浅谈煤矸石危害及综合利用

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1、第23卷第1期亚热带水土保持Vol．23№12011年3月SubtropicalSoilandWaterConservationMar．2011浅谈煤矸石的危害及综合利用吴莹胡振华(山西农业大学林学院山西太谷030801)摘要煤矸石作为采煤过程中的固体废弃物，随着煤炭生产的不断发展与日俱增。通过了解煤矸石的组成性质以及危害，本文对煤矸石的综合利用进行了论述，提出了煤矸石变废为宝、变害为利、节省能源及资源循环利用方面今后发展的方向或途径。关键词煤矸石危害综合利用［中图分类号］X752．05［文献标识码］B［文章编号］1002－2651(2011)01－0064－031煤矸石概述于大气中，经自然风

2、化、雨水淋溶后，其中的有害成分煤矸石是在煤矿建井、煤炭开采和生产加工过程很容易进入土壤和水体，造成矸石废弃地周围土体、［4］中排放出的废渣，以及在采煤与原煤洗选过程中排出地表水及地下水的污染。长期受这种污染的影响的洗矸石，是煤炭工业排放量最大的固体废物。它包水体会酸化，造成水生生物的死亡，破坏环境;人们饮含岩巷矸、煤巷矸、夹岩及洗矸，是多种岩石的混合用这种受污染的水，会影响人类身体健康。煤矸石及物，其矿物成分主要有高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊其中细微煤颗粒释放出的一些有机污染尤其是其中利石、石灰石、硫酸铁、氧化铝等。目前煤矿的排矸量的多环芳烃给水环境带来一定的影响，煤矿报废停排［5］约占煤炭

3、开采量的10%～25%，全国煤矸石的总积水后会引起井下水位大幅度上升，污染深部含水存量约45亿t，而且仍在逐年增长，矸石山几乎成为层。［1］我国煤矿的标志。矸石在运输、堆放过程中形成的粉尘颗粒中含有1．1煤矸石的组成性质对人体有害的元素，如汞、铬、镉、铜、砷等，颗粒进入煤矸石的化学成分主要是SiO2、Al2O3和C，其次人体的眼、鼻、肺，影响人体健康。另外悬浮颗粒破坏是Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、SO3、P2O5、N和H大气的温室效应，使气候发生异常。当矸石的含量达等。此外，也常含有少量Ti、V、Co和Ga等金属元素，到1%时，在加压吸热和通风的条件下会发生自［6］煤矸石的化

4、学成分不稳定，不同地区的煤矸石成分变燃，自然释放出一定量的SO2、CO2、CO和H2S等有［2］化较大，放射性元素含量一般不高。煤矸石易风化害气体污染环境。形成疏松多孔状产物，释放出植物营养元素，并逐步1．2．2引起地面温度升高煤矸石需要大面积堆放［3］向土壤结构转变。场地，从而导致对土地的过量占用。煤矸石引起地面1．2煤矸石的危害温度升高，其黑色的表面吸收热量的能力极强，夏日煤炭是我国最主要的能源，煤矸石作为采煤过程中午煤矸石地表的温度可达40℃，因此可使矿区气［7］中的固体废弃物随着煤炭生产的不断发展与日俱增，温增高，给人们的生活带来一定的危害。若以煤矸石产生量按煤产量的15%计，历年积存

5、的1．2．3对矿区周围耕地的危害矸石除含有粉尘、煤矸石已经超过了45多亿t。SiO2、Al2O3和铁、锰等常量元素外，还有其他微量重1．2．1对矿区水、大气环境的污染当煤矸石暴露金属元素，如铅、锡、汞、砷、铬等，这些元素为有毒重收稿日期:2010－10－14修回日期:2010－11－28作者简介:吴莹(1987－)，女，山西省翼城县人，在读硕士，研究方向:水土保持与荒漠化。通讯作者:胡振华(1968－)，男，山西省五台县人，教授，研究方向:城市与工矿区水保生态工程。·64·第1期吴莹，胡振华:浅谈煤矸石的危害及综合利用［11］金属元素。当露天堆放的煤矸石山经雨水淋蚀后，产发电→灰渣建材或水泥生

6、产的循环产业链，从而［8］生酸性水，影响作物生长，污染周围的土地和水体。使这项技术广泛应用于工矿区生产中。此外，由于煤矸石堆放的不合理，在雨天发生坍塌、滑2．3用来填充路基坡，则会危及到下游的农田耕地。矿区排放的煤矸石还可以用于填筑路基，平整路1．2．4对人体安全的危害矸石山还会发生自燃，面。处置方式为分层整平碾压，分层覆土隔离，路边引起爆炸，造成滑坡，矸石山爆炸事件会造成多人伤坡边做浆砌片石排水渠。做好煤矸石一边排放，一边亡。除此之外，当矸石与空气大面积接触，放射性元治理，防治结合的工作。素的析出对人们也会造成辐射污染。如析出的氡2．4矸石充填塌陷区［6］(Rn)元素是造成人们肺癌的主要原因

7、之一。利用废弃的煤矸石填充塌陷区，再在填充区建造2煤矸石的综合利用建筑物，满足发展的需要。矿区一般采用房柱法或条2．1煤矸石生产农肥及改良土壤带采煤法来控制地表沉陷。随着开采技术的进步，近最新的研究成果表明煤矸石可用于制成微生物年来采空区充填技术日益成熟，在沿空留巷、“三下”的肥料。其基本制作程序为，以煤矸石和磷矿粉为原采煤、防止采空区漏风及控制坚硬顶板等方面，充填料基质，外加添加剂等，便可制成煤