郭亞超， 王 鵬， 董霽紅

(1.中國礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，江蘇徐州 221116； 2.西安科技大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，西安 710077；3.陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司，西安 710077； 4.中國礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測繪學(xué)院，江蘇徐州 221116)

0 引言

關(guān)閉礦井是指礦山企業(yè)由于服務(wù)年限期滿、資源枯竭等原因停止開采活動。隨著我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)去產(chǎn)能、去庫存政策的提出[1-2]，關(guān)閉礦井?dāng)?shù)量逐年增加。據(jù)統(tǒng)計，從2014 年1月至2016 年12月全國關(guān)閉礦井達(dá)2 858處，合計產(chǎn)能35 686萬t/a[3]。在經(jīng)歷了數(shù)十年的開發(fā)，這些礦井形成了巨大的井上下空間。礦井關(guān)閉后，這些空間若不加以轉(zhuǎn)型利用，將造成空間資源的廢棄，同時造成殘留煤炭資源的浪費，加之環(huán)境污染，將成為重大的潛在地質(zhì)隱患[4-5]。

西方采礦業(yè)較發(fā)達(dá)國家的學(xué)者在20 世紀(jì)中葉就對關(guān)閉礦井轉(zhuǎn)型升級進(jìn)行了研究，并取得了一些成功案例[5]。近年來，我國許多關(guān)閉礦井建立了國家礦山公園，如棗莊中興國家礦山公園、大同晉華宮井下探秘區(qū)[3]、唐山開灤國家地質(zhì)公園[6]等，但在煤礦空間利用方面整體還處于起步階段。我國學(xué)者在研究國內(nèi)外關(guān)閉礦井利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了關(guān)閉礦井轉(zhuǎn)型升級構(gòu)想體系，闡述了關(guān)閉礦井資源轉(zhuǎn)型利用的新方向[7-12]。這些成果為關(guān)閉礦山轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了思路借鑒，但對關(guān)閉礦井殘留煤炭資源、地上/下空間資源等詳細(xì)估算方面還需深入研究[13-18]。本文以陜西朱家河中型礦井為例，定量評估地上/下殘留煤炭資源以及空間資源，探討關(guān)閉礦井地上/下資源轉(zhuǎn)型發(fā)展新路徑，為關(guān)閉礦井實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級與資源利用提供基礎(chǔ)。

1 關(guān)閉礦井地上/下資源特征與類型

關(guān)閉礦井地上/下資源種類眾多，分析地上/下資源特征與類型，將各種資源進(jìn)行歸類，是實現(xiàn)地下資源整體規(guī)劃，地上資源統(tǒng)籌發(fā)展，礦區(qū)一體化開發(fā)的基礎(chǔ)。

1.1 關(guān)閉礦井地上/下資源特征

1)地/上下空間巨大，可利用價值高。2014年至2018年下半年，我國關(guān)閉礦井達(dá)7 516座[3]，地表生產(chǎn)區(qū)、生活區(qū)、辦公區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)以及井下巷道、車場等空間資源較大。

2)設(shè)備處置不當(dāng)，損耗嚴(yán)重。全國多數(shù)關(guān)閉煤礦資產(chǎn)設(shè)備處置不當(dāng)，堆積成片，同時有些地面設(shè)備，如主副井井架、主井絞車等未及時有效處理，損耗嚴(yán)重。

3)環(huán)境問題突出。隨著煤炭資源的開采礦區(qū)出現(xiàn)地表塌陷、開裂等嚴(yán)重問題。同時排出的礦井水含有毒有害物質(zhì)，造成地表水、土壤的污染。大量的煤礦關(guān)閉后，沒有進(jìn)行土地復(fù)墾和環(huán)境治理，矸石山、排土場等打破了綠水青山的格局。

4)煤炭殘留較多，資源浪費問題突出。據(jù)相關(guān)研究，到2030年我國關(guān)閉達(dá)15 000處[4]。由于開采條件限制，全國礦井回采率較低，關(guān)閉礦井仍然賦存大量煤炭資源。

1.2 關(guān)閉礦井地上/下資源類型

關(guān)閉礦井資源種類眾多，主要包括空間資源、井上下設(shè)備、土地資源、殘留煤炭資源、水資源等等(表1)。隨著關(guān)閉礦井的大幅度增加，我國迫切需要解決關(guān)閉礦井資源的轉(zhuǎn)型利用問題[7]。

