| 中文名称 | 煤矸石综合利用 | 利用现状 | 充填塌陷区、发电、制砖 |
|---|---|---|---|
| 途径 | 作为塌陷区充填材料 | 作用 | 减少煤矸石对矿山环境的污染 |
煤矸石综合利用是一项长期的技术经济政策煤矸石是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一，煤矸石长期堆存，占用大量土地，同时造成自燃，污染大气和地下水。但它又是可利用的资源，其综合利用是资源综合利用的重要组成部分。"九五"以来煤矸石综合利有了较大的发展，利用途径不断扩大，技术水平不断提高。但我国煤矸石综合利用技术装备水平还比较落后，产品的技术含量不高，综合利用发展也不平衡。大力开展煤矸石综合利用可以增加企业的经济效益.改善煤矿生产结构，分流煤矿富余人员，同时又可以减少土地压占，改善环境质量。
煤矸石综合利用以大量利用为重点，将煤矸石发电、煤矸石建材及制品、复垦回填以及煤矸石山无害化处理等技术作为主攻方向，发展科技含量高、附加值高的煤矸石综合利用技术和产品。加强煤矸石资源化利用的评价工作，对煤矸石的分布、积存量、矸石类型、特性等进行系统研究和分析.逐步建立煤矸石资料数据库，为合理有效利用煤矸石提供翔实可靠的基础资料。根据煤矸石的矿物特性和理化性能确定综合利用途径。
| 市场价 | 信息价 | 询价 |
充填塌陷区
在充分利用矿区固体废物的同时，解决塌陷地的复垦问题，因而具有一举多得的效果。
发电
采煤过程中排出的废弃物大多含有一定量有机质，可以利用煤矸石在沸腾炉中燃烧供暖或发电，燃烧后的灰渣可用来生产水泥等建筑材料。
制砖
未经自燃的矸石可用以配料制砖，并且可以利用其中所含有机物的自燃，从而节约原料煤，这种方法投资不大，方法简单，已广泛使用。煤歼石制砖技术和装备取得重大突破，制造技术达到国际先进水平。
煤矸石的用途
煤矸石的用处很多，除了做墙体材料、化工产品、制成工艺品等，比如综合发电是其最好的利用途径之一。 并且，他们还可建立了建材生产企业，生产原料来自电厂的生产废料。 建成了年产3600万块砖的新型环保建材厂...
煤矸石作用是什么？
煤矸石可以废物回收再利用。煤矸石是选煤过程中产生的一种尾矿，如果把煤矸石当作废弃物直接处理掉，一方面会污染环境，因为煤矸石中的硫元素逸出后会污染大气，或者是对土地造成一定影响，这样就对环境影响很大；另...
煤矸石能加工成那些产品？
燃烧可发电
煤矸石的用途
煤矸石的用处很多，除了做墙体材料、化工产品、制成工艺品等，比如综合发电是其最好的利用途径之一。 并且，他们还可建立了建材生产企业，生产原料来自电厂的生产废料。 建成了年产3600万块砖的新型环保建材厂...
煤矸石有什么用途？
煤矸石是一种沉积岩,是在煤层形成的时候就同期形成的,大多数是石灰岩,由于长期受煤层浸润扩散,也有比较低的含碳量,颜色呈黑灰色. 煤矸石单独燃烧很困难,可以制成粉末状配合好煤在煤粉炉中燃烧利用,也可以在...
我国是世界上重要的煤炭生产国和出口国，煤炭产量居世界第一，在煤炭生产加工中所产生的废气固体废物--煤矸石，的排放给我我国环境带来了巨大的破坏大量的废气物污染空气形成酸雨给生态和环境造成了双重的危害。
煤矸石弃置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。中国积存煤矸石达10亿吨以上，每年还将排出煤矸石1亿吨。为了消除污染，自60年代起，很多国家开始重视煤矸石的处理和利用。利用途径有以下几种：
①回收煤炭和黄铁矿：通过简易工艺，从煤矸石中洗选出好煤，通过筛选从中选出劣质煤，同时拣出黄铁矿。或从选煤用的跳汰机──平面摇床流程中回收黄铁矿、洗混煤和中煤。回收的煤炭可作动力锅炉的燃料，洗矸可作建筑材料，黄铁矿可作化工原料。
② 用于发电：主要用洗中煤和洗矸混烧发电。中国已用沸腾炉燃烧洗中煤和洗矸的混合物（发热量每公斤约2000大卡）发电。炉渣可生产炉渣砖和炉渣水泥。日本有10多座这种电厂；所用中煤和矸石的混合物，一般每公斤发热量为3500大卡；火力不足时,用重油助燃。德意志联邦共和国和荷兰把煤矿自用电厂和选煤厂建在一起，以利用中煤、煤泥和煤矸石发电。
测试煤矸石的发热量应使用专门的仪器进行，微机量热仪可以满足发热量的测试。
③ 制造建筑材料：代替粘土作为制砖原料，可以少挖良田。烧砖时，利用煤矸石本身的可燃物，可以节约煤炭。
