放頂煤開采矸石有多少
1. 煤矸石的價格
開礦的都是煤老闆，一般不會上網路。
煤矸石一般情況下，根據煤礦的開采方法，選煤廠的洗選效率，含煤率、熱量都是不一樣的。
選煤效率高，那煤矸石基本就沒有多少煤。
如果礦上矸石里沒有什麼特殊要求，基本上50塊一噸隨便拉。
2. 煤矸石有沒有熱量啊 一般在多少啊
煤矸石有熱量，一般在1500大卡。
煤矸石按主要礦物含量分為黏土岩類、砂石岩類、碳酸鹽類、鋁質岩類。按來源及最終狀態，煤矸石可分為掘進矸石、選煤矸石和自然矸石三大類。
煤矸石排放量根據煤層條件、開采條件和洗選工藝的不同有較大差異，一般掘進矸石占原煤產量的10%左右，選煤矸石占入選原煤量的12%~18%。
煤矸石的無機成分主要是硅、鋁、鈣、鎂、鐵的氧化物和某些稀有金屬。
其化學成分組成的百分率：SiO2為52～65；Al2O3為16～36；Fe2O3為2.28～14.63;CaO為0.42～2.32;MgO為0.44～2.41;TiO2為0.90～4;P2O5為0.007～0.24;K2O+Na2O為1.45～3.9；V2O5為0.008～0.03。
煤矸石的原礦粒度較大，其中黃鐵礦的組成形態以包括結核體、粒狀、塊狀等宏觀形態為主，經顯微鏡和電鏡鑒定，煤中黃鐵礦以莓球狀、微粒狀分布在鏡媒體中，而在細胞腔中亦充填有黃鐵礦，個別為小透鏡狀、細粒浸染狀。
(2)放頂煤開采矸石有多少擴展閱讀：
煤矸石棄置不用，佔用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出會污染大氣、農田和水體。矸石山還會自燃發生火災，或在雨季崩塌，淤塞河流造成災害。中國積存煤矸石達10億噸以上，每年還將排出煤矸石1億噸。
煤矸石代替燃料：化鐵；燒鍋爐；燒石灰；回收煤炭。生產水泥：生產普通硅酸鹽水泥；生產特種水泥；生產無熟料水泥。
生產建築材料：煤矸石燒結磚，質量較好，顏色均勻；煤矸石生產輕骨料，輕骨料是為了較少混凝土的相對密度，而選用的一類多孔骨料。
生產煤矸石棉，以煤矸石和石灰為原料，經高溫融化，噴吹而成的一種建築材料。生產化工產品：制結晶三氯化鋁，以煤矸石和化工工業副產鹽酸為主要原料，經過破碎、培燒、磨碎、酸浸、沉澱、濃縮結晶和脫水等生產工藝而製成，是一種新型的凈水劑。
參考資料：網路-煤矸石
3. 煤矸石是什麼
煤矸石是煤礦生產過程中產生的廢渣，包括岩石巷道掘進時產生的掘進矸版石，採煤權過程中從頂板、底板和夾在煤層中的岩石夾層里采出來的矸石，以及洗煤廠生產過程中排出的洗矸石。一般常將採煤過程和洗煤廠生產過程中排出的矸石叫煤矸石。
煤礦經過多年開采，廢棄的煤矸石堆積如山。20世紀50年代以來，由於採掘機械化的發展和煤層開采條件的逐漸惡化，煤礦排出的矸石大量增加。我國煤炭系統多年來積存下來的煤矸石達10億噸以上，現在每年還要排放出近1億噸，其中洗矸約1500多萬噸。
煤矸石的堆積不但佔用大量土地，而且煤矸石中所含的硫化物散發後會污染大氣和水源，造成嚴重的後果。煤矸石中所含的黃鐵礦(FeS2)易被空氣氧化，放出的熱量可以促使煤矸石中所含煤炭風化以至自燃。煤矸石燃燒時散發出難聞的氣味和有害的煙霧，使附近居民慢性氣管炎和氣喘病患者增多，周圍樹木落葉，莊稼減產。煤矸石山受雨水沖刷，常使附近河流的河床淤積，河水受到污染。國外曾發生一起煤矸石堆滑坡事故，以致埋沒了山谷下的一所小學校，造成多人傷亡事故。因此，解決煤矸石的處理和利用問題，也是煤礦開采和環境保護部門的重要課題。
4. 煤矸石分類體系
一、煤矸石的分類
1.煤矸石分類的意義
我國目前煤矸石堆積量達50×108t以上，每年至少增加1.8×108t。而且煤矸石佔用了大量的土地，嚴重污染環境。因此，世界上許多國家，如美國、德國、波蘭、日本、澳大利亞等都很重視煤矸石的資源化利用和對煤矸石的治理。在對煤矸石進行利用或處置之前，掌握煤矸石的組成、特徵及分類是基本的前提條件。
對煤矸石進行科學分類的意義具體表現為以下幾個方面：①充分合理地利用、處置煤矸石。根據煤矸石的理化特徵、化學組成確定其加工利用方向，能最大限度地利用煤矸石中有用成分。②通過煤矸石的科學分類，可初步提出煤矸石的加工利用方向。③對煤矸石進行科學分類，有利於對煤矸石的歸類，有利於指導開發煤矸石新的利用途徑。通過對煤矸石及煤矸石山進行科學合理的分類，有利於在復墾過程中了解煤矸石表層風化土壤的有關特性，為煤矸石山的綜合復墾方向、選擇煤矸石山綠化樹種及其栽培方式和煤矸石山綠化的後期養護管理等提供依據。④對煤矸石及煤矸石山進行科學分類，有利於了解煤矸石堆積後可能產生的環境效應，特別是煤矸石堆積後是否產生酸性污染、是否自燃，為煤矸石山的環境治理和自燃的防治提供依據和指導。