表1 關(guān)閉礦井地上/下資源類型

1.3 研究區(qū)概況

陜西煤業(yè)化工集團蒲白礦務(wù)局朱家河礦井設(shè)計生產(chǎn)能力90萬t/a，服務(wù)年限62a，礦井自上而下分別為3 煤、5-1煤、5-2煤、6-1煤、10煤。其中 5-2煤為中厚煤層，其余煤層均為薄煤層，煤層傾角不大于10°。礦井劃分兩個水平開采。第一水平標(biāo)高 +600 m，主要運輸大巷和回風(fēng)大巷相互平行布置，兩巷間距30 m。第二水平標(biāo)高+520 m，用集中下山開采第二水平。由于國家去產(chǎn)能政策的要求，2016年8月15日停止原煤生產(chǎn)開始回撤，礦井關(guān)閉前，二水平工作還未進(jìn)行，于2016年11月30日徹底關(guān)閉。礦井關(guān)閉后，井上/下資源種類眾多，礦井采區(qū)布置情況如圖1所示。

圖1 朱家河礦井布置情況Figure 1 Zhujiahe mine layout plan

朱家河礦井地處渭北礦區(qū)山區(qū)地帶，有著我國煤礦典型特征。朱家河礦井生產(chǎn)中各種設(shè)備設(shè)施種類齊全，同時地面辦公區(qū)、生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)等地表建筑分區(qū)明顯，礦井關(guān)閉后井上下空間、設(shè)備等維護較好，以朱家河中型礦井為例，進(jìn)行井上下資源評估，對于預(yù)估全國關(guān)閉礦井容積，探討轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑具有典型代表性。

2 井下可用空間資源估算

礦井關(guān)閉后各類資源轉(zhuǎn)型利用率較低，特別是井下空間資源的開發(fā)利用不充分，對關(guān)閉礦井地下資源進(jìn)行高效準(zhǔn)確評估，可為地下空間資源整體規(guī)劃提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.1 不同類型井下可用空間估算

2.1.1 實測估算

礦井生產(chǎn)系統(tǒng)包括開拓巷道、準(zhǔn)備巷道、回采巷道，巷道斷面主要有半圓拱形巷道、圓弧拱形巷道、梯形巷道。在地下空間實測估算時， 不同類型巷道總可利用空間可根據(jù)下式計算：

(1)

式中：V為估算巷道可利用空間，m3；S為估算巷道凈斷面積，m2；L為估算巷道長度，m。

2.1.2 探地雷達(dá)探測估算

隨著探地雷達(dá)技術(shù)的不斷成熟，由于其在地下空間評估方面有著“快、精、準(zhǔn)”的特點而被廣泛應(yīng)用。對于井下空間探測，可根據(jù)待測礦井地下巷道布置平面圖，布置正交網(wǎng)格測線，由于雷達(dá)波穿透的介質(zhì)不同，雷達(dá)濾波器接收到的數(shù)據(jù)就會有差異。在數(shù)據(jù)解譯和分析時根據(jù)電磁波變化判斷巷道邊界，測算出地下空間的尺寸[19-20]。

2.2 井筒可用空間估算

朱家河礦井采用斜井開拓方式，主、副斜井?dāng)嗝婢鶠榘雸A拱形巷道。

礦井主斜井凈寬4.0 m，凈高3.2 m，凈斷面積11.1 m2，斜長 820 m。副斜井凈寬4.4 m，凈高3.25 m，凈斷面積12.2 m2，斜長 561 m。由公式(1)可知朱家河礦井井筒可利用空間約為1.6×104m3。

2.3 井底車場及硐室可用空間估算

由于礦井生產(chǎn)的需要，在礦井主要提升井筒和井下主要運輸巷道采用井底車場連接，同時還包括為井下生產(chǎn)服務(wù)的各類硐室。根據(jù)式(1)對井底車場及硐室有效空間進(jìn)行估算結(jié)果見表2。

由表2 可知，礦井井底車場及主要硐室可利用巷道長度1 609 m左右，井底車場及主要硐室可利用空間大約為2.1×104m3，具有廣闊的利用前景。

表2 井底車場及主要硐室可利用空間估算

2.4 大巷可用空間估算

根據(jù)大巷通風(fēng)、運輸、安全以及維護費用要求，一水平主要運輸大巷和回風(fēng)大巷斷面凈面積12.3 m2，掘進(jìn)斷面14.2 m2，巷道長度為3 298 m，根據(jù)公式(1)可知，一水平主要運輸大巷和回風(fēng)大巷可利用空間約為8.1×104m3。