煤矸石可以部分或全部代替粘土组分生产普通水泥。自燃或人工燃烧过的煤矸石，具有一定活性,可作为水泥的活性混合材料，生产普通硅酸盐水泥(掺量小于20%)、火山灰质水泥（掺量20～50%）和少熟料水泥（掺量大于50%）。还可直接与石灰、石膏以适当的配比，磨成无熟料水泥，可作为胶结料，以沸腾炉渣作骨料或以石子、沸腾炉渣作粗细骨料制成混凝土砌块或混凝土空心砌块等建筑材料。英国、比利时等国有专用煤矸石代替硅质原料生产水泥的工厂。
煤矸石可用来烧结轻骨料。日本于1964年用煤矸石作主要原料制造轻骨料，用于建造高层楼房，建筑物重量减轻20%。
用盐酸浸取可得结晶氯化铝。浸取后的残渣，主要为二氧化硅，可作生产橡胶填充料和湿法生产水玻璃的原料。剩余母液内所含的稀有元素（如锗、镓、钒、铀等），视含量决定其提取价值。
此外，煤矸石还可用于生产低热值煤气，制造陶瓷，制作土壤改良剂，或用于铺路、井下充填、地面充填造地。在自燃后的矸石山上也可种草造林，美化环境。
煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。煤矸石代替燃料：化铁；烧锅炉；烧石灰；回收煤炭。生产水泥：生产普通硅酸盐水泥；生产特种水泥；生产无熟料水泥。生产建筑材料：煤矸石烧结砖，质量较好，颜色均匀；煤矸石生产轻骨料，轻骨料是为了较少混凝土的相对密度，而选用的一类多孔骨料；生产煤矸石棉，以煤矸石和石灰为原料，经高温融化，喷吹而成的一种建筑材料。生产化工产品：制结晶三氯化铝，以煤矸石和化工工业副产盐酸为主要原料，经过破碎、培烧、磨碎、酸浸、沉淀、浓缩结晶和脱水等生产工艺而制成，是一种新型的净水剂；制水玻璃；生产硫酸铵，煤矸石内的硫化铁在高温下生产SO2，再氧化而生产SO3，遇水生产硫酸，并与氨的化合物生产硫酸铵。
一、煤矸石及其分类
1、什么是煤矸石？煤矸石综合利用指什么？
煤矸石：是在煤矿建井、开拓掘进、采煤和洗选煤过程中产生的干基灰分>50%的岩石。是在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。
煤矸石综合利用：是指利用煤矸石进行井下充填、发电、生产建筑材料、回收矿产品、制取化工产品、筑路、土地复垦等方面。
2、煤矸石产量
2015年我国煤炭产量占世界煤炭消费量的一半，煤矸石相当于煤炭产量的10％-15％。2015年煤矸石排放总量达到7.76亿吨、综合利用量4.8亿吨计，每年约新产生2.7亿吨-3.5亿吨煤矸石。据统计，我国煤矸石已累计堆存50亿吨以上。
3、煤矸石对环境的影响
煤矸石在运输、堆放过程中会产生扬尘；煤矸石自燃排放的有害气体；煤矸石对水体环境的影响主要有物理污染和化学污染二种情况；煤矸石堆积侵占大量耕地、林地；煤矸石的堆积可引起泥石流、坍塌、滑坡和地面塌陷等重力灾害。
4、煤矸石的分类
国家标准（GB/T29162-2012）规定煤矸石分类名称的冠名顺序以全硫含量、灰分产率、灰成分分类依次排列。其编码为XXX或者XXX（X）。
▼按全硫含量分类
▼按灰分产率分类
▼按灰成分分类
二、煤矸石的理化特性1、煤矸石的化学组成
煤矸石是由无机质和少量有机质组成的混合物。
无机质主要为矿物质和水，构成矿物质成分的元素多达数十种之多，一般以SiO2、A12O3为主要成分，另外含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、SO3、K2O、Na2O、P2O3等无机物，以及微量的稀有金属(如钛、钒、钴等)。
有机质随含煤量的增加而增高，它主要包括碳、氢、氧、氮和硫等。
我国煤矸石的主要化学成分一般以SiO2和A12O3为主，SiO2的含量一般在40%～60%之间，但也有极少达80％以上。A12O3含量波动在15%～40%之间，但在高岭土和铝质岩为主的煤矸石中可达40％以上。矸石中CaO含量一般都很低，只有少数矿的矸石可当为石灰石利用，Fe2O3含量绝大部分＜10%。
2、煤矸石的矿物组成
煤矸石中主要矿物成分有高岭石、伊利石(水云母)、绿泥石、蒙脱石、多水高岭石、地开石、海泡石、白云母、黑云母、长石(钾长石、斜长石)、石英、蛋白石、方解石、白云石、菱铁矿、菱镁矿、黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、铝土矿及微量元素等。
▼不同国家煤矸石的矿物组成
▼我国部分地区典型煤矸石矿物组成
与世界其他国家相比，我国煤矸石中高岭石含量（10%～67%）丰富，石英含量中等（15%～35%）。
高岭石活性易于激发，为其进一步资源化利用提供了便利。
