煤礦矸石山災害防範與綜合利用

煤矸石是煤炭開采、洗選加工過程中產生的固體廢棄物，如果放任煤矸石的堆放，不僅壓占大量土地，影響生態環境，而且煤矸石在遭受淋溶水的作用下，將汙染周圍的土壤和地下水。同時，因煤矸石中含有一定的可燃物，在一定條件下會發生自燃，排放出二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和煙塵等有害氣體，汙染大氣環境，嚴重影響礦區居民的身體健康。如果煤矸山堆存方式不當，還可發生塌方、垮塌、崩塌等災害 02manbetx.com 。當然，煤矸石也是可利用的寶貴資源，可用作發電、製磚、提取化工產品、燒製水泥、充填塌陷區、修路等。綜合開發利用 煤礦矸石山，不僅可有效改善礦區環境，避免矸石山意外災害 02manbetx.com ，而且可變廢為寶，節約能源，治理環境汙染，具有重要的經濟效益與社會效益。

全國 煤礦矸石山基本情況
在目前我國 煤礦生產條件下, 煤炭開采過程中的矸石排放量大約為原煤的10%~20%；煤炭洗選加工過程中矸石排放量大約為原煤入選量的15%~20%。2004年，全國各類 煤礦生產煤炭19.56億噸，洗煤6億噸左右，按此計算，全年矸石排放量在3.8億噸左右。近年來,盡管全國煤炭工業部門加大了煤矸石的處理與利用，但據不完全統計，目前全國煤礦區曆年累計堆放的煤矸石約45億噸，規模較大的煤矸石山有1600多座，占用土地約1.5萬公頃，而且每年還以1.5～2.0億噸的速度增加。

矸石山災害的主要類型
煤礦矸石山主要災害類型有：一是矸石山發生塌方。如2004年2月28日，安徽省淮南市新集煤礦矸石山因采用矸石發生塌方，造成9名人員死亡。二是矸石山垮塌引起滑坡。如2004年6月5日，南桐礦業公司東林煤礦矸石山垮塌引起滑坡，造成重慶市萬盛區萬東鎮新華村14戶居民民房被毀，21人死亡，3人受傷。三是自燃崩塌。如2005年5月15日，平煤集團四礦矸石山先後發生兩次自燃崩塌災害，共造成8人遇難，100多人受傷，其中6人重傷；又如1975年，甘肅上窯塌陷區發生了一起矸石山爆炸 02manbetx.com ，蘑菇雲高達百米，200米範圍內溫度達500度。這次 02manbetx.com 人員死亡20人，重傷40餘人；兩公裏內的樹木都被燒焦，12平方公裏的空氣環境被嚴重汙染，產生的煙塵數日不散。四是矸石山自燃產生的有毒氣體造成窒息死亡。煤矸石中含有部分可燃物，在一定條件下發生自燃時排放出的有害氣體，不僅嚴重汙染大氣環境，而且有毒氣體還可造成人員窒息死亡。如遼寧本溪礦區就曾發生因矸石自燃造成人員中毒死亡的事故。同時，煤矸石風化後揚塵嚴重影響周邊環境；煤矸石在遭受淋溶水的作用下，將汙染其周圍的土壤和地下水。

防範矸石山災害的主要技術
熄滅矸石山自燃發火的 技術 措施。矸石山發生自燃後，最常用熄滅方法有：挖掘熄滅法、表麵覆蓋法、澆灌法和注漿法。表麵覆蓋法是將黃土等惰性物質覆蓋在燃燒區上，隔絕空氣，以達到滅火目的。表麵澆灌法是向燃燒區噴灑石灰乳或其它滅火漿液，一方麵降低火區溫度，同時利用漿液中的某些成份被覆蓋在矸石表麵，阻止矸石進一步氧化。注漿法是將滅火材料製成漿液後，再借助機械力將其壓入矸石山內部，使漿液滲透充填到矸石山的空隙中。以上幾種常用的滅火方法各有優缺點，表麵覆蓋法缺點是需要大量的黃土，工程量大；表麵澆灌法簡單易行，但滅火漿液難以滲入矸石山內部，效果欠佳；注漿法效果最好，國內外多采用此法。
覆土植被綠化治理矸石山滑坡。采用種植樹林、植物等方式來綠化矸石山是目前不少礦區最常用的做法，而且治理矸石山的效果也比較理想，可有效根治揚塵和矸石山坍塌。如水城礦業（集團）大河邊煤礦原矸石山在雨季期間，經常出現泥石流、大麵積滑坡等現象。為徹底治理矸石山，該礦實施香根草生物治理工程。經過近4年的治理，而今矸石山上，基本都長滿了集中連片的香根草，矸石山再未發生過泥石流和滑坡現象。
應用微生物脫硫法治理矸石山災害。矸石山治理的關鍵是解決矸石中硫的問題。采用簡單植被法來治理通常不能真正消除礦區大氣汙染以及土壤和水的酸化問題，且遠距離運送土壤成本較高，植被生長差，如 管理不善，還可能會出現自燃現象。采用微生物脫硫技術，通過對矸石進行脫硫和酸性改良，是從根本上減少對環境造成汙染。目前，這一技術在中國 礦業大學基本試驗成功。

