浅谈煤矸石资源化利用_王晓军

文章编号：1005－6033（2011）14－0161-03

SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT＆ECONOMY2011年第21卷第14期

收稿日期：2011－04－08

浅谈煤矸石资源化利用

王晓军

（霍州煤电集团汾河焦煤公司回坡底煤矿，山西霍州，031400）

摘要：煤矸石是当前我国排放量最大的工业固体废物之一。大量的煤矸石堆存占用土地，污染环境。根据煤矸石的有用成分对其加以综合利用，可以用于制砖、生产水泥、电厂发电等领域，从而实现煤矸石的资源化利用。关键词：煤矸石；综合利用；固体废物；环境污染中图分类号：X705

文献标识码：A

座，现有矸石山1543座，堆存占地2705.39hm2，煤矸石累计堆放量已达10亿t。大量的煤矸石堆存不仅侵占土地、影响周围大气环境，而且煤矸石经降雨淋溶后的有毒有害元素会污染土壤及水体。

目前山西省对煤矸石的综合利用量与当年排放量之间还存在巨大的差距，全省煤矸石资源化利用率仅为22.24％。

煤矸石是一种固体废物，也是一种矿产资源。根据煤矸石的成分对其加以利用，可以实现固废资源化，既消除了煤矸石对环境的影响，又实现了资源优化配置。3.13.1.1

生产建筑材料煤矸石制砖

煤矸石制砖包括烧结砖和内燃砖。煤矸石砖以煤矸石为主要原料，一般占坯料的80％；有的煤矸石砖全部以煤矸石为原料，外掺少量黏土。

内燃砖是将煤矸石与黏土混合，并配以适当的石灰，按黏土

表1

样品名称沁水煤田宁武煤田

/%17.828.7

/%5.5926.9520.5122.57

1煤矸石的种类

煤矸石是赋存于煤层顶板或夹层中的夹石。依据来源划分，

煤矸石可分为三大类：第一类是掘进矸石，即在矿井建设期，由井筒、井下车场、大巷以及煤矿正常生产阶段等掘进过程中排出的岩石，大约占煤矸石总量的60％～70％；第二类是采煤矸石，即在煤矿开采过程中产生的煤矸石，大约占煤矸石总量的10％～30％；第三类是洗选矸石，即在煤炭洗选期间分类别排出来的残渣，大约占煤矸石总量的10％。

2煤矸石的性质

2.1矿物组成

煤矸石矿物成分包括黏土矿物、石英、方解石、硫铁矿及碳质等，其结构大部分为片状结构，有一定的硬度，透水性大，不易受地下水的影响，在加工过程中容易被粉碎。2.2化学组成

煤矸石化学组成为无机质及少量有机质，其中以铝为主，还有少量Fe2O3，CaO，MgO，K2O，Na2O，P2O5硅、

等。山西省煤矸石主要化学成分见表1。

山西省煤矸石化学成分

/%

/%8.250.221.363.10

/%0.320.142.670.14

/%0.4811.091.740.90

/%1.632.980.74

0.023/%0.360.002

18.54量/%15.30

w（SiO2）w（Al2O3）w（Fe2O3）w（CaO）w（MgO）w（TiO2）w（S）w（MnO2）烧失

23.373.563.045.07

3煤矸石综合利用

据不完全统计，山西省目前煤矿数量大约1000

西山煤田64.27

大同煤田67.72

DiscussionontheDevelopmentandTendencyofCoalBlendingTechnology

WANGDe-hai，WANGKe-yi，YUJang-long，CHANGLi-ping

ABSTRACT：Thispaperintroducedthecurrentapplicationanddevelopmenttendencyofcoalblendingtechnologyandcoalblendingtheory,comparessomerepresentativecoalblendingtheoriesandcoalblendingtechnologies,pointsoutsomeproblemsinandlimitationsofexistingcoalblendingtechnologies,andputsforwardthedevelopmentdirectionofcoalblendingtheoryandcoalblendingtechnology.

KEYWORDS：coalblendingforcoking;coalblendingtechnology;theoryofcoalblending

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!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!王晓军浅谈煤矸石资源化利用本刊E-mail:bjb＠sxinfo．net综述

砖或蒸汽养护砖的生产工艺加工，将煤矸石烧结过程中产生的全部热量用以烧砖。

烧结砖通过配料、粉碎、搅拌挤泥、切坯、干燥焙烧、成品生产工艺生产，焙烧砖工艺目前在我国应用广泛。

煤矸石砖的强度和耐酸、碱度在某种程度上优于黏土砖，物理力学性质远远超过黏土砖（经检测，完全符合GB/T5101—98标准，强度等级＞15MU）。因此，以煤矸石代替黏土制砖可以获得较高的经济效益和环境效益。3.1.2