3、煤矸石的物理性质
（1）力学性能
岩石的风化程度和硬度决定了煤矸石的力学性能，岩石的风化愈重，岩石的力学性质愈差；反映在粒度上，粒度越大，强度越大，这是由于强度高的岩石(如砂岩)不易破碎，保持较大的粒度，而强度较低的页岩、粘土岩易破碎，保持较小的粒度。
煤矸石的强度变化范围很大，抗压强度在30～470kg/m²之间。
（2）密度和堆积密度
煤矸石密度在2100kg/m³～2900kg/m³之间，堆积密度在1200kg/m³～1800kg/m³；自燃煤矸石堆积密度在1300kg/m³～900kg/m³范围。
（3）吸水率和塑性指数
煤矸石吸水率在2.0%～6.0%范围，塑性指数3.0～15.0。自燃煤矸石吸水率在3.0%～11.60%范围。
（4）多孔性
自燃煤矸石比未自燃煤矸石具有更多的孔隙，且孔隙结构十分复杂，孔径大小变化幅度较大。
4、煤矸石的燃烧特性
煤矸石的燃烧过程是从挥发分的着火燃烧开始的，挥发分的析出过程制约着煤矸石的燃烧过程。煤矸石挥发分析出过程就是热分解反应过程，具有热分解反应过程的基本特征，主要受化学动力控制。
煤矸石中挥发分含量越高，燃烧越剧烈，且由于挥发分的燃烧占主要地位，其综合燃烧性能越好；煤矸石的挥发分含量比较高，固定碳含量小，其后期燃烧性能比较好，比较容易燃尽。
燃烧放热分为两个阶段：在燃烧前期，挥发分剧烈燃烧，有明显的放热峰，燃烧后期没有明显的放热峰；煤矸石在燃烧低温段（约700℃以下）的反应级数为1.5左右，活化能较低，在高温段（约700℃以上）反应级数为2.0左右，活化能较高。
三、国内煤矸石综合利用现状
▲煤矸石资源再利用途径
（1）能源领域
我国煤矸石发电的历史始于20世纪70年代，四川永荣矿务局和江西萍乡矿务局首先开展煤矸石发电的工业化试验。
2013年，国内煤矸石等低热值燃料发电机组总装机容量达2800万kW，单机容量从6-300兆瓦等级都有，年利用煤矸石1.4亿吨，年发电量1600亿kW·h。
煤矸石发电企业也面临着两个挑战，一是发电企业大都处于微利运行状态，企业经济效益有待提高；二是发电企业着锅炉渣和飞灰处理、烟尘监测与控制技术难度高等巨大环保压力。
▲神华亿利4×200MW煤矸石电厂
（2）建材领域
包括生产煤矸石砖、代替粘土生产水泥、制备陶瓷、作混凝土轻骨料等。
我国自20世纪60年代就在四川、辽宁等地开展了煤矸石制砖的工业化试验，1964年，四川永荣矿务局建成国内第一座利用煤矸石为原料的砖厂。2012年达到年生产6亿块标砖的生产能力，每年消耗煤矸石约190万吨。我国全煤矸石烧结砖技术装备也达到国际先进水平。免烧砖、砌块有了长足发展。
煤矸石用于代替黏土作为生产水泥的原料，在实际生产中的掺加量仍然很低。国内外在煤矸石生产水泥方面仍停留在如何充分激发煤矸石的水泥化活性以提高其掺加量等应用开发阶段。
▲煤矸石烧结砖
▲煤矸石砌块
▲煤矸石陶粒
（3）工程填料
包括煤矸石筑路、造地复垦、回填采空区和塌陷区等。煤矸石筑路、回填等方面的利用也是煤矸石综合利用的重要途径之一。
安徽省在该方面开展较早。如1973年，淮北矿务局张庄煤矿和朱庄煤矿利用煤矸石充填塌陷区造地，并在其上建起职工住宅。
2011年我国充填采空区、塌陷区、筑基修路、土地复垦等利用煤矸石达到2.15亿吨。
煤矸石用作工程填料不需要增加成本、且用量大，给煤矿带来较好的经济效率，缺点是粗放利用，不能很好实现资源综合有效利用。
▲煤矸石山作为路基材料
▲煤矸石山造地复垦
▲修复后的常村煤矿煤矸石山
（4）化工产品领域
煤矸石中含有多种元素，特别是稀有元素，其化学成分中含量最高的是SiO2和Al2O3。煤矸石化工用途主要有三类：一是通过各种不同的方法提取煤矸石中的某一种稀有元素，如Ga、Se、Ti、Co等；二是回收煤矸石中的有益矿产品，如高岭土、硫铁矿等；三是生产含硅、铝、硫等无机化工产品，如合成碳化硅、制备分子筛、制取白炭黑、聚合氧化铝、硅铝铁合金等。
用煤矸石生产化工产品可解决传统技术不足，使其资源化再利用，是煤矸石重要的高值化利用的途径。
▲煤系高岭石
▲煤矸石制备的沸石
▲硅酸铝（陶瓷）耐火纤维针刺毯
（5）农业领域
利用煤矸石生产有机复合肥、微生物肥料或土壤改良剂。
采用煤矸石制肥，主要是根据煤矸石含有较丰富的有机碳(有机质)，施入土壤后，可使土壤中的有机质含量大大增加。同时，作为煤矸石肥料主要原料的煤矸石本身含有丰富的微量元素，特别是农作物生长所必须的Zn、Cu、Co、Mo、Mn等微量元素，这就保证了农作物生长期过程中对微量元素的需要。
