关于综合利用废弃矿井巷道的思考

□ 杜永刚赵卫平

（1.山西省测绘宣传中心，山西太原030001；2.山西省测绘地理信息局，山西太原030001）

关于综合利用废弃矿井巷道的思考

□ 杜永刚1赵卫平2

（1.山西省测绘宣传中心，山西太原030001；2.山西省测绘地理信息局，山西太原030001）

山西作为国家的能源重化工基地，在为国家经济建设提供大量能源支撑的同时，也付出了环境污染、生态环境破坏的惨重代价。在推进综改试验区建设、实现转型跨越的过程中，如何解决好矿产资源长期开采遗留下的众多废弃巷道问题，提出了自己的想法。

综改试验区；生态环境；采空区；治理

山西素有“煤乡之称”，煤炭资源优势得天独厚，储量大、分布广、品种全、质量优、易开采。全省含煤面积6.2万平方公里，占国土面积的40.4%，自北向南分布有大同、宁武、西山、河东、沁水、霍西6大煤田和浑源、繁峙、五台、垣曲、平陆5个煤产地，含煤地层有石炭二叠系、侏罗系及下第三系。山西作为国家的能源重化工基地，在为国家经济建设提供大量能源支撑的同时，也付出了环境污染、生态环境破坏的惨重代价。近几年，山西省委、省政府提出了转型跨越、再造一个新山西的宏伟战略，山西也成为国家的综改试验区。然而，在推进综改试验区建设、实现转型跨越的过程中，如何解决好矿产资源长期开采遗留下的众多废弃巷道问题，至关重要，值得思考。为此，笔者想就此谈几点粗浅看法。

一、历史与现状分析

关于最早发现煤炭的时间，明朝人陆深曾提出女娲氏“炼石补天”的传说与煤炭的发现有联系，这是从神话传说作出的推断，当然无法证实，但人类在最初发现和使用火的过程中，对煤炭有所认识也不是不可能的。我们古老的祖先很可能从煤炭的自燃中得到一些启示。至于山西地区煤炭的最早记载，见于春秋末战国初的《山海经》，其《北山经》云：“孟门之山，其上多苍玉，多金，其下多黄玉，多涅石。”“贲门之山，其上多苍玉，其下多黄垩，多涅石。”这“涅石”就是古代对煤炭的称呼，而“孟门之山”，据考为今河东煤田南部的吉县山区，“贲门之山”为泛指太行山地区。由这则记载可以得知，早在春秋战国之际，人们对山西地区的煤炭就有了了解，而其最初发现的年代还要比见于记载的时间早得多。

山西煤炭开发有着悠久的历史。早在春秋战国时期，山西煤炭就已见诸文字记载。汉隋时期，晋煤已有开采利用，山西煤炭开采有遗迹可考者始于唐代，其间煤炭开采已较普遍，煤炭知识传播到国外。汉代桓宽的《盐铁论》中“盐、冶之处大概皆依山川近铁炭”的记载，证明富有铁煤矿藏的三晋地区在汉代也已经将煤炭运用于冶铁业中了。宋代时，以无烟煤作燃料和还原剂的方炉治润炼铁法在三晋地区得到广泛运用，更促进了冶铁业的发展，故有“河东铁、炭最盛”（《宋史·食货志》）的说法。

随着采煤业的迅速发展，煤炭的利润也更为可观，宋王朝遂对煤炭实行官卖制度，在产煤地区设官，掌管煤炭开采和销售，向采煤窑户和卖煤商人课税。元、明、清政府都把煤炭课税视为国家财政收入的重要来源之一，山西地区则以煤炭蕴藏丰富、开采量大，而在其中占有重要地位。

抗日战争时期，日本侵略者疯狂掠夺山西的煤炭资源，其中大同煤矿的“万人坑”就是最好的见证。

新中国成立以来，党和国家对山西煤炭能源工业给予了高度重视，煤炭事业得到快速发展。1959年全省原煤总产量为4355万吨，比1949年的267万吨增长了163倍；1979年为1.0893亿吨，首次突破亿吨大关，1985年突破2亿吨大关，上世纪末实际生产能力已达4亿吨。近些年山西煤炭工业呈现出历史上的最兴盛时期，全省中小煤矿资源整合，关小上大，个数减少，规模扩大，各大煤矿企业的集团化、洁净化、集约化水平大为提高。按目前山西年生产煤炭能力，山西煤炭还可供开采100多年。

