平頂山矸石
㈠ 煤矸石山的生態環境危害
煤矸石露天堆放，一方面壓佔大量的土地，另外暴露在空氣中極易發生一些物理化學反應，發生自燃、揚塵等現象，對礦區及其周邊地區的大氣、水體等造成嚴重污染；另一方面煤矸石山在外力的作用下還可能發生坍塌、泥石流等地質危害，產生生態破壞、景觀破壞，引發社會問題，最終危害礦區的生態安全和人類健康（圖1-1）。
圖1-1 煤矸石山可能引起的生態環境危害
一、煤矸石山的物理危害
1.占壓土地
煤矸石是我國目前工業排出的固體廢棄物中數量最大的一種。據統計，我國國有重點煤礦現有煤矸石山1700多座，堆積量達50×108t以上，佔地面積超過20000hm2，而且隨著煤炭的開采，煤矸石以每年約5×108t的數量增加，約占土地面積300～400hm2，造成了大量土地資源的浪費，使農民失去土地，也破壞了原有的土地結構和景觀結構。在我國人多地少的基本國情下，矸石山佔用大量的土地資源，加劇了人地矛盾，對社會和經濟發展造成的影響已不容忽視，必須加快對煤矸石的綜合利用，或進行綠化復墾，進而減少和消除矸石堆放所佔用的寶貴的土地資源（圖1-2）。
圖1-2 煤矸石的堆積壓佔了大量的土地
2.揚塵對大氣環境的污染
煤矸石在空氣中很容易發生風化，遇風會產生揚塵現象。由煤矸石引起的細小粉塵顆粒物質進入人體肺部，導致如呼吸道、肺部的疾病，甚至導致癌症；大粉塵顆粒進入眼、鼻、嘴等器官，容易引起感染，特別是風化粉塵中常常含有對人體有害的重金屬元素和有機元素，危害人體健康。另外，顆粒懸浮於大氣中容易造成氣候異常。
3.煤矸石山引發的地質災害
自然堆放的煤矸石由於堆放方式、自燃、風化等原因，使得煤矸石山很不穩定，從而極易引發地質災害。
（1）煤矸石山崩塌和滑坡。煤矸石山多為自然堆積而成，具有坡度大、內部結構疏鬆的特點，而且受矸石自燃等的影響，煤矸石山非常容易發生崩塌、滑坡。如1994年，山東棗庄煤礦北煤井一矸石堆發生坍塌，導致17人死亡，7人受傷。
（2）煤矸石泥石流。山區煤礦大多數直接將煤矸石傾倒於溝谷中，這些結構疏鬆的煤矸石成為泥石流的物質源，一旦山谷中由於降雨等形成較強的徑流條件，即可形成泥石流災害。如2004年5月，重慶市萬盛區的煤矸石山發生泥石流，造成了嚴重的人員傷亡，有5人遇難，16人失蹤，14間房屋被埋。2009年6月，重慶合川雙鳳煤矸石山引發泥石流，將兩村民埋沒死亡。
（3）煤矸石山爆炸。選煤廠煤矸石和其他具有一定熱值、硫含量較高的煤矸石堆積而成的煤矸石山，一般發熱量可達到3350～6280J。此類煤矸石山由於內部發熱，並隨著溫度的蓄積，溫度最高可達800～1200℃，形成一個高溫高壓的內部環境。風化後的煤矸石山表面覆蓋了一層較細的風化顆粒，內部熱量和瓦斯氣體散發不出來，當煤矸石山內瓦斯氣體的濃度達到一定程度，極易產生爆炸，並引起崩塌、滑坡等地質災害，對附近居民的安全造成嚴重威脅。
自燃煤矸石山爆炸時釋放出大量的熱能，瞬時溫度可達2300～2500℃。爆炸拋出的高溫矸石可引起周圍建築火災，燒毀周邊的樹木、工廠設備，燒傷人員，也是引發連續爆炸的主要熱源。圖1-3所示是某座矸石山發生爆炸產生的高溫熱浪將20多米遠的樹木葉子燒焦，可見爆炸產生熱量之高，危害之大。
圖1-3 矸石山爆炸產生高溫熱浪對環境的破壞
圖1-4 矸石山爆炸產生粉塵對環境的破壞
自燃矸石山爆炸不僅產生高溫，而且爆炸壓力也很高。高壓可以促使爆源附近的氣體以極大的速度向外沖擊，其傳播速度可達2340m/s，對礦井地面建築和器材設施造成破壞，同時，沖擊波可揚起大量矸石粉塵，並使之參與爆炸，造成局部粉塵的連續小爆炸，形成更大的破壞力。沖擊波可以在它的作用區域內產生震盪作用，使物體因震盪而鬆散，甚至破壞。據研究，當沖擊波大面積作用於建築物時，波陣面超壓在20～30kPa內，就足以使大部分磚木結構建築物受到強烈破壞（圖1-4、圖1-5）；超壓在100kPa以上時，除堅固的鋼筋混凝土建築外，其餘部分將全部破壞。