《来源：56选煤服务中心》
煤矿在生产和洗选加工原煤时，要排放大量煤矸石，这些固体废弃物长期不能被有效利用，占用了矿区及周边城镇大量土地，污染大气环境。焦作煤业（集团）有限责任公司已有109 年的开采历史，伴随着煤炭开采量的不断增加，煤炭开采的伴生物———煤矸石大量堆放，即占地又扬尘，严重影响着焦作这座新兴旅游城市的生态环境。
煤矸石电厂是用煤矸石为燃料，将其燃烧产生的热能转化为蒸汽热能，利用汽轮发电机组发电，属资源综合利用项目。全面步入振兴阶段的焦作煤业（集团）有限责任公司，在科学发展观的指导下，把煤矸石综合利用，促进循环经济发展，作为一项重要产业来抓。这一发展思路符合国务院国发[1996]36号文件的要求。位于焦煤集团演马庄矿东侧的焦作煤业（集团）演马电厂，始建于1988 年10 月，现有装机容量37 兆瓦，在职员工426人。用演马庄矿、九里山矿、凯马煤冶化公司等矿井产出的煤矸石从事发电生产，每年综合利用煤矸石30 万吨左右，发电量可达2 亿多千瓦时，供电煤耗控制在300克/千瓦时以下，降低燃料成本费用千余万元，为建材企业提供灰10余万吨，渣15万吨左右。建厂以来，已利用煤矸石100 余万吨，发电10亿多千瓦时，减少矸石占用耕地60余亩，改善了矿区环境，创造出可观的经济效益和社会效益，成为焦作煤业集团循环经济发展的中坚力量。
一、综合利用矸石数量年年递增
焦煤集团演马电厂是经原国家煤炭工业部批准兴建的煤矸石坑口电厂。一期工程装机容量2×6兆瓦，分别于1992年6月和1994年6月投入生产。二期工程25兆瓦机组于2003年元月投入运行。所发电力主要供给焦煤集团东部矿区使用。锅炉分别采用江苏无锡锅炉厂生产的UG—35/382—M12型循环硫化床锅炉和北京锅炉厂生产的 BG130/382—M型循环硫化床锅炉，燃料以煤矸石为主。
多年来，该厂始终坚持走煤矸石综合利用之路，依靠资源优势，努力做好煤矸石发电利用及灰渣用于建材这篇大文章。强化煤矸配比，积极探索最佳运行方式，用矸量确保达到2/3以上。在企业内部狠抓节支降耗，加强成本核算，细化生产经营指标。从2004 年9 月份至今，持续开展生产指标劳动竞赛，以比用矸量、标煤耗、发电量等指标为内容的值与值之间的竞赛考核，进一步增强了广大职工的竞争意识，发电量明显提高，煤耗量明显下降，用矸量大幅度上升。
该厂在积极组织集团公司内部矸石的同时，还主动出击到市场上寻找合适矸源，为发电机组正常运行提供有力保障。原来占用耕地并且污染环境的废弃物———煤矸石，在演马电厂得到了充分利用。2003 年用矸13 万吨，用煤9万吨；2004年用矸191万吨，用煤79万吨；2005年用矸192万吨，用煤567 万吨，2006 年用矸2808 万吨，用煤646 万吨，发电量207亿千瓦时。2007 年第一季度用矸68 万吨，用煤15 万吨，发电量051亿千瓦时。煤矸石利用量逐年提高。
二、技术改造年年创新
为确保煤矸石综合利用效果，几年来，演马电厂大力推行生产设备技术工艺改造和创新，不断提高企业的经济效益。
（1）改造燃料输送系统。煤矸石综合利用的核心就是多用、用好煤矸石。因此煤矸石的筛分、破碎系统是制约使用煤矸石多少的瓶颈。为了不断提高用矸量，演马电厂于2002 年投资140 万元，扩改建原有燃料输送系统，并多次进行技术改造，提高矸石筛分、破碎能力，使符合颗粒尺寸要求的煤矸石供应能力由原来的30吨/小时提高到80吨/小时，入炉煤的煤矸配比由原来的1∶2提高到1∶4以上，极大地提高了燃料保障能力，为煤矸石综合利用夯实了基础。采用集中控制系统。把演马庄矿洗煤厂出来的煤矸石，经皮带走廊运输至厂内，由矸仓运输至筛分破碎系统，再到煤矸配比混合的5部、6部皮带，直至炉前仓，整个操作过程全部由集中控制系统统一完成。
（2）改造计量设备，提高煤矸配比技术。为了保证煤矸配比的科学化、合理化，演马电厂投资30万元进行了计量设备改造，把原来的机械皮带秤改为先进准确的核子秤，煤矸石的使用过程得到全程控制，对每台炉的煤矸瞬时量、班用量、日用量、月用量进行精确的记录和统计。安装使用灰分在线监测仪设备，用于对燃料发热量的瞬时监测，通过煤矸系统的变频给煤机及时调节煤矸配比，确保入炉燃料发热量均匀、稳定，进一步节能降耗。
