实现我国煤矸石“无废”化目标的路径研究

侯波，马超，田向勤，聂晶磊，赵康*

1.国能龙源环保有限公司

2.生态环境部固体废物与化学品管理技术中心

煤炭作为我国主要能源和重要化工原料，是能源安全的“压舱石”，对于我国能源安全稳定供给和维护经济命脉起到了关键性支撑作用[1-2]，但在煤炭开采和洗选加工过程中产生了大量煤矸石。据统计，我国煤矸石产生量占全国一般工业固体废物总产量的比例已超过15%，是我国仅次于尾矿的第二大一般工业固体废物，通常堆存在地表形成矸石山，造成了严重的固体废物环境污染问题。目前，我国煤矸石山已超过2 600 座，累计堆存量超过60 亿t，且每年以约3 亿t 的速度持续增加[3]。

为有效解决我国固体废物环境污染突出问题，践行习近平生态文明思想和建设美丽中国，2018 年12 月国务院办公厅印发《“无废城市”建设试点工作方案》，正式启动“无废城市”建设试点工作，对固体废物实施以“减量化、资源化、无害化”为原则的治理模式。经过3 年多的探索实践，我国“无废城市”建设工作取得了积极进展、积累了初步经验，为我国固体废物环境污染治理指明了方向。为有效解决我国煤矸石环境污染问题，基于“无废城市”建设理念和经验，本文提出了实现我国煤矸石“无废”化的目标。煤矸石“无废”化并不是煤矸石产生量为零，也不是煤矸石完全循环利用；而是从源头上尽可能减少煤矸石产生，并进行资源化利用，将煤矸石的危害性降到最低或可控的范围[4]。笔者在分析我国煤炭和煤矸石现状以及煤矸石“无废”化必要性、煤矸石“无废”化政策和技术现状、煤矸石“无废”化存在问题的基础上，阐述我国煤矸石实现“无废”化目标的措施及路径，以期通过煤矸石“无废”化协同推进我国“无废城市”建设工作。

1 我国煤炭和煤矸石现状

1.1 我国煤炭和煤矸石产生、利用处置总体情况

我国煤炭资源十分丰富，近年来全国煤炭生产和消费水平均保持在高位（图1）。2017—2021 年，全国煤炭总产量和消费量分别由35.2 亿、39.1 亿t增加到41.3 亿、42.3 亿t（煤炭消费量大于产量是由于我国每年煤炭进口量为3 亿t 左右[5]）。我国煤矸石产生量约占煤炭总产量的10%～20%，近年来全国煤矸石产生量和利用量保持持续增长的趋势（图2）[6]。2017—2021 年，全国煤矸石产生量和利用量分别由6.34 亿、4.27 亿t 增至7.43 亿、5.43 亿t，全国煤矸石综合利用率由67.3%增至73.1%[6]。随着“双碳”目标的逐步实现、能源结构的调整和转型以及大宗固体废物利用技术水平提高等方面的影响，未来我国煤炭和煤矸石产生量可能出现下降趋势。但是在我国“富煤、贫油、少气”的能源禀赋特征下，煤炭仍是我国最主要的一次能源，短期内我国煤炭和煤矸石产生量将继续保持高位运行。

图1 2017—2021 年全国煤炭产生和消费情况统计[5]Fig.1 China's coal production and consumption data from 2017 to 2021

图2 2017—2021 年全国煤矸石产生和利用统计数据[6]Fig.2 China's coal gangue production and utilization data from 2017 to 2021

