如何处理煤矸石堆放占地污染

1、如何处理煤矸石堆放占地污染 -废气处理 摘要：煤矿开采过程中，会引起两大环境问题：煤矸石的堆积占地 污染和采空区地表塌陷问题，这是煤炭企业可持续发展中亟待解决的 问题，由于新建矿井前期采空区塌陷地短期内很难形成规模，造成煤矸石处理问题更为突出。本文通过在塌陷区内进行超前复垦技术，将煤矸石的处理和塌陷地复垦有机的结合在一起，赢得良好的经济效益和生态效益。关键字：煤矸石处理；采空区塌陷；超前复垦；效益；可行性研究abstract: coal mining in the process, can cause two big environment problem: coal gan gue pile

2、s up the subside nee and covers an area of pollutio n problem, it is the coal en terprise in the susta in able developme nt of the problem to be solved, because the new mine taxia nde min ed-out area in the short term to form scale, to deal with problems caused by coal gan gue is more prominent, thi

3、s article through the water reclamati on tech no logy adva need, the process ing of coal gan gue and taxia nde reclamation organic unifies in together, and win good economic and ecological ben efits.keyword: coal gangue processing; irregular shape etc; advaneed reclamati on; ben efit; feasibility st

4、udy青东煤矿矿井井田及矸石存量、塌陷影响范围概况青东煤矿简介青东矿井位于安徽省濉溪县与涡阳县的交界处，行政区划属于濉溪县（见图1-1）。该矿资源条件比较好、储量丰富、建设条件优越，是淮北矿区总体规划的10对矿井的一对大型矿井，属国家鼓励建设的大型现代化矿井。青东矿井采用三个水平开采，一水平标高为-620m,二水平标高为-920m,三水平标高-1200m,矿井设计服务年限为68.7年。图1-1青东煤矿矿井地理位置青东矿井及选煤厂由淮北矿业集团有限公司投资建设， 青东矿井属新 建的煤矿资源开发项目，设计原煤生产能力为 1.8mt/a;配套的坑口选 煤厂属新建的原煤洗选加工项目，设计原煤入选能力为

5、 1.8mt/a.1.2矸石山存量及年产矸石概况自2004年青东煤矿开始筹备到现在，矿井开采产出的矸石一直未得 到有效的处理，目前青东煤矿矸石总量大、矸石山高度偏高、矸石山 占地面积逐年增加（见表1-1及图1-1），这些不利因素可能引发矸石 山自燃、崩塌等次生灾害。此外，根据集团公司下达的近年巷道掘进 进尺数和2012年一2016年预产出矸石量的统计（见表2）,我矿煤巷、 岩巷掘进年均产出矸石量约为 45.8万吨，另外按年产煤量的20%计提 矸石，青东矿综采产出矸石18万吨/年。这进一步加剧了我矿矸石处 理的严峻性和迫切性。1.3塌陷影响范围概况青东矿井全井田开采结束后，将形成沉陷区面积为54

6、.20km2,其中积水区（下沉2m以上）面积20.32 km2，其中最大下沉深度10.8m。 根据地表变形的最大预测值结果表明，青东矿井煤矿开采引起的水平 拉伸变形值较小，一般不会产生裂缝等非连续变形。 首采区和全井田 开米后地表最大下沉值、地表最大倾斜值、地表最大曲率值、地表最 大水平移动值和地表最大水平变形值见表 1-3.2、超前复垦理方法分析【1】超前复垦又称作预排矸充填复垦技术，就是在建井过程和生产 初期，在米空区上方地表预计要发生下沉的地区，将表土取出堆放在四周，按预计的下沉等值线图，将矸石预先排放，矸石充填到预定水 平，待稳沉与地表标高一致，再将堆放四周的表土推到矸石层上覆土 形成

7、可耕种农田，实现煤矸石无害化处理处置的目标。82采区超前复垦具体施工工艺流程和效果分析2.1.182首采区情况介绍青东矿82首采区北至-585m等高线，东至f11断层，西至f6及fs96 断层，南至fs11-1及fs98断层，面积约1.15km2。82采区地表为第 四系及第三系地层覆盖，地层平均厚约 260米，地面地势平坦，没有 大的河流经过，但人工沟渠纵横。地面村庄有罗庄、陈油坊、刘菜园、 辛庄及李小庙等，回采时，地面可能形成塌陷区（见表 2-1）。由井下 井上对照图可知，在 82采区内726、728、828及二、三水平的综采 面的可采煤总厚度约为 7.5 8.5m，通过开采沉陷技术预计沉陷

