煤矸石对矿山环境的影响及其防治
2019-01-20张晋任
张晋任
（山西西山煤电股份有限公司西铭矿环保卫计科 山西太原 030052）
引言
煤炭在中国占有很重要的地位，是中国长时间以来重要的物质资源，但其生产加工过程中会产生一种固体物质叫煤矸石，它的排放与堆积对环境会造成污染，但煤炭目前仍是我国主要的能源来源，随着人口增多所造成的资源需求量的增多，煤矸石造成的影响是不可避免的，煤矸石的堆放不仅占据了土地面积，还造成了空气污染、土壤污染、水污染等一系列危害。因此它的防治与治理十分重要，接下来本文将从煤矸石对环境造成的影响以及具体防治策略来分析煤矸石与矿山环境的关系。
1 煤矸石对矿山环境的影响
1.1 压占土地植被，破坏生态环境
在煤炭的生产过程中，一直伴随着煤矸石的产生，当前许多地区对煤矸石的处理仅仅是进行集中堆放，但煤矸石的堆放压占了大面积的土地植被，严重破坏了生态环境的平衡，这不仅造成了土地利用率的下降，由于矿山地形的限制，还有可能造成滑坡，进而倾倒河谷，堵塞河道，造成河床的抬高，甚至出现洪灾隐患或污染河流。
1.2 自燃造成空气污染与安全隐患
煤矸石是由煤层中的脉石、顶底板岩石和少量煤组成，其矿物成分主要是由粘土矿物和非粘土矿物组成，例如石英、长石、黄铁矿等各种无机盐类。其中有C、H、S组成的黄铁矿、硫铁矿之类的由于其燃点低、耗氧量小、氧化释放热量大极容易成为主要自燃物。另外其堆积方式既能为燃烧提供流通的氧气来源又能聚积燃烧的热量，可燃物、氧气、燃烧温度三者条件的具备使燃烧高温持续保持，所以煤矸石堆放非常容易发生自燃现象。它的自燃造成了煤矸石中S、C、N等元素的氧化，生成了一系列对空气污染的有害气体，例如 SO2、CO2、H2S、CH4、C2H4、NOX、苯并芘等一系列有毒物质，严重破坏了空气环境并影响人们的身体健康。另外，煤矸石的自燃在雨季可能会引起爆炸，虽然几率较小，但我们的生活中的的确确出现过这样的案例，这种事件，一旦发生便将危及生命。
1.3 淋滤造成的土壤及水污染
煤矸石中除了含有常见的 C、Si、Al、Fe、Ca、Mg 等元素外，还含有各种重金属元素、碱金属元素、硫化物和有机污染物，虽然有的含量极微，但随着时间的推移，降水、风化等一系列活动造成了物质的分解及硫酸盐、磷酸盐无机盐类或其他可溶物渗入地面深处，甚至会随着地下水流动到生活区。具相关调查，矿山环境及其周围土壤和水中的重金属含量等有机污染物显著高于人类正常生活区，造成自然环境中土壤和水体破坏，随着地下水的交叉流动，污染物也可能对人们产生直接威胁。因此水污染和土壤污染是必须引起重视的因素。
2 具体治理方法
2.1 减少煤矸石的生成
煤矸石的产生造成了上述一系列问题，要从根源上解决这个问题，就要开发利用新型开采技术，尽量做到不出矸或者少出矸。例如可以在地下对煤炭直接进行燃烧气化，做到一次性清洁化转换，一些相关单位已经做到在地下直接将煤炭通过脱硫、除尘等工艺转化为煤气输送到千家万户，这大大的节约了中间环节造成的成本损失及避免了煤矸石的产出造成的污染。另外全煤巷开拓和采区巷道全煤化等开拓方式等采煤工艺的出现虽然不能实现零出矸但也实现了矸石产量的极大降低。因此从源头上解决，便能解决一大部分后续矸污染的产生。
2.2 煤矸石的巧妙利用
2.2.1 发电
新型科学技术的出现为煤矸石的后续处理也提供了支持，之前提到煤矸石中存在燃点较低、产生热量高的物质容易发生自燃，利用这一特性将它应用到发电技术中去便解决了一部分难题。目前多个地区均建成了煤矸石发电厂，通过利用煤矸石燃烧产生的热量发电，既处理了煤矸石堆积的难题又使煤矸石产生了经济效益。
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异，其矿物成分主要是由粘土矿物和非粘土矿物组成，可以根据需要将其进行分类，质量好的煤矸石用来加工高岭土，较差的用于发电和作水泥配料。物尽其用，既减少了堆占又增加了产出效益。
2.2.3 做肥料
煤矸石中存在各种各样的微量元素，例如有些煤矸石中含有植物生长所必需的铜、锌、钼、锰、钴等微量元素及大量有机质，利用这一特性，可以利用煤矸石为载体做肥料。也可以将其粉碎加工作为载体加入植物需要的元素或微生物制成微生物肥料，甚至一些矸石肥料还可以达到增产的效果。
2.2.4 填沟造地
煤炭的开采会造成一些地面的塌陷或中空，合理利用煤矸石进行填充，可以降低煤矿开采对地表的破坏。另外一些沟谷地区也可以利用煤矸石来进行填沟造地、植树种草等，将煤矸石的占地转化为塌陷沟渠的填平，进而改善生态环境。
结语
煤炭作为我国主要能源来源，在很大程度上造成了环境的污染、生态的破坏，给生态环境带来巨大压力。但只要通过合理的规划与利用，加强煤矸石正确处理的宣传及处理技术的学习并逐步实施，逐渐减少其对生态环境的不利影响和危害，缓解环境压力，变废为宝就一定能实现，使企业更好的履行社会责任，绿色长远发展。