然而，值得深思的是，因煤矿开采引发的地质灾害频发，其中非常重要的因素就是因大量采空区而引发地面沉陷、山体滑坡等。而采空区正是由大量废弃巷道所构成的。

二、废弃巷道综合整治利用的有效途径

众所周知，在长期煤炭生产过程中必然会产生大量的废弃巷道。据了解，建国以来我国对于已经采掘完的废矿井及巷道，多数是采取回填的办法处理。尽管笔者没有在煤矿工作过，没有直接的经验，但可以想到，位于地下的巷道距离地面经常会达到数百米深（比如2010年王家岭矿难测绘人员精确测定的“生命之眼”，从地面到巷道顶部的直线距离达到200多米），而在地下延伸的长度通常要达到若干公里，可想而知，回填工作量非常巨大，假如回填的不够坚实或者没有全部回填，久而久之同样也存在地面沉陷的可能。值得考虑的是，新中国成立之前的煤矿开采是否回填，不得而知。更何况，在科学技术不够发达的过去，比如明清时期，废弃矿井能否回填，肯定是个未知数。

纵观山西省煤炭开采的历史可以看出，在山西的地下必然潜伏着一个非常庞大的废弃巷道网，这个地下废弃巷道网是如何分布的，数量是多少，现状如何，所有这些情况均不得而知，更谈不上综合治理、科学利用了。更为可忧的是，这些废弃巷道始终存在于地下，随时存在由此而引发地面沉陷的危险。许多矿难的起源都是源于再采巷道与废弃巷道打通，废弃巷道中的大量废气、废水突然涌出而至。对此，王家岭矿难就是典型例证，类似案例举不胜举。这对于山西省的环境治理以及转型跨越和安全发展无疑会造成巨大隐患。

山西省要实现转型跨越、再造一个新山西的宏伟目标，全面建成小康社会，就必须解决好废弃巷道的处理问题。解决这一问题的有效途径之一，就是对废弃巷道进行综合治理。对此，笔者提以下建议：

（一）利用现代技术尽快摸清底数

话虽这样说，但实施起来确实难度很大。主要困难在于，山西煤炭开采的历史实在太长，位于地下的巷道，不仅上下层次众多，而且平面纵横交错，情况非常复杂。如果不了解这些废弃巷道的底细，不采取积极措施对这些废弃巷道进行综合治理，那么，我们在地面上建设的高楼大厦，随时可能因地下地质条件的变化，因这些废弃巷道的存在而出现下沉、倾斜甚至倒塌，会给人民群众带来巨大生命和经济损失。但是，要想摸清底数并非易事，因为这项工作确实属于一个非常宏大的系统工程，需要政府牵头、各部门协调配合，更需要依托先进的航空航天遥感技术以及结合地质勘探技术，采用不同光谱探查和地质普查、测绘地理信息技术等多种技术。应当成立一个由山西省政府领导牵头，有关部门参加的领导协调机构，负责领导和协调此项工作的开展。同时，责成山西省国土资源主管部门、测绘地理信息主管部门组织全省相关行业的有生力量，用最好的技术、最短的时间，摸清全省境内地下巷道的情况，为省政府综合治理、开发利用地下废弃巷道提供决策依据。

摸清废弃巷道的底数，最大的好处就使各级政府能够了解山西的地下环境。只有了解了地下，才能更好地建设地上，才能真正实现转型跨越和再造一个新山西的战略目标。

当然，开展此项工作离不开经费支持。建议采取山西省政府统一领导协调，各级政府分级管理的办法予以解决。

（二）废弃巷道的综合治理与科学利用

在摸清底数的基础上，可以分门别类地采取措施加以治理或者综合利用。大致可以分为三种类型。

一是年代太久、损坏严重的巷道。这类巷道重点是指新中国诞生之前的，这类巷道情况最为复杂。首先是可查询的资料非常有限，利用传统的技术手段根本无法查找，因年代太久，自然损坏情况可能很严重，可利用价值不大；其次是抗日战争期间，日本侵略者对山西煤炭资源的掠夺性开采，为了战争的需要和利益驱使，日本侵略者既不可能考虑生态环境，也不考虑矿工的安危，更不可能考虑废弃巷道的治理与利用，完全是对资源的破坏性开采，巷道的安全支撑条件很差，几十年过去，自燃损坏情况应该是比较严重，也不可能为我们留下任何可供查找的资料，这个期间所产生的废弃巷道，调查起来困难很大，可利用价值也不太大。对于这两类废弃巷道，重点是摸清情况、科学治理，最大限度地避免其对地面造成的危害。

