关键词： 水泥 岩石 冀中 粘土 煤矸石 骨料 熟料 矸石

摘要：随我国煤炭的工业的进一步发展，堆积的煤矸石越来越多，不仅占用土地，而且还造成资源的极大浪费和环境污染。因此煤矸石的综合利用有着极其重要意义。

关键词：煤矸石综合利用

1、煤矸石及其危害

煤矸石简称矸石，是在成煤过程中与煤层传伴生的一种含碳量低、坚硬的黑色岩石，在煤炭生产过程中成为废弃物。煤矿的矸石山经多年存放，内部矸石大部分已经自燃，成为砖红色。而新覆盖的矸石却在不断地自燃。矸石山的自燃，不仅浪费了能源，还造成了环境污染。因此，矸石山的占地和污染问题，是一个亟待解决的问题。要解决这些问题，首先要解决煤矸石的综合利用问题。

2、煤矸石的综合利用

煤矸石综合利用集资源合理利用、节约能源、环境保护于一体，是煤矿的优势，不仅形成煤矿新的替代产业和经济增长点，还能拉长煤炭深加工产业链，促进煤炭工业结构的调整。基于煤矸石的上述优势，近年来，在国家鼓励煤矸石综合利用的一系列政策引导下，煤矸石发电发展迅速，煤矸石新型墙体材料蓬勃发展。

2.1煤矸石发电。按照《煤矸石综合利用管理办法》，含煤矸石的燃料应用基低位发热量小于12.55MJ/kg时，作为煤矸石利用。发热量高于7.5MJ/kg的煤矸石直接作循环流化床锅炉燃料，发热量低于7.5MJ/kg的煤矸石掺加煤泥、洗中煤后用于煤矸石发电厂，其灰渣生产建材。对于矸石含硫量较高的，应采用炉内石灰脱硫技术，减少污染排放。

2.2煤矸石建材。2.2.1煤矸石制砖。我国利用煤矸石烧结砖，一般采用全内燃焙烧技术，即用煤矸石自身的发热时提供的热能来完成干燥和焙烧的工艺过程，基本不需外加燃料，仅在煤矸石发热时较低时才向矸石中掺入少量煤炭。每万标块煤矸石砖约节省1吨标煤。2.2.2煤矸石生产轻骨料。适宜烧制轻骨料的煤矸石主要是碳质页岩和选矿厂排出的洗矸，煤矸石的含碳量不要过大，以低于13%为宜。有两种烧制方法：成球法与非成球法。成球法是将煤矸石破碎、粉磨后制成球状颗粒，然后焙烧。其松散容重一般在1000kg/m3左右。非成球法是把煤矸石破碎到一定粒度直接焙烧。其容量一般在800kg/m3左右。2.2.3煤矸石生产空心砌砖。煤矸石空心砌砖是以自燃或人工煅烧煤矸石为骨料，以磨细生石灰和石膏作胶结剂，经转动成型、蒸汽养护制成的墙体材料，产品标号可达200号。2.2.4煤矸石代替粘土生产水泥煤矸石和粘土的化学成分相近并能释放一定的热量，及其代替部分或全部粘土生产普通水泥能提高熟料质量。用煤矸石作水泥原料的生产工艺过程与生产普通水泥基本相同。将煤矸石按一定比例配合，磨细成生料，烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的熟料，再加入适量石膏和混合材料，磨成细粉而制成水泥。2.2.5煤矸石用水泥混合物材料。煤矸石经自燃或人工煅烧后具有一定活性，可掺入水泥中作活性混合材料，与熟料和石膏按比例配合后进入水泥磨磨细。煤矸石的掺入量取决于水泥的品种和标号，在水泥熟料中掺入15%的煤矸石，可制得325-425号普通硅酸盐水泥；掺入超过20%时，按国家规定为火山灰硅酸盐水泥。

2.3煤矸石复垦及回填矿井采空区。

岩石及自燃矸石暂时不能加工利用的，可以充填塌陷区或填埋造地。充填造地需采取保水措施，防止水土流失。在造地的片区上先将熟化表土转移，然后垫铺岩石及自燃矸石至一定厚度，碾压整平再将熟化土覆盖，如此分片区逐年扩展，可造就大面积平地和台阶地，同时结合土壤改良，再造优质农田。这样，将排矸征地露天堆放变为租地造地复垦，具有环保、经济和农田基本建设多重意义。采用煤矸石不出井的采煤工艺，充填采空区，减少矸石排放量和地表下沉量。采用煤矸石充填废弃矿井。在道路等工程建设中，采用以煤矸石代替粘土作基材技术，凡有利用条件的，应掺用一定比例的煤矸石。

2.4煤矸石利用新技术。国内某专业机构研制的自燃煤矸石超细粉，能以不同比例取代水泥、石灰用于各种建筑工程。中国地质大学的专家们于2004年2月宣布已成功开发出煤矸石制造瓷质砖的新技术，该技术的产业化有望使约占全国工业固体废弃物总量40%的煤矸石变废为宝。

3、煤矸石综合利用现状。目前，我国煤矸石综合利用总体水平不高，技术装备水平达到国际20世纪90年代先进水平的比例还不足20%，一些技术含量高的综合利用技术还未得到广泛应用。煤矸石综合利用企业普通存在技术装备落后、企业规模小、发展后劲不足、竞争能力弱等问题。全国煤矸石砖厂的平均年生产能力不足1000万块标准砖，且品种单一，不能适应市场需要，产品附加值低，竞争能力差。更突出的是，我国的煤矸石综合利用发展不平衡，在华东、西南这些能源相对短缺的地区，煤矸石综合利用发展较快，利用率在60%以上，而在煤炭资源相对丰富的地区，煤矸石综合利用发展较慢。据2001年统计资料，山东煤矸石综合利用率达73%，四川63%，重庆65%，山西27%。在综合利用方面，企业还有许多工作要做。

3.1、煤矸石电厂。煤矸石发电产生的炉渣及粉煤灰应有合理的利用途径，防止再次生成固体废弃物，造成二资污染，必要时政府部门应进行协调，矸石电厂也可建设配套综合利用炉渣及粉煤灰的工厂。

3.2、矸石建材。煤矸石建材应做好使用前的分拣工作，将对产品产生危害的岩石分离出来。必要时，应该从产矸源头分装分运，为分类利用创造条件。某矸石砖厂曾因煤矸石中含有较多的石灰石，没有进行分拣，造成产品质量缺陷，用于建筑物的矸石砖由于受潮及雨淋，CaO与水反应膨胀，使建筑物表面出现许多麻坑，有些砖变酥。该砖厂对这些售出的矸厂砖不但分文没收，还承担了建筑物表面的修复费用。

3.3．各地煤矸石综合利用发展不平衡。有些地方煤矸石综合利用率偏低，一方面说明这些地方综合利用煤矸石所获利润低于投资平均利润，另一方面说明投资者对煤矸厂综合利用没有足够的认识和足够的重视。这主要与地方政府主管部门的引导与扶持有关。国家虽然对煤矸石利用出台了一系列优惠政策，但真正落到实处，还需要地方政府主管部门进行具体要求的工作。例如，不仅要对生产矸石砖的企业按国家规定实行优惠政策，还要对生产粘土砖而不按规定掺用煤矸石或粉煤灰的企业进行严厉制裁，直至关停，这样才能保护生产矸石砖的企业健康发展。

冀中能源峰峰集团河北峰煤焦化有限公司安全管理部河北邯郸 刘思广

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