许红亮，郭 辉，姜三营，刘素青，李志勇，张广军，张振宏，宋文娟

(1.郑州大学材料科学与工程学院，河南 郑州450001；2. 河南省煤炭地质勘察研究院，河南 郑州450052；3.平煤股份一矿，河南 平顶山 467000)

煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物，每年的排放量相当于当年煤炭产量的10%左右，是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一[1]。露天堆放的煤矸石不仅占用大量土地，而且其中的有害元素在风化、雨淋、自燃情况下易向环境迁移，导致大气、水体和土壤污染[2-8]。因此，必须对煤矸石进行合理处置。实际上，煤矸石是由多种岩石、矿物组成的混合物，具有矿产资源的属性，因此，国家曾出台相关政策大力鼓励和支持煤矸石的综合利用[1]。由于形成区域、地质年代、成因及矿井开采方式等不同，不同矿区、矿井的煤矸石化学成分、矿物组分及工艺性能差异很大，可能的应用领域也不一样[9-11]，只有通过对特定矿井的煤矸石进行资源评价分析后，才能确定其合理的利用途径。

平顶山矿区是我国的重要煤炭生产基地，其中，平煤股份一矿是年产500万t的特大型矿井，在50余年的开采过程中排出、堆放了大量煤矸石，既影响了当地环境，又造成了资源浪费。因此，本文对该矿煤矸石化学成分、矿物成分、发热量、放射性等资源特征进行了研究，并分析了开发利用途径。

1 实验

1.1 煤矸石样品的采集与处理

煤矸石样品采自河南省平顶山矿区平煤股份一矿的煤矸石山。首先，在煤矸石山上选取4条线路，采用从上到下蛇形取点和定点梅花取样相结合的方法，采集约200 kg煤矸石样品，然后进行颚式破碎、圆盘破碎、四分法缩分、研磨、均化后，得到煤矸石粉体。……