探析我国煤矸石山的治理现状

摘要：煤炭在开采加工过程中，产生的大量煤矸石堆放于露天，形成了矸石山，引发了一系列的生态环境问题，同时对煤炭企业的安全和可持续发展带来了严重的影响和制约。本文就煤矸石山的治理现状进行分析和探讨。

关键词：现状;治理措施;生态恢复;综合利用;存在问题

中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）03-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.03.143

Analysis of the current situation of the treatment of coal gangue hill in China

Tan Hongxia

（Dongqu Coal Mine of Shanxi Coking Coal Group Co.，Ltd.，Taiyuan Shanxi 030200，China）

Abstract：In the process of coal mining and processing， a large number of coal gangue piles in the open air， forming a waste heap， causing a series of ecological and environmental problems， at the same time， it brings serious influence and restriction to the safety and sustainable development of coal enterprises. This paper analyzes and discusses the current situation of the treatment of coal gangue dump.

Key words：Current situation;Governance measures;Ecological restoration;Comprehensive utilization;Existing problems

在我国经济建设和社会发展中，煤炭资源的开发利用，起到了至关重要的作用。但在采掘和洗选过程中，不断有伴生物煤矸石产生，约占原煤产量的10%～30%。由于其综合利用率较低，不断堆积后形成了矸石山，不仅占用了大量的土地资源，同时对生态环境造成了污染和破坏，形成了以酸雨、二氧化硫和烟尘为主要危害的煤烟型污染。解决污染和恢复生态环境最有效的手段就是加强煤矸石的规范治理和综合利用。

1 现状

目前国内年矸石堆存量以上亿吨的数量在不断增加，但因综合利用较低，大量矸石堆放于露天，逐步形成了矸石山。在山东、辽宁、山西、河北等地区，矸石的堆存量约占全国的50%以上。受地形、地势和治理水平等因素影响，矸石山未得到科学规范设计和有效治理，造成其堆存不稳，经雨水浸泡、风化和氧化等作用后，极易发生滑坡、坍塌、自燃和爆炸等事故;細化后的矸石颗粒又会因雨水的冲刷进入水体和土壤，造成河流、导水岩层、地表层裂隙及农田污染;风化后的煤尘也会使土壤造成重金属污染等。

2 治理措施

矸石山治理应本着“安全优先、环保并重、因地制宜、生态协调”的原则，采用切实可行的治理方案进行生态恢复治理。

2.1 基本治理措施

矸石在堆存过程中，必须采用分层填埋、逐层压实的方式，控制堆存高度和坡度。一般5～8m的矸石用1m左右的黄土进行隔离，坡度最好小于30°。采取表面压实、黄土覆盖结合局部注浆等工程措施，有效控制矸石山自燃;同时必须稳定坡面，修建马道;砌筑挡墙，防止矸石塌方。

治理后的矸石场呈梯田状，每台阶的马道用于治理期间的机械施工及后期维护作业。马道应外高内低，内侧设置排水沟，用于排除雨水，各马道间的排水沟要由边坡导流渠串联，最终将雨水汇集排出山体。削坡整治，坡面分层碾压、黄土覆盖后，根据气候环境，栽植适宜的植物，稳固山体。有些地区因气候原因，秋冬季无法及时绿化，必要时可对山体进行绿网苫盖，减少因黄土覆盖带来的扬尘污染。

2.2 自燃治理措施

目前主要有覆盖法、挖除火源法、灌浆法、注浆法等。覆盖法适用于有自燃隐患，且深度小于3m的区域;挖除火源法适用于初燃矸石场，深度小于3m的区域;灌浆法适用于火区范围小，深度小于6m的区域;注浆法适用于火区范围大、深度大于6m的区域。

从治理实际成效来看，单一的方法只适用于火源浅、火区分布少和火势小的区域，只能对火势进行临时控制，极易出现复燃现象，无法有效地消除隐患。在实际治理过程中，由于现场情况比较复杂，应采用综合治理方法，将系统灭火防复燃、堆体整形截排水、分层压实覆土、生态修复等各环节紧密联结，将隔氧、降温落实到治理全过程，同时加强治理前、中、后的自燃监测监控，确保彻底根除火灾隐患。