8、量，82采空区平均下沉深度为5.17m,预计出复垦标高约为5 6m2.1.2具体施工工艺流程具体实施阶段：1、根据生产技术部的测量和设计单位提供数据资料， 选定超前复垦区域（优先选取塌陷区域内老村址区域）；2、先对表土 进行剥离约1m,表土、底土等适于植物生长的地层物质，均应进行 保护性堆存和利用，可优先用作塌陷地复垦时的土壤重构用土；3、做好矸石山回填区域内防渗、集排水措施（【2】采用土工布料作业， 土工布料是一种多功能产品，具有排水、过滤、隔离、加筋、防渗、 防护六大功能），防止淋溶水污染地表水和地下水；4、将矸石运抵回 填区域进行均匀填埋、分层压实操作待堆积高度达到设定高度，【3】并对矸

9、石废弃物中引入微生物，促进植物和根瘤菌的生成，从而促进 植物迅速生长、加快固体废弃物风化成土。待充分采动稳定之后，对 超前回填区域进行覆土 （考虑到土壤耕层、作物种类以及水土流失因 素，最佳复垦土壤上部覆盖层厚度为 600mm以上），将其改造成为可 耕种补充用地。努力形成耕地一一煤矿采煤沉陷一一综合治理一一形 成新的耕地一一综合利用的 占补平衡”局面。2.2超前复垦工程结束后有关遗留问题解决办法由于采空塌陷区的沉降速率相对比较缓慢， 不免会造成两三年之内预 排矸石高出地面一定高度的局面，如遇雨水天气大量矸石淋漓水可能 对周边农田造成污染；堆积矸石如没有采取有效加固，也可能造成次 生地质灾害。为

10、解决这些问题，可采取在周边及时修整疏水沟渠以解 决矸石污水排放问题，减少对农业生产活动的影响。回填过程中除对 堆积矸石进行加固外，坝面、坝坡也应采取种植植物和覆盖等措施， 防止扬尘、滑坡和水土流失。待地表沉陷稳定后，对此区域进行大规 模的平整和修复，将其变成永久性可用耕地。3超前土地复垦效益分析3.1经济效益矿井产出煤矿石及时运往预塌陷区域既解决了煤矸石堆放占地问题， 又为后续土地复垦完成了大部分的工程。另一方面征地费用一般是要 超出复垦所需费用的几倍，所以进行这样方式的土地复垦不仅有利于 当地农业可持续，而且优先解决了全局处理煤矸石的重大难题，同时为企业节省了数量可观的征地费用，大大降低了原

11、煤生产成本；并且 完成土地复垦后，国家相关职能部门依据复垦规模和质量给予企业相 关政策的补贴和奖励，由此可见超前复垦不但解决了矸石处理难题， 而且给企业带来了良好的经济效益。3.2环境生态效益超前复垦的环境效益是显而易见的， 如不进行超前复垦，一方面矸石 山对土地的压占和污染，另一方面沉陷区的地面因裂缝、滑坡而支离 破碎，水土流失更加严重，矿区生态环境将遭受严重的破坏，所以煤 矿沉陷区和矸石山压占土地在统一规划下进行复垦， 实质上也是矿区 环境综合治理工程最重要的组成部分。【4】将煤矸石用于沉陷区的充 填治理，不仅使被采矿破坏的土地资源重新得到利用，而且还处置了 煤矸石，既美化了环境，又恢复了矿区的自然生态，收到了资源开发与保护环境双重效益。3.3社会效益分析（1）明显改善矿区的生态环境，减少了矸石堆积引起的土壤侵蚀和 大气飘尘，为矿区从事生产、管理、生活人员提供一个良好的生态环 境和生活空间。（2）采煤沉陷区经过覆土造地治理改良后，转变为苗圃种植地、经 济林地、水产养殖塘，土地利用等级提高，经济效益比原来的耕地和 草地高。4、结论无论在理论依据还是在具体实施过程中，超前复垦方案的可行性是值得肯定的，对于新建矿井的煤矸石的处理问题的解决是有积极意义 的。同时实现了复垦后的经济效益、社会效益和生态效益的统一。参考文献1曹建军王福龙郭广