朱家河礦井井下可用空間主要包括主副斜井井筒、井底車場及中央水泵房及通道、材料庫等硐室以及一水平主要運輸大巷和回風(fēng)大巷，采用實測估算法得到井下總可利用空間約為1.18×105m3。

根據(jù)礦井布置圖，布置正交網(wǎng)格測線，采用探地雷達(dá)，通過分析雷達(dá)濾波器數(shù)據(jù)，估算得到朱家河地下井筒、車場及硐室、大巷可用空間為1.25×105m3，與實測估算結(jié)果相差6.3%，這可能是由于采用探地雷達(dá)估算時，雷達(dá)信號傳輸?shù)接刹蓜右鸬南锏绹鷰r各種裂隙，甚至采空區(qū)裂隙中，使得測算結(jié)果偏大。但對于地下空間估算，采用探地雷達(dá)仍具有一定的可行性。

3 殘留煤炭資源定量評估

3.1 井下殘留煤炭資源量估算

根據(jù)《關(guān)于保安煤柱設(shè)計時采用移動角的規(guī)定》，黃土層α，基巖上山β，下山γ，如圖2所示，根據(jù)垂直剖面法計算保安煤柱。計算殘留煤炭資源量，具體可根據(jù)公式：

圖2 安全煤柱留設(shè)示意圖Figure 2 Schematic diagram of safety pillar setting

(2)

式中：V為估算煤柱資源量，t；D為估算煤柱寬度，m；L為估算煤柱長度，m；H為煤層厚度，m；η為煤的容重，t3·m-3。

3.2 工作面殘留資源量估算

考慮到井下工作面開采方式的不同，根據(jù)礦井地質(zhì)條件以及《礦井工業(yè)設(shè)計規(guī)范》，工作面之間留設(shè)不同寬度的安全煤柱， 巖層移動角按黃土層52°，基巖上山70°，下山68°，煤層按水平煤層計算，朱家河井田四個采區(qū)共42個工作面進(jìn)行了開采作業(yè)，主要采用炮采及綜采方式，主采煤層厚度為2.6m，工作面間留設(shè)20～40m保護煤柱，煤的容重為1.40 t/m3，根據(jù)式(2)，工作面煤柱殘留煤炭資源約144萬t(表3)。

表3 工作面殘留資源量估算

3.3 井田內(nèi)其余殘留煤炭資源量估算

白水河、鐵路以及林皋水庫位于礦區(qū)中央，為了礦井安全生產(chǎn)白水河與鐵路以河流最高洪水位線并留有15 m保護煤柱為界，林皋水庫留設(shè)覆水區(qū)外加15 m保護帶。工業(yè)廣場及風(fēng)井廣場按二級保護，設(shè)有選煤廠，工業(yè)廣場占地面積12.2 hm2，護圍帶寬10 m；村莊按三級保護，護圍帶寬5 m，井田范圍內(nèi)較大范圍的村莊有安家大隊、洼里村、姚家村、圣山廟、王莊新村，如圖1所示。同時井田內(nèi)含有較大斷層，斷層煤柱根據(jù)斷層斷距大小留設(shè)，斷距比較大的兩側(cè)各留50 m煤柱。

在井田邊界留設(shè)20m寬度保護煤柱。同時井田范圍內(nèi)林皋井，安家井和高陽井位于井田中部首采區(qū)和接續(xù)采區(qū)，對于對礦井正常開采影響較大。

由表4 可知，井田內(nèi)鐵路及河流、水庫、斷層、井田邊界、大巷及風(fēng)井、小窯采空區(qū)、工業(yè)廣場以及村莊下壓煤總資源量達(dá)5 405.33萬t。

表4 井田內(nèi)其余煤炭資源估算

朱家河礦井遺留煤炭資源主要包括井田內(nèi)鐵路及河流、水庫、工業(yè)廣場以及村莊保護煤柱，工作面保護煤柱，總殘留資源量達(dá)5 600萬t。

4 礦井工業(yè)廣場建筑空間估算

礦井工業(yè)廣場作為礦井生產(chǎn)必不可少的部分，主要由辦公區(qū)、生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)以及輔助生產(chǎn)區(qū)組成，占用大量的土地資源和空間資源，對工業(yè)廣場建筑空間進(jìn)行估算，對實現(xiàn)關(guān)閉礦井轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重要意義。