2.煤矸石分類現狀
煤矸石的分類是綜合利用煤矸石的基礎性工作，也是一項綜合性較強的工作。由於不同地區的煤矸石成分、物理化學特性各異，煤矸石不同利用方向對其的化學成分及物理化學特性要求不一樣，使得國內外至今對煤矸石的分類和命名沒有一個完整統一的方案。目前，我國煤炭生產部門經常用顏色來對煤矸石分類命名，如黑矸、灰矸、白矸、紅矸等；也有用煤矸石產出層位來分類命名，如頂板矸、夾矸等；也有用岩石類型來分類命名，如粘土岩矸石、砂岩矸石等。這些分類方案由於不能反映煤矸石自身的化學成分和物理化學特徵，因此也不能根據這些分類方案制定煤矸石的利用方向。
針對煤矸石分類存在的上述問題，國內外學者對煤矸石分類進行了嘗試。煤炭科學研究院重慶分院提出了煤矸石的三級分類命名法。中國礦業學院1986年曾對華東地區煤矸石進行了分類研究。焦作礦業學院葛寶勛、劉大錳同志對平頂山煤矸石進行了二級分類。在國外也有對煤矸石分類的研究報道。前蘇聯將煤矸石的來源、特徵、成分等不同指標分等級列出「分類符號」。然後根據矸石在工業利用方面的質量要求，填入所需要的分類符號。根據這些分類符號，就可以選擇矸石的利用方向了。
3.煤矸石分類
（1）煤矸石大類的劃分
依據我國煤矸石來源情況，以煤矸石產出方式作為劃分依據，並採用生產中一些習慣叫法命名，將煤矸石分為煤巷矸、岩巷矸、自燃矸、洗矸、手選矸和剝離矸6大類。
1）煤巷矸。煤巷矸為在煤炭開采過程中沿煤層掘進工程所排出的煤矸石。煤巷矸主要由采動煤層的頂板、夾層與底板岩石組成，一般排量大，且含有一定的含碳量及熱值。
2）岩巷矸。岩巷矸為在煤礦建設與岩巷掘進過程中，凡是不沿煤層掘進的工程所排出的煤矸石。岩巷矸岩石種類復雜，排出量較集中，基本不含碳，基本無熱值。
3）自燃矸。自燃矸為經過自燃的煤矸石。自燃矸一般呈紅褐色、灰黃色及灰色。岩石種類以粉砂質泥岩及泥岩居多，其燒失量低，且有一定的活性。
4）手選矸。手選矸是混在原煤中產出，在井口或選煤廠揀出的煤矸石。手選矸具有一定的粒度，排量小，熱值變化較大。
5）剝離矸。剝離矸為煤礦在開采或基建時，煤繫上覆岩層因剝離而排出的矸石。剝離矸的特點是岩石種類復雜，一般無熱值，目前多用來填溝造地。
（2）煤矸石亞類的劃分
亞類的劃分主要依據煤矸石的化學組分、礦物成分及其理化特性來確定。劃分的目的是確定煤矸石的利用方式，使煤矸石物盡其用。根據全國的煤矸石資料，採用煤矸石類型、岩石類型、有機碳含量、全硫、Al2O3/SiO2的比值、Fe2O3的含量、灰熔點等項指標作為亞類劃分的依據，並使用不同的代號表示，同時將此七項指標用阿拉伯數字表示等級次序，然後根據煤矸石的綜合利用方向選擇合適的數值列為一個亞類，這樣共劃分20多個煤矸石亞類（表2-1）。
1）煤矸石的岩石學特性及礦物組成特徵。按此標准將煤矸石分為：高嶺石泥岩（高嶺石含量大於50%）、伊利石泥岩（伊利石含量大於50%）、砂質泥岩（或粉砂岩）、砂岩及灰岩。
2）有機質碳含量。有機質碳含量決定了煤矸石工業利用方向。按照煤矸石中有機質碳量，將煤矸石分為四類：一類碳含量4%，二類為4%～6%，三類為6%～20%，四類為20%。碳含量大於20%時，煤矸石具有較大的能源潛力（＞8.36 MJ/kg），可以用作燃料；有機碳含量在6%～20%時，其發熱量介於3.34～8.86MJ/kg，可以作為礦物燃料摻和料。
3）全硫量。全硫量決定了熱加工的工藝方式及工業利用范圍。煤矸石在綜合利用時，有兩條界線是需要考慮的。一是硫資源回收的最低界線；另一是煤矸石在利用過程中，多數製品對矸石硫含量的最高允許值。基於這兩條界線，可將硫含量分為：①＜0.5%；②0.5%～3%；③3%～5%；④＞5%。全硫含量達5%的可從洗矸中回收硫鐵礦。
4）鐵含量。鐵含量也影響煤矸石的熱加工工藝方式和工業利用范圍。按鐵化合物含量分為：①少鐵的＞0.1%；②低鐵的0.1%～1.0%；③中鐵的1.0%～3.5%；④次高鐵的3.5%～8.0%；⑤高鐵的8%～18%；⑥特高鐵的＞18%。
5）煤矸石無機成分。煤矸石無機成分中鋁硅比可以作為矸石亞類劃分的主要依據。鋁硅比不僅反映了煤矸石無機成分特徵，也可決定著一般煤矸石的綜合利用方式。
鋁硅比大於0.5。這類煤矸石含鋁量高，含硅量相對較低，礦物成分主要為高嶺石，有少量伊利石、石英等。此類煤矸石可塑性好，具有膨脹現象，可作為陶瓷、4A分子篩的原料。
鋁硅比在0.5～0.3之間。這類煤矸石鋁、硅含量適中，礦物成分主要為高嶺石、伊利石，含有少量的石英、長石、方解石等。此類煤矸石可作為生產聚合鋁的原料。
鋁硅比＜0.3。這類煤矸石硅含量比鋁含量相對高得多，礦物成分主要是石英、長石、方解石、菱鐵礦等，含少量粘土礦物。質點粒徑大，可塑性差。
