煤矸石PPT课件
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《矸石减排技术》PPT课件
破碎机
充填系统工艺流程示意图
轨道
矸石仓
乳化液站
给料机
给料平台
皮带输送机
充填巷道
矸石充填输送机
矸石置换开采工艺流程
➢ 矸石置换开采的主要流程为：岩巷掘进头产生的矸石→（装 车后经各运输巷道）130轨道大巷→-255m水平的充填工程上 部车场→矸石仓上口→（由推车机、翻车机，经过破碎机把 矸石破碎到≤300mm粒径）矸石仓→给料机→（胶带运输） 充填巷迎头→抛矸机→充填巷迎头充填。
➢ 矿井可采及局部可采煤层有3上、3下、15上、16上和17 共5层，主采煤层为3下、16上和17煤层。
➢ 全矿井能利用工业储量13513万t，可采储量8263万t。 其中“三下”压煤可采储量约2725万t，占全矿可采 储量的33%。特别是首采区130采区，其南翼地面建 筑物和水下压煤面积占到了68.7%。
（1）垒砌矸石袋的充填加固方式
5m
5m
5m
5m
5m
矸石充填迎头
矸石充填区域
垒砌矸石袋的加固技术方案
（2）喷浆加固
喷浆加固充填矸石的基本原理是：充填巷进行矸石充填后 并不能完全接顶，同时充填矸石中存在大量的非连续界面或空 隙，为此，利用喷浆机喷射充填胶结材料，不但可以保证矸石 接顶，而且可以利用浆液来固结破坏了的或者原有的裂隙面， 使非连续界面迅速牢固地粘结在一起，可以加强充填矸石的整 体性及接顶效果，加强松散矸石的强度，提高其作用效果。
-400
-390 -380 -360
-340
1160采区3下煤层条带开采井上下对照图
1160采区地面建筑物密集，孙桥、王桥、东杨庄和南 营四个村庄共有 1060户、合计3085人，占地444144m2。
充填系统工艺流程示意图
轨道
矸石仓
乳化液站
给料机
给料平台
皮带输送机
充填巷道
矸石充填输送机
矸石置换开采工艺流程
➢ 矸石置换开采的主要流程为：岩巷掘进头产生的矸石→（装 车后经各运输巷道）130轨道大巷→-255m水平的充填工程上 部车场→矸石仓上口→（由推车机、翻车机，经过破碎机把 矸石破碎到≤300mm粒径）矸石仓→给料机→（胶带运输） 充填巷迎头→抛矸机→充填巷迎头充填。
➢ 矿井可采及局部可采煤层有3上、3下、15上、16上和17 共5层，主采煤层为3下、16上和17煤层。
➢ 全矿井能利用工业储量13513万t，可采储量8263万t。 其中“三下”压煤可采储量约2725万t，占全矿可采 储量的33%。特别是首采区130采区，其南翼地面建 筑物和水下压煤面积占到了68.7%。
（1）垒砌矸石袋的充填加固方式
5m
5m
5m
5m
5m
矸石充填迎头
矸石充填区域
垒砌矸石袋的加固技术方案
（2）喷浆加固
喷浆加固充填矸石的基本原理是：充填巷进行矸石充填后 并不能完全接顶，同时充填矸石中存在大量的非连续界面或空 隙，为此，利用喷浆机喷射充填胶结材料，不但可以保证矸石 接顶，而且可以利用浆液来固结破坏了的或者原有的裂隙面， 使非连续界面迅速牢固地粘结在一起，可以加强充填矸石的整 体性及接顶效果，加强松散矸石的强度，提高其作用效果。
-400
-390 -380 -360
-340
1160采区3下煤层条带开采井上下对照图
1160采区地面建筑物密集，孙桥、王桥、东杨庄和南 营四个村庄共有 1060户、合计3085人，占地444144m2。
煤矸石综合利用技术PPT课件
18
❖ 煤矸石利用存在的问题
煤矸石综合利用总体水平不高。主要表现在技术装备落后， 企业规模小，发展后劲不足，竞争能力弱等方面。
地区发展不平衡。在能源相对短缺的地区，煤矸石综合利 用发展较快，在煤炭资 源相对丰富的地区，煤矸石综合 利用发展较慢。
优惠政策落实难。目前，国家已经出台的优惠政策，在某 些地区还存在落实难的问题，尤其是对煤矸石发电在上网、 电价、调峰等方面的优惠政策。