煤矸石綜合利用現狀
實踐表明，煤矸石綜合利用是根除矸石山災害事故最徹底的方法。近年來，我國煤礦尤其是國有重點煤礦，在煤礦矸石綜合利用方麵，取得了一定的成績與經驗。
利用煤矸石發電。我國已成功研製出煤矸石、煤泥混燒的循環流化床鍋爐，解決了不同低熱值燃料混合燃燒的技術難題。目前，全國矸石電廠裝機容量已發展到500萬千瓦左右，每年矸石發電消耗矸石量約4500萬噸左右，占矸石綜合利用量的60%左右。
利用煤矸石製磚。目前我國煤矸石製磚工藝、爐窯 設計、生產設備基本接近發達國家水平，煤矸石製磚企業正在向集約化、大型化方向發展，產品由實心磚向多孔磚和空心磚方向發展。如山東新汶礦業集團等單位建成煤矸石磚生產線20多條，每條生產線的能力均在6000萬塊/年以上。
利用煤矸石生產高附加值產品。我國已開發出煤矸石生產增白和超細高嶺土、生產無機複合肥和微生物有機肥料等技術，完善了利用煤矸石生產氯化鋁、聚合氯化鋁等化工產品、石棉及其製品、特種矽鋁鐵合金、鋁合金等技術。
利用煤矸石複墾塌陷區、修路等取得了較好的社會效益和環境效益。煤矸石在充填塌陷區、修路、水土保持、作物種植等技術上也取得較大突破，有效地提高了矸石和土地的利用率。如山東新汶礦業集團累計利用200多萬噸煤矸石，來治理流經礦區的柴汶河兩岸采砂坑和部分礦井開采塌陷區，複墾開發土地500餘畝。

存在的主要問題與建議
主要問題。一是矸石山災害治理投入不足，技術 管理 標準不完善。 03manbetx 近年來矸石山重大事故原因，一方麵是煤礦企業 安全欠賬較多，即使加大了 安全投入，也主要用於井下或生產工程的隱患治理，忽視了對矸石山災害必須的防範治理。另一方麵是矸石山災害治理技術 標準、 管理規範不健全，對防範治理矸石山災害技術研究較少，缺少有效的技術支持。二是煤矸石綜合利用總體水平不高。技術裝備落後，企業規模小，競爭能力不強，發展後勁不足。如全國煤矸石磚廠的平均生產能力不足1000萬塊 標準磚，且品種單一，不能適應市場需要。三是各地煤矸石綜合利用發展不平衡。在能源相對短缺的地區，煤矸石綜合利用發展較快，如華東、西南地區，煤矸石綜合利用率一般在60%以上。而在煤炭資源相對豐富的地區，綜合利用發展較慢。四是優惠政策落實難，不利於調動煤礦治理矸石山的積極性。國家在煤矸石發電、上網、電價、調峰等方麵已出台了一些優惠政策，但由於種種原因，在項目審批、並網發電等方麵還比較困難，貸款條件也比較苛刻。
對策建議。一是加強 科技攻關，為矸石山災害防範與綜合利用，提供技術保障。目前技術攻關的重點是：矸石山自燃發火的熄滅、矸石山微生物脫硫、矸石山覆土植被綠化治理、75噸/小時以上的循環流化床鍋爐技術、爐內石灰石脫硫和靜電除塵技術等。二是實行優惠政策，促進煤矸石的綜合利用。主要包括煤矸石利用給予稅收減免；鼓勵各種所有製經濟主體參與煤礦矸石綜合開發利用；支持煤炭企業的重大煤矸石利用項目，如煤矸石發電上網電價可比照《可再生能源法》中對風能發電的政策。三是煤礦企業要加大投入，做好防範與治理。煤礦企業應對矸石山隱患進行全麵排查，認真落實矸石山災害防治責任製，落實 措施和經費，加快治理。四是有關部門要將煤礦矸石山災害防範與治理列入監管監察執法工作的內容中，依法查處各類矸石山災害事故，地方政府的有關部門要加強矸石山災害防範與治理工作。（作者單位：國家 煤礦 安全監察局事故調查司）

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