世界地球日：廢棄礦山丟下不管了？“沒(méi)礦”的山也能變廢為寶！

今天是世界地球日，我們這個(gè)地球有著各種各樣的自然資源，其中，礦產(chǎn)資源關(guān)乎著我們每天的衣食住行。而我們不禁要問(wèn)，作為礦產(chǎn)資源“娘家”的礦山，在被開(kāi)采后就被丟下不管了嗎？其實(shí)，“沒(méi)礦”的山也能變廢為寶！

內(nèi)蒙古霍林郭勒市露天礦山（圖庫(kù)版權(quán)圖片，轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛）

01 什么是廢棄礦山？

礦山是由人工建設(shè)的在三維空間內(nèi)開(kāi)采礦產(chǎn)的場(chǎng)所。由于礦產(chǎn)資源的不可再生性，幾乎所有的礦山都有自己的“壽命”。一旦可采資源枯竭，礦山就面臨遺棄或關(guān)閉的命運(yùn)，成為廢棄礦山。

一般來(lái)說(shuō)，礦山的廢棄往往是由于資源的枯竭而廢棄的。但是近年來(lái)，好多礦山因?yàn)榄h(huán)境保護(hù)和生態(tài)紅線而被關(guān)閉，成為一種新的礦山廢棄形式，不同于因資源枯竭而導(dǎo)致廢棄的礦山，就本質(zhì)來(lái)說(shuō)，這種礦山更像是一種“休眠礦山”——因?yàn)檫@種礦山往往還有一定的資源可供開(kāi)采，待到將來(lái)生產(chǎn)工藝水平和環(huán)境保護(hù)技術(shù)提升后，即可再次轉(zhuǎn)為生產(chǎn)礦山。

礦山是由人工建設(shè)的在三維空間內(nèi)開(kāi)采礦產(chǎn)的場(chǎng)所。（圖庫(kù)版權(quán)圖片，轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛）

無(wú)論何種原因廢棄，一旦成為廢棄礦山，就意味著該座礦山不能再為人類(lèi)持續(xù)提供原有的礦產(chǎn)資源了，即“休眠礦山”或關(guān)閉礦山。但一些廢棄礦山的在廢棄后有的還有可能復(fù)生或復(fù)采。

02 廢棄礦山的危害

礦山在正常生產(chǎn)時(shí)，采掘活動(dòng)打破了山體或礦床原有的平衡狀態(tài)，隨著采掘和生產(chǎn)的推進(jìn)，礦體或山體中會(huì)釋放有害氣體，產(chǎn)生突水、沖擊地壓等多種地質(zhì)問(wèn)題，需要進(jìn)行人工通風(fēng)、排水和錨固干預(yù)，以保證采礦作業(yè)的安全。

而當(dāng)?shù)V山被廢棄后，原有的礦產(chǎn)生產(chǎn)行為被終止，原有的通風(fēng)、排水等活動(dòng)終止甚或相關(guān)系統(tǒng)被拆除，只在三維空間內(nèi)留下一個(gè)被采空的腔體或巷道，但由于這個(gè)腔體或巷道往往低于周邊非開(kāi)采區(qū)，因此時(shí)間一久會(huì)產(chǎn)生大量的采空區(qū)積水和積氣。

由于原含礦層位中含有大量的硫、磷等元素或酸性有機(jī)鹽，部分積水長(zhǎng)期淋溶形成酸性礦井水，積累后溢出地面或污染地下水，形成水污染。

部分廢棄礦山，如廢棄煤礦，在采空區(qū)產(chǎn)生大量煤層甲烷，積累后從煤礦地表的裂縫中溢出，造成甲烷泄露，污染大氣，遇到明火時(shí)甚至?xí)l(fā)生爆炸。

部分淺埋深地下開(kāi)采煤礦，在廢棄后產(chǎn)生大量采空區(qū)塌陷，形成地裂縫或地表沉陷等礦山地質(zhì)災(zāi)害，或者形成地下煤火。

露天礦山廢棄后，由于地表植被被破壞，地層長(zhǎng)期暴露于地表，遭受風(fēng)化剝蝕，造成泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害等。