總之，煤矸石的科學分類，為其綜合利用與處置提供了方向。
表2-1 煤矸石分類大類
二、煤矸石山分類
1.煤矸石山的分類現狀及意義
目前在煤矸石山的分類方面的理論和實踐研究較少，而且大部分都是局域性煤矸石山分類，例如劉青柏等通過調查阜新地區煤矸石山的植被，根據煤矸石山的排矸年限、堆放高度和土壤風化層厚度對煤矸石山進行了分類，認為煤矸石山隨著停止排矸年限增加，風化物養分狀況逐漸改善。認為在排矸年限7年之內的煤矸石山上先鋒植物處於優勢地位；在排矸年限7～15年的煤矸石山上除生長先鋒植物外，又出現適於山坡或草地生長的糙隱子草、叢生隱子草等多年生中旱生草本植物；在排矸年限15～25年的煤矸石山上先鋒植物逐漸減少，逐漸出現了適合中生立地類型的植被。但是這種分類方式只是針對阜新地區的煤矸石山，根據煤矸石山已有的植被覆蓋狀況來研究的，對煤矸石山的地理位置、區域條件、山體構成等影響煤矸石山生態重建的因素缺乏綜合的考慮。
張軍等對阜新礦區煤矸石山的調查與分析，以能全面反映煤矸石山生態環境的三個主要因子——停止排矸年限、表層風化碎屑厚度、植物群落組成及蓋度作為其生態分類的依據，將這一半乾旱地區的煤矸石山的生態環境分為I度風化、Ⅱ度風化、Ⅲ度風化、Ⅳ度風化四種生態類型，並對各類型的特點進行描述，豐富了煤矸石山的分類理論。
通過對煤矸石山進行科學分類，可以掌握煤矸石山基質的物理化學性質和自然環境條件，為有效控制煤矸石環境污染和植被恢復和生態重建，乃至推動煤矸石資源化利用，都具有十分重要的理論和實際意義。
2.分類原則
煤矸石山分類的主要目的是植被恢復和生態重建。因此，在煤矸石山分類中應遵循了以下四個原則。
（1）綜合性原則
由於影響煤矸石山生態重建的因素較多，對於煤矸石山的分類要綜合考慮影響植物成活和生長的各種因素，使煤矸石山類型的劃分能代表煤矸石山的主要特點，並能夠在煤矸石山生態重建中指導規劃和實踐。
（2）可操作性原則
在煤矸石山分類指標選擇中，為了能夠合理地評價和分類煤矸石山，要選擇具有代表性的指標。另外選擇的指標要容易獲得，以方便確定煤矸石山的類型和在規劃中確定煤矸石山生態重建目標，並利於選擇合理的工程技術方法。
（3）因地制宜原則
煤矸石山的分類堅持因地制宜的原則，就是要根據各地煤矸石山的實際情況和不同煤矸石山的特點，綜合煤矸石山立地條件對植物成活和生長限制因子，結合煤矸石山的地形地貌和景觀特色，劃分煤矸石山的類型。
（4）景觀協調原則
生態重建不僅是恢復煤矸石山的生態環境，還要結合煤矸石山的景觀環境、人文環境和礦區的發展等創建煤矸石山的風景。因此，煤矸石山的景觀特點和協調性作為與煤矸石山生態重建目標有關的重要因素，在分類中要有所體現。
3.煤矸石山分類體系
煤矸石山的分類體系的構建是以煤矸石山的生態重建為最終目標，通過煤矸石山分類體系的建立，能夠為制定煤矸石山的生態重建目標、選擇合理的工程措施和技術提供理論的支持。我們認為應主要根據煤矸石山的地域分布、堆積和積存過程中的變化、煤矸石山限制植物成活和生長的因素等對煤矸石山進行綜合分類。
本書的煤矸石山的分類體系包含四個層次，即：以地域分布為依據的分類、以環境條件為依據的分類、以煤矸石山物理化學性狀和地形特點為依據的分類和以煤矸石山生態重建限制因子為依據的分類。
第一層是以地域分布為依據的分類。地域的不同決定了不同區域有著不同的植被區劃、自然環境條件、社會經濟和人文環境條件。因此煤矸石山分類體系的第一層次是以煤矸石山的地域分布劃分，可以劃分為乾旱地區煤矸石山、半乾旱地區煤矸石山、半乾旱半濕潤地區煤矸石山、濕潤地區煤矸石山（圖2-1）。
圖2-1 煤矸石山地域分布的分類
第二層次是以山體狀況為依據的分類。煤矸石山自身的山體狀況是煤矸石山生態重建的基礎，決定了煤矸石山生態重建和景觀創建的目標，並對煤矸石山生態重建技術措施的選擇起著主導作用，影響煤矸石山生態重建工程的施工。因此，第二層次是以煤矸石山在堆積積存過程中發生的與植物定居和重建工程有關的變化為依據劃分的。第二層包含了煤矸石山的自燃狀況、堆積狀況、風化層狀況、地形狀況等（圖2-2）。
圖2-2 煤矸石山山體狀況的分類
第三層是以煤矸石山物理化學性狀和地形特點為依據的分類。其中自燃狀況包括發生自燃、部分自燃和無自燃；堆積狀況包括堆積方式、位置、年限、高度等；風化層狀況包括風化層厚度、土壤養分、土壤水分、酸性、重金屬污染等；地形特點包括坡度、山體形狀、景觀狀況等（圖2-3）。
圖2-3 煤矸石山分類體系的第三層次