（3）发电机组、储矸设施改造。2004年投资120万元大修了1号机组，2005年投入近300 万元对3 号机组进行了大修，尤其是3 号锅炉防磨内衬的技术改造，使3号锅炉能稳定、连续、经济运行，并获得了省煤炭工业科技进步二等奖。2006年投资20多万元对3号炉给煤机进行改造，将原刮板给煤机改造为皮带机式给煤机，投运后运行稳定并且节能，故障率降低，维修量大为减少，改造后给煤机的总运行维修费用每年可节约20多万元左右。针对3号汽轮机经常出现的失磁、跳闸、无功不稳定现象，2007 年投入20余万元，采用中国电力科学院设计的励磁调节装置，彻底消除励磁机存在的隐患。投资10万元，为发电机组直流系统增加一组蓄电池，进一步提高直流系统稳定运行及备用能力。2004 年以来，投资600 多万元对煤矸棚进行了改造，使煤矸石储量增加一倍。
（4）对水系统进行改造。完成了化水两台净水器的改造。改造后演马庄矿的来水净化量明显加大，地下水利用量明显减少。改造3号净水器；将反渗透浓水改至厂区中心花园的人工湖，使废水得到有效利用；改造燃运除尘系统供水方式，水源由深井水改为净化后的矿井排水，节约全厂总用水量。
演马电厂3号机组的锅炉为循环流化床锅炉，经过多次技术改造，不断加强职工技术培训，提高职工技术素质和操作水平，目前机组整体运行状况达到历史最好水平。通过生产指标竞赛、系统节能降耗等活动，锅炉入炉燃料始终控制在2500千卡/千克以下。目前，操作人员对低热值燃料运行的适应能力大大增强。从2003 年下半年至今，经过不断的探索，逐步加大掺矸量，降低煤耗，入炉燃料在1500 千卡/千克左右也可稳定运行，2000千卡/千克可满负荷运行，煤矸石燃烧技术是我国同类型机组中的佼佼者。
三、拓展循环经济链条
演马电厂致力于提高灰渣活性，增加灰渣的综合利用价值。该厂年产出废渣15万多吨，全部被焦煤集团千业水泥厂、焦作市强胜建材厂等厂家利用。产飞灰10万多吨，全部被焦作市强胜建材厂、焦作韩王工业有限公司及待王水泥厂所用，做到了煤矸石、渣灰等废弃物的充分回收利用。起到了“煤———电———建材”产业链中承上启下、变废为宝的作用，促进循环经济的良性发展。
自1994年至今，演马电厂连续7 次被省市等有关部门认定为综合利用企业。《资源节约与综合利用审核方法》试行期间，演马电厂作为河南省发改委确定的首批试点审核企业进行了审批，并且是惟一一家达标的审核企业。2004年底，经省发改委复查继续被认定为资源综合利用企业。认定证书编号为ZQRD—05—141。
2003～2005年，共完成发电量778 亿千瓦时，供电量676 亿千瓦时，创产值233400万元。2006年完成发电量207 亿千瓦时，供电量178 亿千瓦时，销售收入466845 万元，煤耗量646 万吨，矸耗量2808 万吨，发电煤耗242 克/千瓦时，供电煤耗 281 克/千瓦时，燃料费用成本降低了116391万元，创造了可观的经济效益和社会效益，为焦煤集团的发展作出了巨大贡献。
四、强化以人为本管理理念
演马电厂注重强化以人为本、科学发展的管理理念，始终坚持“安全第一，预防为主”的方针，把安全生产作为企业管理的永恒主题。经常组织职工开展了多种形式的安全活动，每年都举办安全法律法规知识答题及考试，合格率100%。坚持每年开展两次“百日安全无事故”活动，每年6月份开展“安全生产月”活动，组织职工安全操作规程知识答题及安规测试，提高全体职工的安全意识。
扎实推进安全文明生产达标工作，每月召开一次安全现场办公会，组织一次安全大检查，对查出的安全隐患及时整改。2007 年元月在河南省煤炭行业组织的质量标准化达标验收中，演马电厂获得省特级质量标准化企业。截至2007年3月底，该厂已实现安全文明生产5382天。
以人为本，关心员工，坚持把全心全意为职工群众服务落到实处，给职工群众提供良好的工作生活环境，及时解决职工群众生活福利方面的问题。近年来为职工群众办了多件实事：一是为职工解决上下班班车问题。二是提高职工夜班费，并落实班中餐待遇。三是加强职工食堂管理，保障职工食堂饭菜供应。四是在运行职工中开展首席员工及技术能手评选活动，激发职工的工作热情。
作为焦作煤业集团所属的一家新兴综合利用型企业，演马电厂十几年的建设与发展，带动了集团公司及所在地区的循环经济发展。在企业发展的同时，也陷入窘境，面临一些问题，值得审慎探讨：