圖1-5 平煤四礦「2005年5月15日」煤矸石爆炸事件災後房屋
2005年5月，河南平煤集團煤矸石山發生自燃崩塌，造成周邊房屋嚴重破壞和人員傷亡；另外在搶險過程中，煤矸石山又發生3次噴發，造成8人遇難，122人灼傷。焦作礦區1988年的一次矸石山爆炸，造成6名兒童死亡。矸石山爆炸已經是我國煤礦常見的地質災害，給礦區人民的生產生活造成了極大的傷害和財產損失。2001年5月13日，陽泉一礦正在使用的排矸場上，發生一起煤矸石山爆炸事故，造成一人死亡。據不完全統計，我國每年發生的矸石山地質災害幾十起。由此可見，我國煤矸石山安全現狀不容樂觀。
4.煤矸石山的水土流失
自然堆放的煤矸石山一般坡度較大，有些煤矸石山的安息角高達40°以上。由於煤矸石的粒徑較大，堆放初期，表面的煤矸石風化程度低，煤矸石山入滲能力較強。隨著表面煤矸石風化程度的提高，入滲能力逐漸降低，使得煤矸石山表面徑流加大，造成土壤的沖刷。近年來煤矸石堆放一般需要經過壓實，經過機械碾壓的煤矸石山表面由於形成緻密的「不滲層」，在暴雨天氣下其上覆蓋的表土極易造成嚴重的水土流失（圖1-6）。
圖1-6 陽泉煤矸石山的水土流失現象
二、煤矸石山的化學危害
1.自燃的危害
由於煤矸石山中含有一定量的殘煤、碳質泥岩、廢木材等可燃物和易氧化釋放熱量的硫鐵礦和硫等化學物質，野外露天堆放的煤矸石極易發生自燃。首先是煤矸石里的黃鐵礦（FeS2）氧化產熱，當溫度達到可燃物的燃點時，引起殘煤、炭質等可燃物質的自燃，進而導致起煤矸石山自燃。自燃後的煤矸石山內部溫度可達800～1200℃，並釋放出大量CO、CO2、SO2、H2S、氮氧化合物、苯芘等有害氣體（表1-5）。
在供氧不足時，主要產生的氣體為：
自燃煤矸石山治理與生態重建技術
自燃煤矸石山治理與生態重建技術
自燃煤矸石山治理與生態重建技術
當供氧充足時，碳質物和黃鐵礦的氧化反應更激烈：
自燃煤矸石山治理與生態重建技術
自燃煤矸石山治理與生態重建技術
自燃煤矸石山治理與生態重建技術
在高溫作用下：
自燃煤矸石山治理與生態重建技術
自燃煤矸石山治理與生態重建技術
表1-5 中國部分自燃煤矸石山污染監測結果 單位：mg/m3
據統計，全國國有重點煤礦所屬的1700多座煤矸石山中，約1/3的矸石山正在發生燃燒。其中，山西陽泉煤業集團累計矸石量達1×108t，現有大小煤矸石山20多座，而且大部分都在自燃。煤矸石在自燃過程中放出大量的SO2、H2S、CO、CO2和NOx等有害氣體並伴有大量煙塵。常年自燃的矸石山，每平方米燃燒面積每天將向大氣排放出CO 10.8g、SO2 6.5g、H2S和NOx 2g。大量的SO2、H2S、CO、CO2和NOx等有害氣體的釋放，不僅對礦區環境造成破壞，而且對周圍居民的急、慢性疾病的發生率均有顯著影響。煤矸石自燃時大量SO2、NOx進入大氣，還是造成酸雨的源頭之一。另外，煤矸石在露天堆放時，矸石表面會風化成粉塵，在風力作用下，整個礦區飛沙走石，遮天蓋日，全都籠罩在黑色煤塵包圍之中，對周圍大氣環境造成嚴重不良影響。
我國矸石山自燃以黃河中上游一帶較為嚴重，如寧夏的大部分煤礦矸石山，內蒙古的烏達礦矸石山，陝西的銅川礦區矸石山，山西太原西山煤田的東西礦區矸石山、陽泉煤業集團煤矸石山，河南的焦作、平頂山等礦區矸石山均發生大面積自燃，不僅污染大氣，還影響人體健康。例如，陽煤集團現在堆積有20多座矸石山，年排矸量約700×104t。由於大量洗矸和部分洗矸中的煤源源不斷地堆上了各礦的煤矸石山，一至四礦4座特大型煤矸石山先後發生了大面積自燃，煤矸石山自燃嚴重污染了排矸作業環境，影響排矸工人身體健康。在排矸現場的工人，經常發生SO2和CO中毒症狀，被送往醫院搶救。經陽煤集團環境監測站采樣監測，SO2平均濃度為19mg/m3，CO為125.9mg/m3，在排矸場局部地區SO2最高濃度達138mg/m3，CO最高濃度達237mg/m3，分別超過國家大氣環境質量三級標准196倍和10.9倍，對排矸場周圍的農作物和居民都造成了嚴重污染，使村、礦矛盾尖銳化。例如：銅川礦務局6個自燃矸石山周圍均為癌症高發區，在矸石山附近工作過5年的職工，都患有肺氣腫。我國烏達躍進選煤廠矸石山燃燒區附近檢測結果：SO2平均濃度為10.69mg/m3，超過國家標准70多倍，而H2S平均濃度為1.57mg/m3，超過國家標准150多倍。
