作為中國中煤集團(tuán)旗下的第一大企業(yè)中煤平朔公司，利用煤矸石填埋造地，綠化復(fù)墾，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)及旅游業(yè)，已成為山西循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的典范。其生態(tài)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃建立于廢棄土地再利用的基礎(chǔ)上，通過延長生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈來增加土地資源產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益。規(guī)劃的復(fù)墾生態(tài)農(nóng)業(yè)建立在土地復(fù)墾、土地整理，包括井工礦塌陷區(qū)治理、露天礦復(fù)墾、耕地占補(bǔ)平衡、異地耕地開墾幾個(gè)方面。水土保持、地質(zhì)災(zāi)害治理、生態(tài)重建、植被恢復(fù)，平朔計(jì)劃投入5000萬元/年用于防治區(qū)域水土流失和地質(zhì)災(zāi)害治理;投入5000萬元/年用于區(qū)域生態(tài)重建、植被恢復(fù)，加速排土場土壤熟化、土性改善。生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)、工廠化農(nóng)業(yè)，建設(shè)一個(gè)面向朔州及周邊其它城市(太原、大同等)，集生態(tài)農(nóng)業(yè)種植、現(xiàn)代畜牧養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)觀光旅游、農(nóng)業(yè)科普教育為一體，符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方向，具有一定影響力的生態(tài)農(nóng)業(yè)科技園和社會主義新農(nóng)村產(chǎn)業(yè)示范基地。包括農(nóng)業(yè)蔬菜示范基地、雁北肉羔羊畜牧養(yǎng)殖示范基地、中草藥示范基地等。生態(tài)觀光旅游、工業(yè)旅游，通過設(shè)計(jì)生態(tài)觀光旅游、工業(yè)旅游采用兩者結(jié)合的方式，結(jié)合山西省以及朔州市旅游規(guī)劃，納入旅游規(guī)劃線路，建一個(gè)核心生態(tài)旅游園區(qū)、植物園、野生動物園、有機(jī)果品采摘及生態(tài)散養(yǎng)觀光園區(qū)等，并配套建設(shè)住宿、餐飲、娛樂、交通等配套設(shè)施。通過持續(xù)開展礦區(qū)廢棄建設(shè)用地的土地復(fù)墾，建設(shè)一個(gè)面向朔州及周邊其它城市，集生態(tài)農(nóng)業(yè)種植、現(xiàn)代畜牧養(yǎng)殖、中藥材種植、生態(tài)和工業(yè)旅游、農(nóng)業(yè)科普教育為一體，符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方向，具有鮮明礦區(qū)特色，具有一定影響力的生態(tài)農(nóng)業(yè)科技園和社會主義新農(nóng)村產(chǎn)業(yè)示范基地。逐步形成以土地復(fù)墾為主線的農(nóng)-林-牧-藥-生態(tài)旅游產(chǎn)業(yè)鏈。

　　“挖煤不毀環(huán)境、礦山重披綠裝、產(chǎn)業(yè)形成鏈條、財(cái)富惠及農(nóng)民。”中煤平朔公司利用煤矸石填埋造地，綠化復(fù)墾，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)及旅游業(yè)，不僅消化處置煤矸石廢棄物，又可以實(shí)現(xiàn)土地資源的有效利用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與生態(tài)效益的有機(jī)統(tǒng)一。為我國礦區(qū)土地資源再利用、礦區(qū)失地農(nóng)民就業(yè)、資源型企業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型方面提供了可借鑒的版本。

　　煤矸石是煤炭開采及利用過程中產(chǎn)生的一種固體廢棄物。一般將采煤過程和洗煤廠生產(chǎn)過程中排出的矸石叫煤矸石。它是我國目前排放量最大的工業(yè)固體廢棄物之一，被人們看成“工業(yè)垃圾”、“公害”和“廢物”。在煤炭開采和洗選加工過程中，提高煤炭質(zhì)量的同時(shí)，必然伴隨排放大量的矸石。我國每年的煤矸石排放量占當(dāng)年煤炭產(chǎn)量的10%～30%。從煤炭開采來看，我國每年生產(chǎn)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，每洗選1億噸動力煤排放矸石量1500萬噸。在我國，煤矸石年產(chǎn)量約達(dá)3.8億噸，目前已累計(jì)堆放50多億噸，占用土地400多公頃。