生产水泥

生产水泥一般常用的原料是石灰石、黏土和其他辅助原料，而煤矸石的化学成分与黏土相近，是一种良好的黏土质材料，用它来代替黏土配置生料生产水泥完全可行。

煤矸石经煅烧后具有一定的活性，可掺入水泥中作活性混合材料，提高水泥的质量，降低成本。在水泥熟料中掺入15％煤矸石，可制得普通硅酸盐水泥；掺入煤矸石量达20％时，即为火山灰硅酸盐水泥［1］。

实践证明，以煤矸石代替黏土生产水泥，不仅节土，还可节水泥成本可降低3元/t～5元/t。煤15％～30％左右，3.1.3

生产轻骨料

焙烧、破碎、筛利用煤矸石作轻骨料，一般是煤矸石经破碎、分而成；与水泥配制的轻质混凝土相比具有自重轻、强度高、保湿、抗震等优点。采用煤矸石作轻骨料，硫化物与硫酸盐比例小于1％，氯离子小于0.1％。3.2

处理酸性矿井水

酸性矿井水是煤层所在地层中富含的矿物质被矿井水长期溶蚀产生一系列化学和生物化学反应生成的。酸性矿井水对金属设备有很强的腐蚀性，如果不经处理就排放到地面，会造成环境污染，直接影响生态环境。

研究表明，3m以下矸石山的煤矸石经强化水浸后，其浸液呈强碱性；连续浸泡8天至10天后，浸液的pH值趋于中性。根据煤矸石这一特点，利用矸石山深层矸石作为人工湿地的土壤填充料，可建成人工湿地生态系统。根据煤矸石浸液pH值的变化规律，让酸性矿井废水流经人工湿地与煤矸石浸溶，提高水质的pH值；同时在湿地系统中微生物和植物的共同作用下，酸性铁、钙、锰、镁等离子经过滤、吸附、沉淀后矿井废水中的硫酸根、

得到有效去除。另外，酸性矿井水中的NH3－N和BOD可通过植物的吸收和微生物的硝化、反硝化作用得到去除。因此，煤矸石

［2］

可以作为人工湿地土壤材料用于处理酸性矿井水。

改善土壤结构、提高农作物产量的作用。到疏松土壤、

利用煤矸石生产有机复合肥料一般选用有机质含量较高的碳质泥岩煤矸石，将过磷酸钙与破碎的煤矸石按比例混合，同时加入适量的活化添加剂，加水搅拌，使煤矸石充分反应活化，堆沤一定时间即成。

与其他肥料相比，煤矸石有机复合肥具有生产加工简单、原料易得、成本低廉等优点。此外，煤矸石有机复合肥可增强土壤中生物活性和腐殖酸的含量，增强土壤的固氮能力。

陕西韩城下峪口煤矿利用煤矸石生产的有机复合肥料，在运城等地区的农田实用后有明显的增产效果，小麦增产达30％。3.3.2

煤矸石微生物肥料

微生物肥料是由于微生物可以供给植物生长的氮、磷、钾等营养元素，故而称为微生物肥料。煤矸石中含有大量的有机物，解磷、解钾等微生物最理想的原料基质和载体，因是携带固氮、

此，煤矸石可以作为生产微生物肥料最主要的原料。

与其他肥料相比，煤矸石微生物肥料具有制作工艺简单、耗能低、不排渣等优点。此外，煤矸石微生物肥料是一种广谱性的肥料，在寒温带地区施用后都取得了良好的效果［3］。3.4

其他利用

）作为井下护巷充填材料。将矿井掘进过程中产生的部分（1

矸石加工后可作为充填材料用于巷道支护，这样既替代了部分护巷材料又减少了矸石产生量，同时也为煤矸石作为护巷充填材料的研究提供支持。

（2）作为路基材料。煤矸石经破碎后可作为修筑公路、铁路路基或其他建筑物地基等的填充材料，实现了煤矸石的资源化利用。平临高速K10＋536—K11＋853段即采用了煤矸石作为路基，有效地利用了煤矸石，也解决了当地耕地少、取土困难的问题。

（3）用于电厂发电。煤矸石热量高达6270kJ/kg，可以作为很好的燃料用于电厂发电。目前，山西省已有部分电厂利用煤矸石发电取得了良好的效果。

目前，山西省投入运行的煤矸石电厂总装机容量为416.5万kW，其中5万kW20台，13.5万kW19台，30万kW2台。全省主要大型骨干煤炭企业均建有煤矸石发电厂，并取得了良好的经济社会效益。