第四層是以煤矸石山生態重建限制因子為依據的分類。該層的限制因子是在分類體系第三層的基礎上，找出影響生態重建的各項重要因子，根據生態重建和景觀設計的要求，提出相應的量值分類煤矸石山，以便於在生態重建規劃和工程技術選擇時作為依據。該層主要包括煤矸石山自燃狀況的分類（表2-2）、堆積狀況的分類（表2-3）、煤矸石山風化層狀況的分類（表2-4）、煤矸石山地形地貌狀況的分類（表2-5）。
對煤矸石進行分類後，有助於我們根據不同煤矸石山的特點，因地制宜地治理與復墾煤矸石山。如對於乾旱地區的煤矸石山，由於地溫高、極易蒸發，需要覆土復墾綠化，其他地區的煤矸石山都具有無覆土復墾綠化的可能。自燃是煤矸石山礦區環境污染和限制植物生長的主要因素，分類中將煤矸石山分為自燃、部分自燃和無自燃煤矸石山，煤矸石山的自燃與煤矸石山生態重建的立地改良和植物選擇有關。對於正在自燃的煤矸石山往往需要先考慮滅火再考慮綠化措施；有自燃潛能的煤矸石山是指暫沒自燃但有很大的自燃可能，甚至有的區域出現自燃前兆，對這類煤矸石山的綠化需要先採取措施防止自燃，做好防火措施，然後採取綠化措施；不自燃煤矸石山是指基本沒有自燃可能的煤矸石山，這種立地條件可以直接復墾綠化。煤矸石山的堆積方式、位置、地形地貌等因素與煤矸石山生態重建的風景景觀有密切的聯系，可為煤矸石山的生態重建規劃目標和風景景觀規劃設計提供依據。煤矸石山風化層的厚度、土壤養分、酸度等理化性質直接決定這煤矸石山的立地改良措施和植被恢復時植物種類的選擇。煤矸石山坡度的大小是考慮植物生長、水土流失、地形整理工程等因素確定的。
表2-2 煤矸石山自燃分類
表2-3 煤矸石山堆積狀況類型
續表
表2-4 煤矸石山風化層類型
表2-5 煤矸石山地形類型
總之，不同地區、不同的自燃情況、不同的風化程度和不同的地形條件，對煤矸石山治理與生態重建的技術要求是不同的，在進行煤矸石山治理與生態重建可行性分析和規劃設計時，必須首先確定煤矸石山的類型。
4.煤矸石山實用分類體系
根據煤矸石山治理多年的實踐，發現煤矸石的酸鹼性對煤矸石山的治理起著舉足輕重的作用。因此，我們將煤矸石山分為酸性和非酸性兩類。酸性煤矸石山不僅污染嚴重，而且容易氧化產酸，極易引發自燃，是最難治理的一種，往往需要用覆蓋、鹼性處理、防滅火等特殊的措施進行治理；對非酸性煤矸石山，由於不容易自燃和產酸污染，治理的方法相對容易，甚至可以進行無覆蓋土壤的植被恢復。
5. 煤矸石是什麼
煤矸石是採煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳專量較低屬、比煤堅硬的黑灰色岩石。包括巷道掘進過程中的掘進矸石、採掘過程中從頂板、底板及夾層里采出的矸石以及洗煤過程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外還含有數量不等的Fe2O3、CaO、 MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素(鎵、釩、鈦、鈷)。 煤矸石是在成煤過程中與煤共同沉積的有機化合物和無機化合物混合在一起的岩石?通常呈薄層和在煤層中或煤層頂、底板岩石?是在煤礦建設和煤炭採掘、洗選加工過程中?[2]產生的數量較大的礦山固態排棄物。煤矸石按主要礦物含量?分為黏土岩類、砂石岩類、碳酸鹽類、鋁質岩類。按來源及最終狀態?煤矸石可分為掘進矸石、選煤矸石和自然矸石三大類。煤矸石排放量根據煤層條件、開采條件和洗選工藝的不同有較大差異?一般掘進矸石占原煤產量的10% 左右?選煤矸石占入選原煤量的12%~18%。 煤矸石的無機成分主要是硅、鋁、鈣、鎂、鐵的氧化物和某些稀有金屬。
6. 煤矸石有哪些主要用途
1、回收煤炭和黃鐵礦：通過簡易工藝，從煤矸石中洗選出好煤，通過篩選從中選出劣質煤，同時揀出黃鐵礦。或從選煤用的跳汰機──平面搖床流程中回收黃鐵礦、洗混煤和中煤。回收的煤炭可作動力鍋爐的燃料，洗矸可作建築材料，黃鐵礦可作化工原料。
2、用於發電：主要用洗中煤和洗矸混燒發電。中國已用沸騰爐燃燒洗中煤和洗矸的混合物（發熱量每公斤約2000大卡）發電。爐渣可生產爐渣磚和爐渣水泥。
3、製造建築材料：代替粘土作為制磚原料，可以少挖良田。燒磚時，利用煤矸石本身的可燃物，可以節約煤炭。
4、煤矸石還可用於生產低熱值煤氣，製造陶瓷，製作土壤改良劑，或用於鋪路、井下充填、地面充填造地。在自燃後的矸石山上也可種草造林，美化環境。
(6)放頂煤開采矸石有多少擴展閱讀：
參考從煤炭開采來看，中國每年生產1億噸煤炭，排放矸石1400萬噸左右；從煤炭洗選加工來看，每洗選1億噸煉焦煤排放矸石量2000萬噸，每洗1億噸動力煤，排放矸石量1500萬噸。
2005年，國內各類煤礦生產煤炭1045億噸，洗煤385億噸，排放矸石量19-20億噸。因而，全國國有煤礦現有矸石山1500餘座，堆積量30億噸以上（佔中國工業固體廢物排放總量的40%以上）。