1.2 我国煤炭和煤矸石产量分布情况

我国煤炭资源分布范围广泛，2021 年全国各省（区、市）煤炭产量[7]如图3 所示。除重庆、北京、天津、上海、浙江、广东、海南和西藏7 省（区、市）外，我国其他地区均有煤炭产出。其中，山西（11.93 亿t）、内蒙古（10.3 亿t）、陕西（7.0 亿t）、新疆（3.3 亿t），这4 省（区）的煤炭年产量总计达到32.53 亿t，占全国煤炭总产量的78.76%，是我国主要的煤炭产地；我国煤炭年产量小于1 000 万t 的省（区）分别为江苏（934.3 万t）、吉林（875.3 万t）、湖南（723.4 万t）、福建（540.7 万t）、广西（279.7 万t）、江西（213.4 万t）、湖北（29.7 万t），这7 省（区）煤炭年产量总计为3 596.5 万t，占全国煤炭总产量不足1%[7]。近年来，辽宁、黑龙江、河北、山东、安徽、河南、四川和云南等传统煤炭生产地区资源逐渐枯竭，煤炭产能已逐步向山西、内蒙古、陕西、新疆等西部和西北部地区转移[8]。

图3 2021 年全国各省（区、市）煤炭产量[7]Fig.3 China's coal production data of various provinces in 2021

由于煤炭资源分布极不均衡，导致我国煤矸石分布也极不均衡，2021 年全国主要地区煤矸石产生情况[6]如图4 所示。山西、陕西、内蒙古、新疆等我国主要的煤炭产地同样也是我国煤矸石主要产地，2021 年，这4 省（区）煤矸石总计产生量为5.86 亿t，占全国煤矸石总产量的78.87%，我国各省（区、市）的煤矸石产生量占比与煤炭产生量占比基本相当[6]。随着全国能源产业结构的调整和优化，我国煤矸石呈现出集中化、规模化、高产化等特点。未来一段时间，我国煤矸石产地将主要集中在西部和西北部等地区。

图4 2021 年全国主要地区煤矸石产生情况统计数据[6]Fig.4 China's coal gangue production data of main provinces in 2021

总体而言，我国煤矸石综合利用率已在逐年提高，但受资源赋存状态、开采和加工技术、资源分布区域等多方面因素影响，煤矸石综合利用情况存在明显的地域性差异。在我国东部等地区，煤炭资源产量少决定了煤矸石产生量也较少，加之利用处置技术发展快和交通运输便利等，综合利用率较高；而在我国的山西、内蒙古、陕西、新疆等西部和西北部地区煤炭主产地，煤矸石产生量巨大，且多处于交通不便的偏远地区，综合利用率相对偏低；若是考虑将煤炭主产地煤矸石运输到东部地区利用，由于距离远运输成本高，则很难产生经济效益[8]。因此，在煤矸石“无废”化目标实现过程中，应大力推广煤矸石原地化、规模化以及高值化利用处置技术。

1.3 我国主要煤炭企业产量情况

2021 年，全国煤炭产量排名前10 名的企业如图5 所示。这10 家企业煤炭累计产量约为21.7 亿t，占全国总产量超过50%。其中，国家能源投资集团有限责任公司以5.7 亿t 煤炭产量排名第一，6 家企业煤炭产量超过1 亿t[9]。根据上文中我国煤矸石产生量占比与煤炭产量占比基本相当的论述可初步预测，国家能源投资集团有限责任公司、晋能控股集团有限公司、山东能源集团有限公司等煤炭产量排名前10 名的企业煤矸石总计产生量占我国煤矸石总产生量将超过50%。因此，在煤矸石“无废”化目标实现过程中应重点关注重要煤炭企业煤矸石的利用处置情况。

图5 2021 年全国主要企业煤炭产量统计[9]Fig.5 Coal production data of China's main enterprises in 2021

1.4 我国煤矸石主要理化特性

煤矸石是在成煤过程中与煤共同沉积的有机化合物和无机化合物混合在一起的岩石，通常呈薄层夹在煤层中或煤层顶、煤层底。煤矸石按主要来源可分为两大类，一是煤炭露天或井工开采过程中产生的掘进矸石，其中井工开采矸石大多留在巷道中；二是煤炭洗选加工过程中产生的洗选矸石，其多排放到地表临时排矸场。

