浅谈煤矸石的危害及其综合利用
浅谈煤矸石的危害与综合利用
有产量较大 、 自动化程度 比较高的煤矸 石制砖 生产线 ， 每年可 以生产 １ ． ３
利用 ， 但投人很少 ， 成效不大 。因此 ， 进一步 发展煤矸石 的综合 利用具有
十分重要的意义。
亿块标准砖 ， 处理矸石 ３ 万 ｔ其生产 的矸 石砖强度高 、 ０ 。 热阻大 、 隔音好 ，
可降低 建筑的墙 面厚度 ， 减少用料 ； 同时外观整 洁 ， 抗风能力强 ， 降低了 建设和维护的费用 ， 因此受到 市场的关注 ， 竞争力强 ， 取得了很好的经济 效益和生态效益 。煤矸 石除 了发电还可 以作 为井 下充填料 ， 利用煤矸石 直接充填采空区 ， 不仅节省开支还能预防地面下陷 。 煤矸石还可 以铺路 ，
５ 矸石 综 合利 用的 意义
（） １ 保护耕地 ， 减少 占地。我 国人 口多 ， 土地非 常紧缺 ， 保护土地是关
团也正投 资建设大唐热 电有 限公司 ， 建成后可年 消化 矸石 ｌ０万 ｔ发电 ｌ ，
量 的有毒气体 ， 严重危害矿区居 民的身体健康。 晋华宫有两个井 口， 分别 在南 山和大井有 两座矸 石 山， 给人 们带来 了危害和不便 ， 以治 理刻不 所 容缓 。煤矸石的主要成分是高岭石 、 蒙脱 石、 利石 、 伊 方解 石 、 黄铁矿 、 水
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科技 情报开 发与经济
文 章 编 号 ：０ ５ ６ ３ （０ ８ １— ２ １０ １０ — ０ ３ ２ ０ ）７ ０ ２ － ２
Ｓ ＩＴ Ｃ Ｆ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ Ｄ Ｖ Ｌ Ｐ Ｅ Ｔ＆ Ｅ Ｏ Ｏ Ｃ— Ｅ Ｈ Ｉ Ｏ Ｍ Ｔ Ｏ Ｅ Ｅ Ｏ Ｍ Ｎ Ｎ Ｃ Ｎ ＭＹ
生产水泥 ， 提炼化工产品
煤矸石的危害和综合利用
３ １ 利用煤 矸 石燃 烧发 电 ． 有关研究表 明发热高于 ５０ ｋ／ ｇ ０ ０ Ｊｋ 的煤矸 石用 于 发电是综合利用 的最佳途径。 目前全 国矸石 电厂装机 容量 已发展 到 ５０万 ｋ 每年利用矸石发 电消耗 的矸 ０ Ｗ， 石总量约为 ４ ０ ５ ０万 ｔ 。如开 滦（ 团） 限责任 公 司 集 有 ２０ ０ ５年利用煤矸石发 电获利 ５０多万元 ， 用煤矸石 ０ 利 ３ ｔ解决 了煤矸 石 占地和污染 问题 。兖 矿 出资建 ３万 ， 设 的南屯煤矸 石热 电厂和兴隆庄煤泥热 电厂等九处综
３ 煤矸 石的综 合利 用
因煤矸石 中含有少量有毒 重金属 如 Ｈ Ｐ Ｓ 、 ｇ、 ｂ、ｎ ｃ ｏ等经风吹、 日晒、 淋等分 化作用 ， 雨 部分元素浸人土 壤中 ， 造成土壤污染 。同时煤矸石 中的 Ｓ ２Ｓ ３ ０ 、０ 等硫 化物遇水发生化 学反应 ， 使土壤慢慢 酸化， 破坏土壤肥 力， 不利于作物的生长 。 １４ 煤 矸 石的堆放 污染 空气 ．
・ 稿 日期 ：００— ３—１ 收 ２１ ０ Ｏ
合利用 电厂 ， 成热 电联产 、 形 污水处 理、 材并举 的产 建 业链 ， 了近 ４ Ｏ 解决 Ｏ Ｏ人 的就 业 问题 ， 年利用 煤 泥 ５０ ５
土配料计算 ， 则年利用劣质煤 ３ ０ ００万 ｔ节约粘土开发 ， 毁地一万亩 ， 约矸石 占地 约 １０ ， 生经济效 益 节 ８０亩 产
角度范围或在人 为开挖 以及降 雨量达到 ６ ｍ ／ ０ ｍ ｈ时容 易引起重力灾 害 ， 如泥石流、 滑坡、 坍塌等 ， 会造成人员 万 ｔ粉煤灰 １． ， ０５万 ｔ创造利润近 ３ ， 亿元 。 伤亡和财产损失。其次 ， 矸石 山内部 空隙较大 ， 与空气 ３ ２ 煤矸 石转 化为建 筑材料 ． 接触氧化产生大量热量 ， 尤其 在夏季 高温 闷热 的情况 ， 按我国年产水泥 １ ｔ １３采用煤矸 石代替粘 Ｏ亿 的 ／
煤矸石研究综述：分类、危害及综合利用
煤矸石研究综述:分类、危害及综合利用*摘要：煤矸石是我国排放量最大的工业固体废弃物之一,处理不当不仅会占用大量的土地资源,还会对周边环境和居民身体健康造成不利影响。
“双碳”背景下要实现煤炭行业的绿色高质发展,必须要解决煤矸石的处理处置问题。
按照全硫含量、灰分产率、灰成分、碳含量和灰熔点对煤矸石进行了分类,对其物理性质和化学组成进行了分析。
阐述了煤矸石污染环境、污染水土和引发地质灾害等危害的机理,介绍了煤矸石的主要处理方法即物理法、化学法、物理化学法。
煤矸石综合利用途径目前主要有用作建筑材料、发电、熔融烧结、充填采空区、用作肥料等,其中熔融烧结法值得重点关注,因煤矸石中含有大量灰分,该方法可以使灰分得到有效利用,符合“吃干榨净”的理念。
关键词：煤矸石;物理化学性质;综合利用;熔融烧结法;物理法;化学法;物理化学法0 引言中国是世界上能源生产和能源消费大国之一,主要依赖于煤炭,煤炭的长期大规模开采造成了煤矸石的大量堆积。
煤矸石是煤炭开采过程中形成的废弃物,其碳含量较低,且干基灰分超过50%,其年排放量约占煤炭开采量的15%～20%,占中国工业废弃物排放量的25%。
按我国原煤年产量35亿～40亿t计,煤矸石年排放量至少在5亿～8亿t,已成为世界上最大的固体废弃物之一。
据统计,我国现有煤矸石在70亿t以上,而且还在以较快的速度增长。
煤矸石一般采用露天堆放,很多煤矸石山在常温环境下会发生自燃,释放出大量NO x、SO2等气体,不仅污染了空气,还影响了居民的正常生活和身体健康。