12
❖ 煤矸石的资源化应用
13
❖ 煤矸石的资源化应用
煤矸石制建材 ： 对低发热量的煤矸石可用于制砖，如丰城矿务局先
后建成了3个矸石砖厂，总规模达3700万块/a，年耗煤矸 石1万t以上，年产值720万元，年利润达150万元。 若利 用煤矸石代替粘土作生产水泥的熟料，生产普通硅酸盐 水泥，对1000t/d熟料水泥生产线，每年可消耗煤矸石 7.5万t，若以3000t/d规模建厂，则年耗矸石量可达22万 吨以上。
缺乏资金渠道。各地区普遍反映，煤矸石综合利用项目在 资金上得不到保证，投入严重不足。
19
❖ 结语
煤矸石作为排放量最大的固体废弃物，占用大量土地 且对环境造成多种污染，通过煤矸石资源化、减少矸 石量和矸石山绿化等方式相结合可大大降低其对环境 污染与破坏。
在我国全面建立“资源节约型、环境友好型”社会的 进程中，煤炭企业只有通过多种途径开展煤矸石综合 治理，培值新的经济增长点，改变单一的以煤炭采选 为主的生产方式，正确理解环境保护的意义，并积极 采取措施治理环境污染，才能增强企业竞争能力，获 得良好的经济、社会和环境效益，进而实现矿区的可 持续发展。
10
❖ 煤矸石的危害
煤矸石堆积导致河流阻塞
11
ห้องสมุดไป่ตู้
❖ 煤矸石利用存在的问题
煤矸石综合利用总体水平不高。主要表现在技术装备落后， 企业规模小，发展后劲不足，竞争能力弱等方面。
地区发展不平衡。在能源相对短缺的地区，煤矸石综合利 用发展较快，在煤炭资 源相对丰富的地区，煤矸石综合 利用发展较慢。
优惠政策落实难。目前，国家已经出台的优惠政策，在某 些地区还存在落实难的问题，尤其是对煤矸石发电在上网、 电价、调峰等方面的优惠政策。
12
❖ 煤矸石的资源化应用
13
❖ 煤矸石的资源化应用
煤矸石制建材 ： 对低发热量的煤矸石可用于制砖，如丰城矿务局先
后建成了3个矸石砖厂，总规模达3700万块/a，年耗煤矸 石1万t以上，年产值720万元，年利润达150万元。 若利 用煤矸石代替粘土作生产水泥的熟料，生产普通硅酸盐 水泥，对1000t/d熟料水泥生产线，每年可消耗煤矸石 7.5万t，若以3000t/d规模建厂，则年耗矸石量可达22万 吨以上。
缺乏资金渠道。各地区普遍反映，煤矸石综合利用项目在 资金上得不到保证，投入严重不足。
19
❖ 结语
煤矸石作为排放量最大的固体废弃物，占用大量土地 且对环境造成多种污染，通过煤矸石资源化、减少矸 石量和矸石山绿化等方式相结合可大大降低其对环境 污染与破坏。
在我国全面建立“资源节约型、环境友好型”社会的 进程中，煤炭企业只有通过多种途径开展煤矸石综合 治理，培值新的经济增长点，改变单一的以煤炭采选 为主的生产方式，正确理解环境保护的意义，并积极 采取措施治理环境污染，才能增强企业竞争能力，获 得良好的经济、社会和环境效益，进而实现矿区的可 持续发展。
10
❖ 煤矸石的危害
煤矸石堆积导致河流阻塞
11
ห้องสมุดไป่ตู้
井下矸石充填工艺课件.完整版PPT文档
⒎ 成熟、高效的充填技术可为受水害威胁的后组煤开采打下坚 实的根底。
二、煤矸石现状
煤矸石是煤炭开采和洗选加工时 排出的废弃物，排放量约占煤炭产量 的 10%—20%。目前，我公司煤矿井 下矸石的排放大多数仍采用由井下运 输提升至地面，再向指定的区域排放， 久而久之形成矸石山。
煤矸石现状
矸石山的存在，不仅占用大量的土地资源，而且造 成了严重的环境破坏，矸石中含有的S、P、C等几十种 成份对大气、水源、土壤等造成了不同程度的污染，有 时矸石山还会发生自燃现象，引发其他事故。这些都在 不同程度上危机人类的健康与安全，成为一大公害，甚 至被称为煤矿的毒瘤。因此，如何减少矸石占用土地， 消除或减少环境污染，是当前煤炭生产行业很有必要研 究的一个课题。
