在我国广袤的土地上，分布着数以万计关闭并废弃的矿山。这些矿山曾经为我国经济发展立下汗马功劳，如今却因生态破坏、资源浪费成为亟待解决的世纪难题。不过，中国矿业大学、深地科学与工程云龙湖实验室李晓昭教授团队最近找到了化腐朽为神奇的钥匙，为这些沉睡的"工业伤疤"找到了绿色转型的突破口——关废矿山地热能开发与储用。
隐藏的地下热库
与传统地热开发不同，矿山关闭后，由于"采矿损伤效应"，矿井中往往蓄积着大量矿井水。经过长期地球深部地热能的加热，形成了天然的"地下热水瓶"、"热能蓄电池"、"矿山充电宝"，蕴含了丰富的中低温地热资源。李晓昭教授团队发现，以徐州某关废煤矿为例，其矿井水系统储存了约相当于1.5万个家庭年用电量的热能。但是，如何将这些沉睡的能量唤醒、资源再生利用却是个世界级难题。
创新的开发密码
研究团队提出了"时空四维开发"理念：在时间维度上贯穿矿山全生命周期，在空间维度上连通地表与地下，首次将关废矿山的地热能开发利用纳入地球关键带系统科学框架。基于已有研究优化改进"矿山损伤不变量方程"，就像特殊的CT扫描仪，准确计算关废矿山矿井水热储体积。更神奇的是，通过重新启封关废矿山井筒、开展井筒抽水试验，他们发现可以基于矿井水开展地下储热，"类水封"效应会形成天然的"热分层"，就像天然的保温层让热能存储效率大大提升。
技术突破的三重门
关废矿山地热能开发与储用研究破解了三大技术瓶颈：首先是"看不见"的难题，开发出关废矿山CT三维地热成像技术；其次是"取不出"的困境，发明了井筒"类水封"能源地下结构储热/取热技术；最后是"用不好"的短板，建立了热能梯级利用能源管理系统。这些创新让原本只能沉睡的关废矿山地热，摇身一变成为清洁的可再生能源。
转型发展的新引擎
目前，该技术已在江苏、山东等地开展工业性试点。一座废弃矿井改造后，其"采矿损伤控制 + 矿山热能储用"新模式，可提供就业岗位、减少碳排放，为资源枯竭型城市转型提供新路径。该技术不仅为我国矿山生态修复提供了科技支撑，更为全球资源型城市转型贡献了中国智慧。随着技术的不断完善，关废矿山地下热能储用或将成为推动高质量发展的新动能。未来，这些曾经的"工业伤疤"有望成为绿色能源基地，实现生态效益与经济效益的双赢。
该成果发表在《科学通报》2025年第1期。这项研究不仅开创了矿山资源综合利用的新模式，更为实现"双碳"目标提供了创新解决方案，让废弃矿山真正成为培育新质生产力的热土。
主题测试文章，只做测试使用。发布者：参考消息网，转转请注明出处：https://www.cns1952.com/gov/12648.html
