4月22日，自然資源部完成《礦山生態(tài)修復(fù)技術(shù)規(guī)范 第1部分：通則》等6項(xiàng)推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的公示工作。記者注意到，在煤炭礦山部分，煤矸石堆放與處置利用被列為主要問題之一，要求掌握排放總量與處置措施、綜合利用等情況，以及排矸場(chǎng)堆放數(shù)量和高度、壓占土地面積，堆體工程穩(wěn)定性，煤矸石自燃等污染與治理，生態(tài)重建等情況。
煤矸石是煤礦在開拓掘進(jìn)、采煤和煤炭洗選等生產(chǎn)過程中排出的含碳巖石，也是我國(guó)目前存放量最大的工業(yè)固廢之一。實(shí)現(xiàn)煤矸石零排放，已成為國(guó)家級(jí)綠色礦山的硬指標(biāo)。而據(jù)記者了解，由于歷史欠賬多、新增產(chǎn)量大，處置難題讓不少礦區(qū)感到頭疼。采取傳統(tǒng)堆存、填埋方式，不僅壓占土地，還易造成土壤及水體污染、自燃危害等多重后果。怎么辦？拓展科學(xué)且經(jīng)濟(jì)的綜合利用途徑迫在眉睫。
處置不當(dāng)問題多，用好則是“寶”
“以煤矸石為代表的工業(yè)固廢處置，是事關(guān)礦區(qū)全產(chǎn)業(yè)鏈綠色發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。”在中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)專業(yè)委員會(huì)副主任李樹志看來，煤矸石處置不當(dāng)帶來問題重重，用好則是“寶”。“比如，含煤量較多的選煤廠矸石多用于發(fā)電，含煤量較少的掘進(jìn)矸、堆積自燃后的矸石可用于筑路、井下充填和土地復(fù)墾回填。此外，煤矸石還有制磚、生產(chǎn)水泥、制備陶瓷等用途。”
對(duì)此，部分礦井已有成功案例。在山東能源棗礦集團(tuán)岱莊煤業(yè)公司，煤矸石被作為主要充填骨料，資源化用于綠色充填開采。從2020年9月試生產(chǎn)以來，該礦到3月底累計(jì)消化矸石量9.57萬噸。“我們已有30多年開采歷史，有效可采儲(chǔ)量越來越少。選擇充填開采，起初是想解決保接續(xù)、延年限的難題，在此過程中，煤矸石存量壓力得以緩解，可謂一舉多得。”岱煤公司采煤專業(yè)主任師趙顯江告訴記者，堆積或填埋看似簡(jiǎn)便、成本最低，實(shí)際得不償失，“傳統(tǒng)方式非但不產(chǎn)生效益，還導(dǎo)致地面土壤、含水層遭到破壞，后期修復(fù)投入巨大，而且不一定能恢復(fù)原貌。”
除了“后處理”，“邊采邊治”的模式也在推行。陜煤集團(tuán)西安重裝陜西中環(huán)公司董事長(zhǎng)姚衛(wèi)平介紹，該公司在黃陵礦業(yè)二號(hào)煤礦建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)漿體充填項(xiàng)目，充填與采煤作業(yè)相互平行、互不干擾、隨采隨充。“簡(jiǎn)單來說就是將矸石制成一種漿體，再進(jìn)行原位充填，在采煤過程中同步把煤矸石處理了。由此，對(duì)采煤造成的地表沉陷起到控制作用，矸石不堆積也不會(huì)污染地面環(huán)境。同樣的思路也可處理井上洗煤廠產(chǎn)生的矸石，做到不出礦、零排放。黃陵項(xiàng)目分為兩期，全部完成后，可覆蓋全礦所有煤矸石。”
綜合利用遠(yuǎn)趕不上矸石產(chǎn)生的速度
處置思路打通了，做起來卻不容易。李樹志表示，當(dāng)前矸石年產(chǎn)量約占原煤產(chǎn)量的10%-15%。值得注意的是，據(jù)記者了解，目前在不少礦井，綜合利用遠(yuǎn)趕不上矸石產(chǎn)生的速度。以陜西某煤炭主產(chǎn)地為例，煤矸石及粉煤灰等工業(yè)固廢綜合治理形勢(shì)嚴(yán)峻，在產(chǎn)廢端占比逾65%，在利廢端未實(shí)現(xiàn)綜合利用的比例高達(dá) 73.5%。