7. 煤矸石的產生及組成
一、煤矸石的產生
我國煤炭資源儲量豐富，煤種齊全，目前已探明原煤儲量近15000×108t，主要分布在山西、陝西、內蒙古、新疆、山東、河南、江蘇以及黑龍江等乾旱、半乾旱區域。2008年，我國煤炭產量由2000年的9.98×108t增至27.16×108t，年均增加近3×108t，成為世界煤炭生產第一大國。為保證我國國民經濟的正常發展，預計到2020年煤炭仍佔一次性能源的70%左右，是我國最主要能源，而且這種能源結構在相當長時間內不會改變。煤炭資源的開發對我國經濟建設和社會發展起到了重要的支撐作用，但是煤炭的開采和利用也引發了一系列的生態環境問題，煤礦區已經成為典型的、嚴重受損的生態系統，並成為制約煤礦區可持續發展乃至區域生態安全的重大隱患。因此，煤礦區生態環境治理迫在眉睫。
煤矸石是採煤過程和洗煤過程中排放的固體廢物，包括巷道掘進過程中的掘進矸石、採掘過程中從頂板和底板及煤層中的夾矸以及洗煤過程中排出的矸石。作為煤炭開采和加工過程中的必然產物，煤矸石是我國目前工業排出的固體廢棄物中數量最大的一種，也是礦區環境污染和生態惡化的主要原因之一。
多年來，我國煤炭開采過程中排放的煤矸石、粉煤灰、剝離物等固體廢棄物累計達74×108t，占壓土地8×104hm2，其中，煤矸石是排放量最大的一種固體廢棄物。從煤炭開采來看，我國每年生產1×108t煤炭，排放矸石1400×104t左右；從煤炭洗選加工來看，每洗選1×108t煉焦煤，排放矸石量2000×104t，每洗1×108t動力煤，排放矸石量1500×104t。據不完全統計，目前，全國僅國有重點煤礦就有矸石山1700多座，堆積量50×108t以上（佔全國工業固體廢物排放總量的40%以上）。而且隨著我國經濟發展規模的擴大和對能源需求的不斷增長，以及煤炭儲量的逐年減少和產量的不斷提高，煤矸石占煤炭產量的比例呈不斷上升趨勢。由此可見，由煤矸石引起的生態環境問題形勢十分嚴峻，煤矸石的環境治理、生態重建和資源化利用顯得十分必要。
煤矸石是聚煤盆地煤層沉積過程的產物，是成煤物質與其他物質相結合而成的可燃性礦石。聚煤盆地的沉降運動的變化，引起植物遺體堆積速度和沼澤水面上升速度之間出現「不足補償」。如沼澤水面上升速度大於植物遺體堆積速度，沼澤水面加深，沼澤環境變化，引起泥炭作用減弱或停止，低含炭泥層或泥砂層沉積，在其後的地質作用下，形成了煤層的頂板、底板或煤層中間的含碳質泥岩或其他成分的岩層。
一般來講，煤矸石是煤炭開采帶出來的碳質泥岩、碳質砂岩，但在煤礦實際生產過程中，煤矸石是煤礦建井和生產過程中排出來的一種混雜岩體。它包括煤礦在井巷掘進時排出的矸石、露天煤礦開采時剝離的矸石和洗選加工過程中排出的矸石。夾在煤層中間的岩層層數有多有少，有厚有薄，其中最常見的岩石有粘土岩、碳質泥岩、砂質泥岩、砂岩等。產生於煤層中的煤矸石煤層的頂板，常見的岩石有粘土岩、砂岩及鋁礬土。在岩漿發育的煤田中，有的煤層頂底板或煤層中間有岩漿岩侵入。我國煤矸石主要來自於石炭系、二疊系晚期、侏羅至早白堊系等含煤地層。它是由碳質頁岩、碳質泥岩、砂岩、頁岩、粘土等岩石組成的混合物。
根據煤矸石的產生和來源，一般露天礦剝離岩石及採煤岩石巷道掘進排出的煤矸石稱為白矸，約占總矸石排放量的45%；採煤過程中產生的普通矸石約占總矸石排放量的35%；選煤廠排出的選矸約占總矸石的20%（表1-1）。
表1-1 煤矸石來源及產生情況
隨著煤炭生產的不斷擴展，煤矸石的產生量與日俱增，2011年煤炭產量達35.2×108t，煤矸石產生量按原煤產量的15%計算，每年煤矸石至少增加5.28×108t，歷年積存下來的煤矸石已超過50×108t，佔地30萬畝以上，而且仍在繼續增加。這樣大量的煤矸石已經嚴重地污染了環境，並侵佔了大量的土地和農田，破壞了土地資源，如不加緊有效利用，將影響煤炭工業的正常發展，影響周圍環境質量。煤矸石的產生與分布與原煤產量有直接的關系。目前，我國煤矸石年排放量達400×104t的省份有山西、黑龍江、內蒙古、山東、河北、陝西、安徽、河南、新疆等。另外，四川和其他省、自治區也排放有大量的煤矸石。可見，煤矸石排放比較多的地區主要集中在北方。
露天煤礦產生的煤矸石主要是剝離和煤層頂板及上覆岩層的岩石，其岩性主要是礫岩、砂岩和泥岩；地下採煤的開拓巷由於資源回收、減少損失等原因一般布置在煤層底板岩層中，掘進排矸是岩石矸。因此，此類矸石一般是不具有燃燒值的白矸。露天煤礦回採過程中排出的煤矸石主要是煤中夾石層，一般是含炭砂岩、炭質泥岩等，此類煤矸石含有一定熱值。地下採煤的准備巷道和回採巷道根據煤層多少和巷道位置的不同，產生的煤矸石含炭的多少不定，部分為具有低燃燒值的矸石。選煤廠排出的矸石是混入原煤中的偽頂和夾矸層，岩性主要是伴生硫鐵礦、粉砂岩、炭質泥岩和粘土岩等，這類矸石具有一定的塊度、粒度，在其化學組成上含炭、硫、鐵、鋁等，因此具有一定的熱值，在一定的條件下極易發生自燃，這也是煤矸石山自燃的重要原因。
