Exclusive: Development and utilization of abandoned mine resources

Environmental stability guarantee of underground storage in closed/abandoned mines in China: Current situation, evaluation and transformation

  • HAO Xianjie ,
  • CHEN Zeyu ,
  • ZHANG Tong ,
  • WANG Zhenyu ,
  • REN Bo ,
  • WU Zhide ,
  • CHEN Kai ,
  • ZHAN Rongcheng ,
  • HUANG Ruilai
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  • 1. Beijing Key Laboratory of Associated Energy Precision Mining, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China;
    2. School of Energy and Mining Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China;
    3. State Key Laboratory of Mining Response and Disaster Prevention and Control in Deep Coal Mines, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China;
    4. State Key Laboratory of Deep Coal Mining & Environment Protection, Huainan Mining Industry (Group) Co., Ltd., Huainan 232000, China;
    5. Research Institute of Petroleum Exploration and Development, Beijing 100083, China;
    6. CNPC Key Laboratory of Oil and Gas Underground Storage, Langfang 065007, China

Received date: 2020-12-09

  Revised date: 2021-06-24

  Online published: 2021-08-11

Abstract

There are currently a large number of closed/abandoned mines in China, among which closed/abandoned mine underground space resources are the most stable and easy to develop resources, with low development costs, high returns, and easy realization. However, no one has yet conducted a comprehensive study on the underground storage space of closed/abandoned mines. Based on summarizing the research status of different types of storage (oil, gas, water, nuclear waste, seeds, etc.), this paper conducts an in-depth research on mine selection, sealing performance, storage space size, storage time and other aspects. Corresponding evaluation indicators and transformation technologies for underground space storage are proposed to formulate a theory and technology for ensuring the stability of underground space storage environment in closed/abandoned mines suitable for China's national conditions and natural geological conditions.

Cite this article

HAO Xianjie , CHEN Zeyu , ZHANG Tong , WANG Zhenyu , REN Bo , WU Zhide , CHEN Kai , ZHAN Rongcheng , HUANG Ruilai . Environmental stability guarantee of underground storage in closed/abandoned mines in China: Current situation, evaluation and transformation[J]. Science & Technology Review, 2021 , 39(13) : 29 -35 . DOI: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.13.003

