关于山西省煤矸石综合利用存在的问题及发展建议

关于山西省煤矸石综合利用存在的问题及发展建议煤矸石是煤炭开采及利用过程中产生的一种固体废弃物。

据统计，山西省目前煤矸石积存量已达10亿吨以上，占全国累计存量的1/3，全省大小煤矸石山堆积近万座，占地约25万亩，且每年还在以10%左右的速度递增。

由此带来一系列环境问题：煤矸石山溢流水使地下水呈现高矿化度、高硬度，导致土壤盐碱化，使农作物减产甚至绝收；煤矸石随意堆放还造成河道堵塞、土地沙化和大面积水土流失；煤矸石自燃产生的一氧化碳、二氧化硫等有毒有害气体，已经成为山西大气污染的主要元凶。

为了科学利用煤矸石，减少环境污染，山西省近年来先后出台了节约能源条例，制订了发展循环经济实施方案，并制定实施了资源综合利用产品认定管理办法等地方性法规，同时加大投入，引导企业通过发展循环经济，延伸产业链，调动了企业综合利用资源的积极性。

但在山西省扶持的煤矸石利用项目上，存在一系列问题，有的已遭到老百姓的质疑，有的没有效益，有的又造成二次污染。

1、利用煤矸石发电（较成熟），但煤矸石的价值利用率极低，基本上是煤矸石变成粉煤灰，又造成二次污染。

2、利用煤矸石制砖（较成熟），一种使用粘土（70％）与煤矸石（30％）粉碎后混合烧制，此法的弊端在于使用大量粘土（降低粘土砖成本甚低），破坏土地资源。

另一种是煤矸石经电厂或锅炉燃烧后的炉渣，经磨细加压制成免烧蒸养砖，附加值较低。

3、利用煤矸石做复合肥，像长效、缓释复合肥，只是利用煤矸石做填充料降低复合肥的成本，2008年下半年这样的企业全部倒闭。

4、所谓利用煤矸石生产高档煅烧高岭土，实属忻州、浑源一带高岭岩（煤矿顶板和底板单采矿，达不到高岭土的要求，且成本高，市场受限），该行业全省建起有百家企业，现在仅有两三家生产，而且仅仅生产低档涂料（白度、力度尚不去，达不到高岭土的要求）。

从上述状况，可以看出这些都没能在煤矸石综合利用上有所突破，也谈不上某些媒体报道的那样变“祸源”为新型资源。

值得关注的是，山西省已经研究出“利用煤矸石生产代磷助剂LN-4A沸石”技术（包括：a.利用煤矸石为原料制备纳米级4A沸石的方法；
b.利用剪切高碰撞技术制备高活性纳米级4A沸石的方法；
c.利用粉煤灰为原料制备纳米级4A沸石的方法），已于2007年12月通过山西省科技厅组织的科技成果鉴定。

该技术不仅能100%消化煤矸石，有效减少煤矸石对环境的污染及对土地的占用，而且其产品可以应用于建材高档涂料、化妆品、橡胶、塑料、石化、生化等行业，代替磷酸盐减少对水资源的污染。

是真正的变“祸源”为新型资源。

在此建议如下：
1、煤矸石综合利用是一项关系到山西省环境保护、煤炭产业再发展、延伸煤炭产业链、发展山西省循环经济和经济转型的大事业，省有关行业职能部门应科学准确把握该行业的发展方向，支持扶持真正煤矸石利用的项目，引导规范该行业纳入正确轨道，使之成为山西的一大产业。

2、支持利用煤矸石生产LN-4A沸石技术的应用意义重大。

这一双环保技术，不仅可以消耗大量的煤矸石，而且其产品能彻底代替洗涤行业的磷助剂，并使洗涤剂成本降低。

目前，该技术已得到国家和行业的认可，产品一直于供不应求的状态，而且附加值高。

是真正延伸了煤炭产业链。

所以该技术的推广与应用非同一般。

3、煤矸石生产LN-4A沸石技术，利用煤矸石制备的代磷助剂及相关产品附加值高，经济效益十分可观。

其系列产品（如用在香蕉、化妆品等）市场价值价均在6000—15000万元/吨之间，可使煤矸石附加值超出煤炭价值数倍。

就生产代磷助剂而言，若形成年产10万吨生产能力，则消耗煤矸石13万吨，产值可达25500万元，利润6390万元，税金5480万元，可安排就业人员676人，社会运输量达18万吨‘
4、应扶持该技术尽早实现产业化。

