煤矸石治理项目可行性研究报告Word文档格式.doc

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1.2项目提出的背景

煤炭是我国最主要的能源，其资源非常丰富，2011年产量已超过27.16亿吨。

随着煤炭生产的不断扩展，煤研石的产生量与日俱增，煤矸石产生量按原煤产量的15%计，每年煤矸石至少增加1.8亿吨，历年积存下来的煤矸石已超过27亿吨，占地30万亩以上，而且仍在继续增加。

这样大量的煤矸石已严重地污染了环境，并侵占了大量的土地和农田，破坏了土地资源．如不加紧有效利用，将影响煤炭工业的正常发展，影响周围环境质量。

山西XCXXX煤业有限责任公司年产45万吨原煤，每年都会产生大量的煤矸石。

因此，公司计划新建一个矸石场，从2012年开始建设，2013年投入使用。

1.3编制依据及研究范围

1.3.1任务依据

《山西XCXXX煤业有限责任公司煤矸石治理项目可行性研究报告》委托书

1.3.2法律依据

1、《中华人民共和国安全生产法》；

2、《中华人民共和国煤炭法》；

3、《中华人民共和国环境保护法》（1989-12-26）；

4、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（2004年12月29日第十届全国人民代表大会常务委员会第十三次会议修订）；

2005年4月1日施行；

5、《山西省煤炭开采生态环境恢复治理规划》；

6、《山西省工业固体废物污染防治条例》（修正）（1997年7月30日）；

7、《中华人民共和国水污染防治法（2008年修正）》；

8、《中华人民共和国水土保持法》（1991-06-29）；

9、《煤炭安全规程》（2004）；

1.3.3技术规定

1、《建设项目可行性研究内容和深度的规定》（修订本）；

2、《煤矿矸石山灾害防范与治理工作指导意见》（安监总煤矿字[2005]162号文，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局）；

3、《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）；

4、《煤矸石综合利用技术政策要点》（国经贸资源[1999]1005号文，国家经贸委、科技部）；

5、《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》；

6、国家发展改革委员会、建设部颁布的《建设项目经济评价方法与参数》；

7、中国国际工程咨询公司编写的《投资项目经济咨询评估指南》。

1.3.4参考资料

山西XCXXX煤业有限责任公司提供的资料及现场调查资料。

1.3.5研究范围

本工程主要是矸石场的基础设施建设，并规范矸石处置，即：

在矸石沟内建设拦矸墙、排水渠以及排水涵洞，以及矸石的运输、平整、覆土等。

针对本工程，主要从一下方面进行研究。

1、提出合理可行的矸石场建设挡矸墙、排水渠以及排水涵洞等建设方案；

2、提出环境保护、劳动安全卫生和节能问题及措施；

3、进行投资估算和项目经济评价；

4、论述治理后的环境效益、社会效益和经济效益。

1.4主要指导思想和技术原则

（1）以环境保护、节约能源、安全防护、经济效益同步发展为原则，实现企业经济效益、社会效益、环境效益的同步发展。

（2）在总体规划指导下，结合现状，统筹安排，从实际出发，远近结合。

（3）坚持科学的态度，积极采用国内外成熟的新工艺、新技术、新设备和新材料，保证工程的安全性和先进性。

力求技术先进，经济合理、安全可靠。

（4）严格按照现行的国家和行业规范、标准和规定，进行各类建、构筑物的防火、防爆、抗震、防雷等设计，严格执行现行的规范中有关强制性条文的要求，保证安全生产。

1.5项目建设内容及规模

1.5.1项目建设内容

在矸石沟内建设挡矸墙、排水渠以及排水涵洞，以及矸石的运输、平整、覆土等。

1.5.2项目建设规模

矸石场地为一荒沟，长约1000m，沟宽约200m，深约150m，总占地约20hm2，容积3000万m3，计划于2013年启用。

1.6结论

本项目经过调查研究、环境现状分析、方案论证以及效益评价，得出以下结论：

1、本项目按照国家政策要求，建设一座标准化的矸石堆场，可以保护当地的大气和地下水环境，具有很好的社会效益。

周围的生态环境得到较好的保护，附近居民能正常生活、生产，大大改善了企业与居民关系，纠纷减少，社会安定。

所以，该工程的建设是十分必要的。

2、照规范要求，在在矸石填埋过程中采用矸石与黄土分层堆放，分层碾压的工艺，可以有效的防止因矸石随意倾倒而造成的自燃和破坏当地的生态环境，有效改善居住在矸石山附近的居民身体健康。