二、煤矸石的主要組成
煤矸石的組成隨產地、層位、成因、開采方式等不同而各異，不同產地甚至同一產地的矸石，由於煤層的生成年代、成煤條件和開采等情況不同，矸石的組成和特性也不相同。因此，了解煤矸石的主要組成特徵後，可以根據矸石類型確定其處理處置措施及加工利用工藝方向，制定綜合處理利用方案，把矸石對環境的影響減為最小或回用轉化為有用物質。
1.岩石組成
煤矸石的岩石與煤田地質條件有關，也與採煤技術密切相關。煤矸石的岩石組成變化范圍大，成分復雜，主要由頁岩（炭質頁岩、泥質頁岩、粉砂質頁岩），泥岩類（泥岩、炭質泥岩、粉砂質泥岩）、砂質岩（泥質粉砂岩、砂岩）、碳酸鹽類（泥灰岩、灰岩）及煤粒、硫結核等組成。
2.礦物組成
不同地區的矸石由不同種類礦物組成，其含量相差也很懸殊。一般來講，煤矸石中的主要礦物有硅酸鹽類礦物（石英、長石類、閃石類、輝石類）、粘土礦物（高嶺土類、膨潤土類、蒙脫石、伊利石、水雲母類）、碳酸鹽礦物（方解石、白雲石、菱鐵礦）、硫化物（硫鐵礦和白鐵礦）、鋁土礦（一水硬鋁礦、一水軟鋁礦和三水鋁礦）和其他礦物（石膏、磷灰石和金紅石）。
3.化學組成
煤矸石的化學組成隨產地、層位、成因、開采方式等不同而各異，根據煤矸石的化學成分，可用於生產燒結及非燒結磚、混凝土製品、砌築砂漿材築路等的骨料；有的煤矸石含硅較高，可作為硅質原料製作水泥等。煤矸石中常含有炭粒和黃鐵礦結核，具有較高的發熱量（表1-2～表1-4）。
表1-2 陽泉礦區洗選煤矸石化學分析單位：%
表1-3 我國其他部分煤礦煤矸石化學組成單位：%
表1-4 我國部分煤礦煤矸石污染物質組成單位：mg/kg
煤矸石的化學成分比較復雜，所包含的元素可多達數十種。一般以碳、硅、鋁為主要成分，其無機成分主要是硅、鋁、鈣、鎂、鐵的氧化物和某些稀有金屬，如鉛、銅、鋅、鎘、鉻、鈦、釩、鈷、鎵等。其化學成分組成的百分率：SiO2為30～65；Al2O3為16～36；Fe2O3為2.28～14.63；CaO為0.42～2.32；MgO為0.44～2.41；TiO2為0.90～4；P2O5為0.007～0.24；K2O+Na2O為1.45～3.9；V2O5為0.008～0.03。
三、煤矸石的特性
1.顆粒大小
顆粒大小是煤矸石重要的物理性質，煤矸石的顆粒大小對矸石的篩分處理和資源化利用有很大的影響，而且不同粒徑煤矸石的含硫量與發熱量也是有所不同的。根據煤矸石顆粒大小可分為粗粒矸石（粒徑＞25mm）、中粒矸石（粒徑為25～1mm）和細粒矸石（粒徑＜1mm）。
2.孔隙率
煤矸石山滲透率的大小表明了煤矸石山供氧條件的好壞，它與煤矸石的粒徑分布、粒度及形狀有關，更主要的是取決於煤矸石山孔隙率。
3.發熱量
發熱量是煤矸石最重要的質量指標，是煤矸石作為能源的使用價值高低的體現。一般煤矸石發熱量的大小隨著揮發分和固定碳含量的增加而增加，隨灰分含量的增加而降低。根據發熱量的高低可分為：低發熱量矸石（發熱量＜2092kJ/kg）、中發熱量矸石（發熱量為3347.2～8368kJ/kg）和高發熱量矸石（發熱量＞8338kJ/kg）。低發熱量矸石用作一般建材原料，中發熱量以上矸石用作沸騰爐的燃料，高發熱量矸石可進行氣化。
4.熔融特性
矸石在某種氣氛下加熱，隨著溫度升高，產生軟化、熔化現象，稱為熔融性；在規定條件下測得，隨著加熱溫度而變化的煤矸石灰堆變形、軟化和流動的特性，稱為「灰熔點」。煤矸石灰熔點的高低影響到矸石利用的工藝與設備。如一些固定床熱處理設備的熱處理溫度將取決於灰熔點，若床層的溫度過高則有可能造成設備停車事故。根據熔融特性，灰熔點或軟化區范圍可分為難熔矸石（灰熔點為1400～1450℃）、中熔矸石（灰熔點為1250～1400℃）和低熔矸石（灰熔點＜1250℃）。
5.膨脹性
膨脹性一般是指矸石在一定溫度和氣氛下鍛燒時，產生體積膨脹的現象，輕質陶粒的生產就是利用這種特性。根據膨脹性（膨脹系數）可分為：微膨脹矸石（膨脹系數＜0.2%）、中等程度膨脹矸石（膨脹系數為0.2%～1.6%）和激烈膨脹矸石（膨脹系數＞1.6%）。有膨脹性的矸石可燒制輕骨料。
6.可塑性
煤矸石的可塑性是指矸石粉和適當比例的水混合均勻製成任何幾何形狀，當除去應力後泥團能保持該形狀，這種性質稱為可塑性。煤矸石可塑性大小主要和礦物成分、顆粒表面所帶離子、含水量及細度等因素有關。按可塑性可分為低可塑性矸石、中等可塑性矸石和高可塑性矸石可塑性。中等以上的可塑性矸石適合制矸石磚。