在中央和地方大力投资潜力产品，扩大内需的形势下，应关注这一拥有山西省自主知识产权的项目，以此带动山西省一批煤矸石利用的环保型科技企业，实现省煤炭的可持续发展。

（该项目已得到省煤炭可持续发展基金400万元的支持，但显得明显不足。

）
5、助推国家禁磷政策实施。

就国内市场看，无磷洗涤用品市场容量在400万吨左右，按洗涤剂中助剂含量25%--30%计算，需无磷助剂100万吨左右，市场对洗涤剂需求量每年在7%递增，无磷洗涤剂也按此比例增加。

我国目前年生
产无磷洗衣粉仅20万吨。

目前已得到证明替代磷酸盐的最佳助剂是4A沸石，打开禁磷壁垒的措施应是实际产量达到总需求量的50%以上，国家才能禁磷。

山西应利用煤矸石资源和技术优势，制定相应战略规划，引领禁磷潮头，力推国家洗涤剂全面禁磷的早日到来。

1．煤矸石的综合利用
煤矸石是煤矿开采过程中产生的废渣，由有机物（含碳物）和无机物（岩石物质）组成，其中的C、H、O是燃烧时能产生热量的元素。

煤矸石的矿物组成主要有高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫化铁、氧化铝。

煤矸石中的金属组分含量偏低，一般不具回收价值。

表9-3列出了国内几种煤矸石的主要化学成分。

表9-3 煤矸石的主要化学成
分％
煤矸石的综合利用是尽量将其资源化，以减少环境污染。

含碳量较高的煤矸石可作燃料；含碳量较低的和自燃后的煤矸石可生产砖瓦、水泥和轻骨料；含碳量很少的煤矸石可用于填坑造地、回填露天矿和用作路基材料。

一些煤矸石粉还可用来改良土壤或作肥料。

（1）用煤矸石作燃料。

由于煤矸石含有一定数量的固定炭和挥发分，其发热量一般为1000～3000kcal/kg（l
cal=4.1868J），因此当可燃组分较高时，煤矸石可用来代替燃料。

如铸造时，可用焦炭和煤矸石的混合物作燃料来化铁；可用煤矸石代替煤炭烧石灰，亦可用作生活炉灶燃料等。

四川永荣矿务局发电厂用煤矸石掺入发电，五年间利用煤矸石22.4×104t，相当于节约原煤17×104t。

近10年来，煤矸石被用于代替燃料的比例相当大，一些矿山的矸石山甚至消失。

（2）用煤矸石生产砖、瓦。

煤矸石经过配料、粉碎、成型、干燥和焙烧等工序可制成砖和瓦。

除煤矸石必须破碎外，其它工艺与普通粘土砖、瓦的生产工艺基本相同，但由于可利用煤矸石自身的发热量，这种砖瓦可比一般砖瓦节约用煤量50%～60%。

黑龙江鹤岗等八个企业用煤矸石生产矸石砖、空心砖、矸石水泥瓦、陶粒、水泥等产品，使煤矸石的处理利用率达87%以上，经济效益十分明显。

（3）用煤矸石生产水泥。

煤矸石中二氧化硅、氧化铝及氧化铁的总含量一般在80%以上，它是一种天然粘土质原料，可代替粘土配料烧制普通硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥、煤矸石炉渣水泥等。

（4）用煤矸石生产预制构件。

利用煤矸石中所含的可燃物，经800℃煅烧后成为熟煤矸石，再加入适量磨细的生石灰、石膏，经轮辗、蒸气养护可生产矿井支架、水沟盖板等水泥预制构件，其强度可达200～40Okg/cm2。

