上海市地下空间开发实业有限公司

目录

前言

第1章 特殊地下空间开发利用现状分析 1

1.1 国外特殊地下空间开发利用现状分析 1

1.1.1 煤矿地下空间开发利用现状 1

1.1.2 金属非金属矿地下空间开发利用现状 3

1.1.3 盐矿地下空间开发利用现状 7

1.2 我国特殊地下空间开发利用现状分析 9

1.2.1 煤矿地下空间开发利用现状 9

1.2.2 金属非金属矿地下空间开发利用现状 15

1.2.3 盐矿地下空间开发利用现状 18

1.3 特殊地下空间开发利用趋势分析 19

1.3.1 利用规模分析 19

1.3.2 利用方式及功能定位分析 19

参考文献 21

第2章 特殊地下空间可利用判识分析与估算 23

2.1 特殊地下空间可利用判识分析 23

2.1.1 特殊地下空间类型及特征 23

2.1.2 特殊地下空间可利用判识分析 36

2.2 煤矿可利用地下空间估算 40

2.2.1 煤矿井巷可利用地下空间估算 40

2.2.2 煤矿采空区可利用地下空间估算 67

2.3 其他矿山可利用地下空间估算 76

2.3.1 金属非金属矿可利用地下空间估算 76

2.3.2 盐矿可利用地下空间估算 79

参考文献 81

第3章 特殊地下空间开发利用构想 82

3.1 特殊地下空间岩石特性分析与开发利用 82

3.2 特殊地下高新技术研发示范基地、实训基地 89

3.3 特殊地下空间工业博物馆 91

3.4 特殊地下空间地下疗养院 94

3.5 特殊地下空间战略能源与资源储备 97

3.6 地下矿井水库抽水蓄能发电系统 103

3.6.1 地下矿井水库抽水蓄能发电系统的建设意义 103

3.6.2 抽水蓄能发电技术发展现状 106

3.6.3 地下及废弃矿井抽水蓄能发电现状 110

3.6.4 竖井式蓄能电站 113

3.6.5 建设地下矿井水库抽水蓄能发电系统的关键问题 116

3.7 地下数据分析与控制中心 118

3.8 特殊地下空间生活与工业废料的安全封存 124

3.8.1 特殊地下空间废料的安全封存方法 125

3.8.2 特殊地下空间废料的安全封存技术 127

3.9 井下智能停车库系统 130

参考文献 133

第4章 特殊地下空间利用原则与设计理念 136

4.1 特殊地下空间开发利用的基本原则 136

4.1.1 地面资源与地下空间协同开发利用原则 137

4.1.2 工业遗产保护与空间创新利用和开发协调发展原则 137

4.1.3 特殊地下空间同步构建自循环生态圈原则 137

4.1.4 特殊地下空间系统化立体开发原则 138

4.1.5 特殊地下空间服务于国家战略安全原则 138

4.1.6 特殊地下空间可持续发展原则 138

4.2 特殊地下空间开发利用的设计理念 139

4.2.1 特殊地下空间开发利用本质安全的设计理念 139

4.2.2 以人为本的和谐、文明的设计理念 140

4.2.3 特殊地下空间开发利用的弹性化的设计理念 140

4.2.4 资源开发与特殊地下空间利用协同的设计理念 141

第5章 特殊地下空间开发利用关键技术 143

5.1 特殊地下空间建设关键技术 143

5.1.1 特殊地下空间内外部环境安全性检测关键技术 143

5.1.2 特殊地下空间多途径再利用建设关键技术 144

5.1.3 地下空间综合环境要素控制技术 148

5.2 特殊地下空间利用运行管理技术 148

5.2.1 建立特殊地下空间基础地质大数据 148

5.2.2 供电管理技术 149

5.2.3 通风管理技术 150

5.2.4 运输管理技术 150

5.2.5 排水管理技术 150

5.2.6 通信管理技术 150

5.2.7 环境保护管理技术 150

5.3 特殊地下空间利用安全保障关键技术 151

5.3.1 特殊地下空间灾害事故分类 151

5.3.2 特殊地下空间灾变及稳定性动态监测预警平台 152

5.3.3 特殊地下空间安全屋建设 154

5.3.4 特殊地下空间抗震 156

5.3.5 特殊地下空间安全风险评估及应急预警管理机制 160

参考文献 162

第6章 特殊地下空间前沿科学探索构想 164

6.1 地下资源利用探索构想 164

6.1.1 矿产资源再利用探索构想 164

6.1.2 水资源再利用探索构想 166

6.1.3 可再生能源储存探索构想 167

6.1.4 地热资源利用探索构想 167

6.2 太空科学模拟探索构想 168

6.2.1 星体环境模拟探索构想 168

6.2.2 宇航员心理试验探索构想 169

6.2.3 太空自生存环境构建探索构想 169

6.3 大科学实验系统探索构想 171

