煤矸石的治理綜合利用分析

郭 曄

（山陰縣環境保護局監測站 山西朔州 036900）

引言

在煤礦開采和洗煤廠作業中，會產生大量的煤矸石，占有煤炭產量達到了15%，我國煤開采的煤矸石的產率在5%-10%范圍內，洗煤廠洗原煤的矸石產率在18-20%，大量的煤矸石產生對環境造成了很大的危害，因此，這就需要做好對煤矸石的治理，同時煤矸石也是一種可利用的資源，其在很多行業都可以得到進一步的使用，而煤矸石如何進行治理和綜合利用，就是本文主要研究的內容。

1 煤矸石的治理

1.1 攤鋪矸石、自燃滅火和復燃治理

在矸石山治理中就需要根據相應的規范要求并結合實際的情況，使用挖土機以及推土機等機械設備，來對矸石進行攤鋪，把其堆矸成33°與35°的邊坡，并將其分成斷面狀態，形成相應的坡面。對于自燃矸石的滅火來說，一般使用深孔的注漿法，其最適用在矸石山的頂部，因為斜坡不能使用工程鉆機進行鉆孔，則只能從表面采取澆灌法對局部進行封閉處理；對于矸石山的頂部復燃的滅火處理來說，一般借助灌漿的封閉法與火源的挖出法，對矸石山的坡面復燃的滅火一般通過鋪網注漿和護坡的加固法實施，從而對矸石山的表面進行固化處理，將矸石山的內部氧源進行切斷[1]。

1.2 牧業復墾

對于牧業復墾來說一般是于沒有經過平整或者稍微平整矸石山實施，對其整地一般要在半年前提前進行,保證其表層的矸風化充分,能夠促進種植褲。另外，還要合理的選擇牧草，牧草種植也是牧業復墾的關鍵內容，盡量選擇一些播種比較容易以及成活率比較高的牧草，在煤礦的草種選擇中，常選擇紫花苜蓿以及沙打旺等品種的牧草。

1.3 排水處理

如果出現暴雨的情況，雨水在經過大量匯集后，會對矸石黃土造成沖垮，還會常見數米深大溝的產生，因為裸露矸石具有的溫度還比較高，若其暴露在空氣中，就會很容易導致復燃，因此就需要做好矸石的封閉覆蓋，可以在矸石山的馬道和斜坡上進行排水溝的修筑。另外，矸石山產生的酸性水也會造成地下水源以及江河的污染，對生態環境以及人身安全造成危害，則可以設置相應的排水溝將雨水進行收集和排放。

1.4 煤矸石填埋

先對原地基實施處理，對坑內的積水進行疏排，并對區內雜物進行清除，對地下的設施工程進行檢查，并做好隱蔽的記錄，同時還要對地面松散的矸石層重新進行壓實，使用挖掘機等設備把松散層進行挖開，并重新按層進行鋪設和壓實。在地基處理結束后，再按照設計的厚度分層進行壓實，并使用薄層的黏土進行覆蓋，后再整體進行壓實，最后使用薄層的黏土來覆蓋。

2 煤矸石的綜合利用

2.1 煤矸石做成工程回填的材料

在煤矸石的使用中，需要煤矸石類型是石灰巖、砂巖或者沒有風化新矸石類型，其回填施工中一般通過分層填筑的方法進行，回填和壓實同時進行，并按照相應的施工規范來進行填筑工程的質量評價，煤矸石當成塌陷區的充填材料能夠大量的消耗掉煤矸石，從而有效的減少其對周圍環境造成的污染，合理利用煤矸的同時，也對塌陷地復墾問題進行了解決。

2.2 煤矸石發電

按照地區實際煤矸石的發熱值以及經濟發展的情況分析，一般通過流化床的鍋爐或者循環流化床的鍋爐等設備進行燃燒，借助煤矸石以及劣質煤來發電，就能夠有效降低煤炭開發成本和節約能源。煤矸石發電對煤矸石的使用減少了生態環境的污染，也給煤廠以及生活區等提供了電能，同時煤矸石用于發電后會產生不融化的灰渣，還可以使用到水泥的生產中，從而實現灰渣零的排放以及煤矸石潔凈的燃燒效果[2]。

2.3 生產煤矸石營養肥料

煤矸石中還含有一定的有機質，其含有植物的生長需要的硼、銅、鋅、鈷以及錳等一些微量的元素，其比正常的土壤內的這些元素含量要高出2-10倍，將含有豐富有機質的煤矸石進行粉碎和研磨，并按相應比例和磷酸鈣進行混合，經過充分的反應活化和堆漚后，再使用先進的化工造粒科技技術，就可以制成新型化肥。

2.4 利用煤矸石生產建筑材料

煤矸石還可以生產建筑材料，煤矸石含有大量的氧化鋁、二氧化硅等水泥生產的原材料，因此就就可以將其作為水泥生產的材料提供，其利用量比較大，同時生產成本也比較低；煤矸石成分與粘土比較相似，其可塑性與燒結性也比較好，在通過對其凈化、陳化和均化等處理后，就可以代替粘土材料來作為新型磚的原材料，因此其可以使用于結磚的燒制等。

2.5 煤矸石的陶瓷制品

傳統陶瓷制品一般是由石英、長石以高嶺石三種作為主原料，而煤矸石的陶瓷制品則是新型的建筑材料，其具有著諸多優良性能，比如，質輕、隔熱、保溫以及強度高等，因此在高層的建筑和大跨度的建筑工程中都能夠得到應用，能夠有效的減輕建筑工程30%-40%的自重,還具有不錯的抗震性。

結語

綜上所述，煤矸石盡管有著很大的污染性，但是其也具有很大的使用潛力，因此，這就需要做好對煤矸石的治理和綜合利用，從而實現對煤矸石的充分使用，這也對我國可持續性發展具有積極意義。