这种水泥预制的灰浆参考配比为:熟煤矸石85%～90%，生石灰8%～10%，石膏1%～2%，外加水18%～20%。

（5）用煤矸石生产空心砌块。

煤矸石空心砌块是以煤矸石无熟料水泥作胶结料、自然煤矸石作粗细骨料、加水搅拌配制成半干硬性混凝土，经振动成型，再经蒸气养护而成的--种新型墙体材料。

其规格可根据各地建筑特点选用。

生产
煤矸石空心砌块是处理利用煤矸石的一条重要途径，具有耗量大、经济、实用等优点，可以大量减少煤矸石的占地。

（6）用煤矸石生产轻骨料。

轻骨料是为了减少混凝土的比重而选用的一类多孔骨料，轻骨料应比一般卵石、碎石的密度小得多，有些轻骨料甚至可以浮在水上。

用煤矸石烧制轻骨料的原料最好是碳质页岩或洗煤厂排出的矸石，将其破碎成块或磨细后加水制成球，用烧结机或回转窑焙烧，使矸石球膨胀，冷却后即成轻骨料。

在产煤地区，煤矸石是对环境影响较大的一类固体废物。

随着市场经济的继续深入，对煤矸石的开发利用也在不断发展。

煤矸石除作以上用途外，自燃后的煤矸石可用作公路路基和堤坝材料；用煤矸石(含氧化铝较高的一种)还可生产耐火砖等。

2．粉煤灰的综合利用
粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质混合
材料。

它是燃煤电厂将煤磨细成100µm以下的煤粉，用预热空气喷入1300～1500℃的炉膛内，在其悬浮燃烧后形成的固体废物。

产生的高温烟气，经收尘装置捕集就得到粉煤灰(或叫飞灰)。

少数煤粉在燃烧时因互相碰撞而粘结成块，沉积于炉底成为底灰。

飞灰约占灰渣总量的80%～90%，底灰约占其总量的10%～20%。

粉煤灰收集包括烟气除尘和底灰除渣两个系统，粉煤灰的排输分干法和湿法两种方法。

干排是将收集到的飞灰直接输入灰仓。

湿排是通过管道和灰浆泵，利用高压水力把粉煤灰输送到贮灰场或江、河、湖、海。

湿排又分灰渣分排和混排。

目前我国大多数电厂采用湿排。

粉煤灰的化学组成与煤的矿物成分、煤粉细度和燃烧方式有关，其主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和未燃炭，另含有少量K、P、S、Mg等化合物和As、Cu、Zn等微量元素。

表9-4为我国一般低钙粉煤灰的化学成分，其成分与粘土类似。

表9-4 我国一般低钙粉煤灰的化学成分
粉煤灰的化学成分是评价粉煤灰质量优劣的重要技术参数。

根据粉煤灰中CaO含量的高低，将其分为高钙灰和低钙灰。

CaO含量在20%以上的叫高钙灰，其质量优于低钙灰。

另外，粉煤灰的烧失量可以反映锅炉燃烧状况，烧失量越高造成的能源浪费越大，粉煤灰质量越差。

煤粉经燃烧后颗粒变小，孔隙率提高，比表面积增大，活性程度和吸附能力增强，电阻值加大，耐磨强度变高，三维压缩系数和渗透系数变小。

粉煤灰有着良好的物理、化学性能和利用的价值，因而成为一种“二次资源”。

粉煤灰中的C、Fe、Al及稀有金属可以回收，CaO、SiO2等活性物质可广泛用作建材和工业原料，Si、P、K、S等组分可用于制作农业肥料与土壤改良剂，其良好的物化性能可用于环境保护及治理。

因此，粉煤灰资源化具有广阔的应用和开发前景。

（1）粉煤灰作建筑材料。

粉煤灰作建筑材料，是我国大量利用粉煤灰的途径之一，它包括配制粉煤灰水泥、粉煤灰混凝土、粉煤灰烧结砖与蒸养砖、粉煤灰砌块、粉煤灰陶粒等。

粉煤灰水泥又叫粉煤灰硅酸盐水泥，它是由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰，加入适量石膏磨细而成的水硬胶凝材料，能广泛用于一般民用、工业建筑工程、水工工程和地下工程。