二是建国以来国营大型煤矿采煤过程中形成的废弃巷道。这类巷道调查起来相对容易一些，其中有一部分已经通过回填的方式进行了治理。对于没有治理的，可以采取积极措施加以利用。具体讲，就是对一些保存较为完好的巷道进行必要的加固之后，可以作为地下设施加以利用。比如我们在上世纪七十年代建造的大量防空洞，许多就作为菌类养殖基地加以利用，有的还可以作为战略物质储备基地。对于不可利用的，可以采取其他方法进行整治。

三是改革开放以来私营小煤矿采煤过程中形成的废弃巷道。这类巷道的情况也比较复杂，原因是这些私营小煤矿的业主在短期利益的驱动下多数存在私挖乱采、越界越层开采行为。这类问题的发生，不仅破坏了宝贵的煤炭资源，也加剧了地下废弃巷道的复杂性。值得注意的是，由于短期利益驱动，私营小煤矿的巷道往往比较浅，造成地面沉陷的可能性更大，因此应当成为综合治理的重点。有的加固之后可以利用的，作为地下设施加以利用。确实无法利用的，可以采取回填的办法进行整治。

地下矿井除了有效治理和上述用途外，还可以发挥地下深层优势，科学综合利用。具体办法：

一是利用废弃井中的煤层气进行发电。这项技术在我国尚无先例，但在德国，除了少数煤矿还在生产外，绝大多数煤矿均已关停，这些关停矿井出于环保和能源利用的考虑，继续在进行煤层气的抽采，其中包括已经关闭50多年的煤矿，仍然能够从中抽采瓦斯。2009年德国企业从废弃的矿井中总共抽采并利用了约2.75亿方纯瓦斯。

二是地下矿井水再利用。2013年8月湖南省娄底市已经开了先河。当地重旱区娄底市娄星区小碧乡镇南村村民利用山上废弃矿井的水源抗旱保苗，效果良好。而废弃矿井中存水量巨大，我们山西历来缺水，对此应当引起重视。如果能够将废弃矿井看作地下水库，将对山西经济建设特别是农业生产产生极大的效益，规模和作用不可小觑。

三是废弃矿井还可以开展科学研究，如地下深层重力实验、地下深层地壳形变监测、地震预报、地下水资源调查等，甚至可以开展地下煤层自燃综合利用研究，减少地下作业，增强安全性和提高煤炭资源利用效率。

总而言之，山西省要实施转型跨越安全发展，建设小康社会，一个非常重要的现实问题就是要解决好无数地下废弃巷道的问题。

当然，对于巷道的综合治理，笔者充其量也只是个门外汉，提出的办法与措施也不一定科学。但是，作为一个山西人，我们确实感到，新中国成立已经60多年，改革也30多年了，山西也要转型跨越了，盘踞在山西地下的大批废弃巷道也到了该全面治理的时候了。因为此项工作事关山西的转型跨越，事关山西循环经济的发展，事关资源节约和环境友好型社会建设，事关百姓民生。

【1】王赵宾.争议废弃井瓦斯发电［J］.能源，2013（12）.

【2】邓文辉，彭瑞玉.利用废弃矿井水源抗旱.中国广播网，2013（08）：15.

【3】山西省加快以能源为基础以电力为中心的能源产业的发展及其延伸与开发三年推进计划（2005-2007年）.

杜永刚（1957年——），男，汉族，山西襄垣人，专科，工程师，主要从事测绘地理信息宣传工作。

赵卫平（1958年——），男，汉族，山西寿阳人，本科，经济师，主要从事测绘地理信息管理工作。

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2095-7319（2014）02-0047-05