废弃矿井地下空间旅游资源开发利用模式研究

韩 运，刘钦节，吴犇牛，杨 科，董志勇

废弃矿井地下空间旅游资源开发利用模式研究

韩 运1，刘钦节2,4，吴犇牛1，杨 科2,4，董志勇3

(1. 安徽理工大学 矿业工程学院，安徽 淮南 232001；2. 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室，安徽 淮南 232001；3. 山西焦煤集团有限责任公司，山西 太原 030024；4. 合肥综合性国家科学中心能源研究院，安徽 合肥 230031)

随着煤炭产业去产能政策的深入推进，大量矿井面临关闭或废弃，但其仍赋存大量可利用资源，如何开发利用，已成为煤炭工业转型发展的一大难题。在分析国内废弃矿井工业旅游开发现状与地下空间旅游开发问题的基础上，借鉴学习国外废弃矿井旅游开发模式经验，并总结分析废弃矿井地下空间旅游资源的特征。探索废弃矿井地下空间旅游资源开发利用模式，提出基于视觉、触觉和听觉以及知识性、观赏性、参与性、娱乐性和趣味性的“三觉五性”设计方法。并针对目前废弃矿井地下空间资源开发利用中存在的问题，给出相应的对策，即：高度重视废弃矿井旅游资源开发，改善传统单一旅游模式，加强体验式旅游设计，对地下空间进行现代化功能型改造。对实现地下空间资源利用最大化，服务于国家发展建设、社会民生保障及经济发展提供一定参考。

废弃矿井；地下空间；旅游资源；三觉五性；体验式旅游

我国煤炭资源极其丰富，长期大规模的高强度开采，导致可开采的煤矿资源在大幅减少，使得大量矿井因资源枯竭等一系列原因而使其关闭或废弃[1-3]。然而，这类矿井仍拥有宝贵的自然资源，若能结合废弃矿井自身特性，寻求可循环开发和利用模式，是煤炭产业应对去产能改革、优化自身产业结构的关键措施，也是未来煤炭行业将要研究的长久课题[4-9]。

旅游业的迅速发展，给煤炭产业转型发展带来了新希望。探索废弃矿井与旅游产业的融合发展，是解决废弃矿井再利用的重要途径之一，国家出台的相关政策支持并鼓励发展特色旅游产业[10-12]。2009年12月，国务院印发《国务院关于加快发展旅游业的意见》文件，鼓励各种所有制企业因地制宜，合理利用资源，依法投资旅游产业，充分发挥市场配置资源作用，提倡旅游与文化、工业等相关产业和行业的融合发展，促进旅游业高速稳定发展。2016年，国家发展改革委、科技部、工业和信息化主管部等联合发布《关于支持老工业城市和资源型城市产业转型升级的实施意见》，提出大力发展工业文化产业，鼓励利用老设施和露天矿坑等建设旅游景点，打造特色工业旅游。因此，基于废弃矿井资源特性，依托旅游产业的相关政策，推动废弃矿井旅游开发势在必行。

近年来，谢和平院士等[4]提出科学高效地实现关停矿井“不封井，只封工作面”的转型升级可持续发展理念；汪秋菊等[13]针对废弃矿井现状提出建议，通过“废弃矿山+旅游产品/业态”的开发路径实现经济转型；王煜琴等[14]提出废弃矿区生态旅游开发空间重构的思路与策略，促进矿区转型和可持续发展；侯思远[11]结合废弃矿井地下空间特征，提出地下空间使用功能重构和体验场景营建的研究线索，以此提升旅游品质；卢邦稳[15]依据地下空间的不同类型提出矿井地下旅游等多种开发模式；山西大同大学为有效提高教学的参与度，在校内建立矿井井下采掘实训基地，是矿井地下空间利用值得借鉴的方式[16]；这些学者的思考和建议，为今后地下空间旅游资源开发提供了参考价值。

目前，我国废弃矿井旅游开发主要以废弃矿区或废弃矿山为研究对象，而密切结合矿井地下空间资源特点的旅游开发较少见诸报道。基于此，笔者从国内废弃矿井工业旅游开发现状与地下空间旅游开发存在的问题出发，借鉴学习国外废弃矿井旅游开发模式及经验，结合地下空间特征，构建基于“三觉五性”的旅游开发模式，为废弃矿井地下空间工业旅游发展提供一定借鉴。