此外,煤矸石经风化后,锰、铬、硒、镍、砷等多种微量元素会散布到环境中,进而污染环境和地下水,对周边生态系统造成严重破坏。
有调查显示,我国的煤矸石利用率仅为60%～70%,通过燃烧来利用煤矸石通常会造成二次污染。
因此,开发煤矸石绿色高效利用途径,尽量避免其对生态环境造成不良影响,是我国煤炭行业亟需解决的问题。
基于此,本文在总结煤矸石的分类和特性的基础上,全面阐述其危害机理,详细介绍其资源化利用途径,以期为我国煤炭行业的高质量发展提供参考。
煤矿开采的煤矸石综合利用
提高生产效率
煤矸石的综合利用可以简化采矿流程 ，提高生产效率，为企业带来更多的 经济效益。
社会效益
促进区域经济发展
煤矸石综合利用产业的发展可以 带动相关产业的发展，促进区域
经济的繁荣。
提高能源利用效率
通过煤矸石的综合利用，可以提高 能源的利用效率，缓解能源紧张的 局面。
提升社会形象
煤矸石的综合利用可以提升企业的 社会形象，增强企业的社会责任感 。
政策与市场环境分析
政策支持
政府应加大对煤矸石综合利用的扶持 力度，制定更完善的政策法规，提供 资金支持和技术指导，鼓励企业开展 煤矸石综合利用。
市场拓展
加强煤矸石综合利用产品的市场推广 ，提高社会对煤矸石综合利用产品的 认知度和接受度，拓展其应用领域， 促进产业发展。
05
案例分析
某矿区煤矸石综合利用实践
02
随着采煤机械化程度的提高，煤 矸石的产量逐渐增加，成为煤矿 开采的主要固体废弃物。煤 Nhomakorabea石的危害
01
02
03
占用土地资源
大量堆积的煤矸石占用了 大量土地，破坏了生态环 境。
污染水源
煤矸石中的有害物质会随 着雨水渗入地下水或地表 水，对水源造成污染。
引发地质灾害
煤矸石山的不稳定性和易 燃性易引发滑坡、泥石流 和火灾等地质灾害。
04
煤矸石综合利用的挑战与前 景
当前面临的主要挑战
技术瓶颈
当前煤矸石综合利用技术尚未完 全成熟，存在一些技术瓶颈，如 高效、环保的煤矸石分选技术和 高附加值利用技术的研发和应用
不足。
政策支持不足
目前政府对煤矸石综合利用的扶 持政策尚不完善，缺乏足够的政 策引导和资金支持，影响了企业 开展煤矸石综合利用的积极性和
煤矸石的环境问题以及资源化利用
10
8
三、煤矸石的环境治理——工程方法
运用工程的方法进行煤矸石的治理，主要是为了解决矸石山的自燃问题。 （1）密封隔氧法 （2）挖掘排热法 （3）注浆隔氧法
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三、煤矸石的环境治理——综合利用
（1）用作沸腾炉燃料进行发电 （2）对半生矿物提质利用，如知趣氧化铝、聚合铝、矾土及硫酸产品等 （3）生产建筑材料如制取矸石砖、矸石水泥及耐火材料和陶瓷等
煤矸石的环境问题及资源化利用
一、煤矸石的产生 二、煤矸石的环境问题 三、煤矸石的环境治理
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一、煤矸石的产生
煤矸石是煤炭生产过程中产生的固体废弃物，它包括露天开采的剥离岩 石、井工开采的掘进矸石、采煤矸石以及选煤矸石、洗煤过程中产生的 矸石等。在物质成分上，软硬岩混杂，残留一定量的煤，富含有机组分 和易挥发的可燃硫分等
3、爆炸：当矸石山内的瓦斯气体聚集至一定浓度, 且得不到有效释放时, 理
1、生物方法 2、工程方法 3、煤矸石综合利用
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三、煤矸石的环境治理——生物方法
运用生物的方法进行煤矸石的治理，主要是为了解决矸石山的风化、 淋溶、以及地质灾害。 （1）矸石山绿化 （2）矸石山复垦——将矸石山的坡度降到20度以下，利用燃煤电厂的碱性 飞灰，按计量居心播撒，再利用拖拉机翻耕使其拌入15cm厚的表层，中和 矸石中酸性物质，然后铺上月30cm厚的土壤盖层并施肥，便可种植木材或 者树木
2
二、煤矸石的环境问题
大气污染 风 化 淋溶 环境 问题 自 燃 地质灾害 环境污染 水体及土壤污染 生态破坏
矸石山
坍塌、滑坡
泥石流 爆炸
3
环境污染
1、大气污染：煤矸石中混有残留煤，富含有机质和可燃硫，长期堆放会自燃发 火，产生大量有害气体如SO2 CO CO2 H2S 及苯并芘等。 2、水体和土壤污染：煤矸石中普遍含有较高的硫分及其他有害元素，经过风 化及大气降水的长期淋溶作用，形成硫酸或酸性水及离解出各种有毒有害元素 渗入地下，导致土壤、地表水体及浅层地下水的污染, 形成淋溶酸性水。
煤矸石对环境的危害及其综合利用
混 烧 的 循环 流 化 床锅 炉 ， 决 了 不 同低 热 值燃 料 混 合 燃烧 解
３ 煤 矸 石 的 综 合 利 用
２１１ 占用 土 地 。 矸 石 堆 多位 于井 口附 近 。 邻 居 民 区 ， ．． 煤 紧 侵 占大 量耕 地 、 地 、 林 居民 地 和 工矿 用 地 ， 人 民群 众 的 生 给 产和 生活带 来 了严 重不便 。
２１ ．． 污染 大气 。 矸 石露 天 堆放 产 生 的扬 尘有 以 下规 律 ： ２ 煤
成 为我 国煤 矿 的标 志 。 时 ， 同 由于 矸 石 中 含有 残煤 、 质 泥 碳
日积 月 累 ， 石 山 内部 的热量 逐 渐积 蓄 。 矸 当温 度达 到可 燃物