　　山西是全國產(chǎn)煤大省，由于山西省各礦區(qū)煤層賦存條件、開采方式及機(jī)械化程度、入選比例等的不同，各礦區(qū)煤矸石的產(chǎn)生率也不同。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全省煤矸石產(chǎn)生總量約占煤炭總產(chǎn)量的20%左右。其中，大同、平朔等礦區(qū)的侏羅系煤層的煤矸石產(chǎn)率略低，在15%左右。今后幾年將隨著碳煤層的擴(kuò)展開采，侏羅系礦井煤矸石產(chǎn)率將略升至15%—20%之間，而大同礦區(qū)的石巖類二疊系煤層開采的煤矸石產(chǎn)率將在30%左右，最高礦井將接近40%;平朔礦區(qū)煤矸石產(chǎn)率大多在18%—22%左右;忻州地區(qū)大體為20%;陽泉礦區(qū)、潞安礦區(qū)、晉城礦區(qū)煤層埋藏條件大體相當(dāng)，煤礦區(qū)產(chǎn)率也在20%左右，或略低于20%;晉中及晉南地區(qū)的河?xùn)|煤田，是我國煉焦煤生產(chǎn)主要基地，煤炭洗選工業(yè)十分發(fā)達(dá)，除生產(chǎn)大量洗精煤之外，將產(chǎn)生大量的洗中煤、混煤、煤泥和煤矸石，煤矸石的總產(chǎn)量在20%—23%左右。

　　據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2009年山西省煤矸石全年產(chǎn)生量近億噸。累計(jì)堆存量已達(dá)5億噸，全省大小煤矸石山堆積遍及全省，由于全省煤矸石數(shù)量歷史堆積存量大，且還將以更快速度持續(xù)遞增。

　　由此帶來一系列環(huán)境問題：煤矸石對水體環(huán)境的危害，使地下水呈現(xiàn)高礦化度、高硬度，導(dǎo)致土壤鹽堿化，使農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收;煤矸石隨意堆放，對土地資源及土壤環(huán)境的危害，造成河道堵塞、土地沙化和大面積水土流失;煤矸石自燃產(chǎn)生的一氧化碳、二氧化硫等有毒有害氣體，已經(jīng)成為山西大氣污染的主要元兇。隨著山西省煤矸石累計(jì)數(shù)量加速增加，綜合治理尚有較多歷史欠賬，煤矸石將成為制約山西省經(jīng)濟(jì)社會及煤炭企業(yè)持續(xù)發(fā)展的沉重包袱。

　　為了科學(xué)利用煤矸石，減少環(huán)境污染，實(shí)施產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、開發(fā)潔凈新能源，我國及山西省煤矸石綜合利用政策將日趨完善。多年來，我國相關(guān)部委曾先后出臺發(fā)布了 《煤矸石綜合利用技術(shù)政策要點(diǎn)》、《煤矸石綜合利用管理辦法》、《關(guān)于落實(shí)好綜合利用電廠優(yōu)惠政策的通知》、《電力部關(guān)于對綜合利用電廠不收取上網(wǎng)配套費(fèi)有關(guān)問題的通知》、《資源綜合利用電廠(機(jī)組)認(rèn)定管理辦法》、《關(guān)于煤矸石、煤泥電廠生產(chǎn)運(yùn)行有關(guān)問題的通知》、《2007—2010年煤矸石綜合利用電廠項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃》、《關(guān)于煤矸石綜合利用電廠項(xiàng)目核準(zhǔn)有關(guān)事項(xiàng)的通知》、《“十一五”資源綜合利用指導(dǎo)意見》、《關(guān)于印發(fā)煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見的通知》等一系列煤矸石綜合利用相關(guān)文件與政策，對煤矸石的綜合利用給予了高度重視和大力支持。同時(shí)，山西省對煤矸石的綜合利用也極其重視，在《山西省煤炭開采生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理規(guī)劃》、《山西省煤炭開采生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理實(shí)施方案》中，加強(qiáng)煤炭開采生態(tài)環(huán)境綜合治理，并將進(jìn)一步出臺更為有力的政策措施予以大力支持和發(fā)展。制訂了發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)施方案，并制定實(shí)施了資源綜合利用產(chǎn)品認(rèn)定管理辦法等地方性法規(guī)，同時(shí)加大投入，引導(dǎo)企業(yè)通過發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，極大地調(diào)動了企業(yè)綜合利用資源的積極性。大動作、大手筆打造循環(huán)工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。煤矸石利用的路子越走越寬。

