《做得好——德国应对后采矿的挑战》(Done for good,challenges of Post-Mining)一书是由德国后采矿研究院(The Research Institute of Post-Mining)、波鸿工程应用技术大学(TH Georg Agricola University, Bochum, Germany)的Jürgen Kretschmann 教授、Christian Melchers 教授等人用英文撰写的。这本书从宏观上将采矿工程分为勘探阶段、采矿生产阶段和后采矿阶段(post-mining)。其中,勘探阶段主要进行矿床勘探、技术经济评估与开采决策等,时间相对较短;采矿生产阶段则进行实际采矿作业与生产,这个阶段一般会延续较长时间,与矿产资源储量、矿产资源价格以及开采效益等因素有关;后采矿阶段是对采矿遗留的土地、矿井、工业设施、建构筑物和环境等进行风险评估、整治与再利用,这个阶段会延续很长时间,对矿区居民的生产、经济和生活影响也最为深远。
▲ 采矿周期
采矿生产阶段结束后遗留下了大量治理难题与灾害风险,如环境破坏、采矿废弃物占用大量土地、地表沉陷、矿井水上升、采矿设施与建筑物破坏等,这些都是后采矿阶段必须面对的挑战,但同时也必须看到这些挑战与风险中蕴藏着大量的经济与发展机遇。
早在2007 年,德国政府就决定在2018 年停止对煤炭开采行业的国家补贴和财政支持。这一方面要求制订一个最终的采矿退出方案,另一方面,也要求将后采矿的发展作为一个重要研究方向。作为几个世纪煤矿开采的遗留物,德国社会不得不将后采矿视为永久性的任务,但这些任务本身并不是负担。我们可以把关闭矿区视为一个机会,以面向未来的方式改变其工业和城市结构。这就是为什么我们要强调:以前的矿区应成为重要的区域和以前的矿城应继续繁荣。这是后采矿时代应当做的事情,也是非常重要的事情。从这个意义上讲,后采矿可以分为三个维度。
环境维度:采矿影响的可持续管理;
经济维度:管理采矿损害的成本应尽可能低;
社会维度:保障矿区人民的良好生活水平。
▲ 后采矿管理的关键要素
后采矿将深刻影响着人们对全球矿业的接受度,如果我们不能抓住后采矿提供的机会,就无法实现真正可持续的长期采矿。可持续性是针对采矿生命周期的整体观点,包括从废弃矿场寻找机会,以确保对后代产生积极影响。后采矿孕育着巨大的发展机遇,我们才刚刚看到这种机遇,而看到的也仅仅是机遇的开始!
Jürgen Kretschmann 教授
波鸿工程应用技术大学校长
本书详细介绍了德国是如何应对后采矿阶段的挑战,如对矿区土地和关闭矿井进行风险管理和再利用、设立后采矿研究院、开设“岩土工程与后采矿”硕士专业等。分3 篇介绍德国在利用采矿后留下的资源和应对后采矿风险方面的工程实践与构想。
第1 篇主要介绍后采矿时代的人才培养,波鸿工程应用技术大学为抓住后采矿阶段的机遇,成立了后采矿研究院,并开设了“岩土工程与后采矿”硕士专业,应对后采矿时代面临的挑战与机遇。
第2 篇介绍后采矿时代的科研领域,主要涉及德国硬煤开采遗留的问题、矿区地层结构与特征、矿井水管理、地表移动规律和工程实例等。
第3 篇介绍德国在后采矿时代的国际合作领域、建立的国际合作网络、具有国际共性的后采矿问题以及与中国合作的救援钻机等。
自1991 年以来的30 年里,我亲自参与到了后采矿的治理与建设之中。如今,在我看来,后采矿时代的研究和转型过程比以往任何时候都显得更加重要。
在德国,我们提出了建设卓越后采矿的概念,后采矿的卓越需要高强度的动力与激励,更需要高水平的治理能力和科技技能。因此,位于德国波鸿(Bochum) 的波鸿工程应用技术大学(TH Georg Agricola University)开设了“岩土工程与后采矿”的硕士专业,并成立了后采矿研究院。波鸿位于德国最大的后采矿地区的中部,在后采矿这个学术领域中,我们获得了很多实践经验与知识,并制定了许多针对后采矿治理问题的创新解决方案。此外,我们致力于在世界各地分享德国后采矿的研究成果,以支持全球矿业的可持续发展。
▲ 后采矿的卓越
这本论文选集集合了有关后采矿时期的现代化监测方法、技术以及创新可持续发展概念相关的文章。本书的特色是关注后采矿治理与建设的现场实际问题,最主要的,它是为采矿业的需求而设计的、并始终关注技术发展、环境保护与社会经济方面的问题。我很荣幸,也很高兴这本书能给读者提供一些在中国如何应对后采矿挑战的建议。
祝(你)平安
Jürgen Kretschmann 教授
波鸿工程应用技术大学校长
德国于2018 年取消了对硬煤开采的财政补贴,加速了德国硬煤开采矿井的关闭(2018 年底关闭了最后一处硬煤开采矿井,标志着德国250 多年的硬煤开采历史正式结束),2019 年德国只有4 处露天煤矿在生产。我国煤炭行业也面临类似的矿井关闭问题,随着煤矿生产集约化,生产矿井数量已经从2000 年的3 万余处大幅度减少到目前的3000 处左右。从我国能源结构发展的大趋势以及煤炭开发的宏观战略来看,已经关闭和即将关闭的大量矿井或者矿区,重新恢复开采的可能性不大,必将经历与德国类似的后采矿时代,希望本书对我国应对后采矿时代的挑战和机遇有所启迪和帮助。当然,我国在关闭矿井或矿区的再利用方面已经开始了卓有成效的工作,本书出版也是中国工程院重点咨询项目“我国煤矿安全及废弃矿井资源开发利用战略研究(二期)”的内容之一,得到了项目负责人袁亮院士的大力支持,深表谢意。
▲ 后采矿时代的能力和责任
最后,感谢德国采矿博物馆(Deutschen Bergbau-Museums Bochum)与作者授权我们译成中文并在中国出版,Jürgen Kretschmann 教授特意为中文版撰写了前言。本书是2016 年出版的,部分章节撰写的时间可能更早,书中的时态描述是基于作者写作时间,在此特作说明。
2020 年5 月10 日
本文摘编自《做得好:德国应对后采矿的挑战》[(德)尤尔根·克雷奇曼(Jürgen Kretschmann),(德)克里斯蒂安·梅尔彻斯(Christian Melchers)著;王家臣,李杨译. 北京:科学出版社,2020.9]一书“译者序”“中文版作者前言”“前言”,有删减,标题为编者所加。
ISBN 978-7-03-066024-4
本书分后采矿时代的人才培养、科研领域和国际合作三部分介绍德国在利用后采矿留下的资源以及应对后采矿风险方面的工程实践和构想。内容包括后采矿时代人才培养的知识结构、波鸿工程应用技术大学成立了后采矿研究院、开设了“岩土工程与后采矿”硕士专业及培养机制、后采矿时代面临的挑战与机遇;后采矿时代的德国硬煤开采遗留的问题、矿区地层结构与特征、矿井水管理、地表移动规律和工程实例等;后采矿问题的国际合作、欧洲煤矿关闭的经验以及与中国合作的救援钻机等。
本书可作为矿业工程、安全工程、土木工程、工程地质、环境工程等学科的高年级本科生、研究生的教学参考书,也可供从事矿山开采及可持续发展的教育、科研、管理及工程实践的人员参考。
(本文编辑:刘四旦)
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