的燃 点 时 ， 石 堆 中 的残 煤 便 可 自燃 。 矸 自燃 后 ， 石 山 内部 矸 温 度 为 ８ ０ １０ ０Ｃ，使矸 石 融结 并 放 出大 量 的 Ｃ 、 Ｏ。 ０ ￣ ０ ｏ Ｏ Ｃ 、 Ｓ 、 Ｏ Ｈ 、 Ｎ０ 有 害气 体 ， 中以 Ｓ 为 主 。 等 其 Ｏ 一座 矸石 山 自 燃 可长 达 十余 年 至几 十 年 。 些有害 气 体 的排放 ， 这 不仅 降 低
建 资源节 约 型 、 境 友好 型社 会起 到积 极 的作 用 。 环
１ 煤 矸石 的概念
煤 矸 石 除含 有 ＳＯ ０ ｉ 、 以及铁 、 等常 量 元素 外 ， 锰 还 有其 他微 量 重金 属 元素 ， 铅 、 、 、 、 等 。 些 元 素为 如 锡 汞 砷 铬 这
有毒 重 金属 元素 。
扬尘 量 与风速 呈 正 比 ： 相 同 的风速 下 ， 尘 最 的大小 与 物 在 扬 质 的粒 度 、 质量 和 破 碎状 态 有 关 。 的粒 度 、 煤 质量 和 块 度较 小， 煤粉 多 ， 易被 吹扬 ； 反之 ， 吹扬 量较 少 。 矸 石 山 的扬尘 量 与装 卸活 动 也有 关 ： 卸矸 时 扬 尘量 大 ，
煤矸石的危害与综合利用
--●煤矸石又称夹矸石,是一种在煤形成过程中与煤伴生、共生的岩石,是在煤炭开采、洗选加工过程中所产生的固体废弃物,其排放量相当于煤炭产量的12%左右。
煤矸石是目前我国累积堆积量和占用场地最多的工业废物,年排放量近1亿t。
据不完全统计,目前全国历年累计堆放的煤矸石约45亿t,规模较大的矸石山有1600多座,占用土地约1.5万公顷,而且堆积量每年还以1.5~2.0亿t 的速度增加。
煤矸石的长期大量堆存不仅占用了大量的土地,而且还污染了大气、土壤及水体,严重影响了矿区居民的身体健康。
但实际上煤矸石并不是一种简单的废弃物,而是一种重要的可利用资源,在化工、建材、冶金、轻工等领域有广泛的研究和应用。
我国是世界产煤大国,每年都产生大量煤矸石,因此,充分认识煤矸石的危害并对其进行资源化综合利用具有重要的意义。
1煤矸石概况煤矸石是聚煤盆地煤层沉积过程的产物,是成煤物质与其他物质相伴生结合而成的矿石。
狭义上,将煤炭开采带出来的碳质泥岩、碳质砂岩称为煤矸石。
广义上,煤矸石是煤矿建井和生产过程中排出来的一种混杂岩体。
煤矸石的来源主要有:(1)井筒和岩石巷道掘进过程中开凿排出的岩石,主要有泥岩、粉砂岩、砂岩、砾岩、页岩和石灰岩;(2)煤层开采和煤层巷道掘进过程中,由煤层的夹矸或削下部分煤层的顶板和底板组成。
(3)煤层分选过程中排出的矸石,主要是煤层中的各类夹石,如高岭石、粘土、黄铁矿结合核等。
以上三类分别占煤矸石比例大致为45%,35%,20%[1]。
煤矸石是无机质和少量有机质的混合物。
其化学成分主要是SiO 2、Al 2O 3和C,其次是Fe 2O 3、CaO、MgO、Na 2O、K 2O、SO 3、P 2O 5、N 和H 等,此外,还常含有少量Ti、V、Co 和Ga 等金属元素。
煤矸石的化学成分不稳定,不同地区的煤矸石化学成分变化较大,但其变化一般在一定范围内。
煤矸石的矿物成分以粘土矿物和石英为主,粒径从数10cm 粒径的块石到粘粒乃至胶粒,常见矿物有高岭石、蒙脱石、长石、伊利石、方解石、黄铁矿、水铝石和少量稀有金属矿物等,其中高岭石含量达68%。
煤矸石的污染危害与综合利用途径分析
收稿日期:2004-12-10;修订日期:2005-01-06;责任编辑:曹荣珍。
基金项目:国家自然科学基金项目(40272124)。
第一作者简介:潘志刚(1966— ),男,工程师,主要从事煤田地质勘探与开发工作。
资源开发煤矸石的污染危害与综合利用途径分析潘志刚1,姚艳斌2,黄文辉2(11湖南煤田地质局第六勘探队,湖南湘潭411100;21中国地质大学,北京100083)摘 要:煤矸石是采煤和洗煤过程中排出的固体废物,是一种在成煤过程中与煤层伴生的含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。
本文在阐述煤矸石对环境危害的同时,着重指出了煤矸石的综合利用途径。
变废为宝,开展煤矸石资源化利用研究前景广阔。
关键词:煤矸石;环境危害;综合利用中图分类号:F407121 文献标识码:A 文章编号:1006-9399(2005)01-0046-04ANALYSIS OF POLL UTION HARM AN D COMPREHENSIVE UTI L IZATION OF COAL G ANGUESPAN Zhi 2gang 1,YAO Yan 2bin 2,HUAN G Wen 2hui 2(11The Si xth Ex ploration Team of Hunan B ureau of Coal Geology ,Xiangtan 411100,Chi na ;21Chi na U niversity of Geosciences ,Beiji ng 100083,Chi na )Abstract :The coal gangue is a kind of solid wastes from coal mining and separating ,which is also a kind of grey 2black rock harder than coal ,characterized by low content of carbon and association with coal seams during coal accumulation 1The