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【摘 要】煤矸石是在煤矿的开采以及洗选加工过程中产生的废弃物，是我国工业生产中排放量最大的固体废料之一。煤矸石的堆放不但占用了大量耕地，由于其含硫，如果处理不当将会产生严重的环境污染，同时也是对资源的严重浪费。本文介紹了煤矸石堆存对环境的影响，并提出了煤矸石的综合利用途径。
【关键词】煤矸石；综合利用；环境保护
煤矸石的产生主要有两种途径，一种途径是在原煤的开采过程中随着原煤排出的煤矸石（即采矸），而另一途径则来自于由选煤厂产生的矸石（即洗矸），其成分主要有煤炭、泥质页岩、碳质页岩和砂岩等各种岩石。煤矸石的堆存占用了大片土地，同时还具有自燃的特性，对大气环境和地下水质产生污染。而煤矸石又是可利用资源，其综合利用对煤炭企业的环保管理具有重要的意义。
1.煤矸石对环境的危害
煤矸石富含有碱土、金属以及大量的碳、氧、氮、铝、硫、钾、硅等多种化学元素，还包含有大量的有机成分，因此，煤矸石具有淋溶、自燃及稳定性差等特点，对环境产生了严重的危害。
1.1 煤矸石自燃产生的危害
煤矸石一般都是露天堆存，其内部的热量会随着时间逐步累积，当温度升至燃点时，在矸石中残留的煤以及其他的可燃物便会自燃。煤矸石的自燃不仅向大气中释放了大量的SO2，CO，CO2，H2S，NOX等有毒气体，还向大气释放了一定量的有毒物质和烟尘，严重污染了矿区环境，附近矿区群众的身心健康和农作物生长也会受到严重影响。
1.2 破坏自然景观和危害生态环境
目前煤矿排放的矸石大多都是露天堆存，或多或少的侵占了耕地，这种现象在平原地区变得尤为明显，并且还在不断增长。露天堆存的煤矸石会严重破坏或埋压原有的地貌及植被，而且煤矸石在排出过程中产生的粉尘以及自燃产生的有害物质都会对周边动植物的生存产生影响，主要表现在矿区植被覆盖率下降、植物种类锐减、植物生长减缓、病虫害增多等，对矿区的生态环境和人类的生存环境都产生了严重的危害。
1.3 淋溶水污染
煤矸石若长期处于浸渍状态或者受到降雨喷淋，矸石中的有害成分会溶解进入水体或土壤，造成对土壤环境和水环境的二次污染。当具有强酸性的淋溶水进入水环境时，会对水环境中的微生物产生很强的冲击力，从而会大大抑制或消灭水中微生物的生长繁衍，降低水体自净能力。煤矸石中还含有少量的重金属元素，如铅、铬、汞等，这些重金属元素都为有毒元素，渗入土壤或进入水体后，会对水环境或土壤环境产生严重影响，并会通过食物链进一步危害到人体的健康。
1.4 其他危害
煤矸石在堆放时的堆放角度在38°~40°最宜，若矸石山的坡角过大、堆放过高或者受到人为因素的影响，在爆炸冲击或暴雨侵蚀时，极易产生滑坡、坍塌或者泥石流等灾害。而对处于自燃状态的矸石山，淋溶水渗入后受热急剧膨胀，会引起爆炸，严重危及到周边居民的安全。
2.煤矸石的综合利用
2.1 煤矸石综合利用的意义
（1）我国人均矿产资源的占有量不足世界水平的一半，矿产资源相对比较匮乏。在煤炭的开采和洗选过程中产生的煤矸石既是废弃物，也是可以进行重复利用的资源。据统计，我国每年产出的煤矸石或者煤泥等低热值燃料，若按热量值进行折算大致相当于1500~1800万吨的标准煤。
（2）保护耕地减少占地。我国土地资源不足，煤矸石的大量堆放也是造成耕地损失的原因之一。煤矸石的综合利用，不但可以减少对土地资源的占用，将煤矸石作为采空区的回填或充填材料，还可将因采煤而塌陷下去的土地得到复垦。
