煤矸石是煤矿在煤炭开采过程中和煤炭共生一种黑灰色固体废弃物。据统计,我国煤矿企业每年排放煤矸石量约3.8亿t。煤矸石堆场不仅占用大量土地,且容易自燃,产生的有害气体以及风化后形成的粉尘颗粒,严重影响着周边大气环境及生态环境,造成土壤酸化、农作物和树木植被枯萎衰退。同时,矸石山堆体有可能形成泥石流及滑坡等地质灾害,对周边居民带来生命安全隐患。本文以阳煤集团三矿矸石山为研究对象,通过调查、实验、勘测等手段查明了矸石山场区的工程地质条件、矸石成分、温度、及自燃原因,分析研究了矸石山对地质环境和生态环境的影响,在进行温度分区的基础上,研究对比并设计了不同温度区的灭火方法、灭火材料的应用,同时分别针对存在的问题的系统设计了边坡、道路、排水及绿化的治理措施,彻底消除了矸石山存在的各种地质及生态环境的危害,方案实施后治理效果显著。为老旧矸石山,尤其是尤其是自燃矸石山的地质环境治理提供了案例和参考。本次研究取得的主要成果有:(1)通过收集资料、室内试验等方法,分析研究查明了矸石山场区的工程地质条件、矸石成分及自燃原因,得出了矸石成分与矸石自燃之间的关系;(2)通过对矸石山现状的研究,查明了矸石山对地质及自然环境的影响,主要表现在矸石山泥石流、爆炸崩塌等地质灾害以及矸石山对空气、土地、水体、景观的破坏等几个方面;(3)通过现场对矸石山密实度、温度以及气体的勘测,划分了矸石山温度分区,针对不同的温度分区,研究对比了灭火方法、灭火材料在本次地质环境治理中的应用;(4)通过软件计算分析,系统设计了矸石山边坡应采用逐级放坡错台的方法,以及排水、绿化、道路等治理措施措施,彻底解决了矸石山目前存在的各种地质及生态环境的危害。