impact of coal gangues on the environment has been expounded in the paper ,and the comprehensive utilization purposes of coal gangues have been emphasized to point out as well 1The foreground for the research on the resources utilizations of coal gangues is very great 1K ey w ords :coal gangue ;impact on the environment ;comprehensive utilization煤矸石是指在煤矿建井、采煤与原煤洗选过程中产生的废弃岩石。
煤矸石的危害及综合利用问题探析
煤矸石的危害及综合利用问题探析摘要：煤矸石作为煤炭工业排放量最大的固体废弃物，随着煤炭生产的发展也在日益增加。
煤矸石到底会造成哪些危害，如何实施对它的综合性利用。
笔者结合实际工作经验于本文简单作了相关论述。
首先通过对煤矸石的涵义和构成两个方面对煤矸石进行了概述，继而探讨了煤矸石具有哪些危害，最后对煤矸石的综合利用进行了系统阐述。
关键词：煤矸石；危害；综合利用；污染大气；煤矸石发电在我国煤矸石是占用场地最多并且累计存量最大的工业废弃物，它的占地面积可达1.3万hm2，并且它每年还在以1亿吨的速度再增加。
这种情况如不能有效地扼制，那么就会产生越来越严重由煤矸石造成的污染问题。
一、煤矸石概述（一）煤矸石涵义煤矸石是在煤矿建井、煤炭开采和生产加工过程中排放出的废渣，以及在采煤与原煤洗选过程中排出的洗矸石，是煤炭工业排放量最大的固体废物。
它包含岩巷矸、煤巷矸、夹岩及洗矸，是多种岩石的混合物，其矿物成分主要有高岭土、石英、蒙脱石、长石、伊利石、石灰石、硫酸铁、氧化铝等。
目前煤矿的排矸量约占煤炭开采量的10%～25%，全国煤矸石的总积存量约45亿吨，而且仍在逐年增长，煤矸石山几乎成为我国煤矿的标志。
（二）煤矸石的构成煤矸石的化学成分主要是SiO2、Al2O3和C，其次是Fe2O3、Na2O、K2O、SO3、N 和H等。
另外，煤矸石还包含有例如Ti、V、Co 等金属元素，煤矸石的化学成分不稳定，不同地区的煤矸石成分变化较大，放射性元素含量一般不高。
煤矸石易风化形成疏松多孔状产物，释放出植物营养元素，并逐步向土壤结构转变。
二、煤矸石的危害煤矸石的产出量随着煤炭生产的发展也再不断地增加，所以对于煤矸石问题的关注也被专家和学者作为新的研究课题。
那么煤矸石到底会产生哪些危害，这些问题的严重性究竟有多大？（一）影响土地资源的利用在煤矸石产生之后多数被集中堆放在井口附近。
煤矸石的大产出量造成煤矸石山的堆砌，大量的煤矸石堆放自然需要占用大量的土地面积，而这些被占用的土地恰是作为国家最宝贵的土地资源。
浅谈煤矸石的危害及其综合利用
浅谈煤矸石的危害及其综合利用摘要：目前我国煤炭开采和加工过程中煤矸石的排放量，大约占有我国工业固体中废弃物排放量的26%。
煤矸石的大量堆积和排放,即占用珍贵的土地资源,又破坏了矿区生态环境，淋溶水和矸石山自燃又会造成严重的水资源和大气污染。
针对此问题本文阐述了煤矸石的危害及有效利用和资源化及其发展前景。
关键词：煤矸石危害综合利用煤矸石是具有热值的矿物质，可作为造田复垦、燃烧发电、生产建材产品等原料。
随着中国发展对能源需求激增，煤炭的产量和原煤的入洗量都有很大的增长率，煤矸石的排放量会相应增加。
另外煤随着煤炭资源的进一步开采利用，劣质煤炭逐步上升，吨煤排矸率也将不断提高。
因此煤矸石的有效利用和资源化技术发展迫在眉睫，对推动我国可持续发展起到很大作用。
1煤矸石的危害煤矸石的产量约占煤炭产量的10%，煤矸石的堆积即占用大量珍贵土地，而且煤矸石中的有害物经过物理化学变化后散发出会污染大气以及水源的有毒物质,对环境、土地造成严重的危害，甚至引地质灾。
1.1环境污染当有足量的空气和水分进入煤矸石山内部，煤矸石中混有的硫铁矿会氧化发热，热量积攒至温度一定程度时，煤矸石中包含的碳质泥岩、残煤和废木材等可燃物资会发生自燃现象。
煤矸石山在自燃过程中会排放出大量的毒害气体其中包括CO、CO2、SO2、H2S、NyOx等。
同时在堆放、运输过程中形成的煤粉颗粒加剧了空气中可吸入固体颗粒物的浓度。
露天堆积的煤矸石受风化及雨水淋洗作用，其中的毒害成分进入土壤和地下水，再加上有害气体形成的酸降作用，对煤矸石山周边的土地、地表水、地下水、土壤等资源毒害严重。
1.2地址灾害众所周知，煤矸石排放后多堆积成煤矸石山，由于固体颗粒粒度不一，组成结构差异化，将其堆积成山，高度高、坡度大再经风雨侵蚀等作用，非常容易形成塌方，泥石流以及滑坡等地址灾害，不仅掩埋土地对附近建筑或者矿区工作人员的生命财产安全造成严重危害。
1.3土地占用作为我国的主要能源物质，煤炭的开采加工需求量之大难以想象，据统计，在我国大约每开采一亿吨原煤，就要排放两千万吨煤矸石，每洗选加工一亿吨毛煤将排放一千五百万吨的煤矸石，同时由于技术不成熟的原因，我国80%的煤矸石以露天堆放为主，煤矸石的综合利用量不到15%，目前我国大的煤矸石山堆积多达1600多座，占地面积约1.5万hm2，既造成了资源浪费又占用了宝贵的土地资源，故加快推进煤矸石的利用及资源化对可持续发展起到重要作用。
煤矸石综合利用存在的问题及对策分析