（3）减轻矿区的大气污染和水污染。在煤矸石的装卸、运输和堆放过程中，煤矸石中粉尘会悬浮于空气之中，造成污染。而正在自燃的矸石山则会释放出大量的SO2、CO等气体，还有少量的氮氧化物等有害物质及烟尘。在这种环境下，矿区周边的庄稼减产，树木落叶，生态环境遭到破坏，而周围居民患气喘病和慢性气管炎的则会明显增多。堆存的矸石长期经受雨淋日晒，部分有害物质会溶解析出并随着降水形成地表径流，渗入土壤或流入水体，对水体和土壤造成污染。因此，煤矸石的综合利用，可以大大降低矿区的大气污染和水污染。
（4）改变煤矿旧形象，开拓矿区新产业。综合利用煤矸石不但可以变废为宝，还能有效改善煤矿形象。煤矸石的综合利用是目前矿区发展最具前景的接替产业之一，它大大延长了矿区的产业链。其中利用煤矸石发电及生产建筑材料已经成为了矿区多方向发展的支柱行业。
2.2 煤矸石综合利用的途径
（1）利用煤矸石发电和供热。煤矸石中发热量在6300kJ/kg以上，且含碳量相对较高的，适合作为燃料进行发电和供热。使用煤矿大量堆存煤矸石和以及其他一些低热值的燃料燃烧，替代优质煤进行发电供热，既能有效利用煤矸石的热值，又能够节约大量的煤炭资源，还减少了水土流失和废物占地，而且矸石电厂产生的炉渣和废灰还可进行综合利用，杜绝二次污染，经济效益和环境效益显著。
（2）利用煤矸石生产建筑材料。目前，我国技术成熟并且利用量相对较大的煤矸石生产建材途径为：煤矸石制砖（包括生产烧结砖和作烧砖内燃料）、生产轻骨料、生产空心砌块、代替粘土生产水泥以及生产新型墙体材料。
（3）利用煤矸石生产肥料。煤矸石中的碳质页岩及含碳粉砂岩，其有机质的含量一般在15%左右，还含有利于植物生长的Cu，B，Zn， CO，Mn，Mo等多种微量元素。近年来发展起来的使用煤矸石作为载体的微生物肥料及无机复合肥就是高效、优质、营养、且对环境无污染的新型肥料。煤矸石有机肥能够有效增加土壤的通透性及疏松性，增加土壤肥力，环境效益显著。
（4）开发煤矸石中的共生和伴生矿物。含有高比例SiO2，Al2O3的煤矸石是制造耐火材料、橡胶补强填料、陶瓷和生产节能水泥的原料。若煤矸石中铝、硫等多种元素的含量达到一定值时，可进行回收再利用。另外FeS2含量较高的煤矸石氧化产生的SOX会严重污染环境，而硫又是重要的化工原料，因此从煤矸石中回收硫铁矿具有显著的经济效益和生态效益。
（5）利用煤矸石筑路和填坑。利用煤矸石作为填充物来治理采空区，减少地表下沉量和矸石排放量，采用煤矸石填充废弃矿井。对于处理价值较低或不好处理的，可以考虑埋填造地或充填塌陷区。方法为：在造地片区上先转移熟化表土，再垫铺自燃矸石及岩石至一定厚度，碾压平整后再覆盖熟化土，如此分片区的逐年扩展，可造就大面积的台阶地和平地，同时结合土壤改良，可再造优质农田。另外，在道路、铁道和堤坝等工程建设中，也可采用煤矸石代替粘土用作基材，增加稳固性。
3.结语
煤矸石的综合利用关系到煤炭企业的再发展、产业链的延伸、环境保护以及循环经济的发展和经济的转型。通过对煤矸石的综合利用，既可变废为宝，也可大大降低煤矸石对环境的危害，实现环境和经济的可持续发展，因而，具有显著的环境效益、经济效益、生态效益和社会效益。参考文献
[1]李智兰.煤矸石综合利用分析[J].科技情报开发与经济,2006,16(22).
[2]常静.煤矸石综合利用的探讨[J].科技信息,2011(21).
