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摘要：煤矸石作为煤炭工业排放量最大的固体废弃物，随着煤炭生产的发展也在日益增加。煤矸石到底会造成哪些危害，如何实施对它的综合性利用。笔者结合实际工作经验于本文简单作了相关论述。首先通过对煤矸石的涵义和构成两个方面对煤矸石进行了概述，继而探讨了煤矸石具有哪些危害，最后對煤矸石的综合利用进行了系统阐述。
关键词：煤矸石；危害；综合利用；污染大气；煤矸石发电
中图分类号： TU522.1+3 文献标识码： A 文章编号：
在我国煤矸石是占用场地最多并且累计存量最大的工业废弃物，它的占地面积可达1.3万hm2，并且它每年还在以1亿吨的速度再增加。这种情况如不能有效地扼制，那么就会产生越来越严重由煤矸石造成的污染问题。
一、煤矸石概述
（一）煤矸石涵义
煤矸石是在煤矿建井、煤炭开采和生产加工过程中排放出的废渣，以及在采煤与原煤洗选过程中排出的洗矸石，是煤炭工业排放量最大的固体废物。它包含岩巷矸、煤巷矸、夹岩及洗矸，是多种岩石的混合物，其矿物成分主要有高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫酸铁、氧化铝等。目前煤矿的排矸量约占煤炭开采量的10%～25%，全国煤矸石的总积存量约45亿吨，而且仍在逐年增长，煤矸石山几乎成为我国煤矿的标志。
（二）煤矸石的构成
煤矸石的化学成分主要是 SiO2、Al2O3和 C，其次是 Fe2O3、Na2O、K2O、SO3、N 和 H等。另外，煤矸石还包含有例如Ti、V、Co 等金属元素，煤矸石的化学成分不稳定，不同地区的煤矸石成分变化较大，放射性元素含量一般不高。煤矸石易风化形成疏松多孔状产物，释放出植物营养元素，并逐步向土壤结构转变。
二、煤矸石的危害
煤矸石的产出量随着煤炭生产的发展也再不断地增加，所以对于煤矸石问题的关注也被专家和学者作为新的研究课题。那么煤矸石到底会产生哪些危害，这些问题的严重性究竟有多大？
（一）影响土地资源的利用
在煤矸石产生之后多数被集中堆放在井口附近。煤矸石的大产出量造成煤矸石山的堆砌，大量的煤矸石堆放自然需要占用大量的土地面积，而这些被占用的土地恰是作为国家最宝贵的土地资源。这种无节制地煤矸石的堆放使得周围的耕地面积逐渐“缩水”。所以说煤矸石的大量堆积直接影响到土地资源的利用。
（二）对大气的污染
大量的煤矸石在长期置露于大气中，受到日晒和雨淋后就会风化粉碎，于是就会产生大量的扬尘。此外，煤矸石在吸水后还会崩解，崩解后的煤矸石则很容易形成粉尘。久而久之，就会对矿区的大气环境造成严重的污染。另外，因为煤矸石含有可燃物的成分，此可燃物成分中有一些元素可以直接达到自燃的基础。而在煤矸石的聚积山堆中它的内部热量是非常高的，当温度达到可燃物的燃烧点时，煤石山中的残煤就会自燃。自燃过程中又会释放出大量的有害气体。所以说煤矸石给大气带来的污染是严重的，应该采用有效措施进行防治。
（三）对水土的危害
煤矸石本身含有一些微量元素，但这不是它的全部构成，它还含有有毒重金属元素。因为多数煤矸石山位于空旷处堆放，所以长期暴露于空气中的煤矸石再遇到雨水的侵蚀后会释放大量酸性物质，这些酸性物质就会对周围的土地和水体造成很大程度的危害。此外，山区的煤矸石山堆积不合理时还可能在雨季造成山体滑坡或者泥石流等严重自然灾害。
（四）引地地面温度升高
煤矸石大量的堆放会占用很大的土地面积，一方面大量地占用土地的使用面积，它还会直接对地面的温度产生影响，导致地面温度升高。尤其是在夏日中午，煤矸石的地面温度可达40℃，这样就会使矿区的温度也随之受影响，这样会给矿区上的施工工作人员带来很大的危害。
三、对煤矸石的综合利用问题探析
（一）用来填充路基
对于在矿区存放的大量煤矸石可以将它们充分地利用起来，比如可以把它们用来做路基的填充材料。可以具体将煤矸石分层整平碾压，还可以将煤矸石进行分层隔土隔离。这样可以实现过多的煤矸石的合理利用，减少占用更多的土地面积。