煤矸石综合利用存在的问题及对策分析煤矸石是指在煤矿开采过程中产生的废料，也是煤矸石综合利用存在的问题与挑战。
以下是对煤矸石综合利用存在的问题及对策的分析。
1. 环境污染：煤矸石中含有大量的有害物质，如重金属、挥发性有机物等，直接堆放会对土壤和水体造成污染，对周边环境和生态系统造成危害。
2. 资源浪费：煤矸石中含有可利用的煤炭资源、煤层气等，如果不加以利用直接废弃，将导致资源的浪费。
3. 占地问题：煤矸石的堆放需要大量的土地，占用了大量的宝贵土地资源，对土地的有效利用造成了阻碍。
4. 安全隐患：煤矸石堆放存在滑坡、崩塌等安全隐患，给周边社区和居民带来安全风险。
1. 开展煤矸石的资源化利用：通过研发新技术和工艺，将煤矸石中的可利用资源进行有效提取和利用，如将煤矸石中的煤炭资源提炼出来进行能源利用，提炼出的煤炭可以作为发电燃料，减少对传统能源的依赖。
还可以利用煤矸石中的煤层气等资源，进行能源开发。
2. 实施煤矸石的治理和修复：对已经堆放的煤矸石进行治理和修复，采用生态恢复等方法，将其转化为可以用于农业、园林等用途的土地，减少对土地资源的浪费，改善环境质量。
3. 建立煤矸石综合利用的政策支持和经济激励机制：制定相关政策支持和经济激励措施，鼓励企业和机构进行煤矸石综合利用的研发和投资。
建立煤矸石综合利用的市场机制，鼓励民间资本参与，提高煤矸石综合利用的效益和经济回报。
4. 促进国际合作与技术引进：加强国际合作，吸引国外先进的煤矸石综合利用技术和经验，加快煤矸石综合利用的技术创新和推广应用。
5. 加强煤矸石综合利用的监管和追责机制：建立健全煤矸石综合利用的监管制度和评估机制，加强对煤矸石综合利用项目的监测和监管，对违规行为进行严肃追责。
煤矸石综合利用存在诸多问题，但也有许多对策可以采取。
通过开展资源化利用、治理修复、政策支持和技术引进等措施，可以实现煤矸石的综合利用，减少污染和浪费，促进资源和环境的可持续利用。
煤矸石对环境的危害与综合治理
煤矸石对环境的危害与综合治理摘要:煤矸石是我国排放量最大的工业固体废弃物,它既压占土地又严重污染环境。
概述了煤矸石的形成以及煤矸石大量堆放对环境所产生的危害和影响,并针对我国矿区实际,介绍了煤矸石污染的生态治理措施与开发利用途径。
关键词:煤矸石环境危害生态治理综合利用1、现状煤矸石是煤炭开采、洗选加工过程中产生的废弃岩石,约占煤炭产量的15%左右。
由于矸石中含有残煤、碳质泥岩、碎木材等可燃物质,在长期露天堆积后,往往发生自然现象,排放出大量的CO、CO2、SO2、H2S及NOx、CmHn等有害气体,给环境带来了极大的危害。
然而,煤矸石又是一种可利用资源。
若能对其综合利用,不但能改善矿区环境,还能节约资源、减少占地,从而促进矿区的可持续发展。
2、煤矸石对环境的影响和危害2.1占用土地。
煤矸石堆多位于井口附近,紧邻居民区,侵占大量耕地、林地、居民地和工矿用地,是我国积存量和年产生量最大、占用堆积场地最多的工业废物。
2.2破坏了矿区景观和地表生境。
由于煤矸石的长期堆积而形成较大的矸石山,影响自然景观。
这种现象在煤矿分布在以平原为主的地区尤为明显。
煤矸石多为黑灰色或黑褐色,影响自然风光。
矸石尘埃着落在建筑物和植被上使其失去本色,降低空气清洁度和光照度,污染矿区空气,影响人们的生活和植物的生长。
2.3煤矸石自燃影响大气和生态环境。
煤矸石中含有残煤、碳质泥岩和废木材等可燃物,其中碳、硫构成矸石自燃的物质基础。
露天堆放的煤矸石内部热量逐渐积蓄,当温度达到可燃物的燃点时便自燃,内部温度一般为800—1000℃,并释放出大量CO、CO2、SO2、H2S和NOx等有害气体,其中以SO2为主。
这些有害气体不但污染空气,影响人们的身体健康,而且还严重破坏生态环境,使树木生长缓慢、病虫害增多,农作物减产或死亡。
煤矸石除含有粉尘、SiO2、AL22O3以及铁、锰等常量元素外,还有其他微量重金属元素,如铅、锡、汞、砷、铬等,这些元素为有毒重金属元素。
煤炭资源的煤矸石综合利用与回收
煤炭资源的煤矸石综合利用与回收煤炭作为非常重要的能源资源，是人类社会发展的基础。
然而，煤炭的开采和利用过程中产生的副产品——煤矸石却给环境带来了一系列的问题。
为了高效利用煤矿石并减少对环境的影响，科学家和工程师开展了煤矸石综合利用和回收技术的研究与应用。
一、煤矸石的组成与特点煤矸石是煤炭开采和加工过程中排出的废弃物，主要由残留的煤、岩石碎片和灰炭等组成。
它的主要特点是灰分含量高、热值低、含硫量高，在外观上常常呈现为黑灰色的颗粒状或块状物。
二、煤矸石的危害与问题1. 潜在的环境污染：由于煤矸石中的灰分含有一定的重金属元素，这些重金属元素在堆放或露天燃烧过程中容易释放到周围的土壤、水体和大气中，对环境造成污染。
2. 占地资源浪费：煤矸石堆场通常占据大片土地资源，长期无法得到有效利用，浪费了宝贵的土地资源。
3. 能源资源浪费：由于煤矸石的热值较低，其本身具备高热值的煤炭资源未被完全利用，导致能源浪费。
三、煤矸石综合利用技术1. 煤矸石破碎与分选：通过破碎与分选技术，将煤矸石中的煤和岩石碎片进行分离，并将煤矸石中的灰分进行进一步处理。
2. 煤矸石燃烧与能量回收：利用高效燃烧设备，对煤矸石进行燃烧，以回收煤矸石中的能量，并减少其对环境的影响。
3. 煤矸石化学处理：通过化学处理技术，分离和回收煤矸石中的有用成分，如硫、铝等，为其他行业的生产提供原材料。
4. 煤矸石填埋与固化：将处理后的煤矸石进行填埋，并进行固化处理，减少对环境的潜在污染。
