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      近日，以中國工程院院士謝和平為代表的專家在《煤炭學報》發(fā)表了題為《煤礦地下空間容量估算及開發(fā)利用研究》的論文，提出“地下城”建設的戰(zhàn)略構想和科研論證。

     該論文系統(tǒng)調研分析了我國煤礦地下空間容量，首次繪制了全國生產(chǎn)煤礦井下可利用空間分布圖、距地級市50千米內煤礦可有效利用的地下空間分布圖、全國煤礦有序退出井巷可利用地下空間分布圖，并由此建立了煤礦地下空間的判識和估算方法，對煤礦采空區(qū)可利用地下空間進行了估算。該論文還進行了不同開發(fā)利用功能的圍巖適建性研究，提出了煤礦地下空間開發(fā)利用的六大設計原則和四大設計理念，系統(tǒng)提出了煤礦地下空間利用的方向、技術及構想。結合京西煤礦地下空間的可利用容量、關停順序和內外部建設條件，提出了合理的開發(fā)利用規(guī)劃目標，設計了京西煤礦地下空間開發(fā)利用的構想。

     謝和平表示，深地空間開發(fā)利用可分為5個時代：被動式地下空間利用、科學開發(fā)地下空間及地下生態(tài)城市、深地生態(tài)圈構建、深地科學實驗室和深地空間艙、深地固態(tài)資源液態(tài)化開采。其中，4.0時代要開展深地不同深度原位科學實驗，構建深部物理學、生物學、醫(yī)學、巖石力學理論體系，為人類向地球深部進軍奠定理論基礎。5.0時代需要發(fā)明盾構式采、選、充、氣化、發(fā)電一體化技術與裝備，將固態(tài)資源直接轉變?yōu)橐簯B(tài)、氣態(tài)和電能。那時，地下巷道開采有無人機和機器人巡邏、檢查和作業(yè)。利用煤粉爆炸、瓦斯爆炸產(chǎn)生的能量，在地下3000米深部原位發(fā)電，輸送到地面的將是電、氫氣、液化炭，而不是固體資源。并且，要構建深部原位生態(tài)綠色低碳的自循環(huán)開發(fā)利用體系。目前，其所帶領的博士團隊正在做探索預研。

     如今，我國已將深地開發(fā)列入國家重大科技專項，要全面提升深地工程科學和技術的水平和能力?！皣H地下空間利用率大概是30%，而我們國家僅有17%?！敝x和平表示，地下空間合理開發(fā)利用是現(xiàn)在要先進行預研的國家重大戰(zhàn)略科研項目。

     “以煤礦為例，我國現(xiàn)有煤礦地下空間約139億立方米，到2030年預計將達到241億立方米，長度約160萬千米，可繞赤道40圈。如此巨大的地下巷道空間該如何利用呢？”謝和平說，國外改造和利用廢氣礦井的用途和形式多樣，如利用地熱發(fā)展地下農業(yè)。

     “現(xiàn)在剛剛進入2.0時代，到5.0時代可能還得幾十年甚至上百年，但我們可以想象未來的趨勢和美好的前景?！敝x和平說。(中國煤炭網(wǎng))