（二）矸石充填塌陷区
利用废弃的煤矸石填充塌陷区，再在填充区建造建筑物，满足发展的需要。矿区一般采用房柱法或条带采煤法来控制地表沉陷。随着开采技术的进步，近年来采空区充填技术日益成熟，在沿空留巷、“三下”采煤、防止采空区漏风及控制坚硬顶板等方面，充填技术有广泛的应用前景。我国目前进行采空区充填的材料主要是粉煤灰、山砂、高水材料等。国外已经有利用煤矸石在井下直接加工进行采空区充填的先例，所以我们应该在这方面进行大力研究和尝试。利用废弃的煤矸石填充塌陷区也是目前较为环保和有效的塌陷区治理方法。
（三）循环流化床燃烧技术在工矿区生产中的应用
目前，循环流化床锅炉在国内外得到了迅速的发展。然而，矿区流化床锅炉的煤矸石沸腾燃烧技术还存在排灰量大，溢流灰温度高，热损耗大，锅炉主体及辅助设备的磨损较严重等难题，还有待攻关解决。循环流化床燃烧技术是一种新型成熟的高效低污染清洁燃煤技术，根据其特点，采用循环流化床燃烧技术，建立坑口电站，将煤矸石用于发电是现实综合利用的最有效途径，从而形成煤炭开采→原煤→筛选→煤矸发电→灰渣建材或水泥生产的循环产业链，从而使这项技术广泛应用于工矿区生产中。
（四）煤矸石发电
煤矸石发热量为7.5～12MJ/kg 的可直接作循环流化床锅炉燃料；发热量低于7.5MJ/kg的煤矸石掺加煤泥、洗中煤后用于煤矸石发电厂，其灰渣生产建材。对于矸石中含硫量较高的，应采用炉内石灰脱硫技术，减少污染排放。
四、结束语
为了使煤矸石能够得到有效的治理实现土地面积的增加，同时让矿区的生态环境得到进一步的改善，还需要下大力度对矿区的煤矸石进行污染治理工作。对于煤矸石的治理工作，不但符合可持续发展的经济模式，还符合节能减排的理念。所以要多方面进行对煤矸石综合利用的探索和开拓，为经济可持续发展贡献应有的力量。
参考文献:
[1]潘志刚，许可，唐子宁，等.煤矸石的污染危害与综合利用途径分析[J].资源产业,2005(1): 46～49.
[2]周树理，关春遥，赵合天.矿山废地复垦与绿化[M].北京:中国林业出版社,1995（2）：12.
[3]李鹏波,许褚，崔江，等.煤矸石山植被恢复技术模式的研究[J].山东林业科技, 2006(4): 13～15.
关键词：煤矸石；危害；综合利用；污染大气；煤矸石发电
中图分类号： TU522.1+3 文献标识码： A 文章编号：
在我国煤矸石是占用场地最多并且累计存量最大的工业废弃物，它的占地面积可达1.3万hm2，并且它每年还在以1亿吨的速度再增加。这种情况如不能有效地扼制，那么就会产生越来越严重由煤矸石造成的污染问题。
一、煤矸石概述
（一）煤矸石涵义
煤矸石是在煤矿建井、煤炭开采和生产加工过程中排放出的废渣，以及在采煤与原煤洗选过程中排出的洗矸石，是煤炭工业排放量最大的固体废物。它包含岩巷矸、煤巷矸、夹岩及洗矸，是多种岩石的混合物，其矿物成分主要有高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫酸铁、氧化铝等。目前煤矿的排矸量约占煤炭开采量的10%～25%，全国煤矸石的总积存量约45亿吨，而且仍在逐年增长，煤矸石山几乎成为我国煤矿的标志。
（二）煤矸石的构成
煤矸石的化学成分主要是 SiO2、Al2O3和 C，其次是 Fe2O3、Na2O、K2O、SO3、N 和 H等。另外，煤矸石还包含有例如Ti、V、Co 等金属元素，煤矸石的化学成分不稳定，不同地区的煤矸石成分变化较大，放射性元素含量一般不高。煤矸石易风化形成疏松多孔状产物，释放出植物营养元素，并逐步向土壤结构转变。
二、煤矸石的危害
煤矸石的产出量随着煤炭生产的发展也再不断地增加，所以对于煤矸石问题的关注也被专家和学者作为新的研究课题。那么煤矸石到底会产生哪些危害，这些问题的严重性究竟有多大？
（一）影响土地资源的利用
