什么是煤矸石,它對環境有什么危害?
煤矸石是煤礦出產過程中產生的廢渣,包括巖石巷道掘進時產生的掘進矸石,采煤過程中從頂板、底板和夾在煤層中的巖石夾層里采出來的矸石,以及洗煤廠出產過程中排出的洗矸石。一般常將采煤過程和洗煤廠出產過程中排出的矸石叫煤矸石。
煤礦經由多年開采,廢棄的煤矸石堆積如山。20世紀50年代以來,因為采掘機械化的發展和煤層開采前提的逐漸惡化,煤礦排出的矸石大量增加。我國煤炭系統多年來積壓下來的煤矸石達10億t以上,現在每年還要排放出近1億t,其中洗矸約1500多萬t。煤矸石的堆積不但占用大量土地,而且煤矸石中所含的硫化物披發后會污染大氣和水源,造成嚴峻的后果。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自燃。煤矸石燃燒時披發出難聞的氣息和有害的煙霧,使四周居民慢性氣管炎和氣喘病患者增多,附近樹木落葉,莊稼減產。煤矸石山受雨水沖洗,常使四周河流的河床淤積,河水受到污染。國外曾發生一起煤矸石堆滑坡事故,以埋沒了山谷下的一所小,造成多人傷亡事故。因此,解決煤矸石的處理和利用題目,也是煤礦開采和環境保護部分的重要課題。
煤矸石對環境的危害
煤矸石主要是由炭質泥巖、泥巖、粉砂巖、砂巖等巖石組成的混合物。其礦物組成主要有高嶺石、蒙脫石、長石、伊利石、方解石、黃鐵
礦、水鋁石和少量稀有金屬礦物等組成,元素組成多達數十種。盡管煤矸石的成分復雜,但絕大多數煤矸石除含少量炭質外,主要以硅、鋁為
主,其次是硫、鐵、鈣、鎂、鈉、磷、鈦等元素。
按煤矸石的來源可分為掘進矸石和選煤矸石兩大類。煤層結構和厚度的變化、采煤方法和選煤工藝不同,對煤矸石的排放量有直接影響,
一般占煤產量的10~20%。因為煤矸石來源不同和產出地區的差異,其成分和性質變化很大。例如,煤矸石的灰分一般在70~85%,可達90%
以上;固定碳含量一般在5~25%;發燒量一般在3.3~6.3MJ/ kg。煤矸石的硫含量與原煤硫含量密不可分,例如,開采華北地區太原組煤層和
西南地區龍潭組煤層排出的矸石,含硫量較高,個別可達8~16%。
煤矸石廢棄、堆積對環境的危害很大:侵占大量土地,影響生態,破壞景觀;矸石山的淋溶水(酸性水)污染地下水源和江河,危害農作
物和水產養殖業;因為煤矸石中有硫化鐵和含碳物質存在,還會天然發火,排放大量煙塵,嚴峻污染大氣,損害人體健康,按捺植物生長,腐
蝕建筑物結構;個別煤矸石山還有發生爆炸和崩落事故的隱患,對礦區安全構成嚴峻威脅。
我國不僅是世界產煤大國,也是煤炭消費大國。目前全國歷年累計堆放的煤矸石約43 億噸,規模較大的煤矸山有1600 多座,占用土地約
1.5 萬公頃。2004年煤炭產量達到19.56 億噸,按煤產量10%的低排矸量計算,當年排放煤矸石達1.96 億噸。今后煤炭產量還將逐年增長,
排矸量也在逐年增加,加上以往積壓的煤矸石,其數目相稱巨大。因此,這已是一個刻不容緩、亟待研究解決的重要社會題目。