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煤矸石是煤炭开采、洗选加工过程中产生的固体废弃物，如果放任煤矸石的堆放，不仅压占大量土地，影响生态环境，而且煤矸石在遭受淋溶水的作用下，将污染周围的土壤和地下水。同时，因煤矸石中含有一定的可燃物，在一定条件下会发生自燃，排放出二氧化硫、氮氧化物、碳氧化物和烟尘等有害气体，污染大气环境，严重影响矿区居民的身体健康。如果煤矸山堆存方式不当，还可发生塌方、垮塌、崩塌等灾害事故。当然，煤矸石也是可利用的宝贵资源，可用作发电、制砖、提取化工产品、烧制水泥、充填塌陷区、修路等。综合开发利用煤矿矸石山，不仅可有效改善矿区环境，避免矸石山意外灾害事故，而且可变废为宝，节约能源，治理环境污染，具有重要的经济效益与社会效益。
全国煤矿矸石山基本情况
在目前我国煤矿生产条件下, 煤炭开采过程中的矸石排放量大约为原煤的10%~20%；煤炭洗选加工过程中矸石排放量大约为原煤入选量的15%~20%。2004年，全国各类煤矿生产煤炭19.56亿吨，洗煤6亿吨左右，按此计算，全年矸石排放量在3.8亿吨左右。近年来,尽管全国煤炭工业部门加大了煤矸石的处理与利用，但据不完全统计，目前全国煤矿区历年累计堆放的煤矸石约45亿吨，规模较大的煤矸石山有1600多座，占用土地约1.5万公顷，而且每年还以1.5～2.0亿吨的速度增加。
矸石山灾害的主要类型
煤矿矸石山主要灾害类型有：一是矸石山发生塌方。如2004年2月28日，安徽省淮南市新集煤矿矸石山因采用矸石发生塌方，造成9名人员死亡。二是矸石山垮塌引起滑坡。如2004年6月5日，南桐矿业公司东林煤矿矸石山垮塌引起滑坡，造成重庆市万盛区万东镇新华村14户居民民房被毁，21人死亡，3人受伤。三是自燃崩塌。如2005年5月15日，平煤集团四矿矸石山先后发生两次自燃崩塌灾害，共造成8人遇难，100多人受伤，其中6人重伤；又如1975年，甘肃上窑塌陷区发生了一起矸石山爆炸事故，蘑菇云高达百米，200米范围内温度达500度。这次事故人员死亡20人，重伤40余人；两公里内的树木都被烧焦，12平方公里的空气环境被严重污染，产生的烟尘数日不散。四是矸石山自燃产生的有毒气体造成窒息死亡。煤矸石中含有部分可燃物，在一定条件下发生自燃时排放出的有害气体，不仅严重污染大气环境，而且有毒气体还可造成人员窒息死亡。如辽宁本溪矿区就曾发生因矸石自燃造成人员中毒死亡的事故。同时，煤矸石风化后扬尘严重影响周边环境；煤矸石在遭受淋溶水的作用下，将污染其周围的土壤和地下水。
防范矸石山灾害的主要技术
熄灭矸石山自燃发火的技术措施。矸石山发生自燃后，最常用熄灭方法有：挖掘熄灭法、表面覆盖法、浇灌法和注浆法。表面覆盖法是将黄土等惰性物质覆盖在燃烧区上，隔绝空气，以达到灭火目的。表面浇灌法是向燃烧区喷洒石灰乳或其它灭火浆液，一方面降低火区温度，同时利用浆液中的某些成份被覆盖在矸石表面，阻止矸石进一步氧化。注浆法是将灭火材料制成浆液后，再借助机械力将其压入矸石山内部，使浆液渗透充填到矸石山的空隙中。以上几种常用的灭火方法各有优缺点，表面覆盖法缺点是需要大量的黄土，工程量大；表面浇灌法简单易行，但灭火浆液难以渗入矸石山内部，效果欠佳；注浆法效果最好，国内外多采用此法。
覆土植被绿化治理矸石山滑坡。采用种植树林、植物等方式来绿化矸石山是目前不少矿区最常用的做法，而且治理矸石山的效果也比较理想，可有效根治扬尘和矸石山坍塌。如水城矿业（集团）大河边煤矿原矸石山在雨季期间，经常出现泥石流、大面积滑坡等现象。为彻底治理矸石山，该矿实施香根草生物治理工程。经过近4年的治理，而今矸石山上，基本都长满了集中连片的香根草，矸石山再未发生过泥石流和滑坡现象。
