1樓：中地數媒
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，主要分佈在山西、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。2023年，我國煤炭產量由2023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2023年煤炭仍佔一次效能源的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，但是煤炭的開採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，併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。作為煤炭開採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，也是礦區環境汙染和生態惡化的主要原因之一。
多年來，我國煤炭開採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，佔壓土地8×104hm2，其中，煤矸石是排放量最大的一種固體廢棄物。從煤炭開採來看，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，煤矸石佔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，煤矸石是煤炭開採帶出來的碳質泥岩、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巖體。它包括煤礦在井巷掘進時排出的矸石、露天煤礦開採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巖、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，常見的岩石有粘土巖、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**，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，約佔總矸石排放量的45%；採煤過程中產生的普通矸石約佔總矸石排放量的35%；選煤廠排出的選矸約佔總矸石的20%（表1-1）。
表1-1 煤矸石**及產生情況
隨著煤炭生產的不斷擴充套件，煤矸石的產生量與日俱增，2023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汙染了環境，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。煤矸石的產生與分佈與原煤產量有直接的關係。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，其巖性主要是礫岩、砂岩和泥岩；地下采煤的開拓巷由於資源**、減少損失等原因一般佈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。
地下采煤的準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，巖性主要是伴生硫鐵礦、粉砂岩、炭質泥岩和粘土巖等，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、開採方式等不同而各異，不同產地甚至同一產地的矸石，由於煤層的生成年代、成煤條件和開採等情況不同，矸石的組成和特性也不相同。因此，瞭解煤矸石的主要組成特徵後，可以根據矸石型別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範圍大，成分複雜，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）、砂質巖（泥質粉砂岩、砂岩）、碳酸鹽類（泥灰岩、灰巖）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矽酸鹽類礦物（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、開採方式等不同而各異，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；有的煤矸石含矽較高，可作為矽質原料製作水泥等。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汙染物質組成單位：mg/kg
煤矸石的化學成分比較複雜，所包含的元素可多達數十種。一般以碳、矽、鋁為主要成分，其無機成分主要是矽、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佈、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裝置。如一些固定床熱處理裝置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裝置停車事故。
根據熔融特性，灰熔點或軟化區範圍可分為難熔矸石（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（膨脹係數）可分為：微膨脹矸石（膨脹係數＜0.
2%）、中等程度膨脹矸石（膨脹係數為0.2%～1.6%）和激烈膨脹矸石（膨脹係數＞1.
6%）。有膨脹性的矸石可燒製輕骨料。
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，其強度和效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**。
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。
煤矸石的主要成份是什麼，煤矸石的用途
煤矸石是 煤炭和黃鐵礦，可以用於發電 製造建築材料 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。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量較低 比煤堅硬的黑灰色岩石。包括巷道掘進過程...
煤矸石的價格
開礦的都是煤老闆，一般不會上。煤矸石一般情況下，根據煤礦的開採方法，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。如果礦上矸石裡沒有什麼特殊要求，基本上50塊一噸隨便拉。我們這邊是16左右，30塊錢的運費，加上1塊錢的稅，不到40塊錢就可以拉了！1500大卡的煤矸...
心臟系統的組成及作用，心臟系統的組成及作用？
心臟的組成包括 1.心肌。為心臟最重要的部分。我們平常所見到的 心臟 實際上就是由心肌組成的心臟輪廓。它通過收縮 舒張來完成心臟最主要的功能 泵血。2.瓣膜。位於心腔內。心臟共有4個瓣膜，分別稱為二尖瓣 三尖瓣 主動脈瓣和肺動脈瓣。它們的作用就是保證血液單方向向前流動，即靜脈血進入右心房 右心室 肺...