“杯水車薪。”陜北某礦人士向記者直言，其所在煤礦選取了煤矸石制磚的方式。“使用粘土制磚既要取土、也要用煤，煤矸石制磚不存在這些環(huán)節(jié)，矸石本身含有一定發(fā)熱量，放進(jìn)磚窯就能內(nèi)燃，不但具備環(huán)保、成本等優(yōu)勢(shì)，做出來的空心磚耐壓耐腐蝕、透水透氣性強(qiáng)。但每年產(chǎn)出矸石太多了，制磚只能解決百分之一二十的量，其余仍沒有好辦法解決。”
記者從多家煤礦了解到，使用煤矸石制備建筑材料，技術(shù)層面不存在大的障礙，市場(chǎng)是共性制約。“本地銷量有限，制出的磚要賣到外地。不超過100公里尚有微利，再遠(yuǎn)成本劃不來，加上運(yùn)費(fèi)到外地競(jìng)爭(zhēng)力全無。”上述人士稱。
趙顯江也稱，綜合利用是值得鼓勵(lì)的方式，但目前還面臨成本壓力。“我們屬于老礦，矸石產(chǎn)量不算大，在現(xiàn)行煤價(jià)下尚可。對(duì)于大型礦井而言，實(shí)現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益雙收仍是難題，如何實(shí)現(xiàn)快速、高效利用是關(guān)鍵。”
李樹志表示，煤矸石利用率總體呈現(xiàn)“東部高、西部低”，但隨著中東部地區(qū)矸石排放量下降等原因，煤矸石磚廠越關(guān)越少，幾年前基本每個(gè)東部礦區(qū)都有的充填開采也在減少。“綜合利用的問題和難點(diǎn)主要在西部。西部礦區(qū)產(chǎn)廢量大，固廢利用難度也大，加上生態(tài)脆弱、環(huán)境容量低，對(duì)固廢處置和利用的要求和成本相應(yīng)更高，多因素造成利用量小。”
以大宗利用為主要方向
針對(duì)處置出現(xiàn)的紕漏，監(jiān)管絕不手軟。在福建龍巖，原來相對(duì)集中堆放煤矸石的矸石山被肆意開挖、四處轉(zhuǎn)運(yùn)、分散加工，大面積占用土地資源、破壞山林；山西焦煤集團(tuán)斜溝煤礦擅自變更建設(shè)內(nèi)容，取消了環(huán)評(píng)要求建設(shè)的煤矸石磚廠等綜合利用建設(shè)內(nèi)容，將產(chǎn)生的所有煤矸石一埋了之……記者梳理近兩年的中央、省級(jí)環(huán)保督察發(fā)現(xiàn)，類似案例不在少數(shù)。
“國(guó)家已明確禁止新建煤礦及選煤廠建設(shè)永久性煤矸石堆場(chǎng)，確需建設(shè)臨時(shí)堆場(chǎng)，原則上占地規(guī)模按不超過3年儲(chǔ)矸量設(shè)計(jì)，而且應(yīng)有后續(xù)綜合利用方案。”李樹志也稱，基于綠色發(fā)展要求，從國(guó)家到地方的要求均在趨嚴(yán)。
如何科學(xué)處置？李樹志認(rèn)為，煤矸石在傳統(tǒng)建筑材料利用方面，繼續(xù)提高綜合利用率的難度越來越大，甚至可能逐漸下降。其主要方向應(yīng)是大宗利用，重點(diǎn)在礦井充填、生態(tài)治理、土壤改良、工程建設(shè)等方面。“比如，煤矸石農(nóng)業(yè)土壤改良和回填采煤塌陷區(qū)復(fù)墾成本較低，土壤改良煤矸石添加比例可達(dá)30%，處置利用量大。利用煤矸石進(jìn)行路基、建筑地基、建設(shè)場(chǎng)地等回填既可滿足工程要求，也能消耗大量的煤矸石，使其變廢為寶。”
姚衛(wèi)平透露，陜西中環(huán)攻克了矸石的干選、破碎、攪拌、泵送等一系列技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)漿體、膏體和固體三種方式的綠色環(huán)保充填。矸石處置成本可控制在50元/噸以內(nèi)，均攤到噸煤成本在5元-6元。“根據(jù)不同的采礦地質(zhì)條件、采掘關(guān)系和煤礦需求，井下可利用的充填空間不同，實(shí)施難度也有差異。當(dāng)前主要是解決充填成本分?jǐn)?，煤矸石綜合利用的難題便可迎刃而解，建議在政策層面予以一定支持，調(diào)動(dòng)煤礦開展井下充填的積極性。”