四、煤矸石综合利用的应用领域1. 建筑材料行业：经过加工处理的煤矸石可用于生产砖块、瓦片等建筑材料，减少了对天然矿石的依赖。
2. 水泥生产：煤矸石中的一些成分可以用于替代部分水泥原料的使用，提高水泥生产的效率和环保性能。
3. 铜冶炼与制造业：煤矸石中的铜、铝等金属元素可以用于铜冶炼和制造业中，节约了原始矿石资源。
4. 道路建设：将煤矸石进行合理的处理和利用，可用作道路建设中的基础材料，降低了建设成本并改善了道路质量。
煤矸石的综合利用
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第四部分
第四部分
矸石制砖
矸石制砖
生产煤矸石砖是全部或部分 代替粘土为原料。一般要求 煤矸石原料的化学成分: Si0250%-70% , Al20315%-20%、 Fe203 ≥ 5%、 Ca0 ≥ 2%、 Mg0 ≥ 1%、 SO2 ≥1%。
矸石制水泥
• 生产硅酸盐水泥可用7%-20%煤矸石代替粘土配制。
第三部分
• 煤矸石的重金属治理 煤矸石在露天堆放情况下，经受风吹、日晒和雨淋，煤 矸石中的有毒重金属元素如铅、镉、汞、砷、铬等通过雨 水淋溶渗入土壤和进入下游水域，导致严重的重金属污染 。重金属可迁移性差，不能降解，它在生态系统中不断积 累，毒性不断增强，从而导致生态系统退化。目前对煤矸 石山重金属污染的治理主要是通过植被，种植生物量较大 、吸附重金属能力较强的植物，一方面吸收煤矸石中的金 属，另一方面可改善矿区生态系统环境。植物种类的选择 应遵循植被演替规律，宜林则林，宜灌则灌，宜草则草， 模拟天然植被结构，实行乔、灌、草复层混交达到快速建 造稳定植被的科学途径。
0.4-7
0.4-2.4
0.9-4
0.07-0.2
第一部分
煤矸石
煤矸石的危害
侵占土地
污染大气
地质危害
污染水和土壤
危害人类健康
第一部分
3.1 侵 占 土 地
煤矸石危害
煤矸石随开采或洗选出来后多堆于井口附近．长此已 久，就形成了矸石山．这些矸石山大多紧邻居民区。侵占 了大量的生活用地和建筑用地，以及大量的林地和耕地。 不但造成土地资源浪费，而且破坏了矿区的生态环境，引 发一系列自然和社会问题。尤其是侵占耕地，这无疑加剧 了我国耕地短缺 的紧张局面。
煤矸石对环境的危害及其综合利用
煤矸石对环境的危害及其综合利用摘要煤矸石是在煤炭开采、洗选加工过程中所产生的固体废物。
对煤矸石的概念和其对环境的危害进行了介绍，并对煤矸石的综合利用进行了论述。
关键词煤矸石；环境；综合利用煤矸石是在煤炭开采、洗选加工过程中所产生的固体废物。
目前煤矿的排矸量约占煤炭开采量的10%~25%，已成为我国累积堆积量和占用场地最多的工业废物。
全国煤矸石的总积存量约45亿吨，而且仍在逐年增长，矸石山几乎成为我国煤矿的标志。
同时，由于矸石中含有残煤、碳质泥岩、碎木材等可燃物质，在长期露天堆积后，往往会发生自燃现象，并排放出大量的CO、CO2、SO2、H2S、NOx和CmHn等有害气体，给周边环境带来了一系列的危害[1]。
此外，煤矸石兼有煤、岩石、化工原料的性质。
因此，煤矸石又是一种可利用资源，若能对其综合利用，不但能改善矿区环境，还能节约资源、减少占地，从而促进矿区的可持续发展，对于构建资源节约型、环境友好型社会起到积极的作用。
1煤矸石的概念煤矸石是煤矿生产过程中产生的废渣，包括岩石巷道掘进时产生的掘进矸石，采煤过程中从顶板、底板和夹在煤层中的岩石夹层里采出来的矸石，以及洗煤厂生产过程中排出的洗矸石。
一般常将采煤过程和洗煤厂生产过程中排出的矸石叫煤矸石。
2煤矸石对环境的影响和危害2.1煤矸石堆积的危害2.1.1占用土地。
煤矸石堆多位于井口附近，紧邻居民区，侵占大量耕地、林地、居民地和工矿用地，给人民群众的生产和生活带来了严重不便。
2.1.2污染大气。
煤矸石露天堆放产生的扬尘有以下规律：扬尘量与风速呈正比；在相同的风速下，扬尘量的大小与物质的粒度、质量和破碎状态有关。
煤的粒度、质量和块度较小，煤粉多，易被吹扬；反之，吹扬量较少。
矸石山的扬尘量与装卸活动也有关：卸矸时扬尘量大，平时扬尘量小。
2.1.3破坏生境。
煤矸石由于长期堆积形成较大的矸石山，影响自然景观。
这种现象在煤矿普遍分布在以平原为主的东北地区尤为明显。
浅谈煤矿企业环保管理中煤矸石的综合利用
浅谈煤矿企业环保管理中煤矸石的综合利用摘要：煤矸石是煤矿开采过程中产生的附属物，这种附属物是一种工业废弃物，如果处理不当，不仅影响到矿井环保工作的推进，同时会浪费土地资源，制约矿井的可持续发展。
因此，如何合理有效的利用煤矸石是每一个矿井必须要面对的问题。
基于此，本文对现煤矸石的危害、利用现状进行阐述，寻求利用煤矸石的有效途径，将煤矸石变废为宝，提高利用率，为类似矿井煤矸石的处置提供借鉴。
关键词：煤矿事故；隐患排查；防范；整改目前,煤炭能源在我国仍然占有较大的比重,作为一个煤炭生产和消费占比都较高的国家，煤炭生产和清洗过程中产生的大量煤矸石废渣的处置和利用问题逐渐受到社会的关注[1]。
我国对于煤矸石综合利用的研究起步相对来说比较晚,而且目前利用方式比较单一,所产生的产品附加值也比较低。
目前，我国煤矸石的堆积量仍十分庞大,大量的土地资源由于煤矸石堆积而被浪费,煤矸石长期堆放被风化后还会释放有毒气体及有毒物质,严重威胁着人们的身体健康。
煤矸石综合利用率低，每年排放量居高不下，因此加强煤矸石资源化利用研究刻不容缓。
煤矸石综合利用方式包括井下充填、发电、生产建筑材料、回收矿产品、制取化工产品等[2]。