1 国内废弃矿井工业旅游开发现状与问题

1.1 国内废弃矿井工业旅游开发现状

我国在矿井工业旅游方向的研究开展较晚，阎友兵等[17]最先提出工业旅游定义，而后出现了多位学者对其特征和开发模式进行长期、深入地研究[18-19]。姚宏[20]提出将“动态性、科学性、易达性、地域性和多效益性”作为工业旅游的特征；何振波[21]却认为工业旅游最显著的特点是“知识性、观赏性和依托性”。这些学者观点也为后续工业旅游开发提供了思路和方向。目前，国内废弃矿井旅游发展正在蒸蒸日上，形式更加多元，依据矿井不同特征进行合理化开发利用的理念，被外界广泛应用和赞同。

近年我国工业遗产的保护意识也在不断增强，工业遗产再利用，也得到了国家的大力支持。中国科技会堂在2018年1月发布第一批工业遗产保护名录，包括14处矿区和矿场。国家矿山公园申报和建设工作已于2014年开始启动，我国现已批准了88处国家矿山公园，矿井旅游基地分布如图1所示。从区域位置来看，华东区34个，华南区27个，东北区11个，晋陕蒙宁甘区13个，新青区2个，海南1个，这些改造后的工业遗产得到了大量游客的喜爱，受到了广泛的关注，为工业旅游发展起到了引领示范作用。

当前地下空间旅游资源开发模式主要有：主题博物馆、矿山公园、深坑酒店和矿坑花园等。中国煤炭博物馆，是我国唯一的国家级煤炭行业博物馆，规模大，地下部分设有煤海探秘活动。山西大同晋华宫国家矿山公园内设有工业遗址参观区和井下探险区等，适于不同年龄段人群游览参观。上海余山世茂深坑酒店，是世界上首个建设于采石坑内的五星级自然生态酒店，以独一无二的建筑和景观奇迹被誉为“世界建筑奇迹”。上海辰山植物园矿坑花园基于百年开采历史的采石坑遗迹，结合上海辰山植物园的建设，成为国内首屈一指的园艺花园。国内典型废弃矿井旅游开发典型模式如图2所示。

图1 矿井旅游基地分布

图2 国内废弃矿井旅游开发模式

1.2 国内废弃矿井地下空间旅游开发存在问题

1) 旅游项目设计单一

目前，国内矿井地下空间设计主要借鉴传统的工业旅游，与普通旅游项目无异，且形式单一。景点多数以导游讲解和展示为主要形式，创新性不足，吸引力大打折扣。单个体验节点也是如此，未按主题顺序设计，破坏整体体验感；节点间缺少主次之分，内容不够丰富。例如：采矿后留下年久失修的机械设备，仅供观看，不能运转，与地面展厅十分类似。若想解决旅游项目设计单一的问题，单个体验节点设计可按主题顺序，主次分明，内容设计丰富，构建一个合理有序的完整设计。

2) 游览路线规划不足

地下空间巷道深而远，长距离巷道即便是乘车也需花费大量时间，耗费精力，降低了游玩体验感，所以游玩路线不宜过长。与地面景点路线常常四通八达、交错有序，光线和安全方面都能得到保障相比较，地下空间巨大，照明不足，景点之间连贯性得不到保证，致使游览费时，在路线规划方面还需要加强研究。在设计时可予以足够照明来保障通行，并合理规划游玩路线和时间，提供多种组合的路线方案，有利于提高游客参与性，不至于过度消耗体力和时间而降低了游玩趣味。

3) 空间环境设计简单

地下空间环境光线昏暗，设备简陋，常规照明系统、导视系统，不能满足游客安全感和体验感的需求，需要改进并更新基础设施，例如：罗马尼亚的萨利纳图尔达盐矿公园在湖面上空设置星星点点的灯光，与湖光相照应，美轮美奂，其岩壁和硐室均采用多样化的灯光，这些巧妙的设计冲击视觉感官，增加游玩的观赏性、趣味性和娱乐性，可参考借鉴。