煤矸石山自燃產生大量CO、SO2等有毒有害氣體。一座煤矸石山自燃可長達十餘年至幾十年，由於長期釋放大量有毒有害氣體造成了嚴重的大氣污染，使得自燃煤矸石山周圍地區呼吸道等發病率明顯高於其他地區（圖1-7、圖1-8）。煤矸石山自燃釋放出的SO2等氣體對綠色植物的葉片細胞產生危害作用，導致葉綠素枯死。SO2濃度嚴重超標，還會導致一些敏感植物死亡。SO2對綠色植物的污染受害濃度見表1-6。
圖1-7 煤矸石山的自燃產生大量有毒有害氣體
圖1-8 陽泉煤矸石山的自燃
表1-6 SO2對綠色植物的污染受害濃度
續表
2.酸性水污染和有毒重金屬污染
矸石風化物無粘結性，礦物顆粒可隨降水而移動，風化物中有毒元素等某些成分可隨降水滲入土壤、進入潛流和水系等。據研究表明，矸石中氯離子、碳酸氫根、鎂離子、鈣離子、鉀離子、鈉離子組成和含量與內陸鹽漬土的鹽分組成和含量相似，影響矸石山上的植物生長。嚴重的是，矸石中含有多環芳烴等多種微量重金屬元素，這些有毒重金屬元素通過雨水淋溶滲入土壤或進入水域，對水環境和土壤環境造成污染，其污染程度則取決於這些元素的含量、煤矸石pH和淋溶量的大小。這些重金屬元素被農作物吸收，同時通過食物鏈進入人體，危害人體健康。煤矸石中淋溶析出的金屬元素有Cd、Pb、Hg、Cr、As、Cu、Zn、Al、Ca等，它們的排放與轉移會對接納水體造成污染（圖1-9）。Cd、Pb、Hg、Cr、As等重金屬離子的毒性非常大，能在環境中蓄積於動植物體內，對人體健康產生長期的不良影響，會引起急、慢性中毒，造成人體肝、腎、肺等組織的傷害，嚴重時甚至能夠導致畸形、癌變和死亡。
圖1-9 煤矸石山淋溶產生的酸性礦山廢水嚴重污染周圍的土壤和水體
我國許多地區煤矸石含硫量較高，如山西陽泉煤矸石含硫量5.77%，四川南桐煤礦矸石含硫量18.93%，貴州大枝煤礦8%～16.08%，煤矸石中的黃鐵礦經過氧化、淋溶作用，形成富含硫酸根、鐵、重金屬等有毒元素的酸性水；煤矸石山自燃產生的SO2、CO2等與水分子結合，也易使煤矸石山土壤酸化，有的煤矸石山土壤pH可達到3。如2006年甘肅雷壇河遭煤矸石侵襲，致使兩萬人飲用水源受威脅。河道的一大半已經被一座上面寬約2m、下面寬約10m、高約5m、綿延約200m的煤矸石山占據，底部的煤矸石全部浸泡在河水中，嚴重污染了河水，使飲用水水源遭到污染。
3.煤矸石對環境的放射性污染
在長期的堆積過程中，煤矸石中放射性元素大量析出，使空氣中的放射性元素濃度增大，超過其本底值造成輻射污染。煤矸石中天然放射性元素主要為鈾-238、釷-232、鐳-226、鉀-40。據山西省陽泉等礦區監測，矸石中的天然放射性核心元素均高於原煤和土壤中的相應數值。
依據我國《放射防護規定》、《建築材料放射衛生防護標准》和《建築材料用工業廢渣放射性物質限制標准》中的有關規定，結合全國部分地區土壤放射性核元素含量，可以認為煤矸石不屬於放射性廢物，而屬於一般工業固體廢物。煤矸石即使100%用於建材製品，亦滿足有關放射性限制標准和衛生防護限制規定。
三、煤矸石山對礦區景觀的破壞
煤矸石山的堆放直接改變了原有土地的結構和功能，毀壞了原有的植物生態系統，使原有土地變成了寸草不生的「石質荒漠」；另外煤矸石多為灰黑色，且大部分煤矸石山山體高大，有的甚至高達100多米，巨大的光禿禿的黑色煤矸石山成了煤礦區最主要的標志物，與礦區周圍山體、植被、農田等自然景觀極不協調；自燃煤矸石山還冒著白色的煙霧，嚴重破壞了礦區的自然景觀（圖1-10）。
圖1-10 煤矸石對礦區景觀的破壞
