煤矸石的治理綜合利用分析

郭 曄

（山陰縣環(huán)境保護(hù)局監(jiān)測站 山西朔州 036900）

引言

在煤礦開采和洗煤廠作業(yè)中，會產(chǎn)生大量的煤矸石，占有煤炭產(chǎn)量達(dá)到了15%，我國煤開采的煤矸石的產(chǎn)率在5%-10%范圍內(nèi)，洗煤廠洗原煤的矸石產(chǎn)率在18-20%，大量的煤矸石產(chǎn)生對環(huán)境造成了很大的危害，因此，這就需要做好對煤矸石的治理，同時(shí)煤矸石也是一種可利用的資源，其在很多行業(yè)都可以得到進(jìn)一步的使用，而煤矸石如何進(jìn)行治理和綜合利用，就是本文主要研究的內(nèi)容。

1 煤矸石的治理

1.1 攤鋪矸石、自燃滅火和復(fù)燃治理

在矸石山治理中就需要根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范要求并結(jié)合實(shí)際的情況，使用挖土機(jī)以及推土機(jī)等機(jī)械設(shè)備，來對矸石進(jìn)行攤鋪，把其堆矸成33°與35°的邊坡，并將其分成斷面狀態(tài)，形成相應(yīng)的坡面。對于自燃矸石的滅火來說，一般使用深孔的注漿法，其最適用在矸石山的頂部，因?yàn)樾逼虏荒苁褂霉こ蹄@機(jī)進(jìn)行鉆孔，則只能從表面采取澆灌法對局部進(jìn)行封閉處理；對于矸石山的頂部復(fù)燃的滅火處理來說，一般借助灌漿的封閉法與火源的挖出法，對矸石山的坡面復(fù)燃的滅火一般通過鋪網(wǎng)注漿和護(hù)坡的加固法實(shí)施，從而對矸石山的表面進(jìn)行固化處理，將矸石山的內(nèi)部氧源進(jìn)行切斷[1]。

1.2 牧業(yè)復(fù)墾

對于牧業(yè)復(fù)墾來說一般是于沒有經(jīng)過平整或者稍微平整矸石山實(shí)施，對其整地一般要在半年前提前進(jìn)行,保證其表層的矸風(fēng)化充分,能夠促進(jìn)種植褲。另外，還要合理的選擇牧草，牧草種植也是牧業(yè)復(fù)墾的關(guān)鍵內(nèi)容，盡量選擇一些播種比較容易以及成活率比較高的牧草，在煤礦的草種選擇中，常選擇紫花苜蓿以及沙打旺等品種的牧草。

1.3 排水處理

如果出現(xiàn)暴雨的情況，雨水在經(jīng)過大量匯集后，會對矸石黃土造成沖垮，還會常見數(shù)米深大溝的產(chǎn)生，因?yàn)槁懵俄肥哂械臏囟冗€比較高，若其暴露在空氣中，就會很容易導(dǎo)致復(fù)燃，因此就需要做好矸石的封閉覆蓋，可以在矸石山的馬道和斜坡上進(jìn)行排水溝的修筑。另外，矸石山產(chǎn)生的酸性水也會造成地下水源以及江河的污染，對生態(tài)環(huán)境以及人身安全造成危害，則可以設(shè)置相應(yīng)的排水溝將雨水進(jìn)行收集和排放。

1.4 煤矸石填埋

先對原地基實(shí)施處理，對坑內(nèi)的積水進(jìn)行疏排，并對區(qū)內(nèi)雜物進(jìn)行清除，對地下的設(shè)施工程進(jìn)行檢查，并做好隱蔽的記錄，同時(shí)還要對地面松散的矸石層重新進(jìn)行壓實(shí)，使用挖掘機(jī)等設(shè)備把松散層進(jìn)行挖開，并重新按層進(jìn)行鋪設(shè)和壓實(shí)。在地基處理結(jié)束后，再按照設(shè)計(jì)的厚度分層進(jìn)行壓實(shí)，并使用薄層的黏土進(jìn)行覆蓋，后再整體進(jìn)行壓實(shí)，最后使用薄層的黏土來覆蓋。