2 国外废弃矿井旅游开发模式经验与启示

2.1 国外废弃矿井旅游开发模式经验

国外一些发达国家开展废弃矿井相关的研究始于20世纪60年代，尤其是德国、英国在废弃矿井旅游开发利用上具有一定的实践经验[2,22-24]，到20世纪80年代，国外工业旅游就几乎覆盖整个工业领域。旅游开发的理论和实践已经十分成熟，主要以“生产场景”“工艺过程场景”“运输系统场景”和“社会文化场景”这4种场景为工业旅游的典型场景[24]。

废弃矿井旅游产业的发展，受到大量游客喜爱。著名的然梅尔斯贝格博物馆建立在德国最大的矿场上，包含地下矿井旅游、矿业文化展览、地上观光旅游等完整的旅游体验设计，展示了独特的矿业历史和矿业文化。英格兰国家煤矿博物馆，馆内游玩项目众多，其中地下旅游部分可以亲自参与体验并有矿工带领参观，博物馆还设有采煤机械展示、生活画廊和矿工生活区等项目，全方位地展示采矿行业和发展历程。被誉为“天然spa养生馆”图尔达盐矿，是全世界首个由废弃矿山改建的景点，1992年对外开放，地下有主题公园和天然spa养生馆。五星级“地宫酒店”瑞典萨拉银矿，拥有几百年开采历史的旧矿山，矿山停产后，在矿井深处，建造成了集观光和休闲于一体的地宫酒店。“盐矿教堂”维利奇卡盐矿，是欧洲最古老的盐矿之一，矿井下有盐湖、教堂、博物馆、娱乐厅、餐厅、疗养院和众多反映宗教和矿工们劳动场面的雕塑。国外旅游发展的成功经验，对我国废弃矿井开发具有重要借鉴意义，为废弃矿井旅游开发奠定了基础。国外废弃矿井旅游开发典型模式如图3所示。

图3 国外废弃矿井旅游开发模式

2.2 国外废弃矿井旅游资源开发启示

以旅游项目为导向的废弃矿井地下空间资源开发，是解决废弃矿井问题的重要途径。增强工业旅游发展，推动资源枯竭型城市转型、扩大就业渠道和保护采矿工业遗产，意义重大。

随着世界范围内能源科技创新产业日益壮大，发展形式多元化，与现代信息技术融合是当下最热潮的模式，也为煤炭产业提供了可持续发展的新方向。将信息技术加入到废弃矿井旅游中，不仅为其旅游开发提供便利的技术支撑，还在一定程度上加速了煤炭产业的转型发展。废弃矿井旅游开发离不开技术支撑，更需要结合废弃矿井本身的特征进行最大化开发利用。大多数的废弃矿井遗存年限较长，历史久远，见证了我国工业历史变迁和文化历史更替，推动了社会经济和文化的发展，矿井本身所蕴含的文化价值和历史价值也是时代的宝贵产物[25-26]。若能充分结合废弃矿井本身价值并加以信息技术的融合，则让废弃矿井优势显现的淋漓尽致。因此，废弃矿井和工业旅游相辅相成、齐驱并进，二者结合势在必行。

通过充分利用当今科学技术手段，对废弃矿井的地下空间进行现代化功能型改造，实现地下空间资源利用最大化，可以为国家安全、社会民生保障及经济发展需求提供积极作用和保障支持。

3 废弃矿井地下空间旅游资源特征

人类社会发展极大地消耗了地球资源，加之生态环境承载力极其有限，而人类对城市内各类保障功能的需求越来越高，致使城市及其周边土地的可利用空间越来越紧张。为寻求良好生存环境、探索人类可持续发展的有效途径，废弃矿井留有大量的地下空间，开发潜力巨大，成为人类继续发展的必然选择[9]。若利用废弃矿井地下空间发展旅游，势必更具有吸引力，前景广阔。

废弃矿井的地下空间规模都比较大，并且多巷道交错连通构成完整的空间系统，位于地下埋深几十米到几百米，甚至上千米埋深的矿井巷道相比于地面空间具有隔音、隔震、恒温、恒湿、低辐射、抗灾害能力强等优点[15]。

