煤矸石對礦山環(huán)境的影響及其防治

張晉任

（山西西山煤電股份有限公司西銘礦環(huán)保衛(wèi)計科 山西太原 030052）

引言

煤炭在中國占有很重要的地位，是中國長時間以來重要的物質(zhì)資源，但其生產(chǎn)加工過程中會產(chǎn)生一種固體物質(zhì)叫煤矸石，它的排放與堆積對環(huán)境會造成污染，但煤炭目前仍是我國主要的能源來源，隨著人口增多所造成的資源需求量的增多，煤矸石造成的影響是不可避免的，煤矸石的堆放不僅占據(jù)了土地面積，還造成了空氣污染、土壤污染、水污染等一系列危害。因此它的防治與治理十分重要，接下來本文將從煤矸石對環(huán)境造成的影響以及具體防治策略來分析煤矸石與礦山環(huán)境的關(guān)系。

1 煤矸石對礦山環(huán)境的影響

1.1 壓占土地植被，破壞生態(tài)環(huán)境

在煤炭的生產(chǎn)過程中，一直伴隨著煤矸石的產(chǎn)生，當前許多地區(qū)對煤矸石的處理僅僅是進行集中堆放，但煤矸石的堆放壓占了大面積的土地植被，嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境的平衡，這不僅造成了土地利用率的下降，由于礦山地形的限制，還有可能造成滑坡，進而傾倒河谷，堵塞河道，造成河床的抬高，甚至出現(xiàn)洪災(zāi)隱患或污染河流。

1.2 自燃造成空氣污染與安全隱患

煤矸石是由煤層中的脈石、頂?shù)装鍘r石和少量煤組成，其礦物成分主要是由粘土礦物和非粘土礦物組成，例如石英、長石、黃鐵礦等各種無機鹽類。其中有C、H、S組成的黃鐵礦、硫鐵礦之類的由于其燃點低、耗氧量小、氧化釋放熱量大極容易成為主要自燃物。另外其堆積方式既能為燃燒提供流通的氧氣來源又能聚積燃燒的熱量，可燃物、氧氣、燃燒溫度三者條件的具備使燃燒高溫持續(xù)保持，所以煤矸石堆放非常容易發(fā)生自燃現(xiàn)象。它的自燃造成了煤矸石中S、C、N等元素的氧化，生成了一系列對空氣污染的有害氣體，例如 SO2、CO2、H2S、CH4、C2H4、NOX、苯并芘等一系列有毒物質(zhì)，嚴重破壞了空氣環(huán)境并影響人們的身體健康。另外，煤矸石的自燃在雨季可能會引起爆炸，雖然幾率較小，但我們的生活中的的確確出現(xiàn)過這樣的案例，這種事件，一旦發(fā)生便將危及生命。

1.3 淋濾造成的土壤及水污染

煤矸石中除了含有常見的 C、Si、Al、Fe、Ca、Mg 等元素外，還含有各種重金屬元素、堿金屬元素、硫化物和有機污染物，雖然有的含量極微，但隨著時間的推移，降水、風化等一系列活動造成了物質(zhì)的分解及硫酸鹽、磷酸鹽無機鹽類或其他可溶物滲入地面深處，甚至會隨著地下水流動到生活區(qū)。具相關(guān)調(diào)查，礦山環(huán)境及其周圍土壤和水中的重金屬含量等有機污染物顯著高于人類正常生活區(qū)，造成自然環(huán)境中土壤和水體破壞，隨著地下水的交叉流動，污染物也可能對人們產(chǎn)生直接威脅。因此水污染和土壤污染是必須引起重視的因素。

2 具體治理方法

2.1 減少煤矸石的生成

煤矸石的產(chǎn)生造成了上述一系列問題，要從根源上解決這個問題，就要開發(fā)利用新型開采技術(shù)，盡量做到不出矸或者少出矸。例如可以在地下對煤炭直接進行燃燒氣化，做到一次性清潔化轉(zhuǎn)換，一些相關(guān)單位已經(jīng)做到在地下直接將煤炭通過脫硫、除塵等工藝轉(zhuǎn)化為煤氣輸送到千家萬戶，這大大的節(jié)約了中間環(huán)節(jié)造成的成本損失及避免了煤矸石的產(chǎn)出造成的污染。另外全煤巷開拓和采區(qū)巷道全煤化等開拓方式等采煤工藝的出現(xiàn)雖然不能實現(xiàn)零出矸但也實現(xiàn)了矸石產(chǎn)量的極大降低。因此從源頭上解決，便能解決一大部分后續(xù)矸污染的產(chǎn)生。

2.2 煤矸石的巧妙利用

2.2.1 發(fā)電

新型科學技術(shù)的出現(xiàn)為煤矸石的后續(xù)處理也提供了支持，之前提到煤矸石中存在燃點較低、產(chǎn)生熱量高的物質(zhì)容易發(fā)生自燃，利用這一特性將它應(yīng)用到發(fā)電技術(shù)中去便解決了一部分難題。目前多個地區(qū)均建成了煤矸石發(fā)電廠，通過利用煤矸石燃燒產(chǎn)生的熱量發(fā)電，既處理了煤矸石堆積的難題又使煤矸石產(chǎn)生了經(jīng)濟效益。

2.2.2 制建材

煤矸石不同由不同的煤矸石的成分含量也存在差異，其礦物成分主要是由粘土礦物和非粘土礦物組成，可以根據(jù)需要將其進行分類，質(zhì)量好的煤矸石用來加工高嶺土，較差的用于發(fā)電和作水泥配料。物盡其用，既減少了堆占又增加了產(chǎn)出效益。

2.2.3 做肥料

煤矸石中存在各種各樣的微量元素，例如有些煤矸石中含有植物生長所必需的銅、鋅、鉬、錳、鈷等微量元素及大量有機質(zhì)，利用這一特性，可以利用煤矸石為載體做肥料。也可以將其粉碎加工作為載體加入植物需要的元素或微生物制成微生物肥料，甚至一些矸石肥料還可以達到增產(chǎn)的效果。

2.2.4 填溝造地

煤炭的開采會造成一些地面的塌陷或中空，合理利用煤矸石進行填充，可以降低煤礦開采對地表的破壞。另外一些溝谷地區(qū)也可以利用煤矸石來進行填溝造地、植樹種草等，將煤矸石的占地轉(zhuǎn)化為塌陷溝渠的填平，進而改善生態(tài)環(huán)境。

結(jié)語

煤炭作為我國主要能源來源，在很大程度上造成了環(huán)境的污染、生態(tài)的破壞，給生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力。但只要通過合理的規(guī)劃與利用，加強煤矸石正確處理的宣傳及處理技術(shù)的學習并逐步實施，逐漸減少其對生態(tài)環(huán)境的不利影響和危害，緩解環(huán)境壓力，變廢為寶就一定能實現(xiàn)，使企業(yè)更好的履行社會責任，綠色長遠發(fā)展。