（1）发展煤矸石电厂，以煤矸石综合利用促循环经济发展的产业结构，有利于煤炭企业采用清洁生产技术，推进煤炭企业节能生产，延伸煤炭产业链，走循环发展和多元发展的道路，促进煤炭企业的转型。同时，发展煤矸石电厂对促进环境保护、缓和缺电矛盾、缓解矿区就业压力、促进地方税收增长都有积极的作用。综合利用煤矸石发展循环经济既利废又节能，是煤炭开采地区一项十分有益的重大课题。演马电厂的建设与发展，尽管收到了较好的经济效益、社会效益和环境效益，但是也面临着小火电机组被关停的危机。因此，政府在制定关停小火电机组政策时，应该给煤矸石综合利用型机组多一些相关的扶持政策，把煤矸石综合利用机组与一般小火电机组区别对待，不应该将其纳入小火电机组的关停之列，以保证其在节能减排发展循环经济中发挥更好的作用。
（2）作为综合利用型企业，演马电厂把社会效益同企业经济效益联系在一起，加大环境保护投入。近几年来，演马电厂坚持采用含硫量在02%～03%以下的特低硫入炉燃料，同时利用循环硫化床锅炉自身脱硫优势，采用石灰石脱硫法进行炉内脱硫，使二氧化硫排放量降低到了200 毫克/标准立方米以下。使用先进的电除尘设施有效降尘，按国家环保政策要求，投资140万元在烟气系统安装烟气在线监测设备，保证烟尘排放控制在标准要求之内。
承担着循环经济发展重要任务的演马电厂，仍需进一步提高节能减排意识，加大环保治理工作力度，确保综合利用企业的发展既能产生企业效益又能产生社会效益，有利于保护自然环境。
“富煤、贫油、少气”的能源资源特点形成了我国“以煤为主”的能源结构，占我国一次能源消费的70%。2013年，我国原煤产量368亿吨，如此大规模的资源开发对环境的扰动和煤炭消费对环境的影响巨大，煤炭资源综合利用尤为重要。
煤炭资源分布集中，部分省份资源开发强度过大。煤炭资源储量主要集中在山西、内蒙古、新疆、陕西、河南和安徽等省（自治区），6省（自治区）基础储量占比合计占全国的762%。从主要省份的储量和产量占比看，内蒙古、陕西、安徽和甘肃4省（自治区）煤炭资源产量和储量比例不匹配，特别是甘肃省储量约占全国的15%，而产量占全国的85%，资源开发强度过大（图1-26）。2012年，全国煤炭采区回采率约为79%。
图1-26 2012年主要省份煤炭储量及产量占全国比例
资料来源：全国矿山调研统计数据。
入洗率逐年提高，洁净煤生产规模增加。2013年，全国原煤产量368亿吨，同比增长08%；入洗原煤217亿吨，入洗率62%。从2010年以来煤炭入洗率总体稳步提升，2013年全国煤炭入洗率比2010年提高了8%。煤炭产量逐年增长的情况下，入洗率的稳步提高，说明我国洁净煤生产规模在增加（图1-27）。
图1-27 2005—2013年全国煤炭资源入洗情况
资料来源：煤炭工业协会。
2013年，全国90家大型煤炭企业原煤产量277亿吨，占全国原煤产量的75%，同比增长56%；90家大型煤炭企业入洗原煤815亿吨，同比增长37%。全国前10家企业精煤产量694亿吨，占全国90家大型企业洗精煤产量的85%（表1-3）。
表1-3 2012年和2013年前10名企业精煤产量
资料来源：煤炭工业协会。
专栏1-3 煤炭资源合理开发利用“三率”指标要求（试行）
（一）煤矿采区回采率
1井工煤矿
薄煤层（小于13米）不低于85%；中厚煤层（13～35米）不低于80%；厚煤层（大于35米）不低于75%；对于采用水力采煤技术的井工煤矿，薄煤层、中厚煤层和厚煤层的采区回采率分别不低于80%、75%和70%。
2露天煤矿
薄煤层（小于35米）不低于85%；中厚煤层（35～100米）不低于90%；厚煤层（大于100米）不低于95%。
（二）原煤入选率
煤炭矿山企业的原煤入选率原则上应达到75%以上。
（三）煤矸石与共伴生矿产资源综合利用率
国家鼓励煤炭矿山企业合理开发与综合利用煤矸石以及与煤共伴生矿产资源。开采设计或开发利用方案也要对煤层气、黄铁矿、镁、铟、高岭土等矿产资源开发利用提出指标要求。其中煤矸石和矿井水综合利用率均应达到75%以上。
煤矸石利用率波动不大，未来还有提升空间。煤矸石是煤炭开采和洗选加工过程中产生的主要固体废弃物。我国井工采煤的煤矸石产出量很大，约占原煤产量的15%～20%。据煤炭协会不完全统计，目前全国累计堆放的煤矸石约80亿吨，规模较大的煤矸石山2600多座。大量排放的煤矸石，不但压占土地，且矸石中的一些有害微量元素经雨水淋溶后，还会污染土壤和周围水体。2012年，国内煤矸石利用率约为62%（图1-28），煤矸石的主要利用途径包括发电、制建材、井下充填、土地复垦、筑路、提取氧化铝、制作肥料等。《矿产资源节约与综合利用“十二五”规划》中提出，2015年东部、中西部和东北部煤矸石综合利用分别达到90%、60%和75%。目前，我国矸石综合利用率在62%左右，距离规划目标差距不小，尚需进一步提高煤矸石的综合利用率。