因煤炭地质条件及生产需求不同，建造的矿井其规格、功能和大小也各异，废弃矿井留下的地下空间也不同。主要体现在以下几个方面：巷道高度不等，断面宽度不等，形状各异，包括类圆形、梯形、矩形等，此外地下空间还留有硐室、采空区、井底车场等，被设置在不同深度，形成别具一格的空间结构。其中，巷道空间按用途分类结果如图4所示，图中用不同颜色表示不同类型的巷道，分别具有不同的特点和功能。

① —蓝色井巷为开拓巷道，年限长，维护质量高；② —暗红色井巷为准备巷道，年限较长，维护质量较好；③ —橘黄色为井巷采空区，可以作为储水储气的地下空间资源；④ —紫色井巷为未垮落的回采巷道，用于煤炭采掘史、各种采煤工艺演示、煤矿安全实践实训等特殊用途

巷道连接着硐室、采空区、井底车场、运输大巷等空间，在地下空间组成部分中扮演着积极重要的角色。巷道空间按用途分类后，再根据其类型可继续划分等级(表1)。

表1 巷道可利用等级分类及其应用

4 基于“三觉五性”的旅游开发模式的构建

地下空间旅游设计模式应以体验式为主，针对目前废弃矿井地下空间旅游开发存在的问题，提出基于“三觉五性”的设计方法，“三觉”即视觉、触觉和听觉，“五性”即知识性、观赏性、参与性、娱乐性和趣味性，通过三觉和五性设计，有效改善并提高旅游趣味(图5)。

图5 三觉五性理念

4.1 三觉设计方法

游客在旅游体验中，最先受到视觉冲击，以视觉上的第一印象判定旅游体验感。通过视觉获得的感知远高于其他感知器官，占据主导地位。废弃矿井地下空间因其空旷、黑暗的特点，常规的照明系统光线暗淡且局部化，不能满足旅游需求，也会给游客带来心理上的恐慌和不安。因此，需要增加适当光源，并加以特别设计，营造出温馨和舒适的环境。

触觉与视觉相比较，获取的信息量弱一些，视觉受到冲击后，倾向于通过触摸感知新鲜事物，以获取更直观的认知，是感知体验中不可缺少的部分。地下空间用于工业旅游时，设计一些体验式项目[27-28]，可解决项目设计形式单一的问题，如：采煤体验、煤矿实训基地和虚拟仿真教学等，让游客身临其境，仿佛置身于真正的采煤现场，体会到工人的辛苦付出和人们杰出的创造力。

继视觉、触觉之后，听觉也是感知过程的重要组成部分，可以对视觉和触觉进行客观补充。在已有感知的基础上，通过风格不同的声音进一步确定对空间的认识，影响着游者的心理活动。地下空间相对封闭，听觉效果相比较地上明显增强，可以模拟不同音效增强体验感受。设计以矿山灾害场景再现为安全教育的主题活动，如顶板垮落、冲击地压、矿井突水和瓦斯突出等，模拟真实灾害声效进行安全警示教育，一方面可以引导从业人员注重作业规范、灾害预防，保障人身安全，加强安全教育；另一方面，激发对采矿行业科技发展和智能无人开采等技术成果的自豪感。图6为三觉概念设计图。

图6 三觉概念设计

4.2 五性设计方法

知识性应位于五性之首，以现代陈展与表现理念为基点，以文化背景为依托，旨在传播科学文化知识，满足社会求知需求。在体验知识性后，观赏性随之而来，设计出三觉皆能体验的形式，并充分运用现代科技手段和多媒体技术，全方位介绍煤矿开采的历史文化，丰富游者的人生阅历、文化修养，提高鉴赏能力。

参与性，指亲自加入和体验活动，获得全新的体验感，是当下旅游新热潮[29]。相比灌入式讲解旅游，游客更倾向自己去探索并参与体验，融入其中；比如，采煤历史，由爆破采煤、机械采煤，到智能化采煤，让游客循序渐进地了解煤炭开采的技术发展历程，体验采矿人劳作的艰辛、感受科技的力量；又或者让游客亲临实训基地，参与一些基础试验，快速深刻了解采煤行业。因此，参与性设计必不可少。

与前面三性相比，娱乐性和趣味性，重在认同感。首先，地下旅游模式开发形式多样，如地下探险活动和矿山灾害场景再现活动，由于地下空间位置优势，提高了探险的刺激性和模拟灾害的真实性，将虚拟场景与现实结合，增强了体验感，吸引游客；其次，整体规划路线需合理安排，游览节点连贯，节约游览途经时间，减少游客体力消耗，提升体验娱乐性和趣味性。图7为五性概念设计图。