03 廢棄礦山其實(shí)渾身是寶

礦山在廢棄后，往往會(huì)形成多種二次資源：

無(wú)形資源和有形資源

無(wú)形資源：指蘊(yùn)含其中的礦業(yè)文化，如礦業(yè)歷史、礦業(yè)精神等無(wú)形的資源。

有形資源：廢棄的巷道、鐵軌、建筑物、廣場(chǎng)、建筑用地等，以及蘊(yùn)藏礦山的地面和礦井底下三維空間。

按物質(zhì)的存在形態(tài)劃分

固體：尾礦、圍巖、殘余礦產(chǎn)等；

液體：礦井水、地下采空區(qū)積水、地面沉陷區(qū)積水等；

氣體：煤層氣（如甲烷、二氧化碳等）；

我國(guó)華北地區(qū)眾多石炭-二疊系煤礦下部蘊(yùn)藏大量的煤下鋁土礦資源，煤礦頂?shù)装搴蛫A矸中有豐富的鋰、鎵等“三稀”礦產(chǎn)資源，采空區(qū)中含有大量的煤層氣和礦井水等資源。

03 廢棄礦山的開(kāi)發(fā)利用

對(duì)于廢棄礦山來(lái)說(shuō)，最好的恢復(fù)往往不是棄之不理，而是在二次開(kāi)發(fā)利用中進(jìn)行自然生態(tài)恢復(fù)。例如：

在露天廢棄礦山開(kāi)展土地平整和復(fù)墾，形成新的農(nóng)田。

降雨量大的地區(qū)可以因地制宜建設(shè)成為人工湖或?yàn)I湖公園。如我國(guó)徐州地區(qū)的賈汪礦區(qū)潘安湖國(guó)家濕地公園，已成為國(guó)家4A級(jí)旅游景區(qū)。

潘安湖國(guó)家濕地公園一角（來(lái)源：新華社）

井工開(kāi)采的廢棄煤礦采煤沉陷區(qū)人工略加平整后，可以在上面建設(shè)光伏發(fā)電基地，如網(wǎng)上赫赫有名的大同云岡區(qū)國(guó)內(nèi)首批光伏“領(lǐng)跑者”示范基地。

大同市的光伏發(fā)電項(xiàng)目（來(lái)源：新華社）

毗鄰城市邊緣的廢棄礦山還可以改造為礦坑酒店或比賽場(chǎng)地。如位于北京市門(mén)頭溝區(qū)的王平礦區(qū)將以“煤業(yè)文化+酒店休閑”為主題，建設(shè)文旅度假酒店。遼寧阜新的新邱露天礦則在關(guān)閉后建設(shè)成了國(guó)際山地汽車(chē)國(guó)際賽道城，成為了賽車(chē)手們縱橫馳騁的新天地。

部分歷史悠久承載古代采礦歷史的遺跡可以建設(shè)成為遺址博物館。如湖北大冶的銅綠山古銅礦遺址博物館，采掘年代最早可追溯到4000年前，是我國(guó)目前發(fā)現(xiàn)采冶延續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、采冶規(guī)模最大、保存最完整的古代礦冶遺址。

銅綠山古銅礦遺址新館（來(lái)源：新華社）

密封情況良好的廢棄地下鹽穴礦井可以用來(lái)作為地下儲(chǔ)油、儲(chǔ)氣、儲(chǔ)二氧化碳庫(kù)。如在我國(guó)江蘇常州的金壇、鎮(zhèn)江的榮炳地區(qū)，截至2023年底已經(jīng)建成4座廢棄鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了地下120萬(wàn)立方米地下空間的再利用。

還可以利用廢棄礦山的巷道和采空區(qū)建設(shè)蓄能電站，如：

抽水蓄能電站：利用礦山地下開(kāi)采或者露天開(kāi)采形成的具有高度差的三維地下空間形成兩個(gè)不同高差的儲(chǔ)水庫(kù)，利用水體之間的高度差形成的天然重力勢(shì)能進(jìn)行發(fā)電。

壓縮空氣儲(chǔ)能：利用煤礦巷道或巖穴空間在電力發(fā)電波峰期將電能通過(guò)壓縮空氣轉(zhuǎn)化為空氣勢(shì)能，在用電高峰期釋放空氣轉(zhuǎn)化為電能，從而削峰填谷，補(bǔ)充電能。

作者：劉漢斌 山西省煤炭地質(zhì)局高級(jí)工程師

審核：劉欽節(jié) 安徽理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院教授

出品：科普中國(guó)

監(jiān)制：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、中科數(shù)創(chuàng)（北京）數(shù)字傳媒有限公司