煤矸石用于生态修复可行性探索

秦勇涛

摘要：煤矸石是煤炭开采和洗选过程中产生的一种含热值不高的固体废物，煤矸石产生量一般约为煤炭产量的10%至15%，个别煤种或地区能到达20%以上。煤矸石在处置过程中会产生自燃、生态环境破坏（占地）、淋溶水污染、土壤污染、滑坡等不利影响。

近年来，生态环境部及相关部门陆续出台煤矸石管理政策，明确要求不得设置地面永久排矸场，煤矸石必须综合利用，优先考虑井下充填。由于存在成本高、影响矿井产能、矿井生产安全等不利因素，井下充填并未得到有效推广。

近年来受疫情、经济形势等影响，加之国际能源形势严峻，我国“富煤、贫油、少气”的能源结构特点决定了煤炭的主体能源地位短期内不会发生根本性变化，考虑到未来消费量同样可观，煤炭保供背景下加快煤炭清洁高效利用成为近年来政府部门优化能源结构的一大重点方向。煤炭生产企业不断加大增产保供力度，充分发挥煤炭兜底保障作用。随之而来的煤炭开采产生的废弃物煤矸石量与日俱增，煤矸石的合理、合法、合规处置迫在眉睫。

关键词：生态环境；煤矸石；环境污染；土地复垦

1 煤矸石用于生态修复的必要性

（1）国家层面高度重视生态修复

十八大以来，党中央、国务院高度重视生态文明建设，就开展生态保护修复作出了明确的部署要求。开展矿山生态保护修复是生态文明建设的重要内容，是贯彻绿色发展理念的有力举措，是破解生态环境难题的必然要求。各地要充分认识开展矿山生态保护修复的重要性、迫切性，以高度的责任感和使命感，积极开展工作，不断开创生态保护建设的新局面。

《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》要求，推动上游黄土高原水蚀风蚀交错、农牧交错地带水土流失综合治理；突出抓好黄土高原水土保持，全面保护天然林，持续巩固退耕还林还草、退牧还草成果，加大水土流失综合治理力度，稳步提升城镇化水平，改善中游地区生态面貌；积极推进黄土高原塬面保护等水土保持重点工程。在晋陕蒙丘陵沟壑区积极推动建设粗泥沙拦沙减沙设施。以陇东董志塬、晋西太德塬、陕北洛川塬、关中渭北台塬等塬区为重点，实施黄土高原固沟保塬项目。

国家发改委、水利部、农业部及林业局以发改农经[2010]3152号文发布了《黄土高原地区综合治理规划大纲（2010-2030年）》，将黄土高原划为6个综合治理区，其中黄土高原沟壑区要建立沟道防护体系，从上游到下游，支毛沟道干沟，以坝系工程建设为主，兼营沟道植树种草，以抬高侵蚀基点，形成以沟道工程与林草措施相结合的沟道防护体系。

《陕西省黄河流域生态保护和高质量发展规划》要求：以洛川塬、渭北台塬等为重点，采取塬面、沟头、沟坡、沟道“四位一体”防护措施固沟保塬，优化地表径流收集、利用或处理的适宜地域模式，确保沟头不前进、沟道不下切、沟岸不扩张。以陕北丘陵沟壑区、陕北风沙区、渭北黄土塬区为重点，实施国家水土保持重点工程、京津风沙源治理、坡耕地水土流失综合整治、旱作梯田等项目，提高水土流失治理标准，推动水土保持区域综合治理由面到点的精细化建设，实现立体防护，提升水土保持率。

《陕西省水保规划》（2016-2030年）中明确将水土流失这一问题作为重点问题进行对待处置，规划中根据全省水土流失情况进行分区治理，其中渭北高原沟壑被列为重点治理区域，在黄土高原沟壑区实施“固沟保塬”工程。

（2）荒沟台塬生态亟待修复

渭河北侧黄土台塬区属于陕西省水土流失重点治理区域内。区域塬边地势陡峭、植被稀疏、土质疏松、遇水易分散，且水土流失严重，且易发生崩塌等地质灾害。若不及时加以治理，水土流失及滑坡灾害频发等问题会严重破坏水土资源，降低土地生产力，导致生态环境持续恶化，加剧干旱、洪涝灾害发生，危及人民生命财产安全，制约经济社会的可持续发展。