• ⑷ 山东华恒矿业自2007年11月份开场调研泵送矸石充填系统，首先 与泰安海天工程机械合作研发矸石回填泵，在地面做工业性试验， 取得成功。2021年7月确定了泵送矸石充填设备配套及布置方案，在 十三层工作面经过一个月的充填试验，到达预期效果，每小时平均 充矸能力50m3。2021年9月份华恒矿业公司第二套充填系统应用，实 现了矸石不升井。
三、采空区塌陷现状
1、近年来由于采空区塌陷形成山体崩塌、地面塌陷、地表裂缝 等地质灾害日渐增多，给工农业生产、基础设施和当地群众的生 命财产安全造成严重威胁。
2、采空塌陷区造成的另一项危害是使水资源遭受破坏，从而引起 区域性地表水泄漏、地下水位下降，使矿区及周边大范围内的地 下水均衡系统受到破坏
3、采空塌陷区的面积日渐 扩大，不仅致使地下千疮百 孔，地上环境恶化，而且火 灾隐患也日渐增大，直接威 胁着矿区群众的生命健康安 全。
矸石抛掷于采下空区那，或些综不采支能架前开方采悬吊的溜子建将筑矸石物卸至永采久空区煤。 柱里，不但实现矸石不升井，防止 ⑴充⒌填煤优工 矸点艺石：及充与其填机占 源设采械备空充用采研区填究，土出相将〞比地，靠，，近在系和提留金统巷川环高简段二单境资的矿、采区不污源空建需区成染开独充了立， 发实我的，国充而 率可第填以一且 。运保条输还证主巷充要可填利留用以巷把效果常，降规低方留巷法费用不。可能采出的煤炭资 目国生前家产， 科 的我技K•S公进P司步-1⑶ 礼4煤二0矿等H于D井奖山R下，2矿东0矸并用0石在充新6的铜填年排绿泵汶放山9，矿月大矿泵多得送业1数到压5仍推力集日采广13团上用应M由用P孙午a井。，下村举充运填煤行输能提力矿。升10至地0m地中3表面/h国，，煤再恩向矸指菲石定电的充区气域填排系系放统，统久部而正久和式之矿形生成机矸产石专开山业。工承典 ⑴ 优点：与机担械充该填工相比程，系充统填简单工、不艺需的独立主的充体填设运输计巷道、，电占用力人员、少仪、劳表动强、度控低、制占用系设统备少等，充设矸计能力工大。作， 或 破矸：碎石装后 巷车 的式后 矸充经 石填并 成轨 也是道 可巷承工大 以式巷 通开包作进过采了。入 溜与上 子充该在部 或填车 皮工工短场 带艺程短， 运相出 至结的一推 搅合翻〔车或备 内机窄中工、 ，，作控 完将面矸〕制 成石开倒采系 了入后统 现矸，石隔设 场仓一中定备 调。距、试离〔自工需根动作据化，地质仪并条件表顺等的利进展集投计算〕，回 采另一巷道〔入或窄生工作产面。〕，该同时工对程第一采条巷用道孙〔或村窄工煤作矿面〕生进展产充的填，废实现弃充物填与煤开采矸根石本不为相互骨影料响，，保证配了合生产粉矿井的产量。 1迎储、头存井矸 、下石搅迎在拌头较、矸煤 工干泵石燥送灰程运的等输情五和的：况大岩水实下系巷，统泥施迎需组头边成为既掘填。进添可充出边加以的撒矸水物解石，经， 决以后便充 煤部于皮矸填 矸带石运能 石堆输积力 占到。矸地8石0仓和-中10排。0放m3废/h气，的矿环浆保浓问度题为，7也2%可。以该 新汶矿区应用利比较用广泛充的填其它物充填作方为式为支机械撑输，送方替式，换一井般采下保存的煤柱，是一个环保和经济效 ㈠矸⒋石煤泵泵 矸送式石膏充充体填填充益 业方采填式空方双化的区式选，赢生：择将的产采空的工区底煤程板矿。覆盖，该上密也工实是程的充中在填体国国，恩内减少菲煤瓦斯在炭涌煤行出，炭业保证行是回业第采快承一速、担家平的将安。第充一填个工充艺填用工于程工。
二、煤矸石现状
煤矸石是煤炭开采和洗选加工时 排出的废弃物，排放量约占煤炭产量 的 10%—20%。目前，我公司煤矿井 下矸石的排放大多数仍采用由井下运 输提升至地面，再向指定的区域排放， 久而久之形成矸石山。
煤矸石现状