　　為了科學(xué)利用煤矸石，減少環(huán)境污染，山西省積極挖掘煤矸石的利用價(jià)值。積極加大科技含量，將廢棄的煤矸石變“廢”成“金”。

　　煤矸石發(fā)電是山西省煤矸石主要的利用途徑之一，2009年消耗煤矸石約1938萬噸，約占當(dāng)年煤矸石產(chǎn)生量的21.09%。

　　早在2002年底，中國第一座環(huán)保型煤矸石發(fā)電廠山西天石電力有限公司發(fā)電工程正式建設(shè)完工，投入運(yùn)營，每年消耗煤矸石40萬噸;2005年10月陽泉市2×5萬千瓦煤矸石綜合利用供熱機(jī)組項(xiàng)目開工，年利用煤矸石60萬噸;山西潞安礦業(yè)集團(tuán)公司4×13.5萬千瓦煤矸石發(fā)電廠先后于2006年10月和2007年3月建成投產(chǎn)，年利用煤矸石350萬噸;山西平朔煤矸石發(fā)電有限責(zé)任公司分別于2005年2月建成投產(chǎn)2×50兆瓦發(fā)電機(jī)組，2008年10月建成投產(chǎn)2×300兆瓦發(fā)電機(jī)組，利用抽汽供熱，可滿足朔州市平魯區(qū)和礦區(qū)的生產(chǎn)和生活采暖。目前，山西省主要煤炭企業(yè)均建有煤矸石電廠，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)社會效益。

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　　煤矸石生產(chǎn)建材是山西省煤矸石利用的另一主要途徑，2009年消耗煤矸石約1177萬噸，約占當(dāng)年煤矸石產(chǎn)生量的12.81%。

　　近年來，山西省各煤炭生產(chǎn)企業(yè)大力發(fā)展煤矸石制磚，通過在矸石產(chǎn)地附近建立磚廠，就地消化新產(chǎn)生的矸石，實(shí)現(xiàn)綜合利用，變廢為寶，成果較為顯著。目前，山西省大多數(shù)煤企均建有磚廠。其中，晉煤建設(shè)了兩個(gè)煤矸石磚廠，生產(chǎn)能力分別為6500萬塊/年和13000萬塊/年，年消耗煤矸石可達(dá)到50萬噸左右;焦煤矸石制磚可消耗煤矸石約為6萬噸;平朔目前煤矸石的利用途徑主要為發(fā)電，但制磚的灰渣消耗量亦達(dá)509萬噸;同煤目前建成同塔建材廠年產(chǎn)1.2億塊煤矸石燒結(jié)磚項(xiàng)目，年消耗煤矸石35萬噸;潞安建有煤矸石制磚廠兩個(gè)，年產(chǎn)標(biāo)磚達(dá)2.6億塊。

　　煤矸石生態(tài)填埋是目前山西省煤矸石處置的主要途徑，約占煤矸石總量的46.01%。通過填埋和生態(tài)處理，有效避免了煤矸石露天堆放及自燃造成的粉塵與大氣污染，取得良好的環(huán)境治理效果。不過，單純的填埋，僅僅做到了基本的無害化處理，占用了土地面積，花費(fèi)了企業(yè)成本，卻并不產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。因此，利用煤矸石填埋造地、綠化復(fù)墾，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)及旅游業(yè)，應(yīng)是山西省煤矸石綜合利用的另一個(gè)發(fā)展方向，既可以消化處置煤矸石廢棄物，又可以實(shí)現(xiàn)土地資源的有效利用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與生態(tài)效益的有機(jī)統(tǒng)一。目前，中煤集團(tuán)平朔公司正在積極開展該方面的嘗試與示范，并取得較好進(jìn)展。

　　2006年，中煤集團(tuán)平朔公司成立高新技術(shù)研發(fā)中心，開展了粉煤灰提取氧化鋁系列產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)的研究，成功開發(fā)出氧化鋁、白炭黑、微硅粉等多個(gè)產(chǎn)品并開展工業(yè)化中試，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，已提交1項(xiàng)國際專利、6項(xiàng)國內(nèi)專利技術(shù)申請。目前，已開工建設(shè)20萬噸粉煤灰資源化綜合利用示范工程。到2015年，規(guī)劃年處理420萬噸高鋁粉煤灰，生產(chǎn)86萬噸精制白炭黑、207萬噸冶金級氧化鋁。

　　鏈接

　　煤矸石綜合利用的主要途徑

　　●煤矸石作燃料發(fā)電、供熱

　　煤矸石具有低熱值燃料的特點(diǎn)，當(dāng)?shù)V區(qū)用電出現(xiàn)緊張狀況時(shí)，可在產(chǎn)煤矸石量大的礦區(qū)興建煤矸石電廠，可以同時(shí)解決礦區(qū)用電和供熱難題。利用煤矸石作能源材料，如利用煤矸石燃燒發(fā)電或者利用煤矸石供熱。這種能源轉(zhuǎn)化技術(shù)具有耗能低、成本低、原料充足、產(chǎn)出大、效益好、可以發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈、循環(huán)利用等特點(diǎn)，因此國內(nèi)很多大型煤炭產(chǎn)業(yè)區(qū)都耗費(fèi)巨資上馬了煤矸石電熱廠項(xiàng)目。

