煤矸石的治理综合利用分析

郭 晔

（山阴县环境保护局监测站 山西朔州 036900）

引言

在煤矿开采和洗煤厂作业中，会产生大量的煤矸石，占有煤炭产量达到了15%，我国煤开采的煤矸石的产率在5%-10%范围内，洗煤厂洗原煤的矸石产率在18-20%，大量的煤矸石产生对环境造成了很大的危害，因此，这就需要做好对煤矸石的治理，同时煤矸石也是一种可利用的资源，其在很多行业都可以得到进一步的使用，而煤矸石如何进行治理和综合利用，就是本文主要研究的内容。

1 煤矸石的治理

1.1 摊铺矸石、自燃灭火和复燃治理

在矸石山治理中就需要根据相应的规范要求并结合实际的情况，使用挖土机以及推土机等机械设备，来对矸石进行摊铺，把其堆矸成33°与35°的边坡，并将其分成断面状态，形成相应的坡面。对于自燃矸石的灭火来说，一般使用深孔的注浆法，其最适用在矸石山的顶部，因为斜坡不能使用工程钻机进行钻孔，则只能从表面采取浇灌法对局部进行封闭处理；对于矸石山的顶部复燃的灭火处理来说，一般借助灌浆的封闭法与火源的挖出法，对矸石山的坡面复燃的灭火一般通过铺网注浆和护坡的加固法实施，从而对矸石山的表面进行固化处理，将矸石山的内部氧源进行切断[1]。

1.2 牧业复垦

对于牧业复垦来说一般是于没有经过平整或者稍微平整矸石山实施，对其整地一般要在半年前提前进行,保证其表层的矸风化充分,能够促进种植裤。另外，还要合理的选择牧草，牧草种植也是牧业复垦的关键内容，尽量选择一些播种比较容易以及成活率比较高的牧草，在煤矿的草种选择中，常选择紫花苜蓿以及沙打旺等品种的牧草。

1.3 排水处理

如果出现暴雨的情况，雨水在经过大量汇集后，会对矸石黄土造成冲垮，还会常见数米深大沟的产生，因为裸露矸石具有的温度还比较高，若其暴露在空气中，就会很容易导致复燃，因此就需要做好矸石的封闭覆盖，可以在矸石山的马道和斜坡上进行排水沟的修筑。另外，矸石山产生的酸性水也会造成地下水源以及江河的污染，对生态环境以及人身安全造成危害，则可以设置相应的排水沟将雨水进行收集和排放。

1.4 煤矸石填埋

先对原地基实施处理，对坑内的积水进行疏排，并对区内杂物进行清除，对地下的设施工程进行检查，并做好隐蔽的记录，同时还要对地面松散的矸石层重新进行压实，使用挖掘机等设备把松散层进行挖开，并重新按层进行铺设和压实。在地基处理结束后，再按照设计的厚度分层进行压实，并使用薄层的黏土进行覆盖，后再整体进行压实，最后使用薄层的黏土来覆盖。

2 煤矸石的综合利用

2.1 煤矸石做成工程回填的材料

在煤矸石的使用中，需要煤矸石类型是石灰岩、砂岩或者没有风化新矸石类型，其回填施工中一般通过分层填筑的方法进行，回填和压实同时进行，并按照相应的施工规范来进行填筑工程的质量评价，煤矸石当成塌陷区的充填材料能够大量的消耗掉煤矸石，从而有效的减少其对周围环境造成的污染，合理利用煤矸的同时，也对塌陷地复垦问题进行了解决。

2.2 煤矸石发电

按照地区实际煤矸石的发热值以及经济发展的情况分析，一般通过流化床的锅炉或者循环流化床的锅炉等设备进行燃烧，借助煤矸石以及劣质煤来发电，就能够有效降低煤炭开发成本和节约能源。煤矸石发电对煤矸石的使用减少了生态环境的污染，也给煤厂以及生活区等提供了电能，同时煤矸石用于发电后会产生不融化的灰渣，还可以使用到水泥的生产中，从而实现灰渣零的排放以及煤矸石洁净的燃烧效果[2]。

2.3 生产煤矸石营养肥料

煤矸石中还含有一定的有机质，其含有植物的生长需要的硼、铜、锌、钴以及锰等一些微量的元素，其比正常的土壤内的这些元素含量要高出2-10倍，将含有丰富有机质的煤矸石进行粉碎和研磨，并按相应比例和磷酸钙进行混合，经过充分的反应活化和堆沤后，再使用先进的化工造粒科技技术，就可以制成新型化肥。

2.4 利用煤矸石生产建筑材料

煤矸石还可以生产建筑材料，煤矸石含有大量的氧化铝、二氧化硅等水泥生产的原材料，因此就就可以将其作为水泥生产的材料提供，其利用量比较大，同时生产成本也比较低；煤矸石成分与粘土比较相似，其可塑性与烧结性也比较好，在通过对其净化、陈化和均化等处理后，就可以代替粘土材料来作为新型砖的原材料，因此其可以使用于结砖的烧制等。

2.5 煤矸石的陶瓷制品

传统陶瓷制品一般是由石英、长石以高岭石三种作为主原料，而煤矸石的陶瓷制品则是新型的建筑材料，其具有着诸多优良性能，比如，质轻、隔热、保温以及强度高等，因此在高层的建筑和大跨度的建筑工程中都能够得到应用，能够有效的减轻建筑工程30%-40%的自重,还具有不错的抗震性。

结语

综上所述，煤矸石尽管有着很大的污染性，但是其也具有很大的使用潜力，因此，这就需要做好对煤矸石的治理和综合利用，从而实现对煤矸石的充分使用，这也对我国可持续性发展具有积极意义。