粉煤灰混凝土是以硅酸盐水泥为胶结料，砂、石等为骨料，并以粉煤灰取代部分水泥，加水拌合而成。

建国以来，我国曾在刘家峡等大型水利大坝工程中采用了粉煤灰混凝土。

粉煤灰的成分与粘土相似，可以替代粘土生产粉煤灰烧结砖、粉煤灰蒸养砖、粉煤灰免烧免蒸砖、粉煤灰空心砖等。

粉煤灰硅酸盐砌块是以粉煤灰作原料，再掺入少量石灰、石膏及骨料，经蒸气养护而成的一种新型墙体材料，具轻质、高强、空心和大块等特点，与砖相比具有工效高、投资省等优点，但要求其中Al2O3、SiO2含量高，细度好，含炭量低等，具体要求见粉煤灰硅酸盐砌块建材标准(JC238-18)。

（2）粉煤灰作土建原材料和作填充土。

粉煤灰能代替砂石、粘土用于高等级公路路基和修筑堤坝。

其用作路坝基层材料时，掺和量高、吃灰量大，且能提高基层的板体性和水稳定性。

目前我国公路、尤其是高速公路常采用粉煤灰、粘土和石灰掺合作公路路基材料。

我国三门峡、刘家峡、亭下水库等水利工程，秦山核电站、北京亚运工程等，以及国内一些大的地下、水上及铁路的隧道工程等，均大量掺用了粉煤灰，一般掺用量25%～40%，不仅节约大量水泥，并提高了工程质量。

利用粉煤灰对煤矿区的煤坑、洼地、塌陷区进行回填，既降低了塌陷程度，吃掉了大量灰渣，还复垦造田，减少了农户搬迁，改善了矿区生态，是一举多得的事情。

（3）粉煤灰作农业肥料和土壤改良剂。

粉煤灰具有质轻、疏松多孔的物理特性，还含有磷、钾、镁、硼、钼、锰、钙、铁、硅、等植物所需的元素，因而广泛应用于农业生产。

在土壤中直接施用粉煤灰，可改良土质，改善土壤的水、肥、气、热条件，促进作物的早熟和丰产，提高作物的抗旱能力。

因其含有大量农作物所必需的营养元素硅、钙、镁、磷、钾等，粉煤灰还可直接用作农业肥料和制造各种复合肥。

（4）利用粉煤灰回收工业原料。

从粉煤灰中可以：
1)回收煤炭资源。

我国热电厂粉煤灰含炭量一般在5%～7%，含炭量大于10%的电厂约占30%，据统计，仅湖南省各热电厂每年从粉煤灰中流失的煤炭就达20×104t以上。

因此，从粉煤灰中回收煤炭资源，不仅有利于其作建材原料的再生利用，而且节约了宝贵的资源，非常必要。

煤炭的回收方法与排灰方式有关。

一般用浮选法回收湿排粉煤灰中的煤炭,用静电分选法回收干灰中的煤炭。

浮选法回收煤炭资源，回收率可达85%～94%，静电分选炭回收率一般在85%～90%，回收煤炭后的灰渣可作建筑原料。

2)回收金属物质。

粉煤灰含Fe2O3一般在4%～20%，最高达43%，当Fe2O3含量大于5%时，即可回收。

Fe2O3经高温焚烧后，部分被还原成Fe3O4和铁粒，可通过磁选回收。

Al2O3是粉煤灰的主要成分，一般含17%～35%，可作宝贵的铝资源。

铝回收还处于研究阶段，一般要求粉煤灰中Al2O3高于25%方可回收。

目前铝回收有高温熔融法、热酸淋洗法、直接熔解法等多种。

粉煤灰中还含有大量稀有金属和变价元素，如铂、锗、镓、钪、钛、锌等。

美国、日本、加拿大等国进行了大量开发，并实现了工业化提取铂、锗、钒、铀。

我国也做了很多工作。

如用稀硫酸浸取硼，其溶出率在72%左右，浸出液鳌合物富集后再萃取分离，得到纯硼产品；粉煤灰在一定条件下加热分离镓和锗，回收80%左右的镓；再用稀硫酸浸提、锌粉置换以及酸溶、水解和还原，制得金属锗，所以粉煤灰又被誉为“预先开采的矿藏”。