本文针对煤矸石的情况，对煤矸石的利用现状进行分析，并提出适合大量煤矸石处置的建议。
1煤矸石对环境的危害煤矸石是在煤矿开采及洗选过程出现的，由于富含碱土、金属以及大量的碳、氧、氮、铝、硫、钾、硅等多种化学元素，还包含有大量的有机成分，因此，煤矸石具有淋溶、自燃及稳定性差等特点，对环境产生了严重的危害[3]。
（1）煤矸石自燃产生的危害目前，煤矸石最常用的方法是露天进行存放，在存放的过程中，由于煤矸石内部的热量会随着时间的推移不断集聚，在达到一定程度后发生自燃现象。
自燃后大量的有毒有害气体随着燃烧出现，向空气中排放，严重污染矿区的环境，同时大量的有毒有害气体还会对周边的环境造成不利影响。
（2）破坏自然景观和危害生态环境目前煤矿排放的矸石大多都是露天堆存，或多或少的侵占了耕地，这种现象在平原地区变得尤为明显，并且还在不断增长。
煤矸石的危害及综合利用分析
煤矸石的危害及综合利用分析煤矸石是目前我国年排放量和累计堆存量最大的工业废弃物之一，煤矸石的产生主要来自两部分，一部分是煤炭开采过程中随煤排放的煤矸石(即采矸)，另一部分为由选煤厂排放的矸石(即洗矸)。
山西省的煤矸石主要是由可燃炭、高岭土、蒙脱石、伊利石、长石、硫化铁及氧化矿物组成，除可燃物质以外，其无机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属。
山西煤矸石发热量一般在6 300 kJ/kg～14 700 kJ/kg，相当于标准煤发热量的21.4%～50%。
煤矸石对环境的危害煤矸石中含有大量的有机成分，同时富含金属、碱土及碳、氮、氧、硫、硅、铝、钾等多种化学元素。
这些废石堆由于具有自燃、淋溶、稳定性差等属性，从而带来了一系列的环境问题。
由于煤矸石长期露天堆放，矸石内部的热量逐渐积累，当温度达到燃点时(煤的燃点一般为360 ℃)，矸石中的残煤及其他可燃物便可自燃。
煤矸石自燃不但向环境中释放出大量的SO2，CO，CO2，H2S，NOX气体，还向空气中排放一定量的氮氧化物和苯并芘等有毒物质及烟尘，对矿区环境造成了严重污染，使附近农作物受到了严重影响，同时影响了矿区群众的身心健康。
目前煤矿产生的矸石大多露天堆放，不同程度地侵占耕地，平原地区更加明显，而且每年还以400 hm2的速度增长。
这对于人均耕地不足0.1 hm2的中国来说，所产生的影响是显而易见的。
煤矸石的堆放不仅埋压或破坏了原地貌植被，而且排放过程中产生的粉尘、自燃时产生的有毒物质对植物的生存也有较大影响，主要表现在植物生长缓慢，区内植物种类减少、植被覆盖率降低，病虫害增多等，对人类生存环境和矿区的生态环境造成了严重的危害。
煤矸石受到降雨喷淋或长期处于浸渍状态，矸石中的粉尘会成为水中悬浮物，有害成分溶解后进入水体、土壤，对水环境和土壤环境造成二次污染。
当酸性较强的淋溶水进入水体时，对生物产生很强的冲击力，能消灭或抑制水中微生物的生长，妨碍水体自净。
煤炭加工中的煤矸石污染处理与综合利用技术
煤矸石作为填充剂，用于生产水泥、混凝土等建筑材料
煤矸石作为催化剂，用于石油化工、精细化工等化学反应过程
改良土壤：煤矸石可以改善土壤结构，提高土壤肥力
肥料生产：煤矸石可以作为肥料原料，生产有机肥、无机肥等
土壤修复：煤矸石可以修复被污染的土壤，提高土壤质量
农业废弃物处理：煤矸石可以处理农业废弃物，减少环境污染
煤矸石污染处理技术不成熟，难以实现高效、低成本的处理
煤矸石综合利用技术缺乏，难以实现资源的有效利用
社会公众对煤矸石污染处理与综合利用的利用：将煤矸石转化为建筑材料、化工原料等
制定相关政策，鼓励企业采用先进技术处理煤矸石污染
加强技术研发，提高煤矸石综合利用效率
建立技术服务平台，为企业提供技术支持和服务
加强国际合作，引进国外先进技术和管理经验
加强人才培养，提高从业人员的专业素质和技术水平
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综合处理法：结合多种处理方法，如物理化学处理、生物热处理等，提高处理效果。
技术升级：从传统的物理化学处理方法向生物处理、纳米材料处理等新技术方向发展
01
02
资源化利用：从单纯的污染处理向资源化利用方向发展，如煤矸石制砖、制水泥等
环保要求提高：随着环保要求的提高，煤矸石污染处理技术将更加注重环保、节能、高效
建筑材料：煤矸石可以作为混凝土骨料、水泥原料等建筑材料使用
01
02
陶瓷原料：煤矸石中含有的硅、铝等元素可以作为陶瓷原料使用
土壤改良剂：煤矸石可以作为土壤改良剂，改善土壤结构，提高土壤肥力
03
04
环保材料：煤矸石可以作为环保材料，用于污水处理、空气净化等领域
煤矸石污染处理与综合利用的挑战与对策
政策法规不完善，缺乏对煤矸石污染处理与综合利用的激励和支持
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浅谈煤矸石的危害及其综合利用
发表时间：2018-08-09T16:32:21.977Z 来源：《科技新时代》2018年6期作者：谭乐郝建程[导读] 煤矸石是具有热值的矿物质，可作为造田复垦、燃烧发电、生产建材产品等原料。
延安市煤矿安全生产监测监控中心陕西延安 716000 摘要：目前我国煤炭开采和加工过程中煤矸石的排放量，大约占有我国工业固体中废弃物排放量的26%。
煤矸石的大量堆积和排放,即占用珍贵的土地资源,又破坏了矿区生态环境，淋溶水和矸石山自燃又会造成严重的水资源和大气污染。