[3]王姣雯.煤矸石综合利用现状分析[J].中国新技术新产品,2011(3).
[4]吴言忠,周辉.循环经济条件下煤矿企业煤矸石综合利用研究[J].山东煤炭科技,2005(4)
【关键词】煤矸石；综合利用；环境保护
煤矸石的产生主要有两种途径，一种途径是在原煤的开采过程中随着原煤排出的煤矸石（即采矸），而另一途径则来自于由选煤厂产生的矸石（即洗矸），其成分主要有煤炭、泥质页岩、碳质页岩和砂岩等各种岩石。煤矸石的堆存占用了大片土地，同时还具有自燃的特性，对大气环境和地下水质产生污染。而煤矸石又是可利用资源，其综合利用对煤炭企业的环保管理具有重要的意义。
1.煤矸石对环境的危害
煤矸石富含有碱土、金属以及大量的碳、氧、氮、铝、硫、钾、硅等多种化学元素，还包含有大量的有机成分，因此，煤矸石具有淋溶、自燃及稳定性差等特点，对环境产生了严重的危害。
1.1 煤矸石自燃产生的危害
煤矸石一般都是露天堆存，其内部的热量会随着时间逐步累积，当温度升至燃点时，在矸石中残留的煤以及其他的可燃物便会自燃。煤矸石的自燃不仅向大气中释放了大量的SO2，CO，CO2，H2S，NOX等有毒气体，还向大气释放了一定量的有毒物质和烟尘，严重污染了矿区环境，附近矿区群众的身心健康和农作物生长也会受到严重影响。
1.2 破坏自然景观和危害生态环境
目前煤矿排放的矸石大多都是露天堆存，或多或少的侵占了耕地，这种现象在平原地区变得尤为明显，并且还在不断增长。露天堆存的煤矸石会严重破坏或埋压原有的地貌及植被，而且煤矸石在排出过程中产生的粉尘以及自燃产生的有害物质都会对周边动植物的生存产生影响，主要表现在矿区植被覆盖率下降、植物种类锐减、植物生长减缓、病虫害增多等，对矿区的生态环境和人类的生存环境都产生了严重的危害。
1.3 淋溶水污染
煤矸石若长期处于浸渍状态或者受到降雨喷淋，矸石中的有害成分会溶解进入水体或土壤，造成对土壤环境和水环境的二次污染。当具有强酸性的淋溶水进入水环境时，会对水环境中的微生物产生很强的冲击力，从而会大大抑制或消灭水中微生物的生长繁衍，降低水体自净能力。煤矸石中还含有少量的重金属元素，如铅、铬、汞等，这些重金属元素都为有毒元素，渗入土壤或进入水体后，会对水环境或土壤环境产生严重影响，并会通过食物链进一步危害到人体的健康。
1.4 其他危害
煤矸石在堆放时的堆放角度在38°~40°最宜，若矸石山的坡角过大、堆放过高或者受到人为因素的影响，在爆炸冲击或暴雨侵蚀时，极易产生滑坡、坍塌或者泥石流等灾害。而对处于自燃状态的矸石山，淋溶水渗入后受热急剧膨胀，会引起爆炸，严重危及到周边居民的安全。
2.煤矸石的综合利用
2.1 煤矸石综合利用的意义
（1）我国人均矿产资源的占有量不足世界水平的一半，矿产资源相对比较匮乏。在煤炭的开采和洗选过程中产生的煤矸石既是废弃物，也是可以进行重复利用的资源。据统计，我国每年产出的煤矸石或者煤泥等低热值燃料，若按热量值进行折算大致相当于1500~1800万吨的标准煤。
（2）保护耕地减少占地。我国土地资源不足，煤矸石的大量堆放也是造成耕地损失的原因之一。煤矸石的综合利用，不但可以减少对土地资源的占用，将煤矸石作为采空区的回填或充填材料，还可将因采煤而塌陷下去的土地得到复垦。