根据不同标准对煤矸石进行分类，结果如表1所示。受地质成矿条件、开采工艺以及加工利用技术等因素的影响，煤矸石的理化特性存在一定的差异性。煤矸石中含有一定量碳，其具有低热值，干基灰分一般大于50%，颗粒密度为2 100～2 900 kg/m3，堆积密度为1 200～1 800 kg/m3[10]。煤矸石最主要化学成分是Al2O3和SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。此外，煤矸石中还含有一定量的有机质，有机质的含量随含碳量的增加而增加，有机质的主要成分是碳、氢、氧、氮、硫等元素。煤矸石的矿物组成种类较为复杂，主要矿物是石英、高岭石、伊利石、菱铁矿、黄铁矿、方解石，还含有钙长石、白云石和TiO2等[11-12]。

表1 煤矸石分类方法[10-12]Table 1 Classification methods of coal gangue

2 煤矸石“无废”化的必要性分析

2.1 促进煤炭资源清洁高效利用

煤炭作为我国主体能源的地位短期内不会发生根本性改变，同时在现代煤化工技术大力发展下煤炭作为重要工业原料的属性也愈发突出。在当前经济技术条件下，煤炭资源的开发利用必然产生煤矸石。煤矸石的堆放处置不仅占用和浪费大量土地资源，而且造成了严重的生态环境问题，如地表水污染、空气污染、土壤污染和地质灾害。如何处置利用煤矸石已经成为解决煤炭行业环境污染问题和煤炭清洁高效利用必须面对的难题，煤矸石“无废”化以实现煤矸石产生最小化、资源利用最大化、最终处置无害化（或危害在环境可接受的范围）和规范化为目标。探索研究煤矸石减量、资源化利用和无害化处置路径可促进煤炭行业清洁高效发展，有效缓解由煤矸石造成的固体废物环境污染压力。

2.2 协同推进煤炭行业减污降碳

“十四五”时期，我国环境治理的新目标是减污降碳。首先，固体废物中含有活性物质，容易与大气、水等发生作用造成二次污染；其次，随着技术的发展与进步，固体废物含有的活性物质，具有一定的资源化利用价值，例如煤矸石等煤基固体废物已经成为混凝土、砖、陶粒、装配式建筑材料等的原材料。因此，加强固体废物治理，实现固体废物资源化利用对减污降碳具有重要作用[13]。煤矸石作为我国主要的一般工业固体废物之一，实现“无废”化将为全国实现减污降碳协同增效目标贡献力量。同时，煤矸石实现“无废”化也是推动实现煤炭行业绿色高质量发展的重要途径，更是培育煤炭行业推动生态环境保护和经济协同发展的有益探索[14]。

3 煤矸石“无废”化现状及存在问题

3.1 政策现状

我国一直高度重视煤矸石等固体废物利用和处置相关工作，实施了一系列关于加强煤矸石等固体废物利用的办法、指导意见和标准（表2），为煤矸石“无废”化目标实现提供了支撑和指导。

表2 煤矸石等固体废物综合利用办法、指导意见和标准Table 2 Measures,guiding opinions and standards for comprehensive utilization of solid waste including coal gangue

3.2 技术现状

煤矸石实现“无废”化的技术种类多样，主要包括煤矸石源头化减量、资源化利用和无害化规模消纳3 个方面（图6）。

图6 实现我国煤矸石“无废”化的技术Fig.6 Technology of realizing "zero-waste" of coal gangue in China

3.2.1 煤矸石源头化减量技术

（1）井下无岩巷布置与矸石井下处理技术。通过分层开拓、无盘区划分、立交巷道平交化布置以及工作面无矸过断层等集成了井下无岩巷布置技术，减少煤矸石产生量；针对开采过程产生的煤矸石，通过充填废巷和贮矸硐室进行井下处理，实现掘矸不升井。如神东煤炭公司结合神东矿区煤层赋存与开采技术特征，应用井下无岩巷布置与矸石井下处理技术，实现了吨煤出矸率由25%降至5%[15]。