矸石山的存在，不仅占用大量的土地资源，而且造 成了严重的环境破坏，矸石中含有的S、P、C等几十种 成份对大气、水源、土壤等造成了不同程度的污染，有 时矸石山还会发生自燃现象，引发其他事故。这些都在 不同程度上危机人类的健康与安全，成为一大公害，甚 至被称为煤矿的毒瘤。因此，如何减少矸石占用土地， 消除或减少环境污染，是当前煤炭生产行业很有必要研 究的一个课题。
• ⑷ 山东华恒矿业自2007年11月份开场调研泵送矸石充填系统，首先 与泰安海天工程机械合作研发矸石回填泵，在地面做工业性试验， 取得成功。2021年7月确定了泵送矸石充填设备配套及布置方案，在 十三层工作面经过一个月的充填试验，到达预期效果，每小时平均 充矸能力50m3。2021年9月份华恒矿业公司第二套充填系统应用，实 现了矸石不升井。
三、采空区塌陷现状
1、近年来由于采空区塌陷形成山体崩塌、地面塌陷、地表裂缝 等地质灾害日渐增多，给工农业生产、基础设施和当地群众的生 命财产安全造成严重威胁。
2、采空塌陷区造成的另一项危害是使水资源遭受破坏，从而引起 区域性地表水泄漏、地下水位下降，使矿区及周边大范围内的地 下水均衡系统受到破坏
3、采空塌陷区的面积日渐 扩大，不仅致使地下千疮百 孔，地上环境恶化，而且火 灾隐患也日渐增大，直接威 胁着矿区群众的生命健康安 全。
矸石抛掷于采下空区那，或些综不采支能架前开方采悬吊的溜子建将筑矸石物卸至永采久空区煤。 柱里，不但实现矸石不升井，防止 ⑴充⒌填煤优工 矸点艺石：及充与其填机占 源设采械备空充用采研区填究，土出相将〞比地，靠，，近在系和提留金统巷川环高简段二单境资的矿、采区不污源空建需区成染开独充了立， 发实我的，国充而 率可第填以一且 。运保条输还证主巷充要可填利留用以巷把效果常，降规低方留巷法费用不。可能采出的煤炭资 目国生前家产， 科 的我技K•S公进P司步-1⑶ 礼4煤二0矿等H于D井奖山R下，2矿东0矸并用0石在充新6的铜填年排绿泵汶放山9，矿月大矿泵多得送业1数到压5仍推力集日采广13团上用应M由用P孙午a井。，下村举充运填煤行输能提力矿。升10至地0m地中3表面/h国，，煤再恩向矸指菲石定电的充区气域填排系系放统，统久部而正久和式之矿形生成机矸产石专开山业。工承典 ⑴ 优点：与机担械充该填工相比程，系充统填简单工、不艺需的独立主的充体填设运输计巷道、，电占用力人员、少仪、劳表动强、度控低、制占用系设统备少等，充设矸计能力工大。作， 或 破矸：碎石装后 巷车 的式后 矸充经 石填并 成轨 也是道 可巷承工大 以式巷 通开包作进过采了。入 溜与上 子充该在部 或填车 皮工工短场 带艺程短， 运相出 至结的一推 搅合翻〔车或备 内机窄中工、 ，，作控 完将面矸〕制 成石开倒采系 了入后统 现矸，石隔设 场仓一中定备 调。距、试离〔自工需根动作据化，地质仪并条件表顺等的利进展集投计算〕，回 采另一巷道〔入或窄生工作产面。〕，该同时工对程第一采条巷用道孙〔或村窄工煤作矿面〕生进展产充的填，废实现弃充物填与煤开采矸根石本不为相互骨影料响，，保证配了合生产粉矿井的产量。 1迎储、头存井矸 、下石搅迎在拌头较、矸煤 工干泵石燥送灰程运的等输情五和的：况大岩水实下系巷，统泥施迎需组头边成为既掘填。进添可充出边加以的撒矸水物解石，经， 决以后便充 煤部于皮矸填 矸带石运能 石堆输积力 占到。矸地8石0仓和-中10排。0放m3废/h气，的矿环浆保浓问度题为，7也2%可。以该 新汶矿区应用利比较用广泛充的填其它物充填作方为式为支机械撑输，送方替式，换一井般采下保存的煤柱，是一个环保和经济效 ㈠矸⒋石煤泵泵 矸送式石膏充充体填填充益 业方采填式空方双化的区式选，赢生：择将的产采空的工区底煤程板矿。覆盖，该上密也工实是程的充中在填体国国，恩内减少菲煤瓦斯在炭涌煤行出，炭业保证行是回业第采快承一速、担家平的将安。第充一填个工充艺填用工于程工。
2021煤矸石综合利用途径完美版PPT
II. 经济角度考虑，从煤矸石中提取氧化铝可以 大大提高煤矸石的附加值，实现变废为宝。
〔六〕煤矸石复垦绿化
①抗干旱和耐贫瘠的肥料树种。