3 生态恢复

矸石山的生态恢复应采用宜农则农、宜草则草、宜林则林的原则，在黄土覆盖好区域进行植被恢复或造田恢复。

3.1 植被恢复

植被恢复一般有水平沟整地和鱼鳞坑整地两种方式。水平沟整地一般为梯形，沟的尺寸可根据地形和栽植的植物形状而定，走向一般沿等高线布设，同时要做横档。鱼鳞坑整地一般穴面为半月形，外高内低，沿等高线设置坑穴。不论哪种方式，整地应与栽植同时进行，随造随整。

植物选择应结合地质环境和气候条件，植被类型与原有类型相适应、与周边自然景观相协调，严禁使用外来入侵有害物种。恢复后的植被覆盖率不应低于当地同类土地植被覆盖率。

顶部平台，采用带状混交和块状混交。带状混交，在平台边缘由外向内依次种植草本植物，3～5行灌木植物，2～3行乔木植物，乔灌木间种草，依次种植。块状混交，在平台上划分不同的栽植区，进行乔灌草块状混交。

坡中上部，沿等高线进行灌草带状混交。草带宽2～3m，灌木2～3行，依次种植。

坡下部及坡脚，沿等高线进行乔灌草带状混交。乔木2～3行，灌木2～3行，乔灌木间种草，依次种植。

3.2 造田恢复

填埋造田是指对完成填埋的区域通过覆土、平整等措施转变为农田的过程。

填埋区应选在地质条件相对稳定的区域，避开破坏性地震及活动构造区、废弃矿区的活动塌陷区及其他可能危及填埋区安全的区域，同时要避开有特殊规定的区域。

填埋过程中要有防护设施、防渗设施、挡墙、地表水集排系统、覆土阻燃系统等。矸石填埋前先进行浸出试验，对填埋区域采取防渗技术措施，同时应根据地形设置挡墙，并在填埋边界设置围挡、栅栏、防飞扬设施、安全防护设施及防火隔离带等。地表水集排系统和覆土阻燃系统与基础治理措施类似。

造田技术应合理规划复垦区内的田、林、路、渠，满足后期作物采光要求。填埋区深降稳定后，要清除地表石块杂物，采用平地机平整复垦土地，建设农田林网，结合边坡控制和地表集排水系统，保持和改善复垦区生态条件、防止或减少污染和自然灾害。

4 开发利用

矸石利用以大宗利用为重点，目前主要用于以下几方面。

（1）充填塌陷区。煤炭在开采过程中必然会造成周边不同深度的土地塌陷，将矸石回填至工作面，不仅有效地解决了地面因排矸造成的占地问题和环境问题，同时可减少因塌陷引起的地质灾害。（2）发电。充分利用矸石的良好燃料适应性，作为矸石电厂的主要燃料。燃烧后产生的灰渣可作水泥及其他建筑材料的原料之一。（3）制砖。未经自燃的矸石粉碎后给用于制砖，利用其中所含有机物的自燃成分，可节约原料煤的使用量。（4）铺设路基。矸石还可用于路基铺设或地基处理。利用矸石复垦造地或分层堆压覆土的方式平整山区地势崎岖不平的地段。除以上用途外，还可用于制作水泥、填充料和化肥等，但適用范围比较小。

5 存在的问题

（1）区域发展不平衡。因地区发展不平衡造成矸石治理存在差异。能源相对短缺的地区，矸石综合利用较多，而能源较丰富的地区只重视煤炭开采，往往忽略矸石的综合利用开发。（2）技术体系及应用不成熟。矸石因综合利用技术的产业链短、利润小、应用范围有限等原因，造成企业忽视二次开发利用的价值。（3）社会原因。由于诸多原因，部分地区的矸石综合利用资金较少，优惠政策较难落实，造成企业开发利用资金未得到有效落实，严重影响矸石综合利用率。

6 结束语

随着环保意识的不断增强，节能减排工作的全面推进，矸石的治理工作要规范速度起来，传统的生产观念也要随之转变。应采用因地制宜地方式开展综合治理，同时加强高新技术的研究力度，提高综合利用率。另外需要政府宏观调控的政策导向，调动全社会的力量，积极为矸石治理工作贡献力量。

参考文献

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收稿日期：2020-01-03

作者简介：谭红霞（1981-），女，汉族，本科学历，环保工程师，研究方向为环境环保。