7.活性
在使用煤矸石生產水泥和燒結磚等建材時，其強度和性能在很大程度上取決於煤矸石的活性。煤矸石經過燃燒，其燒渣屬人工火山灰類物質而具有活性，根本原因是煤矸石受熱礦物相發生了變化。作為煤矸石主要礦物組分的粘土類礦物和雲母類礦物的受熱分解與玻璃化是煤矸石活性的主要來源。煤矸石的活性依賴於煤矸石煅燒溫度和製品的養護條件，這是煤矸石綜合利用時應當重視的問題。
8.含硫量
煤矸石中含硫量的多少直接決定了其處置和利用方向。由於含硫高的煤矸石具有自燃的可能性，因此，此類煤矸石要進行安全處置，預防其自燃。
8. 如何處理煤矸石堆放佔地污染
青東煤業利用塌陷地超前復墾方式處理煤矸石堆放佔地污染難題可行性研究
摘要 ：煤礦開采過程中，會引起兩大環境問題：煤矸石的堆積佔地污染和采空區地表塌陷問題，這是煤炭企業可持續發展中亟待解決的問題，由於新建礦井前期采空區塌陷地短期內很難形成規模，造成煤矸石處理問題更為突出。本文通過在塌陷區內進行超前復墾技術，將煤矸石的處理和塌陷地復墾有機的結合在一起，贏得良好的經濟效益和生態效益。
關鍵字：煤矸石處理；采空區塌陷；超前復墾；效益；可行性研究
abstract: coal mining in the process, can cause two big environment problem: coal gangue piles up the subsidence and covers an area of pollution problem, it is the coal enterprise in the sustainable development of the problem to be solved, because the new mine taxiande mined-out area in the short term to form scale, to deal with problems caused by coal gangue is more prominent. this article through the water reclamation technology advanced, the processing of coal gangue and taxiande reclamation organic unifies in together, and win good economic and ecological benefits.
keyword: coal gangue processing; irregular shape etc; advanced reclamation; benefit; feasibility study
青東煤礦礦井井田及矸石存量、塌陷影響范圍概況
青東煤礦簡介
青東礦井位於安徽省濉溪縣與渦陽縣的交界處，行政區劃屬於濉溪縣(見圖1-1)。該礦資源條件比較好、儲量豐富、建設條件優越，是淮北礦區總體規劃的10對礦井的一對大型礦井，屬國家鼓勵建設
的大型現代化礦井。青東礦井採用三個水平開采，一水平標高為-620m，二水平標高為-920m，三水平標高-1200m，礦井設計服務年限為68.7年。
圖1-1青東煤礦礦井地理位置
青東礦井及選煤廠由淮北礦業集團有限公司投資建設，青東礦井屬新建的煤礦資源開發項目，設計原煤生產能力為1.8mt/a;配套的坑口選煤廠屬新建的原煤洗選加工項目，設計原煤入選能力為1.8mt/a.
1.2矸石山存量及年產矸石概況
自2004年青東煤礦開始籌備到現在，礦井開采產出的矸石一直未得到有效的處理，目前青東煤礦矸石總量大、矸石山高度偏高、矸石山佔地面積逐年增加（見表1-1及圖1-1），這些不利因素可能引發矸石山自燃、崩塌等次生災害。此外，根據集團公司下達的近年巷道掘進進尺數和2012年—2016年預產出矸石量的統計（見表2），我礦煤巷、岩巷掘進年均產出矸石量約為45.8萬噸,另外按年產煤量的20%計提矸石，青東礦綜采產出矸石18萬噸/年。這進一步加劇了我礦矸石處理的嚴峻性和迫切性。
1.3塌陷影響范圍概況
青東礦井全井田開采結束後，將形成沉陷區面積為54.20km2，其中積水區（下沉2m以上）面積20.32 km2，其中最大下沉深度10.8m。根據地表變形的最大預測值結果表明，青東礦井煤礦開采引起的水平拉伸變形值較小，一般不會產生裂縫等非連續變形。首采區和全井田開采後地表最大下沉值、地表最大傾斜值、地表最大麴率值、地表最大水平移動值和地表最大水平變形值見表1-3.