煤矸石是煤礦在開拓掘進(jìn)、采煤和煤炭洗選等生產(chǎn)過程中排出的含碳巖石，也是我國(guó)目前存放量最大的工業(yè)固廢之一。實(shí)現(xiàn)煤矸石零排放，已成為國(guó)家級(jí)綠色礦山的硬指標(biāo)。而據(jù)記者了解，由于歷史欠賬多、新增產(chǎn)量大，處置難題讓不少礦區(qū)感到頭疼。采取傳統(tǒng)堆存、填埋方式，不僅壓占土地，還易造成土壤及水體污染、自燃危害等多重后果。怎么辦？拓展科學(xué)且經(jīng)濟(jì)的綜合利用途徑迫在眉睫。
處置不當(dāng)問題多，用好則是“寶”
“以煤矸石為代表的工業(yè)固廢處置，是事關(guān)礦區(qū)全產(chǎn)業(yè)鏈綠色發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。”在中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)土地復(fù)墾與生態(tài)修復(fù)專業(yè)委員會(huì)副主任李樹志看來，煤矸石處置不當(dāng)帶來問題重重，用好則是“寶”。“比如，含煤量較多的選煤廠矸石多用于發(fā)電，含煤量較少的掘進(jìn)矸、堆積自燃后的矸石可用于筑路、井下充填和土地復(fù)墾回填。此外，煤矸石還有制磚、生產(chǎn)水泥、制備陶瓷等用途。”
對(duì)此，部分礦井已有成功案例。在山東能源棗礦集團(tuán)岱莊煤業(yè)公司，煤矸石被作為主要充填骨料，資源化用于綠色充填開采。從2020年9月試生產(chǎn)以來，該礦到3月底累計(jì)消化矸石量9.57萬噸。“我們已有30多年開采歷史，有效可采儲(chǔ)量越來越少。選擇充填開采，起初是想解決保接續(xù)、延年限的難題，在此過程中，煤矸石存量壓力得以緩解，可謂一舉多得。”岱煤公司采煤專業(yè)主任師趙顯江告訴記者，堆積或填埋看似簡(jiǎn)便、成本最低，實(shí)際得不償失，“傳統(tǒng)方式非但不產(chǎn)生效益，還導(dǎo)致地面土壤、含水層遭到破壞，后期修復(fù)投入巨大，而且不一定能恢復(fù)原貌。”
除了“后處理”，“邊采邊治”的模式也在推行。陜煤集團(tuán)西安重裝陜西中環(huán)公司董事長(zhǎng)姚衛(wèi)平介紹，該公司在黃陵礦業(yè)二號(hào)煤礦建成了國(guó)內(nèi)首個(gè)漿體充填項(xiàng)目，充填與采煤作業(yè)相互平行、互不干擾、隨采隨充。“簡(jiǎn)單來說就是將矸石制成一種漿體，再進(jìn)行原位充填，在采煤過程中同步把煤矸石處理了。由此，對(duì)采煤造成的地表沉陷起到控制作用，矸石不堆積也不會(huì)污染地面環(huán)境。同樣的思路也可處理井上洗煤廠產(chǎn)生的矸石，做到不出礦、零排放。黃陵項(xiàng)目分為兩期，全部完成后，可覆蓋全礦所有煤矸石。”
綜合利用遠(yuǎn)趕不上矸石產(chǎn)生的速度
處置思路打通了，做起來卻不容易。李樹志表示，當(dāng)前矸石年產(chǎn)量約占原煤產(chǎn)量的10%-15%。值得注意的是，據(jù)記者了解，目前在不少礦井，綜合利用遠(yuǎn)趕不上矸石產(chǎn)生的速度。以陜西某煤炭主產(chǎn)地為例，煤矸石及粉煤灰等工業(yè)固廢綜合治理形勢(shì)嚴(yán)峻，在產(chǎn)廢端占比逾65%，在利廢端未實(shí)現(xiàn)綜合利用的比例高達(dá) 73.5%。
