煤矸石原位利用技术研究

针对煤矸石占用土地和污染环境的现状,提出了煤矸石原位利用技术。阐述了该技术的总体思路和基本原理,并结合矿井工业试验,实现矸石井下原位消化。力学实验结果表明:煤矸石构筑巷帮,抗压强度可以达到C20以上(21.96 MPa),其抗压强度大于煤体强度(10～20 MPa),构筑巷帮可以代替永久煤柱。煤矸石原位利用技术做到矸石不上井,体现高产、高效、安全、环保、高回收率的科学采矿体系。     

浅谈煤矸石治理及资源化利用

简单介绍了煤矸石对环境的影响,阐述了煤矸石的治理方式以及煤矸石资源化利用的现状,并对煤矸石利用前景进行了思考和展望。     

废弃煤矸石的危害及利用途径探讨

煤炭是我国目前重要的能源之一,伴随着煤炭的大量开采,其副产物煤矸石也大量出现。介绍了煤矸石的定义、组成、危害,探讨了煤矸石的利用途径。     

煤矸石烧结砖的热值利用与节能测算模型研究

煤炭开采和洗选加工过程中排放出大量的煤矸石,发展煤矸石烧结砖可节约大量能源,有利于新型建材“绿色”可持续发展。根据能源的梯级利用原理;综合考虑煤矸石烧制砖的原料配比、工艺技术以及主要设备情况,系统地构建了煤矸石砖热值利用节能测算模型,以山西煤矸石烧制砖为例进行了测算和分析,结果表明,2010年山西煤矸石烧结砖行业共节能约99．381万t标准煤。     

煤矸石作为环境材料资源化再利用研究进展

 煤矸石作为全球排放量最大的工业固体废弃物之一，不仅占用大量土地，还会对大气、土壤等环境造成危害。但煤矸石具有一些环境友好型性能，经预处理后可被资源化再利用为环境友好型材料。综述了目前煤矸石用作环境材料的方式及各种方式的研究进展：煤矸石对营养盐、重金属和有机物等污染物具有一定的吸附性能，预处理之后可以作为一种廉价的吸附剂；煤矸石具有一定的强度，经热活化后强度更大，因此可用作建筑再生骨料生产透水砖、透水沥青等；煤矸石中还含有大量有机质和微量元素，可以增加土壤中的腐殖酸含量，改善土壤土质，从而促进植物生长。建议：今后研究工作应倾向于对煤矸石预处理方式的改进，探索其对不同类型或多种污染物的去除效果及机理；在实际生产中应丰富破碎筛分等处理方式，形成系统的制肥工艺并得以应用；在政策上应制定更加全面的相关标准。     

煤矸石作为环境材料资源化再利用研究进展

煤矸石作为全球排放量最大的工业固体废弃物之一,不仅占用大量土地,还会对大气、土壤等环境造成危害。但煤矸石具有一些环境友好型性能,经预处理后可被资源化再利用为环境友好型材料。综述了目前煤矸石用作环境材料的方式及各种方式的研究进展:煤矸石对营养盐、重金属和有机物等污染物具有一定的吸附性能,预处理之后可以作为一种廉价的吸附剂;煤矸石具有一定的强度,经热活化后强度更大,因此可用作建筑再生骨料生产透水砖、透水沥青等;煤矸石中还含有大量有机质和微量元素,可以增加土壤中的腐殖酸含量,改善土壤土质,从而促进植物生长。建议:今后研究工作应倾向于对煤矸石预处理方式的改进,探索其对不同类型或多种污染物的去除效果及机理;在实际生产中应丰富破碎筛分等处理方式,形成系统的制肥工艺并得以应用;在政策上应制定更加全面的相关标准。     