在煤矸石产生之后多数被集中堆放在井口附近。煤矸石的大产出量造成煤矸石山的堆砌，大量的煤矸石堆放自然需要占用大量的土地面积，而这些被占用的土地恰是作为国家最宝贵的土地资源。这种无节制地煤矸石的堆放使得周围的耕地面积逐渐“缩水”。所以说煤矸石的大量堆积直接影响到土地资源的利用。
（二）对大气的污染
大量的煤矸石在长期置露于大气中，受到日晒和雨淋后就会风化粉碎，于是就会产生大量的扬尘。此外，煤矸石在吸水后还会崩解，崩解后的煤矸石则很容易形成粉尘。久而久之，就会对矿区的大气环境造成严重的污染。另外，因为煤矸石含有可燃物的成分，此可燃物成分中有一些元素可以直接达到自燃的基础。而在煤矸石的聚积山堆中它的内部热量是非常高的，当温度达到可燃物的燃烧点时，煤石山中的残煤就会自燃。自燃过程中又会释放出大量的有害气体。所以说煤矸石给大气带来的污染是严重的，应该采用有效措施进行防治。
（三）对水土的危害
煤矸石本身含有一些微量元素，但这不是它的全部构成，它还含有有毒重金属元素。因为多数煤矸石山位于空旷处堆放，所以长期暴露于空气中的煤矸石再遇到雨水的侵蚀后会释放大量酸性物质，这些酸性物质就会对周围的土地和水体造成很大程度的危害。此外，山区的煤矸石山堆积不合理时还可能在雨季造成山体滑坡或者泥石流等严重自然灾害。
（四）引地地面温度升高
煤矸石大量的堆放会占用很大的土地面积，一方面大量地占用土地的使用面积，它还会直接对地面的温度产生影响，导致地面温度升高。尤其是在夏日中午，煤矸石的地面温度可达40℃，这样就会使矿区的温度也随之受影响，这样会给矿区上的施工工作人员带来很大的危害。
三、对煤矸石的综合利用问题探析
（一）用来填充路基
对于在矿区存放的大量煤矸石可以将它们充分地利用起来，比如可以把它们用来做路基的填充材料。可以具体将煤矸石分层整平碾压，还可以将煤矸石进行分层隔土隔离。这样可以实现过多的煤矸石的合理利用，减少占用更多的土地面积。
（二）矸石充填塌陷区
利用废弃的煤矸石填充塌陷区，再在填充区建造建筑物，满足发展的需要。矿区一般采用房柱法或条带采煤法来控制地表沉陷。随着开采技术的进步，近年来采空区充填技术日益成熟，在沿空留巷、“三下”采煤、防止采空区漏风及控制坚硬顶板等方面，充填技术有广泛的应用前景。我国目前进行采空区充填的材料主要是粉煤灰、山砂、高水材料等。国外已经有利用煤矸石在井下直接加工进行采空区充填的先例，所以我们应该在这方面进行大力研究和尝试。利用废弃的煤矸石填充塌陷区也是目前较为环保和有效的塌陷区治理方法。
（三）循环流化床燃烧技术在工矿区生产中的应用
目前，循环流化床锅炉在国内外得到了迅速的发展。然而，矿区流化床锅炉的煤矸石沸腾燃烧技术还存在排灰量大，溢流灰温度高，热损耗大，锅炉主体及辅助设备的磨损较严重等难题，还有待攻关解决。循环流化床燃烧技术是一种新型成熟的高效低污染清洁燃煤技术，根据其特点，采用循环流化床燃烧技术，建立坑口电站，将煤矸石用于发电是现实综合利用的最有效途径，从而形成煤炭开采→原煤→筛选→煤矸发电→灰渣建材或水泥生产的循环产业链，从而使这项技术广泛应用于工矿区生产中。
（四）煤矸石发电
煤矸石发热量为7.5～12MJ/kg 的可直接作循环流化床锅炉燃料；发热量低于7.5MJ/kg的煤矸石掺加煤泥、洗中煤后用于煤矸石发电厂，其灰渣生产建材。对于矸石中含硫量较高的，应采用炉内石灰脱硫技术，减少污染排放。
四、结束语
为了使煤矸石能够得到有效的治理实现土地面积的增加，同时让矿区的生态环境得到进一步的改善，还需要下大力度对矿区的煤矸石进行污染治理工作。对于煤矸石的治理工作，不但符合可持续发展的经济模式，还符合节能减排的理念。所以要多方面进行对煤矸石综合利用的探索和开拓，为经济可持续发展贡献应有的力量。
参考文献:
[1]潘志刚，许可，唐子宁，等.煤矸石的污染危害与综合利用途径分析[J].资源产业,2005(1): 46～49.
[2]周树理，关春遥，赵合天.矿山废地复垦与绿化[M].北京:中国林业出版社,1995（2）：12.
[3]李鹏波,许褚，崔江，等.煤矸石山植被恢复技术模式的研究[J].山东林业科技, 2006(4): 13～15.