References

[1] 谢友泉, 高辉, 苏志国, 等. 废弃矿井地热资源的开发利用[J]. 太阳能, 2020(10):13-18.
[2] 谢友泉, 高辉, 苏志国, 等. 废弃矿井资源的可再生能源开发利用[J]. 可再生能源, 2020, 38(3):423-426.
[3] 袁亮, 姜耀东, 王凯, 等. 我国关闭/废弃矿井资源精准开发利用的科学思考[J]. 煤炭学报, 2018, 43(1):14-20.
[4] 袁亮. 我国煤炭资源高效回收及节能战略研究[J]. 中国矿业大学学报(社会科学版), 2018, 20(1):3-12.
[5] 袁亮. 我国需开展废弃矿井资源开发利用战略研究[N]. 中国煤炭报, 2019-11-21(4).
[6] 戴家生, 夏明强, 潘磊, 等. 典型废弃矿井综合治理分析[J]. 煤炭技术, 2020, 39(6):97-99.
[7] 胡长勤, 刘坤鹏. 废弃煤矿瓦斯资源量预测模型的构建与应用[J]. 能源与环保, 2020, 42(9):1-6.
[8] 于志军, 孙杰, 刘天绩, 等. 废弃矿井瓦斯抽采利用技术初探——以呼鲁斯太矿区乌兰特矿为例[J]. 中国煤炭地质, 2017, 29(7):24-27.
[9] 孟召平, 师修昌, 刘珊珊, 等. 废弃煤矿采空区煤层气资源评价模型及应用[J]. 煤炭学报, 2016, 41(3):537-544.
[10] 吴金焱. 荷兰海尔伦市废弃煤矿矿井水地热能开发利用工程实践[J]. 中国煤炭, 2020, 46(1):94-98.
[11] 康宝伟, 王旭宏, 杨球玉, 等. 我国废弃矿井放射性废物处置选址原则研究[C]//土木工程新材料、新技术及其工程应用交流会. 北京:中冶建筑研究总院有限公司, 2019:5.
[12] 罗萍嘉, 田亚琦. 城区型废弃矿区地下空间开发策略研究[J]. 中国矿业, 2019, 28(3):52-57.
[13] 袁亮. 我国煤矿安全及废弃矿井资源开发利用战略研究总论[M]. 北京:科学出版社, 2020.
[14] 高延法, 张长福, 邢飞. 废弃矿井地下空间储气技术分析[C]//第三届全国岩土与工程学术大会论文集. 北京:中国地质学会, 2009:4.
[15] 三桶油高层领导齐发声:2020年国内石油业将这么干[EB/OL].[2021-03-31]. https://www.sohu.com/a/367994-948_188371.
[16] 武志德, 郑得文, 李东旭, 等. 我国利用废弃矿井建设地下储气库可行性研究及建议[J]. 煤炭经济研究, 2019, 39(5):15-19.
[17] 先智伟, 谢箴. 地下储气库的地质条件要求和选型[J]. 天然气与石油, 2004(2):5-7.
[18] 高延法, 张长福, 邢飞. 废弃矿井地下空间储气技术分析[C]//第三届全国岩土与工程学术大会论文集. 北京:中国岩石力学与工程学会, 2009:4.
[19] 顾大钊. 煤矿地下水库理论框架和技术体系[J]. 煤炭学报, 2015, 40(2):239-246.
[20] 彭杨. 地下水封储油研究综述[J]. 化工管理, 2019(35):220-221.
[21] 杨龙伟, 黄鹏飞. 地下水封储油洞库施工安全监测及稳定性分析[J]. 路基工程, 2020(5):217-221.
[22] 杜国敏, 耿晓梅, 徐宝华. 国外地下水封岩洞石油库的建设与发展[J]. 油气储运, 2006(4):5-6.
[23] 马克, 唐春安, 梁正召, 等. 基于微震监测的地下水封石油洞库施工期围岩稳定性分析[J]. 岩石力学与工程学报, 2016, 35(7):1353-1365.
[24] 陈洋. 谈核废料地质深埋法[J]. 四川水泥, 2017(6):122.
[25] 焦旭. 如何安全处理核废料[N]. 中国能源报, 2013-04-22(11).
[26] 李思凡, 王旭宏, 杨球玉, 等. 核废料的深埋和储存是如何做到保障安全的, 深埋储存后的核废料后续如何处理?[J]. 中国核电, 2019, 12(3):348-351.
[27] 李宝忠, 王虎儒, 吕晓东. 探讨建立救援装备国家战略物资储存库[J]. 城市与减灾, 2011(1):14-15.
[28] 甘肃省民政厅. 创新思路, 多措并举, 建设救灾物资储备体系[N]. 中国社会报, 2017-12-29(3).
[29] 胡永涛. 物流基地物资储存方式的选择研究[J]. 商, 2016(14):265.
[30] 郑华康, 胡超, 尚钦, 等. 大型地下厂房洞室群围岩开挖松弛效应与渗透性演化特征[J]. 天津大学学报(自然科学与工程技术版), 2017, 50(6):624-636.
[31] 付晓飞. 江汉盆地黄场盐穴地下储气库稳定性分析[J]. 山西大同大学学报(自然科学版), 2020, 36(4):73-75.
[32] 许建聪, 郭书太. 地下水封油库围岩地下水渗流量计算[J]. 岩土力学, 2010, 31(4):1295-1302.
[33] 张欣然, 韩磊, 马纯杰. GFRP锚杆用于地下水封储油洞库支护可行性分析[J]. 山西建筑, 2020, 46(14):93-94.
[34] 梁冰, 迟海波, 汪北方, 等. AHP理论下的煤矿地下水库储水结构稳定性评价[J]. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版), 2020, 39(3):195-200.
[35] 郝宪杰, 袁亮, 卢志国, 等. 考虑煤体非线性弹性力学行为的弹塑性本构模型[J]. 煤炭学报, 2017, 42(4):896-901.
[36] 王芝银, 李云鹏, 郭书太, 等. 大型地下储油洞粘弹性稳定性分析[J]. 岩土力学, 2005, 26(11):14-19.
[37] Lou J F, Gao F Q, Yang J H, et al. Characteristics of evolution of mining-induced stress field in the longwall panel:insights from physical modeling[J]. International Journal of Coal Science & Technology, 2021, doi:10.1007/s40789-020-00390-5.
[38] 沈铭龙, 刘保国, 郑金伙, 等. 大型地下水封储油洞库施工风险分析与控制[J]. 地下空间与工程学报, 2017, 13(4):1016-1023.
[39] 赵乐之, 刘保国, 赵峰. 考虑流固耦合的地下储油洞库稳定性研究[J]. 地下空间与工程学报, 2011, 7(1):155-162.
[40] 方刚. 煤矿工作面采空区构建地下储水空间安全性分析[J]. 矿业研究与开发, 2018, 38(11):97-103.
[41] 杜献杰, 冯国瑞, 戚庭野, 等. 结构充填"保水-储水" 采煤顶板稳定性分析[J]. 煤炭学报, 2019, 44(3):821-830.
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