应用微生物脱硫法治理矸石山灾害。矸石山治理的关键是解决矸石中硫的问题。采用简单植被法来治理通常不能真正消除矿区大气污染以及土壤和水的酸化问题，且远距离运送土壤成本较高，植被生长差，如管理不善，还可能会出现自燃现象。采用微生物脱硫技术，通过对矸石进行脱硫和酸性改良，是从根本上减少对环境造成污染。目前，这一技术在中国矿业大学基本试验成功。
煤矸石综合利用现状
实践表明，煤矸石综合利用是根除矸石山灾害事故最彻底的方法。近年来，我国煤矿尤其是国有重点煤矿，在煤矿矸石综合利用方面，取得了一定的成绩与经验。
利用煤矸石发电。我国已成功研制出煤矸石、煤泥混烧的循环流化床锅炉，解决了不同低热值燃料混合燃烧的技术难题。目前，全国矸石电厂装机容量已发展到500万千瓦左右，每年矸石发电消耗矸石量约4500万吨左右，占矸石综合利用量的60%左右。
利用煤矸石制砖。目前我国煤矸石制砖工艺、炉窑设计、生产设备基本接近发达国家水平，煤矸石制砖企业正在向集约化、大型化方向发展，产品由实心砖向多孔砖和空心砖方向发展。如山东新汶矿业集团等单位建成煤矸石砖生产线20多条，每条生产线的能力均在6000万块/年以上。
利用煤矸石生产高附加值产品。我国已开发出煤矸石生产增白和超细高岭土、生产无机复合肥和微生物有机肥料等技术，完善了利用煤矸石生产氯化铝、聚合氯化铝等化工产品、石棉及其制品、特种硅铝铁合金、铝合金等技术。
利用煤矸石复垦塌陷区、修路等取得了较好的社会效益和环境效益。煤矸石在充填塌陷区、修路、水土保持、作物种植等技术上也取得较大突破，有效地提高了矸石和土地的利用率。如山东新汶矿业集团累计利用200多万吨煤矸石，来治理流经矿区的柴汶河两岸采砂坑和部分矿井开采塌陷区，复垦开发土地500余亩。
存在的主要问题与建议
主要问题。一是矸石山灾害治理投入不足，技术管理标准不完善。分析近年来矸石山重大事故原因，一方面是煤矿企业安全欠账较多，即使加大了安全投入，也主要用于井下或生产工程的隐患治理，忽视了对矸石山灾害必须的防范治理。另一方面是矸石山灾害治理技术标准、管理规范不健全，对防范治理矸石山灾害技术研究较少，缺少有效的技术支持。二是煤矸石综合利用总体水平不高。技术装备落后，企业规模小，竞争能力不强，发展后劲不足。如全国煤矸石砖厂的平均生产能力不足1000万块标准砖，且品种单一，不能适应市场需要。三是各地煤矸石综合利用发展不平衡。在能源相对短缺的地区，煤矸石综合利用发展较快，如华东、西南地区，煤矸石综合利用率一般在60%以上。而在煤炭资源相对丰富的地区，综合利用发展较慢。四是优惠政策落实难，不利于调动煤矿治理矸石山的积极性。国家在煤矸石发电、上网、电价、调峰等方面已出台了一些优惠政策，但由于种种原因，在项目审批、并网发电等方面还比较困难，贷款条件也比较苛刻。
对策建议。一是加强科技攻关，为矸石山灾害防范与综合利用，提供技术保障。目前技术攻关的重点是：矸石山自燃发火的熄灭、矸石山微生物脱硫、矸石山覆土植被绿化治理、75吨/小时以上的循环流化床锅炉技术、炉内石灰石脱硫和静电除尘技术等。二是实行优惠政策，促进煤矸石的综合利用。主要包括煤矸石利用给予税收减免；鼓励各种所有制经济主体参与煤矿矸石综合开发利用；支持煤炭企业的重大煤矸石利用项目，如煤矸石发电上网电价可比照《可再生能源法》中对风能发电的政策。三是煤矿企业要加大投入，做好防范与治理。煤矿企业应对矸石山隐患进行全面排查，认真落实矸石山灾害防治责任制，落实措施和经费，加快治理。四是有关部门要将煤矿矸石山灾害防范与治理列入监管监察执法工作的内容中，依法查处各类矸石山灾害事故，地方政府的有关部门要加强矸石山灾害防范与治理工作。（作者单位：国家煤矿安全监察局事故调查司）
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