（2）井下采选充一体化煤炭开采技术。为解决煤炭资源开发造成的地表沉陷、地下水资源破坏以及煤矸石大量堆存环境污染等问题。缪协兴等[16]在固体充填采煤技术、煤炭井下分选方法与系统及装备等发展的基础上，逐步形成了煤炭井下分选与矸石井下固体充填采煤系统设计技术体系。张吉雄等[17]从深部开采围岩环境角度分析了深部充填开采面临的技术难题，提出了深部煤炭资源采选充绿色化开采构想、理论和关键技术；根据充填不同的控制目标，进一步提出了煤炭井下“采选充+X”绿色化开采新理念、技术体系和工程设计方法[18]。张昊等[19]在上述研究的基础上，提出了煤矿生态环境保护性的采选充系统设计方法，促进煤炭资源安全、高效、绿色开采。目前，采选充一体化采煤技术已在开滦集团唐山矿业分公司、平煤集团十二矿、山东能源新巨龙煤矿等建设了示范化工程，井下系统运行稳定，实现了煤炭高效开采、井下洗选和煤矸石充填一体化[17-19]。

3.2.2 煤矸石资源化利用技术

（1）煤矸石发电。由于煤矸石中含有碳等可燃物质，其燃烧产生的热量可用于发电或供热。一般认为，热值大于6 270 kJ/kg 的煤矸石可直接作为燃料，热值为4 180～6 270 kJ/kg 的煤矸石需经过再选或与煤泥、中煤等掺配才可作为燃料[20]。从20 世纪70 年代开始，我国就进行了煤矸石沸腾炉燃烧发电方面的研究和应用，由于存在效率低、能耗高、污染严重等问题；20 世纪90 年代以来，原料适应性和大气污染物控制等方面具备显著优势的煤矸石循环流化床燃烧发电在我国得到了迅速发展，并逐步成为煤矸石发电的最佳选择方案；近10 年来，随着山西国金2×350 MW 煤矸石超临界循环流化床发电项目、晋煤集团2×660 MW 超超临界低热值煤矸石发电项目、神华国能彬长660 MW 低热值煤超超临界循环流化床发电项目等建设投产，煤矸石等低热值煤炭资源进入了超超临界高效发电的新发展阶段[21]。

（2）有用（价）组分回收或利用。针对富含高岭土的高岭岩型煤矸石，可通过重选、磁选、色选等工艺进行除杂提纯，并使用超细粉碎、煅烧、改性等深加工技术制备非金属矿物材料和工业基础材料。针对全硫量大于6%的高硫煤矸石，常使用重选、浮选或重-浮联合工艺回收煤矸石中硫精矿[22]。在研究煤矸石中有价元素赋存和分布状态后，针对煤矸石中镓、钪、锂、铝、铁等有价元素常使用焙烧活化-酸浸选择性溶解等工艺进行回收，浸出率一般可达到90%以上。但由于煤矸石中有价元素含量较低，酸浸提取法成本较高，同时煤矸石浸出液组成复杂，实现浸出液中多种有价元素高效分离困难[23]。对于高铝煤矸石，常使用效率高、操作简单的酸浸工艺提取Al2O3用于制备硫酸铝、氢氧化铝、聚合氯化铝等多种铝盐化工产品；为了提高煤矸石中Al2O3浸出率，常先使用机械活化和热活化等技术对煤矸石进行活化[24]。煤矸石中SiO2含量丰富，可活化后进一步生产加工碳化硅、白炭黑、水玻璃等硅系化工产品[25]。煤矸石中铝元素和硅元素含量丰富，是制备分子筛的理想铝源和硅源，可通过水热合成法、碱熔法、碱熔-水热合成法等工艺技术制备4A 型、NaA 型和NaX 型等多种分子筛；煤矸石中的碳、铁等杂质元素影响合成分子筛的工艺和质量，研发煤矸石中杂质元素的高效分离技术，是实现煤矸石制备分子筛等高值化利用的重要一步[26]。