2、超前復墾理方法分析
【1】超前復墾又稱作預排矸充填復墾技術，就是在建井過程和生產初期，在采空區上方地表預計要發生下沉的地區，將表土取出堆放在四周，按預計的下沉等值線圖，將矸石預先排放，矸石充填到預定水平，待穩沉與地表標高一致，再將堆放四周的表土推到矸石層上覆土形成可耕種農田，實現煤矸石無害化處理處置的目標。
82采區超前復墾具體施工工藝流程和效果分析
2.1.182首采區情況介紹
青東礦82首采區北至-585m等高線，東至f11斷層，西至f6及fs96斷層，南至fs11-1及fs98斷層，面積約1.15km2。82采區地表為第四系及第三系地層覆蓋，地層平均厚約260米，地面地勢平坦，沒有大的河流經過，但人工溝渠縱橫。地面村莊有羅庄、陳油坊、劉菜園、辛庄及李小廟等，回採時，地面可能形成塌陷區（見表2-1）。由井下井上對照圖可知，在82采區內726、728、828及二、三水平的綜采面的可採煤總厚度約為 7.5—8.5m，通過開采沉陷技術預計沉陷量，82采空區平均下沉深度為5.17m，預計出復墾標高約為5—6m。
2.1.2具體施工工藝流程
具體實施階段：1、根據生產技術部的測量和設計單位提供數據資料，選定超前復墾區域（優先選取塌陷區域內老村址區域）；2、先對表土進行剝離約1m，表土、底土等適於植物生長的地層物質，均應進行保護性堆存和利用，可優先用作塌陷地復墾時的土壤重構用土；3、做好矸石山回填區域內防滲、集排水措施（【2】採用土工布料作業，土工布料是一種多功能產品，具有排水、過濾、隔離、加筋、防滲、防護六大功能），防止淋溶水污染地表水和地下水；4、將矸石運抵回填區域進行均勻填埋、分層壓實操作待堆積高度達到設定高度，【3】並對矸石廢棄物中引入微生物，促進植物和根瘤菌的生成，從而促進植物迅速生長、加快固體廢棄物風化成土。待充分采動穩定之後，對超前回填區域進行覆土（考慮到土壤耕層、作物種類以及水土流失因素，最佳復墾土壤上部覆蓋層厚度為600mm以上），將其改造成為可耕種補充用地。努力形成耕地——煤礦採煤沉陷——綜合治理——形成新的耕地——綜合利用的「占補平衡」局面。
2.2超前復墾工程結束後有關遺留問題解決辦法
由於采空塌陷區的沉降速率相對比較緩慢，不免會造成兩三年之內預排矸石高出地面一定高度的局面，如遇雨水天氣大量矸石淋灕水可能對周邊農田造成污染；堆積矸石如沒有採取有效加固，也可能造成次生地質災害。為解決這些問題，可採取在周邊及時修整疏水溝渠以解決矸石污水排放問題，減少對農業生產活動的影響。回填過程中除對堆積矸石進行加固外，壩面、壩坡也應採取種植植物和覆蓋等措施，防止揚塵、滑坡和水土流失。待地表沉陷穩定後，對此區域進行大規模的平整和修復，將其變成永久性可用耕地。
3超前土地復墾效益分析
3.1經濟效益
礦井產出煤礦石及時運往預塌陷區域既解決了煤矸石堆放佔地問題，又為後續土地復墾完成了大部分的工程。另一方面征地費用一般是要超出復墾所需費用的幾倍，所以進行這樣方式的土地復墾不僅有利於當地農業可持續，而且優先解決了全局處理煤矸石的重大難題，同時為企業節省了數量可觀的征地費用，大大降低了原煤生產成本；並且完成土地復墾後，國家相關職能部門依據復墾規模和質量給予企業相關政策的補貼和獎勵，由此可見超前復墾不但解決了矸石處理難題，而且給企業帶來了良好的經濟效益。
3.2環境生態效益
超前復墾的環境效益是顯而易見的，如不進行超前復墾，一方面矸石山對土地的壓占和污染，另一方面沉陷區的地面因裂縫、滑坡而支離破碎，水土流失更加嚴重，礦區生態環境將遭受嚴重的破壞，所以煤礦沉陷區和矸石山壓占土地在統一規劃下進行復墾，實質上也是礦區環境綜合治理工程最重要的組成部分。【4】將煤矸石用於沉陷區的充填治理，不僅使被采礦破壞的土地資源重新得到利用，而且還處置了煤矸石，既美化了環境，又恢復了礦區的自然生態，收到了資源開發與保護環境雙重效益。
3.3社會效益分析
（1）明顯改善礦區的生態環境，減少了矸石堆積引起的土壤侵蝕和大氣飄塵，為礦區從事生產、管理、生活人員提供一個良好的生態環境和生活空間。
（2）採煤沉陷區經過覆土造地治理改良後，轉變為苗圃種植地、經濟林地、水產養殖塘，土地利用等級提高，經濟效益比原來的耕地和草地高。
4、結論
無論在理論依據還是在具體實施過程中，超前復墾方案的可行性是值得肯定的，對於新建礦井的煤矸石的處理問題的解決是有積極意義的。同時實現了復墾後的經濟效益、社會效益和生態效益的統一。
參考文獻
[1] 曹建軍王福龍郭廣禮劉永娟煤炭塌陷區的開發與應用(a). 礦業安全與環保 .2003(4)
[2] 王萍 胡振琪. 煤礦區土地復墾中土工布技術應用淺談（b）.2008（12）
[3] 范英宏,陸兆華,程建龍,周忠軒,吳鋼;中國煤礦區主要生態環境問題及生態重建技術[j];生態學報;2003年10期
[4] 夏成斌土地復墾技術在淮南礦區的推廣和應用（b）山東煤炭科技 2009年第3期
註：文章內所有公式及圖表請以pdf形式查看。
希望有你能借鑒的地方