周其刚

（中煤科工集团西安研究院陕西西安710054）

1 我国煤炭资源分布、煤炭生产及煤矸石的基本情况

1.1 我国煤炭资源分布情况

我国煤炭资源储量丰富，埋深在1000m以浅的煤炭总资源量为17600亿t；2000m以浅煤炭资源总量为55700亿t。我国煤炭资源分布呈北富南贫、西多东少的特点。

1.2 我国煤炭生产情况

煤炭工业发展“十二五”规划目标：到2015年，煤炭生产能力41亿吨/年，原煤入选率65%以上。低热值煤炭资源综合利用发电装机容量达到7600万Kw，煤矸石综合利用率75%。煤矸石发电节约8500万t标准煤。

2011年煤炭产量为35.2亿t，2012年煤炭产量初步统计为36.5亿t，呈逐年递增趋势。

1.3 我国煤炭行业煤矸石基本情况

煤矸石是我国目前排放量最大的工业固体废弃物之一，年产量达6亿t左右，国内大小矸石山近万座，占地约1.7万hm2，目前已累计堆放50多亿t。

我国煤矸石产生量占煤炭产量的15%～18%，随着煤炭产量的增加，煤矸石排放量亦增加，开展资源综合利用，是实施节约资源基本国策的重要途径。目前，我国已从税收、电力调度等方面扶持煤矸石发电行业，2010年利用低热值资源1.3亿t，发电装机容量2600万kW，相当于回收4200万t标准煤，少占压土地300 hm2。“十二五”规划中，2015年，全国煤矸石产生量8亿t，利用量6.1亿t，利用率达到75%以上。其中，电厂利用3亿t，煤矸石制建材利用1亿t，煤矸石井下充填、复垦和筑路利用2.1亿t以上。低热值煤炭资源综合利用发电装机容量达到7600万kW，新增装机容量5000万kW。

随着矿区的开发、经济的发展，煤矸石的大量堆存不仅占用土地，且对环境造成一定的影响，而目前我国煤矸石的利用率很低，加大煤矸石利用途径的研究及积极推进矸石综合利用工作是一项重要的任务。

2 煤矸石产生的环境问题及治理措施

煤矸石堆存最主要的环境问题为矸石场占地、扬尘、矸石自燃及生态破坏等。

矸石场占地将占用土地资源，目前我国矸石场占地近1.7万hm2。此外，矸石场存在扬尘污染等问题。矸石自燃是煤炭企业面临的另一问题，通常采用覆土的方法控制矸石自燃问题，黏土的需求量与日俱增。矸石堆存对地表植被的破坏不容忽视，可造成生物量的损失。

在项目矸石场选址时应避免占用基本农田、耕地、林地、草地等，选择在荒沟内，并远离居民居住区等敏感目标；矸石场设计应充分考虑区域汇水区面积、泄洪等因素，采取截洪沟、排水沟、挡土墙等工程措施，并对已稳定的边坡及达到标高的区段及时进行覆土绿化，防治矸石场自燃等问题；排矸场须定期洒水抑尘。

3 煤矸石综合利用的途径及案例分析

3.1 矸石发电

根据国家相关政策，矸石发热量在4500～12550Kj/kg可用于发电，煤矸石发电以循环流化床锅炉为主要炉型。2010年利用低热值资源1.3亿t，发电装机容量2600万kW。

3.2 矸石制砖

制砖是煤矸石资源化利用的一个重要途径[1]，目前该技术较成熟，应用较广泛。煤矸石制砖的工艺过程和制黏土砖基本相同，主要包括原料的制备、成型、砖胚干燥和超内燃焙烧。

国内有较多的案例。如青煤集团民意公司煤矸石砖厂位于青海省海西蒙古自治州，是鱼卡矿井配套建设的矸石砖厂，该砖厂的规模为6000万块/a，消耗矸石5.4万t/a。

3.3 矸石回填井下采空区

我国煤矿产生的矸石除部分进行综合利用外，大部分堆存在矸石场，矸石充填井下采空区的很少。矸石充填井下费用较高，从井工工程和设备配置等方面的投资较高，综合考虑经济效益和环境保护，目前国内大多企业选择煤矸石用于矸石发电、制砖和铺路等综合利用措施，不能利用的部分堆存至矸石场，将矸石填至沉陷区消耗部分矸石，但大量矸石长期堆存。我国部分资源枯竭型煤矿企业利用矸石充填至煤柱留设区，置换出煤炭资源，也可消耗部分矸石。

4 煤矸石污染、综合利用存在的问题

针对上述论述，建议考虑对于受采煤沉陷破坏严重、生态脆弱区域的煤矿项目采取矸石井下采空区的采煤方法。矸石充填井下将大大缓解地表下沉、水平变形等，地表沉陷程度将大幅减轻，再配合人工恢复和自然恢复等措施，地表沉陷区的治理效果也会得到明显改善，从而从源头上减缓采煤沉陷对生态的影响。此外，长期、大量堆存的煤矸石充填井下采空区后，将减少土地资源的占用，矸石山数量和矸石堆存量的减少必将减缓扬尘、矸石自燃、水土流失、生态破坏等环境影响。

[1]张策，何绪文，煤矿固体废物治理与利用[M].北京：煤炭工业出版社，1998