（3）减轻矿区的大气污染和水污染。在煤矸石的装卸、运输和堆放过程中，煤矸石中粉尘会悬浮于空气之中，造成污染。而正在自燃的矸石山则会释放出大量的SO2、CO等气体，还有少量的氮氧化物等有害物质及烟尘。在这种环境下，矿区周边的庄稼减产，树木落叶，生态环境遭到破坏，而周围居民患气喘病和慢性气管炎的则会明显增多。堆存的矸石长期经受雨淋日晒，部分有害物质会溶解析出并随着降水形成地表径流，渗入土壤或流入水体，对水体和土壤造成污染。因此，煤矸石的综合利用，可以大大降低矿区的大气污染和水污染。
（4）改变煤矿旧形象，开拓矿区新产业。综合利用煤矸石不但可以变废为宝，还能有效改善煤矿形象。煤矸石的综合利用是目前矿区发展最具前景的接替产业之一，它大大延长了矿区的产业链。其中利用煤矸石发电及生产建筑材料已经成为了矿区多方向发展的支柱行业。
2.2 煤矸石综合利用的途径
（1）利用煤矸石发电和供热。煤矸石中发热量在6300kJ/kg以上，且含碳量相对较高的，适合作为燃料进行发电和供热。使用煤矿大量堆存煤矸石和以及其他一些低热值的燃料燃烧，替代优质煤进行发电供热，既能有效利用煤矸石的热值，又能够节约大量的煤炭资源，还减少了水土流失和废物占地，而且矸石电厂产生的炉渣和废灰还可进行综合利用，杜绝二次污染，经济效益和环境效益显著。
（2）利用煤矸石生产建筑材料。目前，我国技术成熟并且利用量相对较大的煤矸石生产建材途径为：煤矸石制砖（包括生产烧结砖和作烧砖内燃料）、生产轻骨料、生产空心砌块、代替粘土生产水泥以及生产新型墙体材料。
（3）利用煤矸石生产肥料。煤矸石中的碳质页岩及含碳粉砂岩，其有机质的含量一般在15%左右，还含有利于植物生长的Cu，B，Zn， CO，Mn，Mo等多种微量元素。近年来发展起来的使用煤矸石作为载体的微生物肥料及无机复合肥就是高效、优质、营养、且对环境无污染的新型肥料。煤矸石有机肥能够有效增加土壤的通透性及疏松性，增加土壤肥力，环境效益显著。
（4）开发煤矸石中的共生和伴生矿物。含有高比例SiO2，Al2O3的煤矸石是制造耐火材料、橡胶补强填料、陶瓷和生产节能水泥的原料。若煤矸石中铝、硫等多种元素的含量达到一定值时，可进行回收再利用。另外FeS2含量较高的煤矸石氧化产生的SOX会严重污染环境，而硫又是重要的化工原料，因此从煤矸石中回收硫铁矿具有显著的经济效益和生态效益。
（5）利用煤矸石筑路和填坑。利用煤矸石作为填充物来治理采空区，减少地表下沉量和矸石排放量，采用煤矸石填充废弃矿井。对于处理价值较低或不好处理的，可以考虑埋填造地或充填塌陷区。方法为：在造地片区上先转移熟化表土，再垫铺自燃矸石及岩石至一定厚度，碾压平整后再覆盖熟化土，如此分片区的逐年扩展，可造就大面积的台阶地和平地，同时结合土壤改良，可再造优质农田。另外，在道路、铁道和堤坝等工程建设中，也可采用煤矸石代替粘土用作基材，增加稳固性。
3.结语
煤矸石的综合利用关系到煤炭企业的再发展、产业链的延伸、环境保护以及循环经济的发展和经济的转型。通过对煤矸石的综合利用，既可变废为宝，也可大大降低煤矸石对环境的危害，实现环境和经济的可持续发展，因而，具有显著的环境效益、经济效益、生态效益和社会效益。参考文献
[1]李智兰.煤矸石综合利用分析[J].科技情报开发与经济,2006,16(22).
[2]常静.煤矸石综合利用的探讨[J].科技信息,2011(21).
[3]王姣雯.煤矸石综合利用现状分析[J].中国新技术新产品,2011(3).
[4]吴言忠,周辉.循环经济条件下煤矿企业煤矸石综合利用研究[J].山东煤炭科技,2005(4)