山西平朔煤矸石发电有限责任公司总装机规模为70万kW，总投资约33亿元，年发电可达40亿kWh，每年可利用煤矸石、煤泥等劣质煤360万t，可节约标煤150万t。

煤矸石不仅占用大量土地，而且严重污染环境，所以开发利用煤矸石具有重要的环保和经济效益。目前，山西省已将煤矸石用于发电、生产各种化工产品和建筑材料，用于地下采空区的充填、制砖等。但总的说来，煤矸石的开发利用在山西还属于起步阶段，利用规模还很小，因此必须加大力度研究煤矸石开发利用的新技术、新设备，以充分利用矿产可再生资源，促进资源与环境的可持续发展。

3.3生产肥料

利用煤矸石可以生产煤矸石有机复合肥料和煤矸石微生物

肥料。3.3.1

煤矸石有机复合肥料

煤矸石中一般含有大量的碳质泥岩，其中有机质的质量分数一般在15％～25％之间，并含有植物生长所需的B、Mn、Zn、Co、Cu、Mo等微量元素，高出土壤微量元素含量的2～10倍，可以起162

科技情报开发与经济

文章编号：1005－6033（2011）14－0163-03

SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT＆ECONOMY2011年第21卷第14期

收稿日期：2011－04－07

医院人力资源管理与分析方法概述

刘翠明，闫

欣，张绍果

（山西医科大学第一医院，山西太原，030001）

摘

要：阐述了六西格玛（6σ）管理方法、绩效考核管理法、目标管理法、运筹学方法、

SWOT分析法等在医院人力资源管理中的应用。关键词：医院管理；人力资源管理；管理方法中图分类号：R197.32

文献标识码：A

六西格玛（6σ）概念作为品质管理概念，最早是由摩托罗拉公司的比尔·史密斯于1987年提出，其目的是设计一个目标，在生产过程中降低产品及流程的缺陷次数，防止产品变异，提升品质。此举为其避免了数十亿美元的损失。1995年，美国通用公司在企业内部全面推行6σ管理，大大提高了GE电器（GE）的管理水平和市场竞争能力，使GE迅速发展成为全球知名企越来越多的业，也使得更多的人开始关注6σ管理方法。现在，企业开始实施6σ管理，世界500强中的大多数企业，例如柯西门子、花旗银行、联信、索尼、东芝等公司都已开始实施达、

6σ管理战略。

我国于1999年引入6σ应用于医院管理［2］。2008年，何剑在《六西格玛在医院人力资源管理中的应用》一文中，探讨了医院人力资源管理引入6σ的意义，分析了6σ管理在医院人力资源管理中薪酬体系设计、平衡计分卡、建立培训体系3个方面的价

［3］

值，并介绍了6σ管理在医院人力资源管理中的应用。他认为

人力资源开发与管理成为一门科学理论，是在1960年由美国经济学家舒尔茨首次提出的。他认为，人力资本是以劳动者的质量或其技术知识、工作能力表现出来的资本，在经济增长中，人力资本的作用大于物质资本，它对经济起着重要的生产性作用，能使国民收入增加，是国家财富的重要组成部分［1］。根据该理论，西方管理学者开始把员工从看作一种成本转变到看作一种资源，提出许多人力资源管理方法，并运用到医院人力资源管理中，从而达到有效的管理效果。

1六西格玛（6σ）管理方法

σ是希腊文中的一个符号。在统计学中，σ代表标准差。6σ

就是把统计学的标准差概念应用于管理中的流程管理及质量控制管理。六西格玛意为“6倍标准差”，表示每100万个机会中不合格率接近3.4的质量水平。六西格玛管理是一种主要通过消除错误、减少浪费和优化流程来最大限度地满足顾客需求的综合性质量管理方法。

参考文献

［1］张晋霞，叶璀玲，杨建国.煤矸石对环境的危害及其综合利用［J］.江苏煤炭，2004（1）：54－55.

［2］邵武.煤矸石用于人工湿地处理酸性矿井水的研究［J］.中国煤炭，2010（3）：84－86.

［3］王刚.利用煤矸石生产肥料［J］.煤炭加工与综合利用，1996

6σ管理要求使用数据作出正确的分析和准确的判断，找出问题（6）：50－52.

（责任编辑：薛培荣）

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第一作者简介：王晓军，男，1987年3月生，2006年毕业于山西煤炭职业技术学院采矿专业，助理工程师，霍州煤电集团汾河焦煤公司回坡底煤矿，山西省霍州市，031400.

󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁TalkingabouttheutilizationofCoalGangueasResource

WANGXiao-jun

ABSTRACT:CoalgangueisoneoftheindustrialsolidwasteswithlargestamountofemissionscurrentlyinChina.Thestorageofalotofcoalgangueoccupiesthelandandpollutestheenvironment.Accordingtotheusefulcomponentsofcoalgangue,itcanbeusedfortheproductionofthebrick,cement,andpowergeneration,etc.,realizingthecomprehensiveutilizationofcoalgangueasresource.

KEYWORDS:coalgangue;comprehensiveutilization;solidwaste;environmentalpollution

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