“杯水車薪。”陜北某礦人士向記者直言，其所在煤礦選取了煤矸石制磚的方式。“使用粘土制磚既要取土、也要用煤，煤矸石制磚不存在這些環(huán)節(jié)，矸石本身含有一定發(fā)熱量，放進(jìn)磚窯就能內(nèi)燃，不但具備環(huán)保、成本等優(yōu)勢(shì)，做出來的空心磚耐壓耐腐蝕、透水透氣性強(qiáng)。但每年產(chǎn)出矸石太多了，制磚只能解決百分之一二十的量，其余仍沒有好辦法解決。”
記者從多家煤礦了解到，使用煤矸石制備建筑材料，技術(shù)層面不存在大的障礙，市場(chǎng)是共性制約。“本地銷量有限，制出的磚要賣到外地。不超過100公里尚有微利，再遠(yuǎn)成本劃不來，加上運(yùn)費(fèi)到外地競(jìng)爭(zhēng)力全無。”上述人士稱。
趙顯江也稱，綜合利用是值得鼓勵(lì)的方式，但目前還面臨成本壓力。“我們屬于老礦，矸石產(chǎn)量不算大，在現(xiàn)行煤價(jià)下尚可。對(duì)于大型礦井而言，實(shí)現(xiàn)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)效益雙收仍是難題，如何實(shí)現(xiàn)快速、高效利用是關(guān)鍵。”
李樹志表示，煤矸石利用率總體呈現(xiàn)“東部高、西部低”，但隨著中東部地區(qū)矸石排放量下降等原因，煤矸石磚廠越關(guān)越少，幾年前基本每個(gè)東部礦區(qū)都有的充填開采也在減少。“綜合利用的問題和難點(diǎn)主要在西部。西部礦區(qū)產(chǎn)廢量大，固廢利用難度也大，加上生態(tài)脆弱、環(huán)境容量低，對(duì)固廢處置和利用的要求和成本相應(yīng)更高，多因素造成利用量小。”
以大宗利用為主要方向
針對(duì)處置出現(xiàn)的紕漏，監(jiān)管絕不手軟。在福建龍巖，原來相對(duì)集中堆放煤矸石的矸石山被肆意開挖、四處轉(zhuǎn)運(yùn)、分散加工，大面積占用土地資源、破壞山林；山西焦煤集團(tuán)斜溝煤礦擅自變更建設(shè)內(nèi)容，取消了環(huán)評(píng)要求建設(shè)的煤矸石磚廠等綜合利用建設(shè)內(nèi)容，將產(chǎn)生的所有煤矸石一埋了之……記者梳理近兩年的中央、省級(jí)環(huán)保督察發(fā)現(xiàn)，類似案例不在少數(shù)。
“國(guó)家已明確禁止新建煤礦及選煤廠建設(shè)永久性煤矸石堆場(chǎng)，確需建設(shè)臨時(shí)堆場(chǎng)，原則上占地規(guī)模按不超過3年儲(chǔ)矸量設(shè)計(jì)，而且應(yīng)有后續(xù)綜合利用方案。”李樹志也稱，基于綠色發(fā)展要求，從國(guó)家到地方的要求均在趨嚴(yán)。
如何科學(xué)處置？李樹志認(rèn)為，煤矸石在傳統(tǒng)建筑材料利用方面，繼續(xù)提高綜合利用率的難度越來越大，甚至可能逐漸下降。其主要方向應(yīng)是大宗利用，重點(diǎn)在礦井充填、生態(tài)治理、土壤改良、工程建設(shè)等方面。“比如，煤矸石農(nóng)業(yè)土壤改良和回填采煤塌陷區(qū)復(fù)墾成本較低，土壤改良煤矸石添加比例可達(dá)30%，處置利用量大。利用煤矸石進(jìn)行路基、建筑地基、建設(shè)場(chǎng)地等回填既可滿足工程要求，也能消耗大量的煤矸石，使其變廢為寶。”
姚衛(wèi)平透露，陜西中環(huán)攻克了矸石的干選、破碎、攪拌、泵送等一系列技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)漿體、膏體和固體三種方式的綠色環(huán)保充填。矸石處置成本可控制在50元/噸以內(nèi)，均攤到噸煤成本在5元-6元。“根據(jù)不同的采礦地質(zhì)條件、采掘關(guān)系和煤礦需求，井下可利用的充填空間不同，實(shí)施難度也有差異。當(dāng)前主要是解決充填成本分?jǐn)?，煤矸石綜合利用的難題便可迎刃而解，建議在政策層面予以一定支持，調(diào)動(dòng)煤礦開展井下充填的積極性。”