　　●煤矸石生產(chǎn)建筑材料及制品

　　目前，技術(shù)成熟、利用量比較大的是用煤矸石生產(chǎn)建筑材料。如用煤矸石做新型墻體材料：制作空心磚、多孔磚、玻化磚等特種磚;利用煤矸石灰粉為原料，部分或全部代替粘土配制水泥生料，燒制硅酸鹽水泥熟料;根據(jù)煤矸石的礦物組成和可以做陶瓷性原料的特性，以煤矸石為主原料進(jìn)行燒結(jié)陶粒生產(chǎn)等。這些技術(shù)不僅對于保護(hù)耕地、節(jié)約能源、發(fā)展資源化有著重要的意義，同時(shí)對社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了一定的積極推動作用。它利用了煤矸石中含有多種化學(xué)成分、可以在加工的過程中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)、發(fā)生自燃等特性，不但能夠解決煤矸石的開發(fā)問題，燒制出特種的建筑材料，而且在制作過程中節(jié)省了能源，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　1.煤矸石作原燃料生產(chǎn)水泥。煤矸石和粘土的化學(xué)成分相近并能釋放一定的熱量，用其代替粘土和部分燃料生產(chǎn)普通水泥能提高熟料質(zhì)量。這是因?yàn)槊喉肥淞媳日惩僚淞吓涑龅纳匣罨芙档土嗽S多，用少量煤就可提高生料的預(yù)燒溫度，且煤矸石中的可燃物也有利于硅酸鹽等礦物的熔解和形成;此外煤矸石配的生料表面能高，硅鋁等酸性氧化物易于吸收氧化鈣，可加速硅酸鈣等礦物的形成。用煤矸石作原燃料生產(chǎn)水泥其生產(chǎn)工藝過程與生產(chǎn)普通水泥基本相同。

　　2.煤矸石制磚。目前，煤矸石燒結(jié)磚是煤矸石資源化的主攻方向之一。我國早在20世紀(jì)60年代，一些煤礦就利用煤矸石制造燒結(jié)磚。正是由于這些舉動給國家的經(jīng)濟(jì)帶來了新的生機(jī)，得到了國家的倡導(dǎo)和支持，因此我國煤矸石制磚業(yè)得到迅速發(fā)展。目前，煤矸石磚產(chǎn)量已達(dá)200億塊，年綜合利用煤矸石約5000萬噸。煤矸石制成的磚有很多方面的優(yōu)點(diǎn)，如磚的強(qiáng)度高、熱阻大、隔音好，可降低建筑物墻體厚度，減少用磚量;同時(shí)由于煤矸石磚外觀整潔，抗風(fēng)化能力強(qiáng)，色澤自然，可以省去抹灰、噴涂等建筑工序，降低建筑和維護(hù)成本，與傳統(tǒng)粘土相比有更高的性價(jià)比和更強(qiáng)的市場競爭力。煤矸石制磚業(yè)不僅發(fā)展了經(jīng)濟(jì)，而且也節(jié)約了能源的消耗。

　　3.煤矸石制其他建材產(chǎn)品。以煤矸石為主原料進(jìn)行燒結(jié)陶粒生產(chǎn)等。

　　●應(yīng)用于冶金鑄造領(lǐng)域

　　由于煤矸石具有多種元素，因此可以在冶金鑄造工業(yè)廣泛應(yīng)用。如用煤矸石做催化劑、脫氧劑、粘合劑、分離劑等化學(xué)材料，既降低了冶金鑄造工業(yè)的生產(chǎn)成本，又因其良好的性能而提高了冶金鑄造的生產(chǎn)效率。北京科技大學(xué)的專利項(xiàng)目就是研究利用煤矸石提煉硅鋁鐵合金，又在此過程中冶煉出硅鋇鋁鐵合金，并用其做煉鋼的脫氧劑。這種技術(shù)既可以滿足鈦鋼煉制過程中脫氧劑的工業(yè)要求，又把煤矸石變廢為寶，解決了環(huán)境污染問題，可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

　　●對煤矸石做化學(xué)提取

　　如利用煤矸石中的有機(jī)元素來生產(chǎn)生物肥料，如鉀肥、氮肥、氨肥等，并且將煤矸石堆放所釋放出的有害廢氣，如一氧化碳、二氧化硫、硫化氫等用做工業(yè)生產(chǎn)的化學(xué)原料。這樣，一來解決了煤矸石堆積造成的空氣污染問題，二來降低了工業(yè)生產(chǎn)成本，提高了工業(yè)生產(chǎn)效率，變廢為寶，效果良好。

　　● 作地方區(qū)域地形規(guī)劃治理的材料

　　如采用煤矸石充填建筑復(fù)墾技術(shù)、煤矸石堆防治污染處理及植被綠化技術(shù)等治理產(chǎn)煤塌陷區(qū)，改變塌陷區(qū)的地形地貌，發(fā)展種植業(yè)，優(yōu)化當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)生產(chǎn)，改善環(huán)境，解決環(huán)境污染問題。