治理矸石山調(diào)研與探討

孫莊采礦有限公司 趙西剛

煤矸石是煤炭生產(chǎn)和加工過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，長期堆存后，有很大部分自燃成紅矸石，不僅占用大量土地，還污染大氣和地下水質(zhì)。如何合理利用了煤矸石，既解決環(huán)境污染問題，又能實現(xiàn)礦山綠色發(fā)展，值得研究和探討。

一、煤矸石合理利用與綜合治理現(xiàn)狀調(diào)查

峰峰集團具有60多年的煤炭開采歷史，礦區(qū)內(nèi)有13余對生產(chǎn)礦井，大多開采時間較長，各礦產(chǎn)生的煤矸石大都露天堆放(梧桐莊礦井下排矸除外)。上世紀(jì)90年代，為有效利用煤矸石，峰峰集團各礦陸續(xù)興建了矸石電廠，如孫莊矸石電廠、五礦矸石電廠、薛村礦矸石電廠等，雖然消耗處理了大量黑矸石，但還有很大部分自燃為紅矸石的卻沒有能夠得到很好的開發(fā)利用，形成了遠(yuǎn)看一座黑黝黝的大山，近看紅石過半的特有景觀。近年來，為了適應(yīng)環(huán)保達標(biāo)要求，各礦矸石山都進行了不同程度的綠化和綜合治理，其中，新三礦矸石山綠化較早，成效顯著。但是，從整體上看，煤矸石合理利用、綜合治理工作任務(wù)仍很艱巨。

二、利用煤矸石加工生產(chǎn)井下膏體充填開采材料調(diào)查

在應(yīng)用充填技術(shù)進行“三下”開采方面，峰峰集團2007年起，在小屯礦等部分煤礦探索實施了矸石膏體充填技術(shù)，并取得技術(shù)和實踐上的成功，解決“三下”采煤難題。但是，從開采成本效益分析，充填材料成本一直居高不下，充填成本偏高很大程度上制約了充填開采技術(shù)的廣泛應(yīng)用，影響了峰峰集團資源枯竭礦井延長服務(wù)年限、造福職工群眾和持續(xù)發(fā)展。

通過調(diào)研了解到，2014年8月，在峰峰集團的安排下，孫莊采礦公司以矸石為實物出資，與個體投資人共同組建了專門利用煤矸石生產(chǎn) “三下”開采充填材料的專業(yè)化公司。萃峰公司利用紅矸石加工生產(chǎn)井下充填材料的主要方法，一是利用超磨細(xì)紅矸石材料部分或大部分取代水泥，減少水泥用量，降低膠凝材料的成本;二是利用化學(xué)外加劑調(diào)控漿液的流變性、凝結(jié)時間，提高充填效果。萃峰公司用磨細(xì)的紅矸石替代30-40%水泥，全部替代粉煤灰。不僅可以滿足技術(shù)要求，并且由于紅矸石來源廣，價格低廉，還可以降低充填成本，又解決了矸石山長年占地環(huán)境污染的問題。經(jīng)過深入了解萃峰公司利用紅矸石加工生產(chǎn)充填材料實際應(yīng)用情況，與市場上矸石膏體充填材料成本比較，每循環(huán)紅矸石充填材料成本比原矸石、粉煤灰充填材料成本降低679元，噸煤成本降低2.26元。同時，如果循環(huán)產(chǎn)量提高，充填量加大，噸煤充填成本進一步降低。

三、綜合治理矸石山的建議

1.進行矸石山全面綠化，如新三礦矸石山的綠化成效顯著，但是投資也較大，時間較長。

2.對衰老礦井矸石山留下的紅矸石平整后，種植適應(yīng)植物綠化，如孫莊采礦公司2013年完成了矸石山的大部分平整，種植火炬樹苗5080株，目前樹苗成活率達到98%以上，基本上解決了“風(fēng)一刮紅矸石滿天飛”環(huán)境污染問題。

3.利用紅矸石加工生產(chǎn)井下開采充填材料，特別是在煤炭市場行情持續(xù)低迷情況下，利用紅矸石變廢為寶生產(chǎn)井下充填開采膠凝材料，為衰老礦井節(jié)支創(chuàng)效，延長服務(wù)年限，實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展、綠色發(fā)展具有重要的借鑒意義和推廣價值。