3)分选空心微珠。

空心微珠是SiO2、Al2O3、Fe2O3及少量CaO、MgO等组成的熔融结晶体，它是在1400～2000℃温度下或接近超流态时，受到CO2的扩散、冷却固化与外部压力作用而形成的。

快冷时形成能浮于水上的薄壁珠，慢冷时则形成圆滑的厚壁珠。

空心微珠的容重一般只有粉煤灰的1/3，
其粒径多在75～125μm，它在粉煤灰中的含量最多可达50%～70%，通过浮选或机械分选，可回收这一资源。

空心微珠具有多种优异性能：耐热、隔热、阻燃，是新型保温、低温制冷绝热材料与超轻质耐火原料。

它还是塑料，尤其是耐高温塑料的理想填料，用它作聚乙烯、苯乙烯的充填材料，不仅可提高其光泽、弹性、耐磨性，而且具有吸声、减振和耐磨效果。

利用粉煤灰空心微珠再生塑料，价格低廉、节约资源、经济效益十分显著。

因空心微珠表面多微孔，可作石油化工的裂化催化剂和化学工业的化学反应催化剂，也可用作化工、医药、酿造、水工业等行业的无机球状填充剂、吸附剂、过滤剂。

在军工领域，它被用作航天航空设备的表面复合材料和防热系统材料，并常被用于坦克刹车。

空心微珠比电阻高，且随温度升高而升高，因而又是电瓷和轻型电器绝缘材料的极好原料。

4)用粉煤灰作环保材料。

利用粉煤灰可开发环保材料：制造人造沸石和分子筛，不但节约原材料，而且工艺简单，生产产品质量达到甚至优于化工合成的分子筛；制造絮凝剂，具有强大的凝聚功能和净水效果；作吸附材料，浮选回收的精煤具有活化性能；还可制作活性炭或直接作吸附剂，直接用于印染、造纸、电镀等各行各业工业废水和有害废气的净化、脱色、吸附重金属离子，以及航天航空火箭燃料剂的废水处理，吸附饱和后的活化煤不需再生，可直接燃烧。

2 煤矸石综合利用的主要途径
2.1 煤矸石发电
煤矸石发电是综合利用煤矸石的重要途径。

煤矸石电厂主要利用热值在 6.53～8.37MJ/kg 之间的洗矸和掘进矸石。

目前，煤炭系统矸石发电多采用流化床燃烧技术，采用最多、技术成熟的是35t/h和75t/h的循环流化床锅炉。

我国利用煤矸石发电已经形成一定的规模，全国矸石电厂装机容量已发展到500万kW，每年利用矸石发电消耗的煤矸石总量约为4500万t，占到煤矸石综合利用量的60%左右。