图1-28 2007—2012年我国煤矸石利用情况
资料来源：煤炭工业协会。
粉煤灰综合利用率总体稳定，其年增量大于利用量。粉煤灰主要是燃煤发电排放的固体废弃物，每燃烧1吨煤可产生250～300千克的粉煤灰。2011年国内粉煤灰产生量达54亿吨，综合利用率68%（图1-29）。产生量和利用量分别比2010年增长06亿吨和04亿吨，同比分别增长125%和98%，利用量仍不及增量（图1-30）。
图1-29 2007—2011年我国粉煤灰利用情况
资料来源：煤炭工业协会。
图1-30 2008—2011年我国粉煤灰产生量与利用量增长情况
资料来源：煤炭工业协会。
粉煤灰利用的途径较多。其中，用于生产水泥占41%，用于生产商品混凝土占19%，用于生产粉煤灰砖占26%，用于筑路、农业和提取矿物等高附加值利用合计占14%。
专栏1-4 煤炭清洁生产与当前雾霾关系
2013年2月初中国科学院“大气灰霾追因与控制”专项组发布的研究结果显示，华北地区强雾霾是人为与非人为因素共同作用的结果。燃煤和机动车尾气是京津冀地区大气污染的元凶，其中燃煤占34%，机动车尾气占16%，其余来自工业、外来输送、扬尘、餐饮及其他。
根据我国《能源发展“十二五”规划》，与环保有关的三个目标均是约束性的——单位GDP二氧化碳排放量每年下降17%，煤电二氧化硫排放系数每年下降124%，煤电氮氧化物排放系数每年下降151%。我国制定了严格的环保规划，为了让它们更好地实现，恐怕还需要更细致的执行方案、更严格的监管制度以及政策和资金层面更多的支持。
20世纪50年代发生在伦敦的烟雾事件是煤炭污染的典型代表。在那个煤炭清洁利用技术还不完善的时代，英国针对空气污染的治理主要是“去煤化”。
从长远来看，为了人类在更清洁的环境中生存，清洁能源将越来越多地被人们选择。英国环境治理，对我们有前车之鉴，但同时，因时代的不同，我国治理环境可以有更多的选择。清洁能源的发展是必然的趋势，煤炭清洁利用理应得到提倡。
综合利用产值大幅减少，综合利用产值率也出现下降。2012年，我国煤炭综合利用产值为73279亿元，同比下降2289%，占全国总值的603%；综合利用产值率546%，同比下降2991%（图1-31）。
图1-31 2006—2012年我国煤炭综合利用产值变化情况
资料来源：全国非油气矿产资源开发利用统计年报（2006—2012年）。
专栏1-5 甘肃窑街煤炭集团综合利用案例
甘肃窑街通过综合利用油页岩等共伴生资源，在海石湾煤矿实施了岩空留巷Y型通风连续开采技术，实现煤层连续开采，进一步提高了煤炭资源回采率；对煤炭开采共伴生的油页岩资源采用具用自主知识产权的方炉炼油技术，实现综合利用；对油页岩炼化尾气混合后作为燃气发电燃料的实践应用属国内首例使用，初步实现煤矿资源高效开采，共伴生资源（油页岩）及工业废弃物（煤矸石、煤泥、粉煤灰）综合利用，形成了以煤炭资源高效开采、共伴生资源综合利用和绿色矿山建设为核心的资源节约与综合利用体系。
不同煤矸石中各种化学成分含量不同，根据煤矸石中的不同化学成分含量，对煤矸石进行不同方式的资源化利用。煤矸石的现有主要利用方式有煤矸石能源利用、制作建材和陶瓷、直接利用、农业利用、制作新型材料、回收矿产品和化工利用等。
煤的形成
煤是由植物在湖泊、沼泽地带埋没在水底、泥沙中，经过漫长的地质年代和地壳运动，在隔绝空气的情况下，在细菌、高温、高压的作用下，经过生物、物理、化学作用，逐步演变而成的。
距现在约25亿年以前，植物死后，遗骸堆积在充满水的沼泽中，由于地壳变动，沉积地带下降，泥沙不断冲积，植物遗骸一层一层地埋在地层中，在缺氧的条件下，受厌氧细菌的作用，发生复杂的生物化学、物理化学变化，逐渐变成腐泥和泥炭。这是成煤过程的第一阶段泥炭化阶段。
成煤过程的第二阶段是变质阶段，也叫煤化阶段，也就是从腐泥、泥炭转化成煤。由于地壳下沉和变动及其它原因，泥炭逐渐失去氧、氮和氢，相对地增加了碳含量和硬度，变成了最年轻的煤褐煤。随着地壳的继续下沉，温度和压力继续上升，煤层的煤质继续发生变化，煤化过程进一步加深，褐煤逐步变成烟煤，最后变成无烟煤。
煤的开采方式矸石排放
煤矿生产排放量最大的固体废物， 也是中国工业固体废物中产生量和堆积量最大的固体废物，产生量一般为煤炭产量的10%左右。中国煤矸石年排放量大约在15 亿~20 亿吨之间。截止2002 年底， 全国煤矸石积存量约34亿吨，占地26 万公顷， 是中国工业固体废物中产出量和累计积存量最大的固体废物。2004 年，全国煤矸石综合利用量为135 亿吨， 利用率54%。