掘二进、❖完 煤1矸#石巷对山道的后于绿进化行不栽填植充好。 处理或处理价值较低的，可以考虑充填塌陷区或填 埋造地，其方法是：在造地的片区上先将熟化表土转移，然 〔五〕煤矸石提取化工产品
热值在400kJ/kg以上的煤矸石可作为沸腾炉的燃料直接燃烧,用作矿区供热或发电。 经济角度考虑，从煤矸石中提取氧化铝可以大大提高煤矸石的附加值，实现变废为宝。
5④．综乔合、解灌决后、煤草矸垫相石结山铺合限的制岩原性则因石子的及最好自最快燃的方矸法是石在煤至矸石一山上定覆盖厚物料度。 ，碾压整平再将熟化土覆 1选万择吨这，个充设盖填计巷方，道案1的0如条理，由此利用分矸石片177区50立逐方米年，充扩满率展约93，%。可造就大面积平地和台阶地，同
煤矸石发热量一般为800～1500卡/克,其无机成分主要是
硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属。
〔五〕煤矸石提取化工产品
❖ 煤矸石中可利用的矿物元素主要是SO3、Al2O3、FeS2和 Mn、P、K等。Al2O3>35%的高铝煤矸石可用来制炼钢高 效脱氮剂 硅铝铁合金、水玻璃、氢氧化铝、碱式氯化铝净 水剂、制造硫酸铝和铵明矾的烧结料等。另外含FeS2较高的煤矸石中回收硫铁矿〔如抽提硫酸〕具有 较高的生态效益和经济效益。
二、煤矸石山绿化的作用
其主要作用有： （1）利用物理、化学方法改善煤矸石山的立地条件，利于煤矸石山植被的生长，
加快煤矸石山植被的演替进程。 （2）通过煤矸石山的植被恢复，改善煤矸石山的环境条件和美化景观，利用植被
覆盖，减缓地表径流、拦截泥沙、调蓄土壤水分、减少风蚀和粉尘污染。 （3）通过煤矸石山的植被恢复，降低煤矸石山的温度，减弱煤矸石山内部氧气的
〔六〕煤矸石复垦绿化
①抗干旱和耐贫瘠的肥料树种。
掘二进、❖完 煤1矸#石巷对山道的后于绿进化行不栽填植充好。 处理或处理价值较低的，可以考虑充填塌陷区或填 埋造地，其方法是：在造地的片区上先将熟化表土转移，然 〔五〕煤矸石提取化工产品
热值在400kJ/kg以上的煤矸石可作为沸腾炉的燃料直接燃烧,用作矿区供热或发电。 经济角度考虑，从煤矸石中提取氧化铝可以大大提高煤矸石的附加值，实现变废为宝。
5④．综乔合、解灌决后、煤草矸垫相石结山铺合限的制岩原性则因石子的及最好自最快燃的方矸法是石在煤至矸石一山上定覆盖厚物料度。 ，碾压整平再将熟化土覆 1选万择吨这，个充设盖填计巷方，道案1的0如条理，由此利用分矸石片177区50立逐方米年，充扩满率展约93，%。可造就大面积平地和台阶地，同
煤矸石发热量一般为800～1500卡/克,其无机成分主要是
硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属。
〔五〕煤矸石提取化工产品
❖ 煤矸石中可利用的矿物元素主要是SO3、Al2O3、FeS2和 Mn、P、K等。Al2O3>35%的高铝煤矸石可用来制炼钢高 效脱氮剂 硅铝铁合金、水玻璃、氢氧化铝、碱式氯化铝净 水剂、制造硫酸铝和铵明矾的烧结料等。另外含FeS2较高的煤矸石中回收硫铁矿〔如抽提硫酸〕具有 较高的生态效益和经济效益。
二、煤矸石山绿化的作用
其主要作用有： （1）利用物理、化学方法改善煤矸石山的立地条件，利于煤矸石山植被的生长，
加快煤矸石山植被的演替进程。 （2）通过煤矸石山的植被恢复，改善煤矸石山的环境条件和美化景观，利用植被
覆盖，减缓地表径流、拦截泥沙、调蓄土壤水分、减少风蚀和粉尘污染。 （3）通过煤矸石山的植被恢复，降低煤矸石山的温度，减弱煤矸石山内部氧气的
固体废弃物处置技术--煤矸石ppt课件
(2)粉煤灰水泥的质量等级
2．几种粉煤灰水泥
(1)用粉煤灰消费的“普通硅酸盐水泥〞
以硅酸盐水泥熟料为主，掺入＜15％粉煤灰磨 制而成，其性能与用等量的其他混合料掺配成的 普通硅酸盐水泥无太大差别，统称普通硅酸盐水 泥。