可见，煤矸石发电不仅消耗大量的煤矸石，使之变废为宝，而且可以节约大量的煤炭资源，缓解煤电日益紧张的局面，其经济效益、社会效益和环境效益都十分显著。

2.2利用煤矸石生产建筑材料
利用煤矸石可生产的建筑材料及其制品主要有：煤矸石砖、煤矸石砌块、煤矸石通用水泥、煤矸石特殊水泥、轻集料、马赛克及釉面砖等等。

这是煤矸石综合利用的又一重要方向，
可以消耗大量的煤矸石。

(1)煤矸石制砖技术。

利用与粘土成分相近的煤矸石制砖，可以做得烧砖不用土，不用煤或少用煤，既节地又节能。

用煤矸石制砖的主要工艺流程为：破碎→粉磨→搅拌→压制→成型→干燥(排湿)→焙烧→成品。

矸石砖与传统的粘土砖相比较，其强度和耐腐蚀性都优于粘土砖，且干燥快，收缩率小。

(2)煤矸石制作水泥。

把煤矸石应用于水泥工业的研究，国内外已经作了大量的工作。

研究和实践表明，利用煤矸石生产水泥熟料、普通硅酸盐水泥、无熟料或少熟料水泥以及特种水泥(如快硬水泥、双快水泥、喷射水泥等)都有着广泛的应用前景。

(3)煤矸石制作轻骨料。

煤矸石是生产轻骨料的理想原料。

用煤矸石烧制的轻骨料性能良好，可以配制200～300号的混凝土，它具有容重轻、吸水率低、强度高的特点，适用于制作各种建筑预制件。

2.3煤矸石生产肥料
利用煤矸石为原料生产农用肥料，在国内外已经得到应用。

煤矸石中约含有15%～20%的有机质，并含有丰富的植物生长所必须的B、Zn、Cu、Co、Mn、Mo等微量元素。

某些煤矸石中的N、P、K及微量元素的含量是普通土壤的数倍，经过加工可以生产有机肥和微生物肥料。

微生物肥料是近年来发展生态农业及绿色食品的新产物。

煤矸石中含有的大量有机物，是携带固氮、解磷、解钾等微生物最理想的基质和载体。

煤矸石微生物肥料生产工艺简单，耗能低，投资少，生产过程不排渣，如南票矿务局与中国农科院合作开发的“金丰牌”1微生物肥料、山东龙口矿务局与北京田力宝科技研究所开发生产的“田力宝”微生物肥料，均取得了很好的社会效益和经济效益。

2.4煤矸石制备化工原料
煤矸石的主要化工用途就是通过各种不同的方法提取煤矸石中的某一种元素或生产硅铝材料。

对于含铝量较高的煤矸石，其开发的化工产品主要有结晶氯化铝、聚合氯化铝、硫酸铝、4Å沸石等等。

(1)结晶氯化铝。

主要用于精密铸造的硬化剂(较氯化铁强度高)、造纸施胶沉淀剂、净化水混凝剂、木材防腐剂、制造Al(OH)3胶等。

(2)聚合氯化铝。

又称碱式氯化铝，是一种无机高分子化合物，一种新型的混凝沉淀剂，广泛应用于净水和污水处理，以及造纸、制革、铸造、医药、轻工、机械等许多领域。

用煤矸石生产聚合氯化铝，投资小、成本低、工艺简单。

(3)4Å沸石。

4Å沸石是目前最好的无磷洗涤助剂，其去污效果可与三聚磷酸钠(STPP)媲美，且对人体无害，对织物无损，易于生物降解，有利于环境保护，应用前景广阔。

传统的生产4A沸石的方法主要是以NaSiO3和NaAIO3为原料进行水热合成，原料成本较高。

而利用煤矸石生产4Å沸石原料充足，成本低，效益高。

此外，因为用煤矸石生产铝盐后留下的残渣的主要成分为SiO2，所以除以上高铝产品外，其残渣还可以用来生产水玻璃、白炭黑等。

2.5煤矸石制取新型材料
(1)煤矸石合成碳化硅(SiC)。

碳化硅材料以优异的高温强度、高导热率、高耐磨性和耐腐蚀性在磨料、耐火材料、高温结构陶瓷、冶金和大功率电子学等工业领域广泛应用。

工业上生产碳化硅主要是以石英砂、石油焦碳或优质无烟煤作原料，在炉中经高温电热还原生成碳化硅，是一项高耗能、高污染的工业。

而采用高硅煤矸石与烟煤作原料，用工艺合成SiC，与传统原料相比其反应速度快且反应温度低，可以代替石英砂和大部分价格较贵的石油焦碳，并可以降低能耗和生产成本，具有较高的应用价值和应用前景。

这是煤矸石综合开发利用的一条新途径。

(2)煤矸石制备4Å分子筛。

传统的分子筛生产，国内外大部分采用氢氧化钠、水玻璃和烧碱等化工原料合成的方法。

由于这些原料短缺，价格昂贵，生产工艺流程较复杂，且生产成本高，阻碍了分子筛应用范围的扩大。

而利用富含高岭石的煤矸石生产分子筛，原料丰富廉价，工艺流程简单，成本低廉，具有较强的市场竞争力。

2.6煤矸石的井下处理技术探讨
传统的煤矸石处理方法是将煤矸石提升出井集中堆放或进行再处理利用，这不仅要大大增加矿井提升运输量和提升运输费用，而且排出的煤矸石在地表堆积还要占用大量宝贵的土地资源，同时堆积成山的煤矸石会发生自燃发火，严重影响煤矿的安全生产和职工的生命安全，并造成矿区大气、水源的污染。

