢棄巷道的處理問題。解決這一問題的有效途徑之一，就是對廢棄巷道進行綜合治理。對此，筆者提以下建議：

（一）利用現代技術盡快摸清底數

話雖這樣說，但實施起來確實難度很大。主要困難在于，山西煤炭開采的歷史實在太長，位于地下的巷道，不僅上下層次眾多，而且平面縱橫交錯，情況非常復雜。如果不了解這些廢棄巷道的底細，不采取積極措施對這些廢棄巷道進行綜合治理，那么，我們在地面上建設的高樓大廈，隨時可能因地下地質條件的變化，因這些廢棄巷道的存在而出現下沉、傾斜甚至倒塌，會給人民群眾帶來巨大生命和經濟損失。但是，要想摸清底數并非易事，因為這項工作確實屬于一個非常宏大的系統工程，需要政府牽頭、各部門協調配合，更需要依托先進的航空航天遙感技術以及結合地質勘探技術，采用不同光譜探查和地質普查、測繪地理信息技術等多種技術。應當成立一個由山西省政府領導牽頭，有關部門參加的領導協調機構，負責領導和協調此項工作的開展。同時，責成山西省國土資源主管部門、測繪地理信息主管部門組織全省相關行業的有生力量，用最好的技術、最短的時間，摸清全省境內地下巷道的情況，為省政府綜合治理、開發利用地下廢棄巷道提供決策依據。

摸清廢棄巷道的底數，最大的好處就使各級政府能夠了解山西的地下環境。只有了解了地下，才能更好地建設地上，才能真正實現轉型跨越和再造一個新山西的戰略目標。

當然，開展此項工作離不開經費支持。建議采取山西省政府統一領導協調，各級政府分級管理的辦法予以解決。

（二）廢棄巷道的綜合治理與科學利用

在摸清底數的基礎上，可以分門別類地采取措施加以治理或者綜合利用。大致可以分為三種類型。

一是年代太久、損壞嚴重的巷道。這類巷道重點是指新中國誕生之前的，這類巷道情況最為復雜。首先是可查詢的資料非常有限，利用傳統的技術手段根本無法查找，因年代太久，自然損壞情況可能很嚴重，可利用價值不大；其次是抗日戰爭期間，日本侵略者對山西煤炭資源的掠奪性開采，為了戰爭的需要和利益驅使，日本侵略者既不可能考慮生態環境，也不考慮礦工的安危，更不可能考慮廢棄巷道的治理與利用，完全是對資源的破壞性開采，巷道的安全支撐條件很差，幾十年過去，自燃損壞情況應該是比較嚴重，也不可能為我們留下任何可供查找的資料，這個期間所產生的廢棄巷道，調查起來困難很大，可利用價值也不太大。對于這兩類廢棄巷道，重點是摸清情況、科學治理，最大限度地避免其對地面造成的危害。

二是建國以來國營大型煤礦采煤過程中形成的廢棄巷道。這類巷道調查起來相對容易一些，其中有一部分已經通過回填的方式進行了治理。對于沒有治理的，可以采取積極措施加以利用。具體講，就是對一些保存較為完好的巷道進行必要的加固之后，可以作為地下設施加以利用。比如我們在上世紀七十年代建造的大量防空洞，許多就作為菌類養殖基地加以利用，有的還可以作為戰略物質儲備基地。對于不可利用的，可以采取其他方法進行整治。

三是改革開放以來私營小煤礦采煤過程中形成的廢棄巷道。這類巷道的情況也比較復雜，原因是這些私營小煤礦的業主在短期利益的驅動下多數存在私挖亂采、越界越層開采行為。這類問題的發生，不僅破壞了寶貴的煤炭資源，也加劇了地下廢棄巷道的復雜性。值得注意的是，由于短期利益驅動，私營小煤礦的巷道往往比較淺，造成地面沉陷的可能性更大，因此應當成為綜合治理的重點。有的加固之后可以利用的，作為地下設施加以利用。確實無法利用的，可以采取回填的辦法進行整治。

地下礦井除了有效治理和上述用途外，還可以發揮地下深層優勢，科學綜合利用。具體辦法：

一是利用廢棄井中的煤層氣進行發電。這項技術在我國尚無先例，但在德國，除了少數煤礦還在生產外，絕大多數煤礦均已關停，這些關停礦井出于環保和能源利用的考慮，繼續在進行煤層氣的抽采，其中包括已經關閉50多年的煤礦，仍然能夠從中抽采瓦斯。2009年德國企業從廢棄的礦井中總共抽采并利用了約2.75億方純瓦斯。

二是地下礦井水再利用。2013年8月湖南省婁底市已經開了先河。當地重旱區婁底市婁星區小碧鄉鎮南村村民利用山上廢棄礦井的水源抗旱保苗，效果良好。而廢棄礦井中存水量巨大，我們山西歷來缺水，對此應當引起重視。如果能夠將廢棄礦井看作地下水庫，將對山西經濟建設特別是農業生產產生極大的效益，規模和作用不可小覷。

三是廢棄礦井還可以開展科學研究，如地下深層重力實驗、地下深層地殼形變監測、地震預報、地下水資源調查等，甚至可以開展地下煤層自燃綜合利用研究，減少地下作業，增強安全性和提高煤炭資源利用效率。

總而言之，山西省要實施轉型跨越安全發展，建設小康社會，一個非常重要的現實問題就是要解決好無數地下廢棄巷道的問題。

當然，對于巷道的綜合治理，筆者充其量也只是個門外漢，提出的辦法與措施也不一定科學。但是，作為一個山西人，我們確實感到，新中國成立已經60多年，改革也30多年了，山西也要轉型跨越了，盤踞在山西地下的大批廢棄巷道也到了該全面治理的時候了。因為此項工作事關山西的轉型跨越，事關山西循環經濟的發展，事關資源節約和環境友好型社會建設，事關百姓民生。

【1】王趙賓.爭議廢棄井瓦斯發電［J］.能源，2013（12）.

【2】鄧文輝，彭瑞玉.利用廢棄礦井水源抗旱.中國廣播網，2013（08）：15.

【3】山西省加快以能源為基礎以電力為中心的能源產業的發展及其延伸與開發三年推進計劃（2005-2007年）.

杜永剛（1957年——），男，漢族，山西襄垣人，專科，工程師，主要從事測繪地理信息宣傳工作。

趙衛平（1958年——），男，漢族，山西壽陽人，本科，經濟師，主要從事測繪地理信息管理工作。

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2095-7319（2014）02-0047-05