（3）制备建筑材料。煤矸石制砖是其作为建筑材料资源化利用的主要方法之一，煤矸石制备烧结砖、免烧砖、空心砖等工业化实践应用丰富、技术成熟，大掺量、高质量、低能耗以及高值化是未来煤矸石制砖的发展重点。煤矸石中黏土矿物相对含量较高，SiO2、A12O3、Fe2O3的总含量一般大于80%，可以替代黏土用作水泥原料[27]；煤矸石具有一定热值，可用于水泥生产过程中的内燃，降低水泥生产燃料消耗；机械化学活化、高温煅烧、碱处理等技术具有改善煤矸石活性和提高煤矸石在水泥中掺配量的效果[28]。为拓展机制砂原料来源和煤矸石资源化综合利用途径，采用破碎、筛分等方法生产煤矸石机制砂，用于替代混凝土中砂石骨料[29]。煤矸石等煤基固体废物制备轻质陶粒、新型装配式绿色发泡陶瓷墙体材料、加气混凝土等高性能建筑材料是煤矸石资源化和高值化利用重点研究和产业化发展方向[30]。目前，国家能源集团神东煤炭煤矸石综合利用陶粒烧制模拟生产线已公开招标，陕煤集团黄陵矿业40 万m3/a 煤矸石制陶粒项目已开工建设，中国能建装配式产业公司煤矸石制备装配建材和高附加值建材已开工建设。煤矸石制备高性能建筑材料已经成为其资源化利用最主要发展方向之一。

（4）农业方面应用。煤矸石中含有较多的有机质和植物生长所需要的微量元素，可以用于制备土壤调理剂、生态基质和肥料等。在土壤中添加适量的煤矸石具有改善土壤容重、孔隙结构和为微生物提供良好生存环境的效果，达到改良土壤性质的作用。由于煤矸石具备肥料的潜质，可以煤矸石为主要原料，掺配不同成分有机原料，通过混合堆制等工艺制备生态基质[31]。煤矸石制备肥料主要包括3 种技术：一是化学法或微生物法制肥实现煤矸石分解转化，提高煤矸石中可作为肥料的有效成分，但是仅以煤矸石为原料制备的肥料有效成分单一且不足；二是煤矸石与化肥、无机矿物、粪便、污泥等进行复合制备复合肥，实现各类制肥原料的互补，提高肥料效果；三是利用煤矸石中特有元素制备肥料，如煤矸石硅肥、硒肥等[32]。但考虑到煤矸石中重金属元素等环境风险，煤矸石在农业方面应用还需要进行深入系统的研究和谨慎论证。

3.2.3 煤矸石无害化规模消纳技术

（1）矿井充填。为有效解决煤炭资源开采与生态环境保护、矿区可持续发展之间的问题，近年来形成了以煤矸石等煤基固废为主要充填原料的固体充填、膏体充填、长壁逐巷胶结充填和覆岩隔离注浆充填等为核心技术的现代绿色化煤基固废充填开采技术体系[33]。煤矸石充填采煤技术是实现煤矸石规模化消纳的有效方法之一，不仅能解决煤矸石堆存引起的环境污染问题，而且有效减少地表下沉和变形，具有保护生态环境和水体的作用。目前，陕西、内蒙古等地区和国家能源投资集团有限责任公司、陕西煤业化工集团有限责任公司等煤炭企业已在多座矿山开展煤矸石井下充填项目建设，煤矸石井下充填对提高全国煤矸石综合利用率具有重要作用。

