引言

我国富煤、贫油、少气，在碳达峰中适宜走煤炭托底的能源发展道路。煤炭开采、洗选过程中会产生煤矸石。煤矸石属于大宗工业固体废物，含有碳等有机物和无机硅酸盐、高岭土类矿物，若不加以综合利用，而是直接排放或充填回井，会浪费资源、侵占土地并造成大气、水体和土壤污染。因此，探索煤矸石因地制宜的综合利用，对煤炭行业绿色、低碳和循环发展意义重大。

1矿区煤矸石生态修复技术

1.1路基处理

（1）在填筑施工前检验路基质量，要求路基整平、压实，达到以下检测指标要求：压实度实测值不小于94%；弯沉实测值不大于设计要求值；纵断面实测值在允许偏差+10mm～-15mm范围内；中位线偏差不超过50mm；平整度偏差不超过15m；横坡偏差不超过±0.3%。（2）调查原地面地质水文情况，对原地面预先处理。试验路段原地面为潮湿地段，清理原地表后发现土壤含水量较大，出现翻浆现象，需采用煤矸石处理，降低地段的潮湿度。处理流程如下：清理原地面，虚铺厚度为30cm的大粒径煤矸石，粒径为10～12cm；采用20t振动压路机碾压4遍，保证基层稳定。煤矸石的吸水性较强，能够降低软湿土的含水量。

1.2塌陷区回填技术

塌陷区是矿山开采活动结束后产生的遗留地，其数量、规模都在日益增加，塌陷区造成的滑坡、泥石流等地质灾害给矿区的生态环境和人民生活造成严重危害。利用煤矸石回填塌陷区，不仅变塌陷区为可复垦土地，还可以节约用地，减少环境污染。陈旗宝日希勒矿由于无序开采产生的“草原天坑”利用塌陷区回填技术被完全修复。采用“土壤剥离、交错回填、灌浆防渗”等技术，高质量地完成了煤矸石回填塌陷区复垦造地工程。煤矸石回填塌陷区对周围土壤环境和水环境的影响较小，符合规范要求，而且煤矸石经过分层回填、多次振压后，其承载能力要远高于天然土地。塌陷区回填技术简单且成本较低，我国煤矸石用于回填塌陷区占其综合利用总产量的15%左右，处置利用量大。塌陷区回填不仅实现了煤矸石的综合利用，也是矿山生态修复的有效途径之一。

1.3煤矸石储运

（1）在运输煤矸石时，要选择堆放时间长、经过风化的煤矸石进行运输；如果存在大块煤矸石，则要用机械或者人工打碎成小块，满足路基施工对集料的级配粒径要求。（2）在堆料场调节含水量，避免在路基填筑现场洒水；当煤矸石含水量低于最佳含水量时，要在料场洒水润湿煤矸石，闷料2～3d，保证煤矸石含水量均匀且处于最佳含水量状态。（3）采用大吨位自卸汽车运输煤矸石，在车厢上覆盖防尘布，避免运输途中粉尘飞扬污染空气、路面。

2煤矸石综合利用生态修复的战略

2.1加强顶层设计，推动煤矸石综合利用高质量发展

尽快出台本地区的煤矸石综合利用规划方案和管理办法，统筹布局各旗区煤矸石综合利用项目，着力打造煤矸石综合利用产业链，引导煤矸石综合利用产业健康有序发展。在煤炭生产和洗选项目审批时须明确煤矸石综合利用途径和处置方式，煤矿应制定煤矸石综合利用实施方案，相关部门应对方案实施情况开展检查评估。建立健全煤矸石产生和综合利用情况统计制度，充分运用财税减免、资金补贴等经济手段，加大煤矸石综合利用的政策支持力度。

2.2强化前端预处理，为提高资源利用效率奠定基础

（1）在煤矸石集中的地区，针对不同组分、不同热值的煤矸石做好前期摸底调查及检测分析，因地制宜地制定煤矸石预处理规程，依据不同利用途径开展相应的集中预处理。（2）煤矸石产生企业按照不同固体废物的末端利用要求，建设相应标准的堆存库，做到分类堆存和分品种属性堆存，既提升后端综合利用产品的质量，也降低后端综合利用的难度和成本。

2.3探索煤矸石综合利用新模式

矿山煤矸石生态修复技术虽然在一定程度上缓解了煤矸石的处置问题，但未能充分利用煤矸石中的隐藏价值。应加强煤矸石生态修复技术与资源化利用技术的有机结合，形成集“充填开采、塌陷区回填、土地复垦修复、地面筑基”的生态修复途径和“煤矸石发电、建筑材料、化工产品、有价元素提取”等资源化利用途径相结合的多层次综合开发利用全产业链模式。在煤炭行业推广煤矸石井下原位充填技术，切实从源头实现煤矸石减量化，争取做到煤矸石不出井；同时建立“梯级回收+资源化利用”体系，对于高价值的煤矸石类型，大力推进利用煤矸石发电和生产新型绿色建筑材料，在风险可控的前提下深入推动化工领域应用和有价组分提取，充分发挥煤矸石的利用价值。对于未能资源化利用的煤矸石，实行土地复垦、塌陷区回填进行生态修复与封存保护，就地消纳。实现煤矸石分类管理、源头减量、资源化利用、生态修复相结合的综合处置，提高综合利用水平。

2.4加强科技创新和人才引进，促进煤矸石资源高效利用

强化基础研究，鼓励企业与国内相关高校和科研院所合作，创建煤矸石综合利用研究机构和专业的成果转化组织机构，围绕煤矸石生态化处理、高附加值利用、产业链延伸，开展科研攻关。推进关键技术中试和工业化运行，推动煤矸石综合利用产业化发展。积极引进高层次人才，充分利用国家“千人计划”、自治区“天骄英才”“草原英才”“鄂尔多斯英才”等各级人才政策，引进、用好人才，造就更多一流的煤矸石综合利用科技领军人才和创新团队。培养煤矸石产业发展需要的人才队伍，加强高技能人才和专业技术人才队伍建设。

2.5煤矸石路基的生态效益

（1）节省土地资源。在高速公路路基填筑中采用煤矸石作为填料，能够减少传统路基填料的开采，降低耕地损失，有效控制因公路建设带来的水土流失问题。（2）减少大气污染。煤矸石在一定条件下会发生自燃现象，释放出二氧化碳、二氧化硫等有害物质，严重污染周边空气。将煤矸石用于路基填料，能够避免煤矸石发生自然现象，减少有害气体排放量，改善煤矸石生产区域的空气质量。（3）保护水环境。煤矸石受到雨水浸泡会产生酸性淋溶水，此类水为重金属污染性水，当淋溶水渗入土壤、汇入地表水后，会造成严重的水环境污染问题。而将煤矸石用于路基填料可以避免此类问题发生，减轻煤矿区域的水体污染。

结语

高速公路路基施工要合理利用工业废渣资源，试验检测煤矸石的物理力学性能，在保证煤矸石各项技术指标符合路基填料技术指标要求的基础上，将煤矸石用于路基施工。在煤矸石路基施工过程中，要增加包边土施工工序，减少外界环境对煤矸石性能的影响，从而保证路基施工质量，有效降低路基施工成本，实现公路建设良好的综合效益。

参考文献

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[2]边建民，黄前龙.煤矸石作路基填料在一级公路中的应用技术探究[J].中国公路，2021（11）：144-145.

[3]董建勋，徐玉晓，姜利.煤矸石在依七高速公路路基工程中的应用研究[J].黑龙江交通科技，2020（11）：1-3.