煤矸石山的風蝕揚塵、塵埃等顆粒物覆蓋在建築、植物、道路等之上，使其失去原來色調；煤矸石揚塵降低了空氣的清潔度和光照度；煤矸石山流水和經雨水沖刷帶下的煤矸石風化物，破壞水體景觀。煤矸石堆放產生的粉塵、自燃產生的有毒有害氣體等對植物生長存在很大的影響，如植物葉色變黃、生長速度降低、草地植被種類減少等，對礦區的生態系統和植被景觀產生了嚴重破壞（圖1-11）。
圖1-11 煤矸石山對礦區景觀的破壞
㈡ 什麼是煤礦矸石山事故
煤礦矸石山事故，多為矸石山絞車提升（運輸）事故、排矸設施的損壞零星傷人事故、坍塌事故、瓦斯及CO熏人事故、煤矸石自燃、爆炸事故。
一、煤礦矸石山事故
煤礦矸石山事故以往多為矸石山絞車提升（運輸）事故、排矸設施的損壞影響正常生產及零星傷人事故等。隨著煤炭工業的發展，矸石量的不斷增多，堆積體積不斷擴大，一些礦發生了群死、群傷事故。2004年2月28日淮南新集X煤礦矸石山發生坍塌事故死亡8人；2005年5月15日平頂山煤業集團S礦矸石山發生自然崩塌事故，致使100米外18間民房不同程度地受損，破壞造成8人死亡。16日零晨1時矸石山中部又突然發生熱氣煤塵（碎矸石）噴出，致使搶險救災人員115人受傷。因此，煤礦矸石山事故必須引起我們的高度重視，並採取切實有效的措施杜絕類似事故的發生。
煤礦矸石山不僅壓佔大量土地,而且造成周邊土壤、地下水、空氣嚴重污染;同時,由於煤矸石堆存和採挖方式不當,會發生塌方、垮塌、爆燃崩塌等災害事故。
二、煤礦矸石山的危害
1、矸石山佔地量大污染環境
煤礦生產矸石排量較大，一般約占原煤產量的15%—20%。據不完全統計，我國國有煤礦現有矸石山1500餘座，歷年堆積量達30億T，佔地5000ha。據1994年礦山環境調查，淮河以北半乾旱地區的1072座矸石山中有464座發生過自燃，自燃率達43.3%。由於採用傾倒或自然滾落堆起，其邊坡靜安息角為40度，穩定性極差，遇到不利條件時易發生滑坡，加上矸石分布不均勻，呈鬆散結構。遇上刮風天，礦井周圍煙霧迷漫，夏天礦區穿白襯衣一上午就臟了，下雨天，雨水將矸石沖走，污染周圍農田，許多煤礦因此經常與農村發生糾紛。另外，矸石傾倒過程中的雜訊和揚塵對環境影響也很大。
2、矸石山自燃對大氣環境污染嚴重。
矸石山自燃排放出SO2、CO、CO2等有害氣體嚴重污染大氣，影響周圍人們健康。另外，矸石山自燃在山體內產生熱能集聚，時間久了，能量瞬間釋放，即造成矸石山爆炸。
3、煤礦排矸企業成本上升
煤礦排矸除了人工、設備、設施、材料費用外，還要交納排污費，即列支成本支出。因此，造成成本上升。
2003年元月2日《排污費徵收管理使用條例》自2003年7月1日起施行。對平頂山礦區煤礦排1T矸石即要向環保局交納5元的排污費。
三、治理矸石山措施
1、增加環保成本，為治理矸石山打好經濟基礎。
2004年7月2日由淮南礦業集團、煤科總院、中煤經濟研究會聯合主辦的《新形勢下如何完善煤炭成本核算框架，高層論談暨國有煤炭企業可持續健康發展研討會》上許多專家學者對目前准確反映煤炭成本核算，促進國有煤炭企業可持續發展等方面介紹了許多卓有成效的經驗，提出了一些很好的建議。其中環境保護費用無處出，可持續發展難落實，也是當前國有煤礦的困難之一。在煤礦開采過程中，除了因塌陷造成一些土地資源（村莊房屋）破壞外，還產生水和空氣污染。目前成本中僅有塌陷補償一項。矸石排放5元/T全部上交。隨著社會的發展，礦區環保將成為煤炭企業的重要任務，其費用就會成為煤炭成本的重要組成部分。結合兄弟單位的經驗，建議對礦區污水處理廢碴及矸石山的治理噸煤提取15—20元。用於礦區環境治理。
2、制定《矸石山污染防治及安全管理辦法》
根據《固體廢物污染環境防治法》和有關法律、法規，結合單位實際制定《矸石山污染防治及安全管理辦法》，並成立組織機構，有具體人員分工明確。對矸石山的管理應有主管部門（單位）責任落實。
3、制訂矸石山污染事故和災害應急預案