（2）采坑以及塌陷区回填复垦。以煤矸石为主要回填原料，常采用煤矸石压实回填—表层覆土等工艺对采坑以及塌陷区进行回填复垦。晋城矿务局王台铺矿使用煤矸石等煤基固体废物采用“剥离表土层—贮存表土层—回填煤矸石—推平—压实—覆土—回填表土层—复垦”工艺对采煤塌陷区进行了回填复垦，经济效益和社会效益显著[34]。陈利生等[35]以孟庄煤矿为例，在分析煤矸石性质的基础上，从场地规划、复垦工艺以及基地承载力测试等方面提出煤矸石回填建筑用地复垦体系。采坑以及塌陷区回填复垦是煤矸石等煤基固体废物无害化规模处置与综合利用最简单直接与投资最少的方式，但须高度重视存在的重金属污染隐患等环境问题。

（4）路基材料。路基材料也是一种规模化消纳煤矸石的方法。采用分层回填、多次振压、分区分块施工方法，经振动压实后的煤矸石路基承载力远远大于天然土地基[36]。此外，煤矸石也可与粉煤灰等煤基固体废物混合，改善优化路基性能。但煤矸石作为路基材料，路基延伸长，跨区域广，造成重金属污染等环境问题的风险较高。

3.3 存在问题

近年来，我国在煤矸石利用和处置方面取得了显著成效，但仍然存在以下问题亟待有效解决。

3.3.1 煤矸石产生地区分布不平衡

山西、内蒙古、陕西、新疆等煤炭产能集中区域，煤矸石产生量特别大，但市场消纳容量却非常有限，导致我国煤矸石集中区域综合利用率相对较低，产业发展相对滞后。对于东部沿海和南方等地区，一方面煤矸石产生量低，另一方面煤矸石是用作生产水泥等建筑材料的主要原料，综合利用率相对较高。综合考虑运输距离、经济效益等问题，煤矸石及其再利用产品难以远距离跨区域运输。

3.3.2 煤矸石综合利用总体技术水平较低

目前，我国煤矸石主要以露天堆存、塌陷区回填、筑路和土地复垦等技术水平相对较低的方法进行利用处置，煤矸石发电、煤矸石有价元素回收提取、煤矸石制备高性能建筑材料等高技术含量综合利用水平偏低，煤矸石多组分梯级综合利用还在探索阶段。2020 年，全国煤矸石不同处置利用方法占比[21]如图7 所示。此外，关于煤矸石综合利用全过程中环境风险还未进行系统深入研究。

图7 2020 年煤矸石综合利用技术分布占比[21]Fig.7 Proportion of comprehensive utilization technology of coal gangue in 2020

3.3.3 煤矸石源头化减量和无害化规模消纳技术有待完善

目前，井下采选充一体化技术处于试验研发阶段，实现工业化推广应用还需进行大量研究。井下充填虽然能在一定程度上实现煤矸石无害化规模消纳，但存在影响煤炭开采效率和充填成本较高等问题。

3.3.4 煤矸石利用技术和产品标准缺失

煤矸石利用的方向和技术多样、资源化利用产品种类丰富，无论是制备建材，还是生产有机肥、生态土等都需要明确利用过程中的环境污染风险控制标准，以及产品性能和使用过程中的污染控制技术要求，但目前缺少专门针对煤矸石的利用技术和产品标准，影响了相关生产项目的审批和落地实施。

4 煤矸石“无废”化路径

4.1 建设绿色生态煤矿

以补还历史欠账，加强环境污染防治，改善矿区生态环境为目标导向，实施煤矸石违规堆放治理、采煤沉陷区生态修复、露天排土场复垦等重点工程。因地制宜应用充填开采、无煤柱开采等先进煤炭开采技术，从源头减少污染物排放。开发煤系矿产资源（煤层气、煤系高岭土、煤矸石、镓、锂等）综合利用技术，促进建立“塌陷区（排土场）治理+风光发电+井下（采坑）空间利用+生态农业”四位一体化煤矿开发利用模式[37]，多方面推进绿色生态煤矿建设工作。