(2)矿渣硅酸盐水泥 是用硅酸盐水泥熟料与高炉水淬渣按一定配比掺配
磨制成 掺入＜15％粉煤灰替代部分高炉水淬渣． (3)粉煤灰硅酸盐水泥
2．粉煤灰的主要矿物组分
无定形相 结晶相
化学内能 玻璃体 50一80％，
化学活性 未燃尽的碳粒 莫来石、石英、云以、长石等
３、矿物组分对粉煤灰性质的影响
低钙粉煤灰的活性主要取决于无定形玻璃相矿物 所以，从矿物组分来说，低钙灰的玻璃体含量越 高，粉煤灰的化学活性越好。
高钙粉煤灰中富钙玻璃体含量多，且又有较多的氧 化钙结晶和水泥熟料的一些矿物结晶组分。而高钙 粉煤灰的化学活性均高于低钙灰，这阐明，高钙灰 的性质既与玻璃相有关，又与结晶相有关。
以硅酸盐水泥熟料为主，参与２０-４０％
粉煤灰和石膏制成
粉煤灰混凝土
混凝土是以硅酸盐水泥为胶结料，砂、石等为骨料， 加水拌和而成的构筑资料。粉煤灰混凝土是用粉 煤灰取代部分水泥拌和而成的混凝土。
1．粉煤灰在混凝土中的根本效应
形状效应、活性效应和微集料效应
(1)形状效应：该效应泛指粉煤灰中各种矿物颗粒所 具有的物理性状在混凝土所产生的减水作用、致 密作用、均质化作用等。
1．粉煤灰的孔度与土壤性能的关系 2．施灰对土壤机械组成的影响
疏松土壤 改良盐碱地 3．粉煤灰对土层温度的影响
关于“漂珠〞
占粉煤灰体积的１５－２０％，分量４-５％，是一种 多功能的新资料。
漂珠内封锁气体构成的最正确温度１４００度，氧化铁 含量关系到漂珠的数量〔＞８％〕，冷却速度不能过 快。
煤矸石综合利用途径课件
煤矸石在水泥生产中的应用案例
总结词
节约资源、降低成本、提高质量
详细描述
利用煤矸石作为水泥生产的原料，可以替代部分黏土和煤炭，降低生产成本，同 时提高水泥的抗压和抗折强度，改善水泥的性能。
煤矸石在发电生产中的应用案例
总结词
高效利用、减少废弃物、提高能 源利用
详细描述
利用煤矸石进行发电，可以高效 利用煤炭资源，减少废弃物的产 生，提高能源利用效率，同时降 低发电成本。
沸腾炉发电
煤矸石可以用于沸腾炉发 电，能够提高燃烧效率并 减少废气排放。
燃气发电
煤矸石经过处理后可以提 取燃气，用于燃气发电， 具有高效、清洁的特点。
煤矸石在环保领域中的应用
治理土壤污染
煤矸石可以用于治理土壤污染， 通过吸附和固定重金属等污染物
来改善土壤质量。
处理工业废水
煤矸石可以用于处理工业废水，如 制浆废水、电镀废水等，能够去除 其中的有害物质。
煤矸石综合利用途径 课件
• 煤矸石概述 • 煤矸石的资源化利用途径 • 煤矸石的环境影响及治理对策 • 煤矸石的资源化利用政策与前景 • 煤矸石综合利用案例分析
目录
01
煤矸石概述
煤矸石的形成与分类
煤矸石的形成
煤矸石是煤炭开采和洗选过程中产生的固体废弃物，主要包括采煤过程中排放 的顶板垮落岩石、夹矸、采煤机割下的底板岩石，以及掘进过程中产生的岩石 。
制作生态水泥
煤矸石可以用于制作生态水泥，能 够改善土壤质量并减少环境污染。
煤矸石在农业领域中的应用
制作有机肥料
煤矸石可以用于制作有机肥料， 能够提供农作物所需的营养元素
并改善土壤结构。
制作育苗基质
煤矸石可以用于制作育苗基质， 为植物提供稳定的生长环境并提
煤矸石PPT课件
减少煤矸石的途径
一 ： 煤矿不出和少出矸石的清洁生产技术
（1）煤矿不出矸开采技术工艺。将煤炭在地下燃烧气化，一次 性转化为清洁的可应用的能源与化工原料，实现煤炭地下无人无 生产设备的洁净利用。山东新汶矿业集团2000年4月煤炭地下气化 技术工业性试验获得成功，地下所产煤气经过脱硫、除尘等环节， 直接输送到用户，产空气煤气8万m 、水煤气4万m ，发热量相应 为6280kJ和14650kJ。此技术与传统开采工艺相比节省投资78%， 节约成本62%，提高工效3倍以上，煤的价值提高10倍以上 。