工程实施后，有明显的环境效益和经济效益，使周围环境有很大的改善，实现了社会效益、环境效益和经济效益的统一。

3、本项目总投资676.3万元，全部由企业自筹解决。

本项目建设符合国家产业政策，符合国家的投资方向，当地政府大力支持，建设条件具备，工艺技术方案切实可行，项目前景广阔，经济效益良好，社会效益明显。

因此，该项目建设是必要的也是可行的。

第二章项目建设的必要性和可行性

2.1煤矸石的产生

煤矸石是夹在煤层中，与煤伴生的岩石。

是采煤和选煤过程中排出的废弃物。

其产生的途径有以下三种：

（1）在井简与巷道掘进过程中，开凿排出的矸石。

（2）在采煤和煤巷掘进过程中，由于煤层中夹有矸石或削下部分煤层顶底板，使运到地面中煤炭含有的原矸。

（3）洗煤厂产生的洗矸和少量人工挑选的拣矸。

2.2煤矸石的主要成分及其分类

1、煤矸石的主要成分

煤矸石的化学成分是煤矸石煅烧后灰渣的成分，其化学成分和粘土相似，可用于筑路、生产烧结砖及非烧结砖、混凝土制品、砌筑砂浆材料和陶粒等轻骨料。

有的煤矸石含硅较高。

可作为硅质原料，用作水泥原料和混台树等。

煤矸石、糟煤灰和粘土的化学成分比较如下表。

煤矸石的组成和性质是选择利用途径和指导生产的重要依据。

煤矸石的主要化学成分尾铝和硅的氧化物。

此外，还古有微量元素和稀有元素Ga、Be、Co、Cu、Mn、Mo、Ni，Pb、Zn、Bi、Gk等，有的还含有放射性元素。

煤矸石的产地分布和原煤产量有直接羌系。

目前，我国年产矸石量超过400万吨的地区有东北、内蒙古、山东、河北、陕西、山西、安徽、河南和新疆等，可见煤矸石产生量多的地区主要在北方。

由于煤矸石的成分、性质随其生存条件等的不同而存在很大差异。

所以必须因地制宜地根据当地条件选择利用途径和技术。

2、煤矸石的分类

煤矸石与煤系地层共生，是多种矿岩组成的混合物，属沉积岩。

煤矸石可根据其矿物学特征分为以下几类：

（1）粘土矿型：

这是目前已经实用化的一类矸石。

其矿物组成有高岭石、蒙托石、炭质页岩、石英、长石、云母，还有大量硫铁矿等。

粘土岩娄在煤矸石中数量最多，选类煤矸石里黑揭色．层状结构，易糟碎。

（2）砂岩型：

主要成分为石英、长石、云母等。

采煤掘进巷道进出的煤矸石，大多以砂岩为主。

（3）碳酸岩型，主要成分有方解石、白云石、铁白云石、磷铁矿、硫铁矿、有机硫等。

（4）铝质岩型，主要成分有三水铝矿，一水铝矿、一水硬铝矿、石英、褐铁矿、自云母、方解石等。

3、煤矸石的活性

粘土岩类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。

煤矸石含硫量大于3%即会着火，含硫量大于1.5%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、微生物等有关，其机理比较复杂。

2.3以往矸石堆场出现的问题

山西省我国重要的能源产地，主要产业有煤炭、电力及矿产。

为国家的经济建设作出了巨大贡献，与此同时，在高速发展经济的同时，也对环境造成了严重的污染。

煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物，在我国，每年的排放量相当于当年煤炭产量的10％左右，目前已累计堆存30多亿吨，占地约12万公顷，是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一、煤矸石长期堆存，占用大量土地，同时造成自燃，污染大气和地下水质。

