如何打破煤矸石传统治理困局

4月22日，自然资源部完成《矿山生态修复技术规范第1部分：通则》等6项推荐性行业标准的公示工作。记者注意到，在煤炭矿山部分，煤矸石堆放与处置利用被列为主要问题之一，要求掌握排放总量与处置措施、综合利用等情况，以及排矸场堆放数量和高度、压占土地面积，堆体工程稳定性，煤矸石自燃等污染与治理，生态重建等情况。

煤矸石是煤矿在开拓掘进、采煤和煤炭洗选等生产过程中排出的含碳岩石，也是我国目前存放量最大的工业固废之一。实现煤矸石零排放，已成为国家级绿色矿山的硬指标。而据记者了解，由于历史欠账多、新增产量大，处置难题让不少矿区感到头疼。采取传统堆存、填埋方式，不仅压占土地，还易造成土壤及水体污染、自燃危害等多重后果。怎么办？拓展科学且经济的综合利用途径迫在眉睫。

处置不当问题多，用好则是“宝”

“以煤矸石为代表的工业固废处置，是事关矿区全产业链绿色发展的关键一环。”在中国煤炭学会土地复垦与生态修复专业委员会副主任李树志看来，煤矸石处置不当带来问题重重，用好则是“宝”。“比如，含煤量较多的选煤厂矸石多用于发电，含煤量较少的掘进矸、堆积自燃后的矸石可用于筑路、井下充填和土地复垦回填。此外，煤矸石还有制砖、生产水泥、制备陶瓷等用途。”

对此，部分矿井已有成功案例。在山东能源枣矿集团岱庄煤业公司，煤矸石被作为主要充填骨料，资源化用于绿色充填开采。从2020年9月试生产以来，该矿到3月底累计消化矸石量9.57万吨。“我们已有30多年开采历史，有效可采储量越来越少。选择充填开采，起初是想解决保接续、延年限的难题，在此过程中，煤矸石存量压力得以缓解，可谓一举多得。”岱煤公司采煤专业主任师赵显江告诉记者，堆积或填埋看似简便、成本最低，实际得不偿失，“传统方式非但不产生效益，还导致地面土壤、含水层遭到破坏，后期修复投入巨大，而且不一定能恢复原貌。”

除了“后处理”，“边采边治”的模式也在推行。陕煤集团西安重装陕西中环公司董事长姚卫平介绍，该公司在黄陵矿业二号煤矿建成了国内首个浆体充填项目，充填与采煤作业相互平行、互不干扰、随采随充。“简单来说就是将矸石制成一种浆体，再进行原位充填，在采煤过程中同步把煤矸石处理了。由此，对采煤造成的地表沉陷起到控制作用，矸石不堆积也不会污染地面环境。同样的思路也可处理井上洗煤厂产生的矸石，做到不出矿、零排放。黄陵项目分为两期，全部完成后，可覆盖全矿所有煤矸石。”

综合利用远赶不上矸石产生的速度

处置思路打通了，做起来却不容易。李树志表示，当前矸石年产量约占原煤产量的10%-15%。值得注意的是，据记者了解，目前在不少矿井，综合利用远赶不上矸石产生的速度。以陕西某煤炭主产地为例，煤矸石及粉煤灰等工业固废综合治理形势严峻，在产废端占比逾65%，在利废端未实现综合利用的比例高达 73.5%。

“杯水车薪。”陕北某矿人士向记者直言，其所在煤矿选取了煤矸石制砖的方式。“使用粘土制砖既要取土、也要用煤，煤矸石制砖不存在这些环节，矸石本身含有一定发热量，放进砖窑就能内燃，不但具备环保、成本等优势，做出来的空心砖耐压耐腐蚀、透水透气性强。但每年产出矸石太多了，制砖只能解决百分之一二十的量，其余仍没有好办法解决。”

从多家煤矿了解到，使用煤矸石制备建筑材料，技术层面不存在大的障碍，市场是共性制约。“本地销量有限，制出的砖要卖到外地。不超过100公里尚有微利，再远成本划不来，加上运费到外地竞争力全无。”上述人士称。

赵显江也称，综合利用是值得鼓励的方式，但目前还面临成本压力。“我们属于老矿，矸石产量不算大，在现行煤价下尚可。对于大型矿井而言，实现生态与经济效益双收仍是难题，如何实现快速、高效利用是关键。”

李树志表示，煤矸石利用率总体呈现“东部高、西部低”，但随着中东部地区矸石排放量下降等原因，煤矸石砖厂越关越少，几年前基本每个东部矿区都有的充填开采也在减少。“综合利用的问题和难点主要在西部。西部矿区产废量大，固废利用难度也大，加上生态脆弱、环境容量低，对固废处置和利用的要求和成本相应更高，多因素造成利用量小。”

以大宗利用为主要方向

针对处置出现的纰漏，监管绝不手软。在福建龙岩，原来相对集中堆放煤矸石的矸石山被肆意开挖、四处转运、分散加工，大面积占用土地资源、破坏山林；山西焦煤集团斜沟煤矿擅自变更建设内容，取消了环评要求建设的煤矸石砖厂等综合利用建设内容，将产生的所有煤矸石一埋了之……记者梳理近两年的中央、省级环保督察发现，类似案例不在少数。

“国家已明确禁止新建煤矿及选煤厂建设永久性煤矸石堆场，确需建设临时堆场，原则上占地规模按不超过3年储矸量设计，而且应有后续综合利用方案。”李树志也称，基于绿色发展要求，从国家到地方的要求均在趋严。

如何科学处置？李树志认为，煤矸石在传统建筑材料利用方面，继续提高综合利用率的难度越来越大，甚至可能逐渐下降。其主要方向应是大宗利用，重点在矿井充填、生态治理、土壤改良、工程建设等方面。“比如，煤矸石农业土壤改良和回填采煤塌陷区复垦成本较低，土壤改良煤矸石添加比例可达30%，处置利用量大。利用煤矸石进行路基、建筑地基、建设场地等回填既可满足工程要求，也能消耗大量的煤矸石，使其变废为宝。”

姚卫平透露，陕西中环攻克了矸石的干选、破碎、搅拌、泵送等一系列技术难题，实现浆体、膏体和固体三种方式的绿色环保充填。矸石处置成本可控制在50元/吨以内，均摊到吨煤成本在5元-6元。“根据不同的采矿地质条件、采掘关系和煤矿需求，井下可利用的充填空间不同，实施难度也有差异。当前主要是解决充填成本分摊，煤矸石综合利用的难题便可迎刃而解，建议在政策层面予以一定支持，调动煤矿开展井下充填的积极性。”