4.2 提高重点地区（企业）煤矸石综合利用率

针对山西、陕西、内蒙古、新疆等煤矸石主要聚集重点地区，在充分研究本地区煤矸石产生、利用现状和物化特性的基础上，建设区域性煤矸石资源化综合利用示范基地，制定重点地区煤矸石综合利用规划，探索落实企业生产者责任延伸制度，形成煤矸石综合利用区域产业链，促进综合利用水平的提高。以“无废城市”建设为基础，推动国家能源投资集团有限责任公司、晋能控股集团有限公司、山东能源集团有限公司等大型国有煤炭企业开展“无废集团”建设工作，制定煤炭企业煤矸石“无废”化发展规划，鼓励大型国有煤炭企业参与大型煤基固体废物资源化综合利用示范基地建设；借助大型煤炭企业运输优势，探索煤矸石及其资源化利用产品跨区域运输利用路径。

4.3 开展煤矸石资源化综合利用技术研发攻关

4.3.1 煤矸石基础理化性质研究

针对不同地区成矿特点、开采以及洗选加工技术的不同，对煤矸石化学组成、矿物组成、粒度组成等基础理化性质以及应用途径进行系统化的研究，建设煤矸石性质与利用途径信息化平台，为煤矸石资源化利用提供支撑。

4.3.2 煤矸石利用环境影响研究

针对煤矸石中含有一定量的重金属等有害元素以及资源化综合利用过程中化学药剂等的使用，深入开展煤矸石、煤矸石资源化利用过程以及煤矸石产品环境属性分析研究，确保煤矸石资源化利用以及产品使用全过程环境风险可控。

4.3.3 源头减量和综合利用产业化应用技术研究

井下采选充一体化技术、矿井充填以及塌陷区（采坑）回填生态修复是实现煤矸石无害化规模消纳的核心技术，也是国家推广技术，在现有技术基础上应重点进行产业化应用示范，加快实现工业化推广应用，从源头实现煤矸石减量化和无害化规模消纳综合利用。

煤矸石发电、有用（价）组分回收、建筑材料、农业应用等资源化高值化利用研究，应重点构建“发电—有用（价）组分回收或利用—制备建材或农业应用或矿井充填”的资源化利用产业链，实现煤矸石中多组分梯级分质高值化利用。

4.4 制定煤矸石综合利用产品标准

基于煤矸石原料特性、利用工艺技术、产品基础性质和应用性能等研究，逐步建立健全煤矸石利用标准体系，拓展综合利用产品应用场景。鼓励政府和煤炭企业在采购中优先选择符合技术标准要求的煤矸石综合利用产品。

5 结论

（1）我国煤矸石具有产生量极大、地域分布集中、不同地区理化性质存在差异等特点。虽然我国实施了一系列支持煤矸石“无废”化的标准和政策，促使我国在煤矸石利用处置技术方面取得了显著成效，但仍然存在煤矸石综合利用总体技术水平较低、源头减量和无害化规模消纳技术不完善、资源化综合利用技术和产品标准缺失等问题，是限制煤矸石“无废”目标实现的主要障碍。

（2）煤矸石“无废”化将有效促进煤矸石的减量化、资源化和无害化，可有效解决煤矸石造成的固体废物环境污染问题；煤矸石作为原料或材料实现变废为宝，有利于减污降碳协同增效目标实现；同时，煤矸石“无废”化可有效协同推进“无废城市”建设工作。通过建设绿色生态煤矿、提高煤矸石利用水平、开展煤矸石利用基础和工业化应用研究、制定煤矸石产品标准和绿色采购制度等方面可有效实现煤矸石“无废”化目标。

（3）实现煤矸石“无废”化目标过程中，加强研究应用煤炭井下采选充一体化技术、煤矸石矿井充填等技术从源头减少煤矸石的产生，基于煤矸石理化性质开展煤矸石发电、有用（价）组分回收、建筑材料、农业应用等能促进煤矸石多组分梯级分质资源化利用，将煤矸石用于塌陷区（采坑）回填生态修复可实现煤矸石的无害化规模消纳利用。但在开展各方面工作的过程中，应高度重视环境、安全等方面的风险评估和论证。