图7 五性概念设计

5 结论

a. 通过国内外废弃矿井工业旅游开发现状调查分析表明，在工业旅游开发方面国内起步晚于国外，我国需要加大发展力度，适时学习并借鉴典型的开发案例，并紧跟政策步伐，制定出适合我国废弃矿井空间资源开发利用的策略，加强工业旅游发展力度。

b. 地下空间资源作旅游开发时，要改善传统旅游的固定模式，坚持创新、创意，着重开发体验式旅游，本文提出“三觉五性”理念进行设计，即视觉、触觉和听觉之“三觉”，集知识性、观赏性、参与性、娱乐性和趣味性之“五性”，令游客身临其境，真实感受到采矿行业的艰辛和智慧。

c. 目前，地下空间旅游发展应尽量避免传统旅游设计的弊端，防止出现旅游项目设计单一、体验节点之间主次不明等缺点；为了提高游客的体验感，设计形式应丰富多样，游览路线规划合理，细化地下空间的环境设计，以此增强游客安全感和舒适感。

d.废弃矿井地下空间旅游资源开发必须充分利用当今科学技术手段和信息技术，对废弃矿井的地下空间结构进行现代化功能型改造，实现资源利用最大化，以促进国家、社会及经济的稳定快速发展。

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Study on exploitation and utilization mode of tourism resources of the underground space in abandoned mines

HAN Yun1, LIU Qinjie2,4, WU Benniu1, YANG Ke2,4, DONG Zhiyong3

(1. School of Mining Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China; 2. State Key Laboratory of Mining Response and Disaster Prevention and Control in Deep Coal Mines, Huainan 232001, China; 3. Shanxi Coking Coal Group Co., Ltd., Taiyuan 030024, China; 4. Institute of Energy, Hefei Comprehensive National Science Center, Hefei 230031, China)

With the deepening of the coal industry capacity policy, a large number of mines are closed or abandoned, but there are still a lot of available resources. How to develop and utilize them has become a major problem in the transformation and development of the coal industry.On the basis of analyzing the current situation of domestic abandoned mine industrial tourism development and the problems of underground space tourism development, learning from the experience of foreign abandoned mine tourism development mode, the characteristics of abandoned mine underground space tourism resources were summarized and analyzed.This paper explores the development and utilization mode of underground space tourism resources in abandoned mines, and puts forward three senses and five characteristics design method based on vision, touch and hearing, and knowledge, appreciation, participation, entertainment and interest. In view of the existing problems in the development and utilization of underground space resources in abandoned mines, the corresponding countermeasures are given, that is, attach great importance to the development of abandoned mine tourism resources, improve the traditional single tourism mode, strengthen the experience-based tourism design, and modern functional transformation of underground space. It provides a reference for maximizing the utilization of underground space resources, serving national development and construction, social security and economic development.

abandoned mine; underground space; tourism resources; three senses and five characteristics; experience-based tourism

TD80；F592

A

1001-1986(2021)04-0079-07

2021-06-07；

2021-06-29

山西省科技重大专项揭榜项目(20191101016)；中国工程院院地合作咨询项目(2020SX5)

韩运，1996年生，女，安徽滁州人，硕士研究生，从事废弃矿井资源开发利用的研究. E-mail：sug_hyun@163.com

刘钦节，1980年生，男，山东临沂人，博士，副教授，从事废弃矿井资源开发利用与深部岩石力学领域的研究工作. E-mail：qjliu@aust.edu.cn

韩运，刘钦节，吴犇牛，等. 废弃矿井地下空间旅游资源开发利用模式研究[J]. 煤田地质与勘探，2021，49(4)：79–85. doi: 10.3969/j.issn.1001-1986.2021.04.010

HAN Yun，LIU Qinjie，WU Benniu，et al.Study on exploitation and utilization mode of tourism resources of the underground space in abandoned mines[J]. Coal Geology & Exploration，2021，49(4)：79–85. doi: 10.3969/j.issn.1001- 1986. 2021.04.010

(责任编辑 范章群)