矸石山综合治理设计方案一例.docx

矸石山综合治理设计方案一例—记山西潞安环能某煤矿矸石山综合治理工程设计方案中核新能核工业工程有限责任公司 胡培源 童宁 李永敏摘 要:本文从山西潞安环保能源开发股份有限公司某煤矿煤矸石山自燃现象和堆积现状出发,通过采用摊矸放坡、注浆灭火、黄土覆盖、植被绿化的方法对矸石山进行综合治理。关键词:煤矸石 自燃摊矸放坡 注浆灭火 黄土覆盖 植被绿化生态垫前 言煤矸石是煤矿生产过程中产生的废渣,包括岩石巷道掘进时产生的掘进矸石,采煤过程中从顶板、底板和夹在煤层中的岩石夹层里采出来的矸石,以及洗煤厂生产过程中排出的洗矸石。伴随着采掘机械化的发展和煤层开采条件的逐渐恶化,煤矿多年开采之后,排出的矸石堆积如山,不但占用了大量土地,而且其中所含的硫化物散发后会污染大气和水源,造成严重的后果。煤矸石中所含的黄铁矿(FeS2)易被空气氧化,放出的热量可以促使煤矸石中所含煤炭风化以至自燃。煤矸石燃烧时散发出难闻的气味和有害的烟雾,使附近居民慢性气管炎和气喘病患者增多,周围树木落叶,庄稼减产。矸石山受雨水冲刷,常使附近河流的河床淤积,河水受到污染。本文针对山西潞安环保能源开发股份有限公司某煤矿矸石山综合治理工程设计方案做一详细介绍。1 工程概况据不完全统计,该矿共产原煤约 5500 万吨,伴随着超强度的开采和煤炭产量的提高,该矿煤矸石的堆存量也按 9%左右的速度增加,已经引发了严重的环境问题。该煤矿煤矸石堆场位于矿区主井西约 200 米处,与一电厂以乡间小路相隔。堆场长约300m,宽约 200m,高约 36m,形似枕状,近南北向延伸。煤矸石采用皮带输送、顺坡堆放方法堆积,其成分以炭质泥岩和炭质页岩为主,含有砂质泥岩、粉砂岩以及砂岩等岩块。由于该矸石山位于煤矿矿区与浊漳河之间,北靠预制件厂,东接煤矿污水处理站,西倚浊漳河,地界有限,矸石堆放储量已达 100 万余方。现有矸石山已经难以再承接更多的矸石排量,而且矸石山的北侧及部分西侧还在发生自燃现象。对该煤矿来讲,治理大量堆存的煤矸石,妥善解决煤矸石污染与环境治理之间的矛盾,不仅是一项重要而紧迫的任务,也是造福周边地区的一项重要工程,也是经济—社会—环境可持续发展的必由之路。按照省、市能源“十一五”发展规划要求,结合该煤矿的实际,对该煤矿矸石山进行综合治理工程,工程建设投资为  万元。2 工程指导思想和技术路线根据国家、省、市有关矿山地质环境治理的要求和该煤矿矸石山的地理特点及物质组成,遵循“因地制宜,综合治理;整体规划,分步实施;合理布局,加快建设”的方针,考虑到煤矸石自燃、风化和淋溶的必要条件,采用黄土和石灰乳混合注浆灭火、消矸护坡、黄土覆盖,复垦种植,导排雨水,大力推广采用新型环保材料(生态垫)的应用,对煤矸石等固体废弃物进行无害化处置,提出科学合理、切实可行的治理方案,实现以害治害,变害为利的目的,取得双重环境和经济效益。3 矸石山综合治理设计方案针对上述状况,我们提出对应的设计方案,对该煤矿的矸石山进行彻底的治理。 煤矸石自燃分析引起煤矸石自燃的因素主要有:硫铁矿结核体是引起煤矸石自燃的决定因素,水和氧气是煤矸石自燃的必要条件,碳元素是煤矸石自燃的物质基础。根据矿区煤矸石特征,该煤矿煤矸石的硫含量虽不高,但是受煤矸石运输方式、硫铁矿局部富集、通风状况等多种因素的影响,煤矸石有自燃倾向。另外,煤矸石场中