根据全国乃至山西省以往的矸石山排放来看，由于一些矸石场没有采取科学的堆放填埋工艺，而是一直采取“由上向下，自然堆积，平整顶部，不断延伸”的排矸工艺，造成部分含硫较高的矸石山大面积自燃。

一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等有毒有害气体四处弥漫，间隙气流中有毒有害气体含量超过国家大气环境质量的三级标准，矸石山顶部裂隙及松散部位，温度高达70℃~80℃。

同时对周边生态环境遭到严重破坏，附近的庄稼果木枯萎减产，居民叫苦不迭。

从矸石山的情况看，由于缺乏统一的规划，排矸费用和维护费用较低，排放的矸石未严格执行规定的排矸工艺，引起排放矸石的自燃。

灭火后的矸石山，一方面，由于缺少维护费用，导致日常维护工作不到位，另一方面由于没有恢复植被，特别是在雨季，洪水造成矸石山表面冲刷，原有的覆盖层遭到破坏，引起矸石山再次复燃。

因此，在矸石场建设初期建设按照规范要求，建设一座规范化的矸石堆场是非常必要的。

2.4煤矸石带来的环境问题

煤矸石作为固、液、气三害俱全的“工业废料”，它的长期堆放不仅浪费了资源，占压了大量的土地，而且污染了水源、土壤和周围的空气．严重影响了矿区的生志环境和居民的生命财产安全。

2.4.1矸石山自燃危害

（1）威胁周边居民生命安全：

尤其是受季风影响，自燃产生的CO、SO2和H2S等有害气体随风飘散，臭鸡蛋一样的刺鼻气味，严重威胁附近居民的正常生活。

（2）矸石山自燃破坏耕地、污染下游水资源：

由于矸石山地理位置特殊，而矸石山两侧为深沟，在矸石山下游汇合，在雨季洪水冲刷后自然后的煤矸石顺流而下，直接威胁下游居民的生存环境。

2.4.2对大气环境的污染

煤矿的开发和利用，使矿区的大气环境质量严重下降，矿区空气污染日趋恶化，煤矸石就是重要的空气污染源。

煤矸石在提升、运输、堆放过程中，会形成一种粉尘颗粒。

粉尘中含有很多对人体有害的元素，若随风悬浮于大气中，会对人体健康带来更大的危害。

另外，颗粒悬浮于大气中，破坏了大气的温湿效应，使气候出现异常。

当井下排出的矸石中含硫量大于1~1.5%时，在加压、通风、氧化的条件下，会发生自燃。

煤矸石山一旦自燃，不但释放出CO，SO2，CO2，H2S，NOx和CmHn（碳氢化合物）等有害气体，同时还伴有大量的烟尘，严重的污染大气环境，损害人体健康。

2.4.3对生态环境的影响

煤矸石堆放不仅压埋或破坏了原地貌植被，而且排放过程中产生的粉尘，自燃过程中产生的有害物质对周围植物的生长有很大的影响，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，对人类生存环境和矿区的生态环境造成了严重危害。

2.4.4对土壤的损害

煤矸石对矿区土地的破坏主要有2个途径：

一是矸石山风蚀扬尘，向周围的地方降落，其中含有的重金属元素严重的污染土壤，同时，降尘阻碍了植物的光合作用；

二是降尘进入土壤后，破坏了土壤中重金属的本底植和平衡关系，同时也破坏了土壤的养分。

2.4.5对生命财产的危害

煤矸石在受到爆破震动或暴雨侵蚀时经常导致滑坡、泥石流或煤矸石山爆炸等灾害。

煤矸石灰度一般70~85%，发热量为3350~6280kJ/kg，当含硫较高时，且由于长期堆放，其内部经氧化、生热、升温（可达800~1200℃），形成一个内部高温高压的环境，当其内部温度和压力达到一定程度时，就会发生