4.1 工業(yè)廣場建筑空間估算方法

4.1.1 實測估算

通過現(xiàn)場測量方式，得到工業(yè)廣場建筑尺寸，對于工業(yè)廣場建筑占地面積以可用空間容積主要采用：

(3)

(4)

式中：V為估算建筑可用空間，m3；D為估算建筑物寬度，m2；L為估算建筑物長度，m；H為建筑物高度，m；S為建筑物占地面積，m2。

4.1.2 低空數(shù)據(jù)快速估算

隨著低空無人機技術(shù)的發(fā)展[20]，采用低空無人機快速獲取礦區(qū)建筑的正射影像，結(jié)合數(shù)字化測圖方法，實現(xiàn)礦區(qū)工業(yè)廣場建筑的快速測量，不僅可以達(dá)到測量的精度要求，而且具有省時省力、效率高的優(yōu)點，同時借助 sketchup等軟件進(jìn)行三維建模，使得礦區(qū)建筑容積估算更加客觀、立體化。

采用無人機對于礦區(qū)建筑空間容積進(jìn)行估算流程為：通過無人機對礦區(qū)進(jìn)行航拍，再通過影像鑲嵌將單張正射影像拼接成一張無縫的影像，按一定比例構(gòu)建礦區(qū)建筑三維模型，最后根據(jù)建筑控制點測量建筑空間容積大小。

4.2 朱家河礦井工業(yè)廣場建筑空間估算

4.2.1 實測估算

朱家河礦井工業(yè)廣場地面建筑設(shè)施保存都比較完整，辦公區(qū)建筑主要包括行政辦公樓、車庫、辦公化驗室等；生活區(qū)包括公寓樓、職工餐廳、活動中心、健身房等主要建筑；生產(chǎn)區(qū)包括主變室、機修廠、轉(zhuǎn)運站、篩選車間等以及輔助生產(chǎn)的圓形儲煤場、水處理沉淀池、污水處理間等建筑，通過現(xiàn)場實測統(tǒng)計方式對工業(yè)廣場辦公區(qū)、生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)建筑設(shè)施進(jìn)行測量，根據(jù)式(3)及(4)對建筑物占地面積及空間容積作出估算，其中辦公區(qū)建筑占地面積2 375.7m2，空間容積2.2×104m3；生活區(qū)建筑占地面積5 074.8m2，空間容積3.4×104m3，生產(chǎn)區(qū)建筑占地面積5 696.2m2，空間容積3.8×104m3；輔助生產(chǎn)區(qū)建筑占地面積9 951.6m2，空間容積1.0×104m3，整個工業(yè)廣場建筑空間容積達(dá)1.04×105m3。工業(yè)廣場建筑空間容積占比依次為生產(chǎn)區(qū)37%，生活區(qū)33%，辦公區(qū)21%，輔助生產(chǎn)區(qū)為9%。

4.2.2 低空數(shù)據(jù)快速估算

根據(jù)礦區(qū)建筑分布特征，對工業(yè)廣場范圍進(jìn)行實地踏勘，詳細(xì)分析礦區(qū)工業(yè)廣場資料，嚴(yán)格按照建筑設(shè)計規(guī)范的要求嚴(yán)格設(shè)計飛行路線。對朱家河礦區(qū)工業(yè)廣場進(jìn)行采樣航拍時，設(shè)置航向重疊率為75%，旁向重疊為65%，然后使用網(wǎng)絡(luò)RTK模式測量獲取航拍范圍。根據(jù)航拍影像中建筑物位置，借助數(shù)字化測圖方法測量其相對坐標(biāo)，進(jìn)行展點、繪圖，得到工業(yè)廣場建筑的精確尺寸。按照《建筑設(shè)計規(guī)范》，工業(yè)廣場建筑按3m高度估算，經(jīng)無人機航拍數(shù)據(jù)測量，辦公區(qū)建筑空間容積2.0×104m3；生活區(qū)建筑空間容積3.6×104m3，生產(chǎn)區(qū)建筑空間容積3.88×104m3；輔助生產(chǎn)區(qū)建筑空間容積1.2×104m3，整個工業(yè)廣場建筑空間容積達(dá)1.06×105m3，與實測估算結(jié)果相差2%。可見采用無人機低空數(shù)據(jù)隊礦區(qū)建筑進(jìn)行快速評估具有較高的準(zhǔn)確性。同時利用sketchup軟件對礦區(qū)建筑物進(jìn)行三維建模，使得礦區(qū)建筑容積估算更加客觀、立體化。