為進一步加強對矸石山的管理，防止污染、垮塌、爆炸等事故的發生，提高對重大事故災害預防和控制能力，最大限度的減少事故損失，根據《中華人民共和國環境保護法》、《中華人民共和國安全生產法》及《矸石山污染防治及安全管理辦法》結合單位實際制訂《矸石山污染事故和災害應急預案》。
一旦矸石山發生傷人、垮塌、損物、發生自燃等災害和其它事故，應立即啟動應急預案，採取措施，減少污染，降低損失。
4、廢棄不用的矸石山應對其利用，如填塌陷坑、修建高速路基、製作肥料等，使其消除。對於消化不了的矸石山要進行植樹、綠化。
5、正在使用的矸石山周圍應建穩固的擋矸牆及防流設施（排水溝、沉澱池），並在安全禁區內設置危險標識，防止閑雜人員進入。並有防矸石揚塵污染設施及措施。
對自燃的矸石山必須進行滅火治理，並採取有效措施防止復燃。如控制矸石中可燃成份，半煤岩經處理（選煤）後方可翻矸；矸石山要取分層排矸，碾壓夯實即可從根本上杜絕矸石山自燃。
嚴禁向矸石山傾倒鋸末、煤泥、廢油污物、生活垃圾等易燃物。
6、開展矸石綜合利用，減少矸石堆積。
綜上述利用矸石填坑、修路、制肥外，利用矸石發電，利用矸石製成新型建材，另外，還可在其提取有用的金屬元素等，要建立矸石山安全管理及綜合利用的獎懲機制，激勵大家對矸石山的安全管理和綜合利用上下功夫，使其變害為寶。另外，新建礦井不得設置永久性矸石山，對新建臨時性排矸場所必須進行環境評價，並按《一般工業固體廢物貯存處置，場所污染控制標准》即GB18599-2001和環保部門對環境的批復要求進行。
7推廣應用矸石充填技術與裝備技術
「煤礦井下矸石充填技術與裝備技術是針對村莊密集，壓煤較多的實際情況，為有效回收煤炭資源。把實施建築物下採煤作一項主要課題進行技術攻關。研製成功了新的拋矸機，完善了從矸石存儲、運輸到充填整個系統。實現了矸石不升井的目標，即不存在矸石山，實現了建設綠色礦山。該項目在河北金牛能源公司實施，取得了顯著的經濟效益和社會效益，值得在國內煤礦大力推廣。
8加強輿論監督，加大懲處力度
充分發揮新聞媒體的輿論、監督作用，增強全體員工的環保意識與參與意識。弘揚先進，鞭撻後進，對於破壞環境的違法行為，嚴懲不貸，並給予曝光，以形成強大的社會壓力，促使企業自覺地保護環境。
㈢ 平頂山煤矸石磚廠，紅色實心的那種，誰有他們的聯系電話。急需用磚。
去廟後磚廠吧，哪裡有大型矸石磚廠數十座，在建磚廠7坐，是平頂山的超大型磚廠集散地。坐4路車到苗侯下車即到。
㈣ 我需要大量的煤矸石最好在平頂山
我朋友的老公廠里有煤矸石，你把你電話號留一下，平頂山的客戶可以聯系一下
㈤ 平頂山市慧采礦業有限公司怎麼樣
簡介：平頂山市慧采礦業有限公司成立於2012年03月08日，主要經營范圍為銷售：鐵礦石、鐵精粉、石英石、煤矸石、煤炭、焦炭、工礦機械及配件、五金交電等。
法定代表人：丁玉江
成立時間：2012-03-08
注冊資本：1000萬人民幣
工商注冊號：410400000029942
企業類型：其他有限責任公司
公司地址：平頂山市湛河區光明路與姚電大道交叉口西北辦公樓二樓
㈥ 煤矸石分類體系
一、煤矸石的分類
1.煤矸石分類的意義
我國目前煤矸石堆積量達50×108t以上，每年至少增加1.8×108t。而且煤矸石佔用了大量的土地，嚴重污染環境。因此，世界上許多國家，如美國、德國、波蘭、日本、澳大利亞等都很重視煤矸石的資源化利用和對煤矸石的治理。在對煤矸石進行利用或處置之前，掌握煤矸石的組成、特徵及分類是基本的前提條件。
對煤矸石進行科學分類的意義具體表現為以下幾個方面：①充分合理地利用、處置煤矸石。根據煤矸石的理化特徵、化學組成確定其加工利用方向，能最大限度地利用煤矸石中有用成分。②通過煤矸石的科學分類，可初步提出煤矸石的加工利用方向。③對煤矸石進行科學分類，有利於對煤矸石的歸類，有利於指導開發煤矸石新的利用途徑。通過對煤矸石及煤矸石山進行科學合理的分類，有利於在復墾過程中了解煤矸石表層風化土壤的有關特性，為煤矸石山的綜合復墾方向、選擇煤矸石山綠化樹種及其栽培方式和煤矸石山綠化的後期養護管理等提供依據。④對煤矸石及煤矸石山進行科學分類，有利於了解煤矸石堆積後可能產生的環境效應，特別是煤矸石堆積後是否產生酸性污染、是否自燃，為煤矸石山的環境治理和自燃的防治提供依據和指導。