煤矸石综合利用的可行性研究

本文通过介绍煤矸石的几种可利用途径及其综合利用所产生的经济与社会效益，论述了煤矸石的综合利用的可行性，以达到变废为宝、变害为利，节省能源及资源循环利用的目的。     

依靠科技创新提高山西省煤矸石资源化利用水平

《国家"十二五"科学和技术发展规划》明确将煤矸石资源化利用列为发展重点,《大宗工业固体废物综合利用"十二五"规划》提出以煤矸石高附加值、规模化利用为目标,以煤矸石胶结充填、煤矸石生产建筑材料、煤矸石发电为重点,推进煤矸石综合利用。介绍了煤矸石资源化利用的政策、科技支持,从科技创新角度阐述了山西省煤矸石资源化利用的一些成效。     

煤矸石在建筑中的综合利用及发展方向研究

煤矸石主要是采煤和选煤过程中产生的固体废弃物,同时也是可开发利用的二次能源。文中探讨了煤矸石在建筑中的应用现状,提出了煤矸石资源化发展的方向。为煤矸石的有效利用提供了参考。     

煤矸石堆放对周围耕作层土壤中重金属含量的影响

煤矸石地表堆放常会造成周围耕作层土壤的重金属污染,且这种污染可为植物所富集,并通过食物链危害人类健康。本文以陕西白水煤矿为例,通过对煤矸石及其周围耕作层土壤中Cr,Cu,Cd,Zn 4种重金属全量和有效态含量的测定,研究了煤矸石堆放对周边耕作层中重金属含量的影响。研究表明:矸石样与土样中四种重金属的含量均高于当地的土壤本底值,煤矸石的堆放使得周边耕作层受到了不同程度的重金属污染;随着距矸石堆距离的增大,土壤中重金属含量逐渐减小,且下风向区域重金属含量高于等距离的上风向区域;在四种重金属元素中,Cd的有效态含量占全量的比率最高,具有最强的活性,最易于被植物吸收,其污染风险也最大。     

高速公路煤矸石路基包边土厚度分析

为确定煤矸石路基包边土的合理厚度,通过分析煤矸石填筑路基成型过程,建立了具有包边土的煤矸石路基简化有限元模型,分析了不同包边土厚度对煤矸石路基包边土内竖向最大压应力及竖向最大剪应力的影响规律,研究了包边土厚度对煤矸石路基中心沉降量、煤矸石路基边缘沉降量、包边土边缘沉降以及包边土差异沉降、路基最大差异沉降的影响程度。结果表明:路基高度相同时,包边土内竖向最大压应力及竖向最大剪应力随包边土厚度增加而增大,当路基高度小于5m时,内力受包边土厚度影响相对较小;包边土厚度变化对煤矸石路基中心沉降量、煤矸石路基边缘沉降量及包边土边缘沉降量影响较小,对包边土差异沉降量影响较大,随着厚度增加,差异沉降逐渐增大,但差异沉降量均在1.5 cm以内。     

煤矸石中砷的淋溶析出规律

为了得到煤矸石中砷的析出规律,采用模拟天然降水的淋溶实验法对其进行研究.结果表明,淋溶液的pH值对煤矸石中砷的淋溶析出量影响较大,淋溶液的酸性越强,煤矸石中砷的析出量越大.初始淋溶时,砷的析出量相对较大,随着淋溶量的增加,砷的析出量逐渐降低.裸露堆放煤矸石的淋溶是砷污染的重要途径和影响生态环境的重要因素.     

全级配煤矸石混凝土导热性能试验与分析

为研究和预测全级配煤矸石混凝土的导热性能,以五种不同的煤矸石粗骨料替代率(0、25％、40％、70％、100％)和四种煤矸石细骨料替代率(25％、50％、75％、100％)设计9组试验,对煤矸石混凝土导热性能进行试验.结果 表明:煤矸石粗骨料替代率越高,煤矸石混凝土导热系数就越低;煤矸石粗骨料替代率为100％情况下,随着煤矸石细骨料替代率增加,煤矸石混凝土导热系数继续降低,其中全级配煤矸石混凝土导热系数最低,相比普通混凝土导热系数的下降幅度为52.56％;定义了煤矸石骨料影响系数M,M值越大,混凝土导热系数越低;对Hasselman-Johnson混凝土导热系数计算模型进行修正,得到煤矸石混凝土导热系数的修正计算模型,修正计算值与试验结果相吻合.     

