山西省煤矸石现状及资源化利用分析

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1、文章编号：1009—9441(2010)05—0007一02山西省煤矸石现状及资源化利用分析口口张丽慧。薛龙义(山西师范大学城市与环境科学学院，山西临汾041000)摘要：概述了煤矸石的成分及类型。在说明山西煤矸石的产生、堆存现状的基础上，分析了它给生态环境带来的巨大压力，提出了将其资源化的3种主要利用途径。关键词：煤矸石；生态环境；资源化；再循环中图分类号：X752文献标识码：A引言山西是产煤大省，随着煤炭的开采，煤矸石的堆存量在不断增加，由此产生的环境问题也日渐凸显，已经成为山西目前迫切需要研究和解决的问题。煤矸石从废弃物的角度来讲是污染源，但从矿产资源的角度来讲又是不

2、可再生的资源，通过将其资源化，可以化害为利、变废为宝，发挥出其利用价值。这样就可以在煤炭开采的同时，既不以污染环境、破坏生态为代价，又可以节约成本、创造经济效益。1煤矸石的成分及类型煤矸石是在成煤过程中与煤层伴生、共生的，含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石，是由多种岩石组成的混合物，其矿物组成主要有高岭石、石英、伊利石、蒙脱石、长石、石灰石、硫化铁、氧化铝等，其元素组成主要以硅、铝为主，其次是硫、铁、钙、镁、钠、磷、钛等。煤矸石作为煤炭开采和加工过程中排放的废弃物，可将其分为3种类型，一是煤层开采产生的煤矸石，由煤层中的夹矸、混入煤中的顶底板岩石组成，如炭质泥(页)岩和黏土岩

3、；二是岩石巷道掘进产生的煤矸石，主要由煤系地层中的岩石组成，如砂岩、粉砂岩、泥岩、石灰岩、岩浆岩等；三是煤炭洗选时产生的煤矸石，即洗矸，主要由煤层中的各种夹石组成，如黏土岩、黄铁矿结核等⋯。2山西省的煤矸石现状2．1煤矸石的产生、堆存现状随着煤炭的开采和加工，煤矸石被大量排放，每年的排放量大约为煤炭产量的10％左右，约占全国工业废渣排放量的四分之一，是我国目前排放量最大的工业固体废弃物之一。山西煤炭资源分布广泛，含煤面积6．2万km2，占全省土地面积(15．6万km2)的40％，查明的保有储量为2653亿t，占全国的26％，原煤产量占全国的三分之一左右。在2007年经资源整

4、合后，全省共有各类煤矿2800余处，原煤年产量达6．3亿t，每年的煤矸石排放量在6300万t左右，目前全省煤矸石的累计存量已超过11亿t。全省各地的大小煤矸石山堆积近万座，堆存占地约1．67万hm2。山西各地的情况不同，全省每百万吨煤矸石治理费用在170万元(晋城煤业集团凤凰山矿矸石治理)至1076万元(大同市南郊区燕子山矿煤矸石综合治理)之间①。2．2煤矸石的分布山西的煤炭资源分布在全省11个市的94个县(区)，这11个市自北向南分别为大同、朔州、忻州、吕梁、阳泉、太原、晋中、长治、临汾、晋城和运城。其间分布有煤炭储量较为集中的六大煤田，即大同煤田、宁武煤田、河东煤田、西

5、山煤田、沁水煤田、霍西煤田，占全省煤炭总储量的99．89％。煤矸石的分布即在煤炭资源的分布区域内，南北纵贯山西，给山西的生态环境造成了很大压力。3煤矸石对生态环境的影响废弃、堆存的煤矸石对生态环境危害很大。一方面，煤矸石的堆存形成矸石山，不仅占用了大量土地，同时还导致堆置场地原有生态系统的破坏，有的矸石山还存在着滑坡的隐患，对周围人员的生命财产安全构成威胁。矸石山遇雨水后的淋溶水含铅、锡、汞、砷等多种重金属元素，直接污染土壤和地下水，影响当地人民群众的生活用水和水产养殖业，并危及到农作物生产；另一方面，由于煤矸石中有硫化①山西省环境保护局．山西省煤炭开采生态环境恢复治理规划

6、，2006．建材技术与应用5／2010’7。铁和含碳物质，会引发矸石山自燃。山西约有lo％的矸石山有自燃现象，自燃的矸石山排放大量的SO：、烟尘等有害气体，对大气造成了严重污染，导致矿区环境空气质量基本达不到功能区要求，对人体健康和植物生长都构成了严重影响，同时也是导致酸雨的源头之一。今后，随着煤炭产量的增加，排矸量也在逐年增加，加之往年堆存的煤矸石，其数量相当巨大。只有将其资源化，通过环保的途径对其加以利用，才能在煤炭开采的同时既不以牺牲生态环境为代价，又可创造经济效益。4就地物料再循环，进行资源化利用就地再循环是指企业层面的物料再循环，可以在企业不同的层面上进行，如工序

7、、流程、车间和整个企业。它是将生产过程中产生的废料经过适当的处理后作为原料用于本企业其他的生产工序中旧J。采取就地物料再循环，可实现煤矸石的资源化利用，这不仅是煤炭业发展循环经济的客观要求，也是山西治理煤炭环境污染与生态破坏问题的迫切要求。煤矸石作为不可再生的矿产资源，本身是一种低热值能源和工业原料，煤炭企业可利用煤矸石自身所具有的特点，将其资源化，进行综合利用，形成循环经济链条，走“环境友好型”的可持续发展之路。4．1煤矸石的特点煤矸石中通常含有大量的炭质页岩或粉砂岩、有机质以及高于土壤2～10倍的植物生长所需要