• 采用煤矸石不出井的采煤生产工艺，填充 采空区，减少矸石排放量和地表下沉量， 采用煤矸石充填废弃矿井。在道路、堤坝 等工程建设中采用以煤矸石代替粘土作基 料，增加稳固性。
（八）其他应用
生产化工原料：聚合铝、分子筛等。
与盐酸反应生成 （2A1Cl3.H2O），再生成聚铝。
用作农用肥料：钼、锌、锰、铜、硼等元素，可作为农作 物生长的刺激剂
等有毒有害气体。
煤矸石的活性（性质）
•
粘土岩粪煤矸石主要由粘土矿物组成，加热到一定温
度时(一般为700-900℃)．原来的结晶相分解破坏，变成 无定型的非晶体，使煤矸石具有活性。活性的大小和矸石
的物相绢虎有关，还和煅烧温度有关。堆积在大气中经过
自燃的红矸．其热值报低，但具有一定的活性。测定煤研
石的活性，可采用化学法火山灰括性检验方法来进行比较。
我国煤矸石污染现状及危害
煤矸石是我国目前排放量最大的工业 固体废弃物之一，年产量达到3.8亿吨，目 前已累计堆放50多亿吨。我国每年的煤矸 石排放量占当年煤炭产量的10%至15%。 大量煤矸石长期堆放不仅占用土地，而且 造成环境污染。
图表 2001年~2008年我国煤矸石产量增长趋势图
.煤矸石综合利用途径68页PPT
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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•
煤矸石含硫量大于3%即会着火，含硫量大于1%就有
可能自燃。一般煤矸石的着火点为280℃．比煤的发火点
约低80℃，这是煤矸石自燃的基本原因，此外，煤矸石的
自燃还与热值、气候、微生物等等有关，其机理比较复杂。
我国煤矸石利用现状
• 大量煤矸石长期堆放不仅占用土地，而且造成环境污染。 开展资源综合利用，是实施节约资源基本国策的重要途径。 我国已从税收、电力调度等方面扶持煤矸石发电，“十一 五”规划需增加煤矸石发电装机2000万千瓦。
• “十一五”期间中国煤炭工业将大力发展循环经济，按照 减量化、再利用、再循环的原则，重点治理和利用煤矸石、 矿井水和粉煤灰。2010年，煤矸石综合利用量3.9亿吨以 上，利用率达到70％以上。其中，煤矸石等低热值燃料电 厂年利用2亿吨，煤矸石砖利用0.9亿吨；煤矸石复垦造田 筑路和井下充填消纳1亿吨以上。产生矿井水50亿立方米， 利用36亿立方米，利用率达到70％。
煤矸石堆积导致河流阻塞
1）侵占良田，阻塞河道，造成水灾
煤
2）释放大量有害气体，甚至引发火粒随风飘散，造成沉降污染
的
5）煤矸石中天然放射性元素对人体与
危
环境的危害
害
6）煤矸石中的黄铁矿在空气中易被氧
化，放出热量聚集，使煤矸石中所
含碳质自燃产生SO2、C02 、CO
等有毒有害气体。
煤矸石的活性（性质）
•
粘土岩粪煤矸石主要由粘土矿物组成，加热到一定温
度时(一般为700-900℃)．原来的结晶相分解破坏，变成 无定型的非晶体，使煤矸石具有活性。活性的大小和矸石
的物相绢虎有关，还和煅烧温度有关。堆积在大气中经过
自燃的红矸．其热值报低，但具有一定的活性。测定煤研
石的活性，可采用化学法火山灰括性检验方法来进行比较。
目前煤矿的排矸量约占煤炭开采量的 8％～20％，平均约为 12％；已成为我国 累计堆积量和占用场地最多的工业废弃物。 目前，全国煤矸石的总积存量约 45 亿 t， 而且仍在逐年增长，矸石山几乎成为我国 煤矿的标志。同时，由于矸石中通常含有 残煤、碳质泥岩、流铁矿、碎木材等可燃 物质，在长期露天堆积后，往往会产生自 燃现象，并排放出大量的 CO、CO2、 SO2、H2S、NO等有害气体，给周边环 境带来了一系列的危害 。如果煤矿开采 给环境造成的破坏得不到有效的整治，必 将带来严重的后果，因而煤矿的清洁生产 是煤炭开采业的发展方向 ，也是煤矿企
• 化学组成：氧化物SiO2+Al2O3占60～90％。
SiO2 51～65