2.煤矸石分類現狀
煤矸石的分類是綜合利用煤矸石的基礎性工作，也是一項綜合性較強的工作。由於不同地區的煤矸石成分、物理化學特性各異，煤矸石不同利用方向對其的化學成分及物理化學特性要求不一樣，使得國內外至今對煤矸石的分類和命名沒有一個完整統一的方案。目前，我國煤炭生產部門經常用顏色來對煤矸石分類命名，如黑矸、灰矸、白矸、紅矸等；也有用煤矸石產出層位來分類命名，如頂板矸、夾矸等；也有用岩石類型來分類命名，如粘土岩矸石、砂岩矸石等。這些分類方案由於不能反映煤矸石自身的化學成分和物理化學特徵，因此也不能根據這些分類方案制定煤矸石的利用方向。
針對煤矸石分類存在的上述問題，國內外學者對煤矸石分類進行了嘗試。煤炭科學研究院重慶分院提出了煤矸石的三級分類命名法。中國礦業學院1986年曾對華東地區煤矸石進行了分類研究。焦作礦業學院葛寶勛、劉大錳同志對平頂山煤矸石進行了二級分類。在國外也有對煤矸石分類的研究報道。前蘇聯將煤矸石的來源、特徵、成分等不同指標分等級列出「分類符號」。然後根據矸石在工業利用方面的質量要求，填入所需要的分類符號。根據這些分類符號，就可以選擇矸石的利用方向了。
3.煤矸石分類
（1）煤矸石大類的劃分
依據我國煤矸石來源情況，以煤矸石產出方式作為劃分依據，並採用生產中一些習慣叫法命名，將煤矸石分為煤巷矸、岩巷矸、自燃矸、洗矸、手選矸和剝離矸6大類。
1）煤巷矸。煤巷矸為在煤炭開采過程中沿煤層掘進工程所排出的煤矸石。煤巷矸主要由采動煤層的頂板、夾層與底板岩石組成，一般排量大，且含有一定的含碳量及熱值。
2）岩巷矸。岩巷矸為在煤礦建設與岩巷掘進過程中，凡是不沿煤層掘進的工程所排出的煤矸石。岩巷矸岩石種類復雜，排出量較集中，基本不含碳，基本無熱值。
3）自燃矸。自燃矸為經過自燃的煤矸石。自燃矸一般呈紅褐色、灰黃色及灰色。岩石種類以粉砂質泥岩及泥岩居多，其燒失量低，且有一定的活性。
4）手選矸。手選矸是混在原煤中產出，在井口或選煤廠揀出的煤矸石。手選矸具有一定的粒度，排量小，熱值變化較大。
5）剝離矸。剝離矸為煤礦在開采或基建時，煤繫上覆岩層因剝離而排出的矸石。剝離矸的特點是岩石種類復雜，一般無熱值，目前多用來填溝造地。
（2）煤矸石亞類的劃分
亞類的劃分主要依據煤矸石的化學組分、礦物成分及其理化特性來確定。劃分的目的是確定煤矸石的利用方式，使煤矸石物盡其用。根據全國的煤矸石資料，採用煤矸石類型、岩石類型、有機碳含量、全硫、Al2O3/SiO2的比值、Fe2O3的含量、灰熔點等項指標作為亞類劃分的依據，並使用不同的代號表示，同時將此七項指標用阿拉伯數字表示等級次序，然後根據煤矸石的綜合利用方向選擇合適的數值列為一個亞類，這樣共劃分20多個煤矸石亞類（表2-1）。
1）煤矸石的岩石學特性及礦物組成特徵。按此標准將煤矸石分為：高嶺石泥岩（高嶺石含量大於50%）、伊利石泥岩（伊利石含量大於50%）、砂質泥岩（或粉砂岩）、砂岩及灰岩。
2）有機質碳含量。有機質碳含量決定了煤矸石工業利用方向。按照煤矸石中有機質碳量，將煤矸石分為四類：一類碳含量4%，二類為4%～6%，三類為6%～20%，四類為20%。碳含量大於20%時，煤矸石具有較大的能源潛力（＞8.36 MJ/kg），可以用作燃料；有機碳含量在6%～20%時，其發熱量介於3.34～8.86MJ/kg，可以作為礦物燃料摻和料。
3）全硫量。全硫量決定了熱加工的工藝方式及工業利用范圍。煤矸石在綜合利用時，有兩條界線是需要考慮的。一是硫資源回收的最低界線；另一是煤矸石在利用過程中，多數製品對矸石硫含量的最高允許值。基於這兩條界線，可將硫含量分為：①＜0.5%；②0.5%～3%；③3%～5%；④＞5%。全硫含量達5%的可從洗矸中回收硫鐵礦。