（3）煤矸石综合利用迫在眉睫

目前煤矿生产企业掘进矸石充填井下废弃巷道，不出井；洗选矸石大部分用于烧结砖厂等建材企业综合利用。因市场及综合利用途径等相关原因，矸石综合利用途径不畅时急需寻找新的出路。

根据《关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见_发改环资〔2021〕381号》、《关于进一步加强煤炭资源开发环境影响评价管理的通知》（环评〔2020〕63号）以及《煤矸石综合利用管理办法》（2014年修订），明确提出可对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、土地复垦等多途径综合利用，因地制宜选择合理的综合利用方式，提高煤矸石综合利用率。

2煤矸石用于生态修复的重要意义

（1）通过对项目建成后环境质量监测数据收集分析，明确项目实施对地表水、地下水、土壤等各个要素各种影响，结合土壤复垦的效果，论证矿山矸石填料生态修复的可行性。

（2）以整治矿区内存在的生态环境问题为目的，在符合煤矸石管理办法的相关前提下合理化消纳和综合利用煤矸石，有效治理黄土沟壑存在的地质灾害、水土流失、植被破坏等问题，做到“固沟保塬”，改善矿区生态环境。

（3）秉承“以废治废、变废为宝”的理念，在明确煤矸石固废性质、成分、放射性的前提下，按照相关贮存要求采取合理防渗及防护措施，最大化减少项目可能对生态环境的影响。

（4）依据生态修复相关设计要求及有关规定，对矿山生态修复进行整体规划以及总平面布置。将原有沟壑按照台阶状进行回填，并在其上覆盖黄土进行压实、整平处理，随后进行土壤重构工程，并在其上进行植被恢复措施，最终达到固沟保塬的目的。

（5）有效治理区域水土流失，以及局部存在的滑塌、落水洞等地质灾害，通过实施生态修复，植被覆盖度将远高于现状，从荒沟变为植被茂盛的自然景观，土地利用现状由草地变为有林地、灌木林地，在实现固沟保塬的同时，也有利于提高区域的碳汇水平。

3煤矸石用于生态修复的主要举措

充分调研周围土地结构和地形的基础上，结合当地农民可耕用地少、治理荒沟愿望迫切的实际情况，结合矸石综合利用变废为宝的环保理念，跳出征地排矸治理的传统模式，采用租用当地荒沟的方式，通过试点区下游构筑拦渣坝、上游分层充填、复垦等措施，有效控制以重力侵蚀为主的土壤侵蚀，达到“沟头不前进、沟道不下切、沟岸不扩张”效果和汇流区“固沟保塬”目标，在有效遏制塬面萎缩、切实塬边耕地的同时，有效解决矸石去除问题，对矿区“固沟保塬”、构建生态安全屏障有着重要意义。

4.项目实施过程中注意事项

（1）按照环保及设计相关保护措施要求，严格执行覆盖黄土进行压实、整平处理，核实堆存过程是否会产生煤矸石的自燃；

（2）辅以完备的监测系统，通过建成后环境质量监测数据收集分析，明确项目实施对地表水、地下水、土壤等各个要素各种影响；

（3）结合土壤复垦的效果、土壤侵蚀强度的变化、固沟保塬及控制水土流失的效果以及区域植被覆盖率及社会、环境及经济效益，论证矿山矸石填料生态修复的可行性。

5 结语

综上所述，煤矸石用于生态修复是环境保护的重要工作，关系到国家能源发展、生态环境保护，促进煤矸石处理技术的探索和提升。项目实施过程中应符合国家产业政策和相关规划要求，主要污染防治措施和生态保护措施符合当前行业污染防治技术政策要求，环境选址合理，保障煤矸石处置符合要求。后期项目的实施过程应按照要求辅以完备的监测及观测措施，明确煤矸石用于生态修复对环境影响。

参考文献

[1]常纪文，杜根杰，杜建磊，石晓莉，我国煤矸石综合利用的现状、问题与建议，中国环保产业，2022（08）：13-17.

[2]李鹏，夏元鹏，张立魁，徐传峰，杨圣轩，杨勇，煤矸石综合利用产业政策和发展方向，陕西地质，2021,39(02)：96-101.

[3]张伟辉，煤矸石综合利用存在的问题及对策分析，能源与节能，2021(02)：101-102.