针对此问题本文阐述了煤矸石的危害及有效利用和资源化及其发展前景。
关键词：煤矸石危害综合利用
煤矸石是具有热值的矿物质，可作为造田复垦、燃烧发电、生产建材产品等原料。
随着中国发展对能源需求激增，煤炭的产量和原煤的入洗量都有很大的增长率，煤矸石的排放量会相应增加。
另外煤随着煤炭资源的进一步开采利用，劣质煤炭逐步上升，吨煤排矸率也将不断提高。
因此煤矸石的有效利用和资源化技术发展迫在眉睫，对推动我国可持续发展起到很大作用。
1煤矸石的危害
煤矸石的产量约占煤炭产量的10%，煤矸石的堆积即占用大量珍贵土地，而且煤矸石中的有害物经过物理化学变化后散发出会污染大气以及水源的有毒物质,对环境、土地造成严重的危害，甚至引地质灾。
1.1环境污染
当有足量的空气和水分进入煤矸石山内部，煤矸石中混有的硫铁矿会氧化发热，热量积攒至温度一定程度时，煤矸石中包含的碳质泥岩、残煤和废木材等可燃物资会发生自燃现象。
煤矸石山在自燃过程中会排放出大量的毒害气体其中包括CO、CO2、SO2、H2S、NyOx 等。
同时在堆放、运输过程中形成的煤粉颗粒加剧了空气中可吸入固体颗粒物的浓度。
露天堆积的煤矸石受风化及雨水淋洗作用，其中的毒害成分进入土壤和地下水，再加上有害气体形成的酸降作用，对煤矸石山周边的土地、地表水、地下水、土壤等资源毒害严重。
1.2地址灾害
众所周知，煤矸石排放后多堆积成煤矸石山，由于固体颗粒粒度不一，组成结构差异化，将其堆积成山，高度高、坡度大再经风雨侵蚀等作用，非常容易形成塌方，泥石流以及滑坡等地址灾害，不仅掩埋土地对附近建筑或者矿区工作人员的生命财产安全造成严重危害。
1.3土地占用
作为我国的主要能源物质，煤炭的开采加工需求量之大难以想象，据统计，在我国大约每开采一亿吨原煤，就要排放两千万吨煤矸石，每洗选加工一亿吨毛煤将排放一千五百万吨的煤矸石，同时由于技术不成熟的原因，我国80%的煤矸石以露天堆放为主，煤矸石的综合利用量不到15%，目前我国大的煤矸石山堆积多达1600多座，占地面积约1.5万hm2，既造成了资源浪费又占用了宝贵的土地资源，故加快推进煤矸石的利用及资源化对可持续发展起到重要作用。
2煤矸石的综合利用根据煤矸石结构及成分的不同，煤矸石具有不同的用途，含碳率较高的煤矸石，可以通过洗选加工回收煤炭用作发电的原料；含碳率较低的煤矸石能用来做水泥等建材；有毒成分不超标的还可以直接复垦。
随着科技进步，一些新型技术也逐渐应用到煤矸石的利用中。
2.1煤矸石复垦
在明确煤矸石中有毒成分不超过标准时，可以将煤矸石复垦，复垦后的土地可以种植抗旱、耐盐等可以在贫瘠土地上生长的乔木植物，也可选用草坪植物，如煤矸石已经风化，无需复土可直接开垦农田或者造林。
2.2煤矸石代替粘土做水泥
用煤矸石代替粘土做水泥，不但可以提高煤矸石的利用减少其污染，而且可以提高水泥熟料质量，由于煤矸石与粘土的成分接近，并且具有一定的热量，用煤矸石代替粘土做水泥与普通水泥的生产无差异，只需将煤矸石破碎磨细，按一定配比，烧至部分熔融，就会得到主要成分为硅酸钙的熟料,再根据要求加入适量石膏和其他混合材料,进而磨成细粉而制成水泥。
2.3煤矸石发电
由于煤矸石组成成分是混合物，其一般含有一部分碳和其他的可燃物，因此可以将其作为燃料使用。
据统计，我国煤矸石的发热量大都不超过6200kJ/kg，其中低于1300kJ/kg、1300～3300kJ/kg、3300～6300kJ/kg三个级别分别占30％，高于6300kJ/kg的仅占10％，而对用于发电的煤矸石发热量标准要在62700kJ/kg以上。
由此可见，我国大部分煤矸石都不符合发电的标准，大量的煤矸石仍被浪费。
2.4煤矸石利用的新型技术
聚合氯化铝（PAC）绝大多数用做工业用水及生活用水的净化剂，也常用于净化工业废水。
PAC作净水剂时比一般铝盐净水剂具有用量低、效率好、使用方便快捷、使用性强等优点，其净水能力比硫酸铝盐类净水剂高达810倍，在凝聚过程形成的絮状物胶质体的速度快、空隙率高且颗粒大。
PAC的制备，一般采用高岭土或废铝为主要原料，最新研究证明可以煤矸石为原料制取PAC，并将其运用于废水净化处理研究中。
煤矸石PAC针对印染废水及生活污水等浊度、COD脱除效果良好，矾花形成速度快、空隙率高、颗粒大、沉淀性能非常好。
而且以煤矸石为原料制备的PAC处理废水效果优于现市售的一般PAC。
3结语
总之，我国目前煤矸石利用的现状与我国以煤为主的能源结构以及实施可持续发展战略的要求不相适应，任务非常艰巨。
加快发展煤矸石处理技术，避免露天堆积矸石山，减少煤矸石山，杜绝由煤矸石山引发的各种灾害，加强煤矸石的综合利用，既保护了国家宝贵资源，又充分利用了国家的资源，同时又净化了生态环境，可谓一举多得。
从长远发展的战略角度，我们必须重视煤矸石综合利用在可持续发展中的重要作用。
参考文献
［1］王姣雯．煤矸石综合利用现状分析[J].工业技术,2011,(3):191.
［2］王绍文．固体废弃物资源化技术与利用［M］．北京:冶金工业出版社．
［3］刘臻.用煤矸石制取聚合氯化铝絮凝剂[J].中国资源综合利用,2010,28(1):18-20.
［4］王迎春，苏英，周世华．水泥混合材和混凝土掺合料［Ｍ］．北京：化学工业出版社，2011. ［5］药维东．煤矸石炉渣在普通混凝土中的应用研究［Ｊ］．工业建筑，2009,29(s):974.
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