Al2O3 16～36
煤矸石的化学成分
CaO 1～7
MgO 1～4
Fe2O3 2～9
Na2O+K2O 1～2.5
烧失量 2～17
煤矸石发热量一般为800～1500卡/克,其无机成分主要是
硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属。
煤矸石的分类
•
一、煤矸石依其所含矿物组分可分为： 碳质页岩、泥质页岩和砂质页岩；
二、依其来源可分为： 掘进矸石，开采矸石和洗选矸石。
三、煤矸石堆放过程，其中的可燃组分缓慢 氧化、自燃，故又有自燃矸石与未燃矸 石的区分。
煤矸石的组成
• 矿物组成：粘土矿物（高岭石、伊利石、蒙脱石）、 石英、方解石、黄铁矿。
煤矸石
煤矸石的资源化利用
• 一 概况 • 二 煤矸石的资源化利用 • 三 减少煤矸石的途径 • 四 煤矸石的前景发展 • 五 结语
• 1 煤矸石的概念、来源和分类
概
况
• 2 组成、现状及危害
• 3 煤矸石的活性
煤矸石的概念：
煤矸石（ coal gangue）：
煤矸石是采过煤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。（如右图所示)
煤矸石的资源化利用
• 我国煤矸石的发热量 热值/(kJ/kg) 多在6300kJ／kg以下， <2095 其中3300～6300kJ／ kg、1300～3300kJ／
kg和低于1300kJ／kg 2095~4190
的各占30％，高于
6300kJ／kg的仅占10 4190~6285
％。各地煤矸石的热
（二）煤矸石生产肥料
以煤矸石为载体可生产无机复合肥和微生物肥料。据 不完全统计，全国有微生物化肥厂50余座，年生产能力40 多万t，大部分以煤矸石为载体。
*
（三）煤矸石发电
山东省新汶矿业煤矸石发电 ：山东省新汶矿业集团华丰煤矿利用废弃的煤 矸石发电，每发一度电的成本与原煤发电相 比便宜七分钱，年消耗煤矸石15万吨、节能 创效2400万元，每年可以减排二氧碳 110224 吨、二氧化硫1518吨。
煤矸石的资源化利用
（一）煤矸石制砖 （二）煤矸石生产肥料
（三）利用煤矸石发电
（四）煤矸石代替粘土生产水泥 （五）提取化工产品 （六）煤矸石复垦绿化 （七）回填矿井采空区或铺路料 （八）其他应用
(一)煤矸石制砖
• 我国利用煤矸石烧结 砖，一般采用全内燃 焙烧技术，即用煤矸 石自身的发热量提供 的热能来完成干燥和 焙烧的工艺过程，基 本不需加燃料。但产 品的成本普遍偏高， 另外砖的放射性也是 值得考虑的问题。
煤矸石的主要来源：
1、巷道掘进过程中的掘进矸石； 2、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的等。
• 煤矸石是与煤伴存的岩石。在煤的采掘进和 煤的洗选过程，都有煤矸石排出。0.1～0.2t 煤矸石/t原煤。
• 在煤矿的上，中、底层的页岩，挖掘煤层之 间的巷道时排出的砂岩、石灰岩以及其他岩 类都属煤矸石之列。
我国煤矸石污染现状及危害
煤矸石是我国目前排放量最大的工业 固体废弃物之一，年产量达到3.8亿吨，目 前已累计堆放50多亿吨。我国每年的煤矸 石排放量占当年煤炭产量的10%至15%。 大量煤矸石长期堆放不仅占用土地，而且 造成环境污染。
图表 2001年~2008年我国煤矸石产量增长趋势图
煤矸石的燃烧污染了空气。 煤矸石堆积，拥堵河道。
值差别很大。
6285~8380
• 最理想的热值范围：
3344kJ/kg~~~4180k
J/kg
8380~10475
合理用途
说明
回填、筑路、 制骨料以砂岩 造地、制骨料 类未然煤矸石
为宜
烧内燃砖
cao<5%
烧石灰
渣可做骨料和 水泥混合料
烧混合材、制 用于小型沸腾 骨料、代煤、 炉供热产气 节煤烧水泥
少混合材、制 用于大型沸腾 骨料、代煤、 炉工发电 烧水泥