4）鐵含量。鐵含量也影響煤矸石的熱加工工藝方式和工業利用范圍。按鐵化合物含量分為：①少鐵的＞0.1%；②低鐵的0.1%～1.0%；③中鐵的1.0%～3.5%；④次高鐵的3.5%～8.0%；⑤高鐵的8%～18%；⑥特高鐵的＞18%。
5）煤矸石無機成分。煤矸石無機成分中鋁硅比可以作為矸石亞類劃分的主要依據。鋁硅比不僅反映了煤矸石無機成分特徵，也可決定著一般煤矸石的綜合利用方式。
鋁硅比大於0.5。這類煤矸石含鋁量高，含硅量相對較低，礦物成分主要為高嶺石，有少量伊利石、石英等。此類煤矸石可塑性好，具有膨脹現象，可作為陶瓷、4A分子篩的原料。
鋁硅比在0.5～0.3之間。這類煤矸石鋁、硅含量適中，礦物成分主要為高嶺石、伊利石，含有少量的石英、長石、方解石等。此類煤矸石可作為生產聚合鋁的原料。
鋁硅比＜0.3。這類煤矸石硅含量比鋁含量相對高得多，礦物成分主要是石英、長石、方解石、菱鐵礦等，含少量粘土礦物。質點粒徑大，可塑性差。
總之，煤矸石的科學分類，為其綜合利用與處置提供了方向。
表2-1 煤矸石分類大類
二、煤矸石山分類
1.煤矸石山的分類現狀及意義
目前在煤矸石山的分類方面的理論和實踐研究較少，而且大部分都是局域性煤矸石山分類，例如劉青柏等通過調查阜新地區煤矸石山的植被，根據煤矸石山的排矸年限、堆放高度和土壤風化層厚度對煤矸石山進行了分類，認為煤矸石山隨著停止排矸年限增加，風化物養分狀況逐漸改善。認為在排矸年限7年之內的煤矸石山上先鋒植物處於優勢地位；在排矸年限7～15年的煤矸石山上除生長先鋒植物外，又出現適於山坡或草地生長的糙隱子草、叢生隱子草等多年生中旱生草本植物；在排矸年限15～25年的煤矸石山上先鋒植物逐漸減少，逐漸出現了適合中生立地類型的植被。但是這種分類方式只是針對阜新地區的煤矸石山，根據煤矸石山已有的植被覆蓋狀況來研究的，對煤矸石山的地理位置、區域條件、山體構成等影響煤矸石山生態重建的因素缺乏綜合的考慮。
張軍等對阜新礦區煤矸石山的調查與分析，以能全面反映煤矸石山生態環境的三個主要因子——停止排矸年限、表層風化碎屑厚度、植物群落組成及蓋度作為其生態分類的依據，將這一半乾旱地區的煤矸石山的生態環境分為I度風化、Ⅱ度風化、Ⅲ度風化、Ⅳ度風化四種生態類型，並對各類型的特點進行描述，豐富了煤矸石山的分類理論。
通過對煤矸石山進行科學分類，可以掌握煤矸石山基質的物理化學性質和自然環境條件，為有效控制煤矸石環境污染和植被恢復和生態重建，乃至推動煤矸石資源化利用，都具有十分重要的理論和實際意義。
2.分類原則
煤矸石山分類的主要目的是植被恢復和生態重建。因此，在煤矸石山分類中應遵循了以下四個原則。
（1）綜合性原則
由於影響煤矸石山生態重建的因素較多，對於煤矸石山的分類要綜合考慮影響植物成活和生長的各種因素，使煤矸石山類型的劃分能代表煤矸石山的主要特點，並能夠在煤矸石山生態重建中指導規劃和實踐。
（2）可操作性原則
在煤矸石山分類指標選擇中，為了能夠合理地評價和分類煤矸石山，要選擇具有代表性的指標。另外選擇的指標要容易獲得，以方便確定煤矸石山的類型和在規劃中確定煤矸石山生態重建目標，並利於選擇合理的工程技術方法。
（3）因地制宜原則
煤矸石山的分類堅持因地制宜的原則，就是要根據各地煤矸石山的實際情況和不同煤矸石山的特點，綜合煤矸石山立地條件對植物成活和生長限制因子，結合煤矸石山的地形地貌和景觀特色，劃分煤矸石山的類型。
（4）景觀協調原則
生態重建不僅是恢復煤矸石山的生態環境，還要結合煤矸石山的景觀環境、人文環境和礦區的發展等創建煤矸石山的風景。因此，煤矸石山的景觀特點和協調性作為與煤矸石山生態重建目標有關的重要因素，在分類中要有所體現。
3.煤矸石山分類體系
煤矸石山的分類體系的構建是以煤矸石山的生態重建為最終目標，通過煤矸石山分類體系的建立，能夠為制定煤矸石山的生態重建目標、選擇合理的工程措施和技術提供理論的支持。我們認為應主要根據煤矸石山的地域分布、堆積和積存過程中的變化、煤矸石山限制植物成活和生長的因素等對煤矸石山進行綜合分類。