矿井水的排放
在煤矿建设和生产过程中，各种类型的水源水会通过不同的途径进入巷道和工作面， 为了保证采矿安全，防止水害发生，需将矿井涌水排出。据不完全统计，在采煤过程中， 2004 年全国煤矿矿井水排放约30 亿m³，平均每吨煤涌水量约为2m³。资源化利用率仅占22%左右。
瓦斯抽放与矿井通风
在煤炭开采前和开采中抽放瓦斯气， 是保证煤矿安全的重要措施。但将抽放的瓦斯排入大气，会产生强烈的温室效应，瓦斯中所含甲烷的温室效应比二氧化碳大20 倍。另外煤矿在生产过程中， 井下巷道每秒钟都需要数十万乃至数百万立方米的空气，它们主要是通过矿井通风来完成， 矿井通风同样含有瓦斯，并且还有大量粉尘。据近几年有关评价估算， 全国煤层瓦斯资源量为3×106 。2002 年中国重点煤矿煤层瓦斯产生量为977337，其中利用瓦斯量为51749 ，利用率5%左右。
开采造成的生态破坏
传统煤炭开采忽略其它共生、伴生矿物的开采、加工、利用， 造成了资源的浪费。中国煤系共生、伴生20 多种矿产，目前绝大多数没有利用， 另外矿物的随意存放丢弃还会造成环境污染，破坏生态环境。
煤灰开采破坏了地壳内部原有的力学平衡状态。引起地表塌陷， 原有生态系统受到破坏。这种破坏使原有土地收益的减少或丧失，同时也造成地表水利设施的破坏和生态环境恶化。每年因开采引起的地表塌陷面积已达40万hm2，且平均每年以15 万hm2 的速度增加。
煤的环境问题排烟脱硫
大气中的SO2污染主要由包括煤炭在内的燃料燃烧所致。燃烧前脱硫可由煤炭洗选及转化中完成。燃烧中脱硫可以用加入脱硫剂办法除掉部分硫分，常用的脱硫剂为白云石和石灰石。
更常用的脱硫技术为排烟脱硫，即将排放的含硫烟气或废气通入吸收剂和吸附剂去掉硫氧化物，又可分为干法、半干法及湿法三种。干法采用固态吸附剂、吸收剂，其装备庞大，费用较高。半干法包括将半固态脱硫剂吹入烟道，也可将排烟气和空气同时吹入半固态脱硫剂，以除去烟气中的SO2湿法用液态吸收剂，包括碱性吸收剂法和碱土金属类吸收剂法等，前者使用铵、钠、钾溶液，后者使用有钙镁的氧化物或氢氧化物溶液。
烟尘污染及防治
煤在燃烧过程中产生烟气、尘粒可形成环境污染。其污染物可分为两类，即气溶胶状态污染物和气态污染物。烟尘属于前者。
煤炭在燃烧过程中经过三个阶段，首先是干燥挥发阶段，其次为燃烧阶段，最后为燃尽阶段，不同阶段需要不同的空气量，过大或过小的空气量都会使燃烧不完全，而使炭粒排入空中形成黑烟。煤中不可燃成分如灰分，燃烧中部分留于灰渣，部分随烟气排入大气形成烟尘，不同灰分的煤其烟尘量也有很大差别。按烟尘粒径不同可分为降尘和飘尘，后者可以长期不降落且可输送距离更远。
烟尘可致人体呼吸道疾病，或作为其他污染物及细菌载体。还可影响植物生长及降低大气的能见度。防治方法是改进燃烧设备和燃烧方式，减少烟尘排放量，还要安装除尘装备，降低烟尘排放浓度。
煤矸石的用处很多，除了做墙体材料、化工产品、制成工艺品等，比如综合发电是其最好的利用途径之一。
并且，他们还可建立了建材生产企业，生产原料来自电厂的生产废料。
建成了年产3600万块砖的新型环保建材厂。年产10万吨的煤矸石就地消化。每年仅运输、装卸、占地费就节省500多万元，可新增产值720万元。在当地其他产煤企业，也开始在尝试用煤矸石制砖、生产化工产品……这为当地积极探索煤矸石的利用走出了非常有效的一步
全国很多省市都在积极发展煤矸石电厂，山西更是走在了全国前列。记者从山西省电力公司等山西省有关部门获悉，利用煤矸石发电是今后产煤大省山西电力建设的重要由于发展方向。为了促进资源的转化和利用，近年来山西省一个又一个的煤矸石电厂应运而生。截至到2005年上半年，山西已形成煤矸石综合利用电厂装机容量83．5万千瓦。据介绍，山西省在汾西、沁源、古交等地已经做了煤矸石发电的“尝试”并取得良好效果。长治县委、县政府有关领导及以当地企业界人士也都专门到这些地方进行了考察，更坚定了大力发展煤矸石电厂的信心
现在，煤矸石也变废为宝，成为了循环
经济链中关键的一环。以前被废弃的煤矸石，现在被用于塌陷区的复垦、修路，值得一提的
是，更大的一部分被源源不断地运往发电厂，成为连接煤电这一发展链条中有力的保证。
去年9月，龙泉公司在二电旁边建起了加气砖厂，这下，粉煤灰有了用处，村民也有了致富
门路，他们或搞建筑，或从事装卸、运输， 可观，伊川鑫泓新型材料厂等6家企业上马
了粉煤灰砂浆、砌块项目，洛阳市天源实业(集团)公司则正在加紧建设煤矸石发电厂。
参考资料：