以朱家河礦井地面建筑空間為標(biāo)準(zhǔn)，若大型礦井、小型礦井工業(yè)廣場建筑空間容積與中型礦井工業(yè)廣場建筑空間容積間比例系數(shù)按1.2和0.5計算，從2014年初至2016年底，全國關(guān)閉礦井2858處，其中小型關(guān)閉礦井2 684處，占全國關(guān)閉礦井規(guī)模總量的55.25%，地面建筑空間容積約為1.4×108m3，中型關(guān)閉礦井126處，占全國關(guān)閉礦井規(guī)?？偭康?0.41%，地面建筑空間容積約為1.3×107m3，大型關(guān)閉礦井48處，占全國關(guān)閉礦井規(guī)?？偭康?4.34%，地面建筑空間容積約為0.6×107m3。全國關(guān)閉礦井地面建筑總空間容積達(dá)1.59×108m3。按此比例，2018年底，全國關(guān)閉礦井7 516座，地面建筑空間容積達(dá)4.13×108m3;2030年將達(dá)15 000處，地面建筑空間容積達(dá)8.3×108m3。

5 陜西朱家河中型關(guān)閉礦井轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑探討與分析

國外對于關(guān)閉礦井資源開發(fā)利用研究起步較早，近年國內(nèi)對關(guān)閉礦井空間的開發(fā)路徑也進(jìn)行了分析探討，但目前在此方面仍需深入研究，在國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，探討關(guān)閉礦井資源轉(zhuǎn)型發(fā)展新路徑，對于關(guān)閉礦井轉(zhuǎn)型升級具有重要意義。

5.1 國內(nèi)外關(guān)閉礦井轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑探討

德國、英國、芬蘭、比利時等國外采礦業(yè)發(fā)達(dá)國家主要對煤礦、金屬礦、非金屬礦、鹽礦等關(guān)閉礦井資源進(jìn)行了綜合利用，主要利用方式為構(gòu)建工業(yè)旅游景區(qū)，建立地下存儲基地，地下氣化及儲氣，地下水庫、打造礦區(qū)養(yǎng)殖場、地下實驗室、地下醫(yī)療站等[21-22]。

近年來，我國關(guān)閉礦井地上下空間資源也得到應(yīng)用，主要用于礦山公園和礦山博物館、地下儲油、儲氣庫、地下醫(yī)院、地下實驗室、地下水庫、地下抽水蓄能發(fā)電站、壓縮空氣蓄能發(fā)電站、地下小型核電站、地下車庫，礦區(qū)新農(nóng)業(yè)、存儲廢物、存儲環(huán)境有特殊要求的物品等方面[23-33]。

5.2 陜西朱家河關(guān)閉礦井轉(zhuǎn)型發(fā)展路徑分析

5.2.1 井下天然氣存儲空間站

天然氣作為重要的消費能源，國外一些國家開發(fā)地下存儲技術(shù)，但目前僅在美國、比利時、德國成功的將關(guān)閉煤礦作為地下儲氣庫[23-24]。朱家河礦井位于我國“西氣東輸”線路的咽喉地帶，井下可利用空間約為1.18×105m3，基于其地理位置，開發(fā)井下儲氣庫，形成西氣東輸陜西地區(qū)中轉(zhuǎn)站，對于西安大都市及周邊地區(qū)發(fā)展具有重要意義。

5.2.2 井下水庫以及污水處理站

打造井下水庫以及污水處理站不但能夠充分利用礦井水以及周邊地區(qū)污水[25-27]，防止礦井水以及污水外排造成的礦區(qū)土壤、河流等污染，而且能基于井下水庫建立區(qū)域水資源優(yōu)化配置調(diào)控平臺，實現(xiàn)區(qū)域尺度水平衡。朱家河礦井地處渭北旱塬，構(gòu)建井下水庫以及污水處理站可為周圍礦井及周邊地區(qū)提供廢水及礦井水處理-存儲-調(diào)度平臺，為渭北旱塬反季節(jié)供水，緩解區(qū)域旱情。

5.2.3 礦區(qū)新農(nóng)業(yè)