因此，如果能够采取适当的方法使得煤矸石不出井或少出井，那么就能从根本上解决地表煤矸石堆积成山带来的诸多问题。

目前，国内外的煤矿工作者在长期实践和研究中发现，在井下煤炭开采过程中，尽量不出矸或少出矸是完全可行的，主要技术工艺包括以下几种：
(1)少开岩巷、多掘煤巷或全煤巷布置。

近些年来，随着采掘速度的加快、回采工作面单产的提高使得巷道的维护时间缩短；支护技术水平的提高使得维护煤层巷道的困难大为降低；运输设备的改进和新型运输设备的应用对巷道曲率半径和坡度的限制越来越小以及防治煤层自燃发火技术水平的提高等等都为少开岩巷、多掘煤巷或全煤巷布置打下了良好的基础。

德国和英国的煤炭企业近年来逐渐应用全煤巷开拓技术，一些煤矿已经取消了排矸系统；我国的潞安漳村矿、神华集团大柳塔矿等也实现了全煤巷布置，基本不出掘巷矸石。

(2)井下应用机械煤仓。

传统的井下煤仓一般布置在岩层中，用就要掘，用后即废，造成了很大的浪费并产生了大量的矸石。

为了井下少出矸或尽量不出矸，就要应用机械煤仓。

采区(或工作面)的机械煤仓是可以移动的煤仓，一处用后还可以移到其它地点重复使用。

(3)井下峒室移至地面。

井下爆破材料库开掘在稳定岩层中。

“井下爆破材料库必须有独立的通风系统”，为此经常需要开掘较长的通风巷道。

但是，随着采掘机械化程度的提高，井下爆破器材的使用已经越来越少。

如果将井下爆破材料库移至地面，这样不仅减少了峒室本身开掘的工程量和由此产生的矸石，而且也减少了专用于该峒室的通风巷道的开掘工程量和由此产生的矸石。

(4)利用井下矸石充填采空区，这是减少矸石出井的重要方法。

对于采空区(或工作面)倾角大于42o的条件，采用自重充填方法是最为简单易行的。

可以将矸石用(胶带)输送机运到工作面后的回风巷，直接把矸石卸人采空区；或用铲装车、自动卸载车直接把矸石运输卸载到采空区；或者用单轨吊车、卡轨车、齿轨车等辅助运输工具直接卸载矸石到采空区。

(5)井下选煤。

采掘工作面产出的原煤中约有15%的矸石，如果在井下进行选矸工作，这样不仅可以使矸石不出井，而且可以减少矿井提升运输量和提升运输费用。

井下选矸易于实现，例如在工作面拣矸；在井下原煤运输巷道设置低速(胶带)输送机或为了不影响输送能力而并联低速输送机，进行机械或人工拣矸等等。

3对煤矸石综合利用的建议
(1)研究开发一批煤矸石综合利用技术，着重进行大型燃煤矸石循环流化床锅炉及成套发电技术、简易高效烟气脱硫、生态微生物复垦技术、高岭土深加工等技术的研究开发以及地面无矸石山综合处置利用技术和工艺的开发。

通过产学研联合攻关和开发，逐步建立技术引进、消化吸收、自主开发的技术创新机制，跟踪国际综合利用技术和装备的发展趋势，缩短我国煤矸石综合利用技术装备水平与世界的差距。

(2)加快现有企业煤矸石综合利用技术改造，用先进实用技术改造落后的、污染环境的技术、工艺和装备，如用循环流化床锅炉改造老电厂的沸腾炉，从根本上解决煤矸石电厂的污染问题；用硬塑、半硬塑成型技术改造落后的软塑成型技术装备，使煤矸石制砖上规模、上水平。