标题煤矸石的形成和利用

（一）煤矸石对环境的危害

      煤矸石主要是由炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、砂岩等岩石组成的混合物。其矿物组成主要有高岭石、蒙脱石、长石、伊利石、方解石、黄铁矿、水铝石和少量稀有金属矿物等组成，元素组成多达数十种。尽管煤矸石的成分复杂，但绝大多数煤矸石除含少量炭质外，主要以硅、铝为主，其次是硫、铁、钙、镁、钠、磷、钛等元素。

      按煤矸石的来源可分为掘进矸石和选煤矸石两大类。煤层结构和厚度的变化、采煤方法和选煤工艺不同，对煤矸石的排放量有直接影响，一般占煤产量的10～20%。由于煤矸石来源不同和产出地区的差异，其成分和性质变化很大。例如，煤矸石的灰分一般在70～85%，最高可达90%以上；固定碳含量一般在5～25%；发热量一般在3.3～6.3MJ/ kg。煤矸石的硫含量与原煤硫含量密不可分，例如，开采华北地区太原组煤层和西南地区龙潭组煤层排出的矸石，含硫量就较高，个别可达8～16%。

      煤矸石废弃、堆积对环境的危害很大：侵占大量土地，影响生态，破坏景观；矸石山的淋溶水（酸性水）污染地下水源和江河，危害农作物和水产养殖业；由于煤矸石中有硫化铁和含碳物质存在，还会自然发火，排放大量烟尘，严重污染大气，损害人体健康，抑制植物生长，腐蚀建筑物结构；个别煤矸石山还有发生爆炸和崩落事故的隐患，对矿区安全构成严重威胁。

      我国不仅是世界产煤大国，也是煤炭消费大国。目前全国历年累计堆放的煤矸石约43 亿吨，规模较大的煤矸山有1600 多座，占用土地约1.5 万公顷。2004年煤炭产量达到19.56 亿吨，按煤产量10%的低排矸量计算，当年排放煤矸石就达1.96 亿吨。今后煤炭产量还将逐年增长，排矸量也在逐年增加，加上以往积存的煤矸石，其数量相当巨大。因此，这已是一个刻不容缓、亟待研究解决的重要社会问题。

    （二）煤矸石的利用途经

      如何将煤矸石变废为宝？国内外已经开发出许多利用途径。基本原则是在查明煤矸石性质的基础上，区别对待，使其物尽其用，并将各种利用途径结合起来，形成一定的开发规模和综合利用系统，从而获得最佳的经济效益。根据我国的实际情况，其用途大致有五个方面：

      1．煤矿井下充填。在逐步改革采煤工艺的基础上，运用煤矸石在井下直接充填采空区或者在地面经加工后充填井下采空区。

      2．煤矿地面塌陷区充填、复垦造田和铺路。

      3．煤矸石发电。含炭质较多，发热量较高的煤矸石，可用作流化床和循环流化床发电。

      4．生产煤矸石砖、水泥和轻质骨料等建筑材料。

      5．从煤矸石中提取硫精矿和其它化工产品。

    （三）综合利用煤矸石的初步效果

      据不完全统计，我国煤炭企业目前有煤矸石电厂120 余座，装机容量184 万KW；年发电量87 亿KW·h，煤矸石砖厂129 座，年生产能力30 亿块（折标砖）；煤矸石和粉煤灰水泥厂163 座，年生产能力1250 万吨。截止到2002 年，全国煤矿综合利用煤矸石约4200 万吨。其中，煤矸石发电2800 万吨，煤矸石水泥300万吨，煤矸石制砖1000 万吨，其他耗用100 万吨。另外，用于井下充填、复垦造田、筑路等处理煤矸石5600 万吨。总计利用和无害化处理煤矸石约9800 万吨，占当年煤矸石排放量的50%。
    
      我国综合利用煤矸石的历史不长，基础较差。总的社会和经济效益还不够理想。但是，从一些实践单位取得的初步效果来看，前景非常广阔。