本書的煤矸石山的分類體系包含四個層次，即：以地域分布為依據的分類、以環境條件為依據的分類、以煤矸石山物理化學性狀和地形特點為依據的分類和以煤矸石山生態重建限制因子為依據的分類。
第一層是以地域分布為依據的分類。地域的不同決定了不同區域有著不同的植被區劃、自然環境條件、社會經濟和人文環境條件。因此煤矸石山分類體系的第一層次是以煤矸石山的地域分布劃分，可以劃分為乾旱地區煤矸石山、半乾旱地區煤矸石山、半乾旱半濕潤地區煤矸石山、濕潤地區煤矸石山（圖2-1）。
圖2-1 煤矸石山地域分布的分類
第二層次是以山體狀況為依據的分類。煤矸石山自身的山體狀況是煤矸石山生態重建的基礎，決定了煤矸石山生態重建和景觀創建的目標，並對煤矸石山生態重建技術措施的選擇起著主導作用，影響煤矸石山生態重建工程的施工。因此，第二層次是以煤矸石山在堆積積存過程中發生的與植物定居和重建工程有關的變化為依據劃分的。第二層包含了煤矸石山的自燃狀況、堆積狀況、風化層狀況、地形狀況等（圖2-2）。
圖2-2 煤矸石山山體狀況的分類
第三層是以煤矸石山物理化學性狀和地形特點為依據的分類。其中自燃狀況包括發生自燃、部分自燃和無自燃；堆積狀況包括堆積方式、位置、年限、高度等；風化層狀況包括風化層厚度、土壤養分、土壤水分、酸性、重金屬污染等；地形特點包括坡度、山體形狀、景觀狀況等（圖2-3）。
圖2-3 煤矸石山分類體系的第三層次
第四層是以煤矸石山生態重建限制因子為依據的分類。該層的限制因子是在分類體系第三層的基礎上，找出影響生態重建的各項重要因子，根據生態重建和景觀設計的要求，提出相應的量值分類煤矸石山，以便於在生態重建規劃和工程技術選擇時作為依據。該層主要包括煤矸石山自燃狀況的分類（表2-2）、堆積狀況的分類（表2-3）、煤矸石山風化層狀況的分類（表2-4）、煤矸石山地形地貌狀況的分類（表2-5）。
對煤矸石進行分類後，有助於我們根據不同煤矸石山的特點，因地制宜地治理與復墾煤矸石山。如對於乾旱地區的煤矸石山，由於地溫高、極易蒸發，需要覆土復墾綠化，其他地區的煤矸石山都具有無覆土復墾綠化的可能。自燃是煤矸石山礦區環境污染和限制植物生長的主要因素，分類中將煤矸石山分為自燃、部分自燃和無自燃煤矸石山，煤矸石山的自燃與煤矸石山生態重建的立地改良和植物選擇有關。對於正在自燃的煤矸石山往往需要先考慮滅火再考慮綠化措施；有自燃潛能的煤矸石山是指暫沒自燃但有很大的自燃可能，甚至有的區域出現自燃前兆，對這類煤矸石山的綠化需要先採取措施防止自燃，做好防火措施，然後採取綠化措施；不自燃煤矸石山是指基本沒有自燃可能的煤矸石山，這種立地條件可以直接復墾綠化。煤矸石山的堆積方式、位置、地形地貌等因素與煤矸石山生態重建的風景景觀有密切的聯系，可為煤矸石山的生態重建規劃目標和風景景觀規劃設計提供依據。煤矸石山風化層的厚度、土壤養分、酸度等理化性質直接決定這煤矸石山的立地改良措施和植被恢復時植物種類的選擇。煤矸石山坡度的大小是考慮植物生長、水土流失、地形整理工程等因素確定的。
表2-2 煤矸石山自燃分類
表2-3 煤矸石山堆積狀況類型
續表
表2-4 煤矸石山風化層類型
表2-5 煤矸石山地形類型
總之，不同地區、不同的自燃情況、不同的風化程度和不同的地形條件，對煤矸石山治理與生態重建的技術要求是不同的，在進行煤矸石山治理與生態重建可行性分析和規劃設計時，必須首先確定煤矸石山的類型。
4.煤矸石山實用分類體系
根據煤矸石山治理多年的實踐，發現煤矸石的酸鹼性對煤矸石山的治理起著舉足輕重的作用。因此，我們將煤矸石山分為酸性和非酸性兩類。酸性煤矸石山不僅污染嚴重，而且容易氧化產酸，極易引發自燃，是最難治理的一種，往往需要用覆蓋、鹼性處理、防滅火等特殊的措施進行治理；對非酸性煤矸石山，由於不容易自燃和產酸污染，治理的方法相對容易，甚至可以進行無覆蓋土壤的植被恢復。
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