矿山环境正效应开发利用理论模式与工程应用

摘要

矿山环境正效应开发利用是延伸我国矿业全产业链的战略要求。随着能源结构的优化调整,煤炭在我国一次能源消费占比逐渐降低,面临关闭或已关闭的矿山数量越来越多。为了应对多元化、低碳化、清洁化的能源发展趋势,运用地质学、生态学及系统论等基础理论,从系统科学的角度提出资源化开发利用矿山环境正效应的理念,剖析了矿山环境正效应的内涵,建立了矿山环境正效应开发利用研究的理论框架。根据矿山环境正效应的不同属性,提出了4类正效应开发利用目标,即资源正效应、能源正效应、科普文娱正效应、生态服务正效应;在此基础上,按照“对象-目标-技术-模式”的系统化思维,秉承“目标导向”思路,分析了实现目标的具体途径,梳理了正效应模式在工程应用中所需的常见技术方法,构建了矿山环境正效应开发利用理论模式。以“生态立体农牧业”模式为例,通过内蒙古西部典型生产矿山的正效应开发利用模式实践研究,分析了矿山中赋存的正效应资源与模式技术的可行性,经案例工程实践验证了正效应开发利用理论模式的适宜性。最后,探讨了矿山环境正效应开发利用中面临的挑战和机遇。在能源格局演变和碳中和背景下,分析了矿山环境正效应开发利用与我国资源安全保障战略、资源型城市转型、矿山环境市场化之间的关系和意义。针对如何科学、高效地修复治理和开发利用矿山环境正、负效应并实现矿山的转型升级,提出在矿山环境研究3.0阶段重视推进矿山环境开发式修复治理、以流域为单元开展系统化修复治理,推动矿山环境正效应开发利用示范与工程落地以及数字化、智能化研究,实现我国矿山环境修复治理与开发利用的“双赢”目标。