礦區(qū)工業(yè)廣場空間為發(fā)展礦區(qū)新農(nóng)業(yè)提供了清凈，優(yōu)雅的辦公場所，工業(yè)廣場建筑空間容積1.04×105m3，可以充分利用井上空間進(jìn)行農(nóng)業(yè)新品種的研發(fā)。井下空間具有適合植物生長的溫度和濕度條件，礦井關(guān)閉后，利用井下巷道構(gòu)建井下農(nóng)場，并人為提供植物生長需要的陽光、土壤等，實現(xiàn)井下植物反季節(jié)種植。此外，關(guān)閉礦井空間可作為厭光動植物、微生物的養(yǎng)殖或者培養(yǎng)空間，實現(xiàn)高產(chǎn)高效、優(yōu)質(zhì)和環(huán)保健康的農(nóng)業(yè)發(fā)展新模式[28]。開發(fā)朱家河礦區(qū)新農(nóng)業(yè)，不僅可實現(xiàn)區(qū)域蔬菜、水果等反季節(jié)種植，又打造了西部地區(qū)魚、水生動物等井下養(yǎng)殖基地，帶動了區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。

5.2.4 地下空間療養(yǎng)院

礦井地下空間環(huán)境能夠為季節(jié)性疾病，如氣管炎、季節(jié)性過敏、支氣管炎提供恢復(fù)和治療場所[29-32]。礦井經(jīng)過多年的開發(fā)，帶動了周圍經(jīng)濟的快速發(fā)展，一般礦區(qū)人口較多，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計朱家河礦井周邊人口較多，開發(fā)礦區(qū)療養(yǎng)院，不但能夠為礦區(qū)患者提供舒適而熟悉的療養(yǎng)環(huán)境，使礦區(qū)資源得到充分利用，而且為礦區(qū)居民在此提供工作崗位，解決人員失業(yè)問題，將產(chǎn)生良好的社會經(jīng)濟效益。

5.2.5 殘留煤炭資源流態(tài)化開采

朱家河礦井總殘留煤炭資源達(dá)5 600萬t。構(gòu)建煤炭井下原位采、選、充、電、氣、熱、輸運一體化流態(tài)化開采技術(shù)體系[33]，不但解決了資源生產(chǎn)效率低、生態(tài)破壞嚴(yán)重、煤炭采出率低、運輸消費程序復(fù)雜等一系列問題，而且實現(xiàn)煤炭資源開采理念變革。

6 結(jié)論

我國關(guān)閉礦井?dāng)?shù)量逐年增加，礦井關(guān)閉后的空間資源、井上下設(shè)備、土地資源、水資源、殘留煤炭資源等的轉(zhuǎn)型利用不充分，尤其是空間資源的利用率較低，對關(guān)閉礦井資源進(jìn)行高效準(zhǔn)確評估，實現(xiàn)關(guān)閉礦井資源轉(zhuǎn)型成為社會發(fā)展的需要。分析了關(guān)閉礦井資源特征及類型，提出了采用探地雷達(dá)和低空數(shù)據(jù)關(guān)閉礦井資源的估算方法，估算得到朱家河井下可利用空間約為1.18×105m3，工業(yè)廣場建筑空間容積達(dá)1.04×105m3。2018年底，全國關(guān)閉礦井地面建筑空間容積達(dá)4×108m3，2020年全國關(guān)閉礦井地面建筑空間容積達(dá)6.7×108m3，2030年將達(dá)到8.3×108m3。驗證了探地雷達(dá)以及低空數(shù)據(jù)在關(guān)閉礦井空間資源評估方面的可行性，預(yù)估了全國關(guān)閉礦井的空間容積。同時，依據(jù)保護煤柱留設(shè)方式，估算得朱家河礦井總殘留煤炭資源達(dá)5 600萬t。

探討了國內(nèi)外關(guān)閉礦井空間轉(zhuǎn)型發(fā)展新路徑，提出了朱家河關(guān)閉礦井轉(zhuǎn)型發(fā)展新方向，如構(gòu)建井下儲氣站、井下水庫，開發(fā)礦區(qū)新農(nóng)業(yè)，建立地下空間療養(yǎng)院以及殘留煤炭資源流態(tài)化開采，形成了礦井轉(zhuǎn)型發(fā)展技術(shù)體系，可在關(guān)閉礦井資源定量評估及轉(zhuǎn)型路徑方面提供借鑒。