6.3.1 微重力科学实验探索构想 171

6.3.2 现代提升科学试验探索构想 172

6.3.3 弹射火箭发射试验探索构想 176

6.3.4 深地物质科学研究探索构想 176

6.3.5 现代化地下数据储存探索构想 177

6.3.6 现代破岩技术实验探索构想 178

6.3.7 风洞科学试验探索构想 179

6.3.8 现代生物科学实验探索构想 179

6.3.9 深地空间科学观测探索构想 180

6.4 特殊地下空间医学科学探索构想 181

6.4.1 地下医学科学实验探索构想 181

6.4.2 地下医学的研究方向 182

6.5 特殊地下空间心理学科学探索构想 184

6.5.1 光环境与行为心理健康科学探索构想 184

6.5.2 声环境与行为心理健康科学探索构想 184

6.5.3 热环境与行为心理健康科学探索构想 185

6.5.4 空气环境与行为心理健康科学探索构想 186

6.5.5 心理环境与行为心理健康科学探索构想 186

6.5.6 其他科学探索构想 187

6.6 特殊地下空间农业发展探索构想 187

6.6.1 特殊地下空间农业利用现状 187

6.6.2 地下农业生产要素评价 188

6.6.3 地下种植、养殖关键技术探索构想 189

6.6.4 地下智慧农业生产系统探索构想 190

6.6.5 地下农业生态系统共性科学问题探究 190

6.7 特殊地下空间生态城市探索构想 191

6.7.1 地下生态城市示范区 192

6.7.2 地下生态景观 193

6.7.3 地下井筒式停车库 194

6.7.4 矿井抽水蓄能发电设施 195

6.7.5 地下医学和地下疗养院 196

6.7.6 地下农业种植区 197

参考文献 198

第7章 特殊地下空间立体多元协同开发利用构想 200

7.1 地面地下一体化空间开发利用构想 200

7.1.1 地面地下一体化科学开发思路 200

7.1.2 地下空间利用与地面建筑一体化构想 202

7.1.3 地下智能停车场（库）与地面空间一体化构想 202

7.1.4 地下空间利用和绿地生态一体化构想 202

7.1.5 地下空间利用与交通一体化构想 202

7.1.6 地下空间利用与商业街区一体化构想 203

7.2 资源型城市转型发展空间综合利用构想 203

7.2.1 空间功能利用构想 203

7.2.2 资源利用构想 204

7.3 矿区特色小镇发展建设构想 205

参考文献 208

第8章 京西关停矿井开发利用规划案例 209

8.1 京西矿区关停矿井地面地下空间基本情况 209

8.1.1 京西矿区关停矿井现状和可利用空间 211

8.1.2 京西矿区关停矿井开发利用内外部优势条件 216

8.2 京西矿区关停矿井开发利用规划 224

8.2.1 京西矿区关停矿井开发利用总体目标 224

8.2.2 京西矿区关停矿井开发利用基本原则与技术路线 226

8.2.3 京西矿区关停矿井开发利用工程 229

8.3 《国家灾害预控与应急处置技术研发实训基地（Ⅰ期）建设方案》 242

8.3.1 研发实训基地（Ⅰ期）功能定位 242

8.3.2 研发实训基地（Ⅰ期）建设内容与布局 243

8.3.3 典型灾害预控与应急处置技术科研平台建设 245

8.3.4 应急管理与安全监管干部实训系统建设 265

8.3.5 应急管理与安全监管实习实践体系建设 270

8.3.6 工程进展 276

参考文献 279 2100433B

21世纪是开发利用地下空间的世纪，向地下要空间已经成为全球可持续发展的普遍共识。本书依托中国工程院和中国科学院咨询研究项目，由谢和平院士领衔的行业协会、科研机构、大学、企业等核心研究团队，对我国地下空间，特别是我国特殊地下空间的开发利用进行了5年的研究探索，形成了我国特殊地下空间综合利用的原创成果。

本书的特殊地下空间特指资源和矿物开采后形成的地下空间，尤指煤矿、金属矿等固体矿物开采后形成的地下空间，以及水溶法开采盐岩后形成的地下空间。全书以特殊地下空间开发利用为主线，以提升特殊地下空间综合利用为目标，首次提出了特殊地下空间综合利用的功能定位。在广泛调研我国特殊地下空间容量的基础上，形成了特殊地下空间判识与估算方法，首次绘制了全国生产煤矿井下可利用地下空间分布图、距地级市50km以内煤矿井巷可有效利用的地下空间分布图、全国煤矿有序退出井巷可利用地下空间分布图；系统提出了特殊地下空间综合利用的六大基本原则及特殊地下空间开发利用的四大设计理念，创新提出了特殊地下空间开发利用的方向、方式及科学利用的战略构想；首次提出了特殊地下空间多元协同开发理念，阐述了特殊地下空间综合利用关键技术。并结合京西关停矿井实践情况，给出了京西关停矿井特殊地下空间开发利用的典型案例构想。