2 煤矸石的綜合利用

2.1 煤矸石做成工程回填的材料

在煤矸石的使用中，需要煤矸石類型是石灰?guī)r、砂巖或者沒有風(fēng)化新矸石類型，其回填施工中一般通過分層填筑的方法進(jìn)行，回填和壓實(shí)同時(shí)進(jìn)行，并按照相應(yīng)的施工規(guī)范來進(jìn)行填筑工程的質(zhì)量評價(jià)，煤矸石當(dāng)成塌陷區(qū)的充填材料能夠大量的消耗掉煤矸石，從而有效的減少其對周圍環(huán)境造成的污染，合理利用煤矸的同時(shí)，也對塌陷地復(fù)墾問題進(jìn)行了解決。

2.2 煤矸石發(fā)電

按照地區(qū)實(shí)際煤矸石的發(fā)熱值以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況分析，一般通過流化床的鍋爐或者循環(huán)流化床的鍋爐等設(shè)備進(jìn)行燃燒，借助煤矸石以及劣質(zhì)煤來發(fā)電，就能夠有效降低煤炭開發(fā)成本和節(jié)約能源。煤矸石發(fā)電對煤矸石的使用減少了生態(tài)環(huán)境的污染，也給煤廠以及生活區(qū)等提供了電能，同時(shí)煤矸石用于發(fā)電后會產(chǎn)生不融化的灰渣，還可以使用到水泥的生產(chǎn)中，從而實(shí)現(xiàn)灰渣零的排放以及煤矸石潔凈的燃燒效果[2]。

2.3 生產(chǎn)煤矸石營養(yǎng)肥料

煤矸石中還含有一定的有機(jī)質(zhì)，其含有植物的生長需要的硼、銅、鋅、鈷以及錳等一些微量的元素，其比正常的土壤內(nèi)的這些元素含量要高出2-10倍，將含有豐富有機(jī)質(zhì)的煤矸石進(jìn)行粉碎和研磨，并按相應(yīng)比例和磷酸鈣進(jìn)行混合，經(jīng)過充分的反應(yīng)活化和堆漚后，再使用先進(jìn)的化工造粒科技技術(shù)，就可以制成新型化肥。

2.4 利用煤矸石生產(chǎn)建筑材料

煤矸石還可以生產(chǎn)建筑材料，煤矸石含有大量的氧化鋁、二氧化硅等水泥生產(chǎn)的原材料，因此就就可以將其作為水泥生產(chǎn)的材料提供，其利用量比較大，同時(shí)生產(chǎn)成本也比較低；煤矸石成分與粘土比較相似，其可塑性與燒結(jié)性也比較好，在通過對其凈化、陳化和均化等處理后，就可以代替粘土材料來作為新型磚的原材料，因此其可以使用于結(jié)磚的燒制等。

2.5 煤矸石的陶瓷制品

傳統(tǒng)陶瓷制品一般是由石英、長石以高嶺石三種作為主原料，而煤矸石的陶瓷制品則是新型的建筑材料，其具有著諸多優(yōu)良性能，比如，質(zhì)輕、隔熱、保溫以及強(qiáng)度高等，因此在高層的建筑和大跨度的建筑工程中都能夠得到應(yīng)用，能夠有效的減輕建筑工程30%-40%的自重,還具有不錯的抗震性。

結(jié)語

綜上所述，煤矸石盡管有著很大的污染性，但是其也具有很大的使用潛力，因此，這就需要做好對煤矸石的治理和綜合利用，從而實(shí)現(xiàn)對煤矸石的充分使用，這也對我國可持續(xù)性發(fā)展具有積極意義。