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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(xué)報(bào)》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(shè)的戰(zhàn)略構(gòu)想和科研論證。

     該論文系統(tǒng)調(diào)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(jí)市50千米內(nèi)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(shí)和估算方法，對(duì)煤礦采空區(qū)可利用地下空間進(jìn)行了估算。該論文還進(jìn)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(shè)計(jì)原則和四大設(shè)計(jì)理念，系統(tǒng)提出了煤礦地下空間利用的方向、技術(shù)及構(gòu)想。結(jié)合京西煤礦地下空間的可利用容量、關(guān)停順序和內(nèi)外部建設(shè)條件，提出了合理的開發(fā)利用規(guī)劃目標(biāo)，設(shè)計(jì)了京西煤礦地下空間開發(fā)利用的構(gòu)想。

     謝和平表示，深地空間開發(fā)利用可分為5個(gè)時(shí)代：被動(dòng)式地下空間利用、科學(xué)開發(fā)地下空間及地下生態(tài)城市、深地生態(tài)圈構(gòu)建、深地科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)代要開展深地不同深度原位科學(xué)實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建深部物理學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、巖石力學(xué)理論體系，為人類向地球深部進(jìn)軍奠定理論基礎(chǔ)。5.0時(shí)代需要發(fā)明盾構(gòu)式采、選、充、氣化、發(fā)電一體化技術(shù)與裝備，將固態(tài)資源直接轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)、氣態(tài)和電能。那時(shí)，地下巷道開采有無人機(jī)和機(jī)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(gòu)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(lǐng)的博士團(tuán)隊(duì)正在做探索預(yù)研。

     如今，我國已將深地開發(fā)列入國家重大科技專項(xiàng)，要全面提升深地工程科學(xué)和技術(shù)的水平和能力。“國際地下空間利用率大概是30%，而我們國家僅有17%。”謝和平表示，地下空間合理開發(fā)利用是現(xiàn)在要先進(jìn)行預(yù)研的國家重大戰(zhàn)略科研項(xiàng)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(yù)計(jì)將達(dá)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?zé)岚l(fā)展地下農(nóng)業(yè)。

     “現(xiàn)在剛剛進(jìn)入2.0時(shí)代，到5.0時(shí)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。”謝和平說。(中國煤炭網(wǎng))