煤矸石综合利用的产业化发展

2016-02-08傅利锋

资源节约与环保 2016年6期

关键词：煤矸石流化床采空区

傅利锋

（山西新安煤矿设计咨询有限公司山西太原030006）

煤矸石综合利用的产业化发展

傅利锋

（山西新安煤矿设计咨询有限公司山西太原030006）

我国在煤矸石综合利用方面取得显著进步，煤矸石发电技术已经达到了国际先进发展水平，其还能应用于采空区的充填及筑基修路等生产中。在全球范围内，我国煤炭的开采量是最大的，煤矸石是在煤炭的开采过程中产生的，煤矸石与煤炭一样，数量很多，而且其中含有大量元素、常量元素等等，具有资源特性，应该给予开发利用。本文将重点探讨下煤矸石的综合利用的产业化发展，为社会、环境等问题解决提供途径。

煤矸石；综合利用；产业化发展

我国每年开采的煤炭数量众多，伴随产生的煤矸石数量也较多，但是出现的问题也很多，主要是煤矸石利用不合理，堆放比较随意，容易产生较大的社会经济以及环境问题。煤矸石化学组成多样，其中含有大量元素、常量元素等等，资源特性非常突出，应积极对其进行综合利用，使其朝着产业化方向发展。

1　我国煤矸石综合利用现状分析

我国煤矸石综合利用相关工作开始于20世纪50～60年代，煤矸石主要应用于发电、制砖及充填等各方面工作中。我国煤矸石综合利用在“六五”之前发展缓慢，那个时期对固体废物的利用率比较低，基本上只有1/4的综合利用率，煤矸石也不例外，并且固体废物主要集中于钢铁的回收。直到“六五”之后，开始重视对煤矸石的利用，并形成了产业化链条。从20世纪90年代至今，我国煤矸石的处理能力有了显著提高，2010年煤矸石处理量达到了3.65×108t，与1990年相比，处理能力增加了14倍。“九五”之后，由于国家政策的重视，我国煤矸石综合利用量更是迅速发展，政府出台了一系列关于煤矸石利用的法律法规，从立法、政策及技术等措施上有效推动了煤矸石的综合利用迅速发展，但是相关的技术装备还较落后，与国际相比，还达不到国际20世纪90年代先进水平的20%，主要表现在企业的规模比较小，对煤矸石利用的技术水平不高，因此综合利用率比较低[1]。一直到“十五”之后，煤矸石的利用有了进一步发展，主要是这期间技术的引进，以及重视技术开发的投入，煤炭产量大幅度增加，煤矸石产量也随之显著增加。到2010年，煤矸石年生产量已经达到6×108t以上，但是煤矸石综合利用处理能力仍有欠缺，煤矸石堆放的数量越来越多，处理能力却不能达到生产量的要求。

2　我国煤矸石综合利用途径的产业化发展

2.1煤矸石发电

我国从上世纪70年代开始使用煤矸石发电，并在1979～1981年建立了我国第一座大容量的煤矸石发电厂。我国继续进行煤矸石电厂建设在“七五”与“八五”期间，例如萍乡矿务局的安源煤矸石发电厂等等。最开始利用煤矸石发电，主要用沸腾炉进行燃烧。但是这种燃烧有许多缺点，比如燃烧的能耗大、效率低并且飞灰的含量比较多，如果使用大容量的沸腾炉，会有诸多困难，难以持续发展，大型的煤矸石发电厂建设很难实现。后来我国使用流化床发电技术，主要是因为流化床锅炉技术的出现，这种技术在上世界八十年代末期投入生产实践中，收到了良好的效果，主要是因为流化床锅炉能够很好地适应低热值的燃料。邢台矿务局电厂建成之后，便是使用这种技术代替了沸腾炉，进行煤矸石发电。随着时代的发展，科学技术的进步，我国又开发了许多能够适应低热值燃烧的混烧发电技术。到“十二五”时期，循环流化床发电技术更加成熟，效率高而且容量大。其中在2013年，四川白马已经成功应用了超临界60×104kW循环流化床发电技术，并推广至煤矸石电厂的应用建设中。

2.2利用煤矸石制作建材

我国利用煤矸石制作建材是从20世纪60年代开始，主要是煤矸石制砖，集中在我国东北地区辽宁等地以及西南地区四川等地。1964年我国建成了以煤矸石为原料的制砖厂，后来山东地区也慢慢发展起来。那时期设备比较落后，利用煤矸石制砖的工艺也比较简单，总体处于低水平的发展阶段。从“七五”计划开始，我国重视对外技术和生产设备的引进，从西方国家引进的技术设备，使煤矸石制砖的工艺有了大幅提高，煤矸石制的砖的性能也有所提升，总体实现了机械化生产。在“八五”计划、“九五”计划期间，我国继续积极引进新技术和新设备，煤矸石制砖产业有了飞速发展。主要是煤矸石空心砖的硬塑和半硬塑设备的引进，提高了我国煤矸石制砖的水平，也使产品质量达到了国际水准[2]。现在我国煤矸石制砖技术有了新的突破，煤矸石制砖的发展主要依靠先进的技术和设备。

2.3煤矸石填埋及筑基修路

煤矸石综合利用的重要途径之一是填埋、铺路等方面，安徽省这方面工作开展时间比较早，主要是在安徽省的淮北矿务局朱庄煤矿、张庄煤矿，这两大煤矿企业已经使用煤矸石填埋造地，并且在填埋地区上建立了住宅区。不仅是填埋铺路等，煤矸石在采空区的填充也很有效用，在山东地区发展较快，新汶矿业集团已用煤矸石进行采空区填充。主要方法是把粉煤灰、水泥等物质与煤矸石一起按照一定的比例搅拌，将混合搅拌物填充在采空区内，这样既不会使地面塌陷，对地面设施也是一种保护。