作为煤炭开采、洗选过程中产生的主要工业固废,煤矸石伴随煤炭产业发展产生海量堆积。长期以来,无序堆放、粗放处置的煤矸石,持续对大气、水土、地质环境造成持续性破坏,严重制约矿区生态可持续发展。

煤矸石并非惰性固废,其内部含有的硫化物、残碳、重金属等物质,在自然风化、雨水冲刷、风力作用下,会持续发生物理、化学反应,衍生出多维度、长期性的生态危害,主要集中在四大方面。
煤矸石中残留的煤炭、黄铁矿等可燃、易氧化物质,在露天堆放过程中会缓慢氧化蓄热,热量累积到临界温度便会引发矸石山自燃,且自燃周期长、隐蔽性强、难以彻底扑灭。自燃过程中会持续释放二氧化硫、硫化氢、一氧化碳、氮氧化物等有毒有害气体。
这是煤矸石最持久、危害最深远的污染形式。煤矸石富含硫、汞、镉、砷、铅、铬等重金属及氟、硒等类金属物质,在雨水长期淋溶、浸泡作用下,硫化物会发生氧化反应生成酸性淋溶废水,同时将固体内的重金属、有毒物质持续溶出。
多数传统矸石山为无序随意堆砌,边坡坡度不合理、压实度不足、无防护加固措施,堆体结构松散、稳定性极差。在暴雨、大风、持续降雨等极端天气影响下,矸石山土体吸水饱和、自重增加,极易发生边坡滑移、坍塌、滑坡、泥石流等地质灾害。

针对煤矸石多重污染与安全隐患,当前行业治理坚持“源头管控、过程治理、末端利用、生态修复”四位一体原则,摒弃单一处置模式,推行无害化处置、资源化利用、生态化修复相结合的综合治理体系,实现从“被动治污”向“主动提质、变废为宝”转变。
从开采源头减少煤矸石产生量,是治理工作的基础环节。一方面,优化煤炭开采与洗选工艺,推广井下采选充一体化技术,在井下完成煤炭分选,将产生的煤矸石直接回填采空区,实现井下就地消纳,从源头减少地面堆存增量。
针对存量矸石山的安全与污染隐患,开展专项无害化整治,全方位阻断污染扩散渠道。
对已发生自燃的矸石山,采用注浆封堵、覆土隔氧、阻燃材料覆盖、注水降温等综合技术,精准扑灭火情。
完善矸石山截排水系统,修建截水沟、沉淀池、防渗坝,精准收集雨水淋溶废水,统一输送至污水处理站达标排放。
对松散矸石堆体进行削坡减重、加固支护,修整边坡坡度,筑牢边坡防护结构;修建挡土墙、排水护坡等防护工程。
资源化利用是化解煤矸石堆存压力、实现长效治理的核心举措,依托煤矸石组分特性,可实现多场景、规模化、高值化利用,让工业固废转化为优质资源。
这是消纳量最大、适配性最强的处置方式。
煤矸石可替代黏土、砂石等原料,用于生产烧结砖、透水砖、水泥熟料、轻质骨料、保温板材等新型建材。
针对含碳量较高的煤矸石,通过专用循环流化床锅炉进行清洁焚烧发电、供热,配套脱硫、脱硝、除尘环保设备,实现能源回收利用。

煤矸石治理绝非简单的固废清理,而是一场兼顾生态保护、安全防控、资源利用的系统性工程。海量堆存的煤矸石,既是矿区生态治理的痛点,也是循环经济发展的增长点。



未来,需持续坚守“无害化、减量化、资源化、生态化”治理理念,以源头管控为基础、隐患治理为重点、资源利用为核心、长效管护为保障,全方位破解煤矸石污染难题,推动废弃矸石山实现生态复绿、资源再生、环境提质,助力煤炭产业绿色低碳转型,筑牢矿区生态安全屏障。

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