潞安矿区煤矸石山水土流失特征及植被恢复关键技术

为了有效解决煤矸石山的生态恢复治理,采用径流小区观测法研究了风化煤矸石山水土流失变化特征及植被恢复,结果表明:裸露或植被稀少的矸石山边坡、林地边坡径流量分别与30 min雨强、45 min雨强最相关;沿坡长方向从上到下土壤抗冲指数呈现出先减小后增大的趋势;植物根系丰富,边坡比裸露边坡土壤抗冲性强;煤矸石山植被恢复成功的关键技术措施是细致整地、改良土壤,选择抗旱耐瘠薄植物种,确定适宜的栽植密度。研究成果为矿区废弃地有效治理提供了科学依据。     

烧煤矸石在混凝土中的应用

探讨用烧煤矸石细粉作为混凝土矿物掺合料,烧煤矸石细粉部分取代水泥对混凝土流动性、强度和抗硫酸盐侵蚀性的影响。结果表明:用烧煤矸石代替部分水泥掺入到混凝土中配制高强混凝土是可行的,在 10%～30%掺量范围内,随着烧煤矸石掺量的增加的抗硫酸盐侵蚀性增强,同时可获得较满意的抗压强度。     

工艺因素对煤矸石莫来石化的影响

以天然煤矸石为原料采用粉末烧结法制备莫来石,利用XRD、SEM对烧成试样进行表征,并检测其显气孔率及体积密度,分析原料粒度和烧成温度等工艺因素对所制莫来石的致密化程度、物相组成以及显微结构的影响。结果表明,煤矸石粉料的粒度越小,大小越均匀,烧成试样的致密化程度就越高;烧成温度达到1250℃时试样中有莫来石相生成,烧成温度超过1500℃后,试样中主晶相为莫来石,但试样体积密度低,显气孔率高;在1600℃×3h的烧结条件下可获得体积密度为2.81g/cm3、显气孔率为6%的压块烧成莫来石,其中柱状自生长莫来石晶体呈交织网络状结构分布,晶粒大小为5~14μm。     

煤矸石胶凝材料水化产物及聚合度分析

采用XRD,IR和NMR等分析方法研究北京房山煤矸石在水化过程中的物相及29Si聚合度的变化规律.在29Si NMR基础上提出利用相对桥氧数(RBO)评价硅氧多面体聚合度的方法,并用该方法研究煅烧煤矸石在活化及水化前后的RBO变化规律.研究结果表明:煤矸石中的粘土矿物绿泥石和白云母等在活化过程中发生分解,表征硅氧多面体聚合度的指标RBO明显降低;而在水化过程中随着水化龄期的增加,氢氧化钙不断与硅铝质物料中的[SiO4]和[AlO4]四面体发生反应,生成水钙沸石和碳硅钙石,导致RBO升高,浆体材料的结构致密性增加.这表明煤矸石中的[SiO4]聚合度在煅烧活化过程中由高聚合度向低聚合度转变,在水化过程中则由低聚合度向高聚合度转变,聚合度或RBO的变化在一定程度上反映活化效果和胶凝活性的发挥程度.     

煤矸石山自燃防治措施

为解决矿区部分煤矸石山发生自燃后，自燃产物给矿区的生态环境造成的严重污染及对人身的安全带来危害，论述了煤矸石山自燃的条件及其特征，从预防和灭火两方面介绍了一些自燃防治措施，同时对防治措施的优缺点进行了分析，特别是深部注浆法防治煤矸石山自燃，现场实施效果较好。