矸石山多元化生态修复技术研究

吴少鹏

阳泉煤业集团矸石山治理建筑工程有限公司  山西省阳泉市  045000

摘要：煤矸石指的是开采煤矿时形成的固体废弃物，是一种废弃的含碳岩石。煤矸石作为成煤过程中的伴生物，排放量在我国工业固体肥料的排放中“名列前茅”，对当地的生态环境造成了破坏，污染了林地，影响了矿区的居民生活。本文通过对矸石山的多元化生态修复技术进行研究，提出了有效降低矸石山对周围生态环境影响的措施。

关键词：矸石山；生态修复；多元化

引言

矸石山是煤矿和采煤厂选择的堆积矸石废料的场所，主要由含碳的砂岩、泥浆等物质构成。在开采煤矿过程会选择用汽车、矿车或者火车等方式来运输矸石，不同地形会对矸石采取不同的处理方式。在平原，会选择在荒地堆积矸石或者是填补在开采煤矿过程中发生坍塌的地区，也会选择把矸石堆积成矸石山；在山区会选择让矸石在山坡处自由滚落，填补山沟。不同形状的矸石山会由于各自的粒度结构对环境产生不同的影响，例如，自燃倾向高的锥形矸石山发生自燃发火的概率最大，脊锥形或平顶矸石发生自燃的概率次于锥形矸石山。矸石山不仅有自燃的危险，而且会对生态环境造成大气污染、水体污染等。近年来很多科学家深入研究了如何解决这个矸石山污染的问题，并且对如何对矸石山进行多元化的生态修复进行了分析。本文就针对矸石山进行多元化的生态修复进行了讨论。

一、矸石山的危害

煤矸石是在开采煤炭过程中产生的含碳量较低的固体废弃物，主要包括占比为35%的普矸、45%的白矸和20%的选矸。我国对于这些煤矸石的利用率较低，利用煤矸石的技术水平尚不完善，因此大量的煤矸石堆积成山，侵占了较大面积的土地，对生态环境造成了污染，危害了矿区居民的生活环境。

（一）侵占了大量土地

我国对于煤矿的需求量较大，因此开采煤矿的力度较大，在大力度开采煤矿的时候，矸石的排放量也不断增加。煤矸石占整个煤矿石开采量的百分之十以上，每年的排放量可达3亿吨，但是对煤矸石的利用率最高还不到百分之二十，由于企业的技术水平，只能够对开采出来的大量煤矸石采取堆积处理的方式。煤矸石的总量基数较大，并且还有这逐年不断增长的趋势，煤矸石占据了大量的土地资源，影响了对当地土地资源的利用。

（二）污染空气

煤矸石大多采用露天的堆放方式，在堆放煤矸石的过程中会产生大量的扬尘，降低当地的空气质量。堆积成矸石山的煤矸石在没有遮挡的情况下长时间受到风吹日晒后，会风化粉碎，一旦被雨淋湿以后就会形成粉尘，污染当地的空气。

煤矸石含有煤炭、废木柴等可燃物质，煤矸石的大量堆积就会让矸石山的内部积累较多的热量，当这些热量达到燃点时，就会产生自燃。矸石山在自燃以后会在空气中释放出二氧化硫等有害气体，降低当地的空气质量，危害自然环境，一旦居民吸入这些有害气体，就会对居民的身体健康造成危害。

（三）污染水源和土壤

煤矸石在经受风吹日晒形成粉尘以后，含有重金属元素的粉尘就可能会飘到河流里，如果带有有毒重金属的煤矸石受到雨水的冲刷以后，尤其是飘在空气中的粉尘沾到雨水，形成酸性水，就会污染当地土壤。河流，甚至会污染地下河流。锥形和脊锥形的矸石山在受到保育冲刷时，可能会形成泥石流，对居住在下游的居民的生命安全造成危害。

二、矸石山的多元化生态修复技术

目前我国的矸石山呈现出基数大、占地面积大、坡度陡和治理难等特点，于是对矸石山进行生态治理来改善矸石山的生态环境，增加矸石山的绿化覆盖率是当下的重点任务。

（一）降尘防尘技术

面对矸石山在堆积过程中形成的粉尘问题，我们可以采取降尘防尘技术来解决这一问题。首先可以根据矸石山不同的功能分区利用防尘网进行覆盖，或者用喷淋水雾的方式来对矸石山做防尘处理，达到对矸石山进行生态修复的目的。在矸石山采用喷水雾或者洒水喷淋系统不仅解决了矸石山在堆积过程中产生的大量粉尘的问题，还能够为在矸石山上种植的林木草地进行供水，提高在矸石山上种植的林木草地等绿色植被的存活率。

（二）边坡治理技术

堆积煤矸石的时候一般会堆积成坡度大于30°的矸石山，坡度过于陡峭的矸石山很容易发生滑坡，尤其是在暴雨季节，很容易形成泥石流等自然灾害。为了避免这种情况的发生，可以对矸石山采取削坡分级的方法保持边坡稳定，并且可以安排相应的排水系统。在对矸石山进行削坡降级的措施时，要注意采取从上而下的方式，并且每个边坡的高度不要高于20米。对矸石山进行削坡分级的方法不仅能够为后期种植林木田地时提供便利，还能够根据巩固矸石山边坡的要求选取不同的植被，科学合理的用植被巩固土壤。

除了种植植被以外，还可以在矸石山上挖集水沟、雨水收集池，缓解大暴雨对矸石山的冲刷程度，还可以提高矸石山的坡面稳定性。

（三）覆土固土技术

为了在矸石山上增加植被覆盖率，防止矸石山表面的煤矸石被雨水冲刷到河流及土壤中，可以对矸石山采取覆土固土的措施。矸石山的表面岩体的含盐量和酸度较高，不利于植被的生长，我们可以利用黄土这种优质土壤覆盖到矸石山的表面，为植被的生长提供必要的养分。在覆盖黄土时，为了在节省资源的前提下保证植物的正常生长，黄土的覆盖厚度不能小于20厘米。

（四）植被建植技术

在对矸石山实行植被覆盖的时候，首先要选择合适的植被物种，尤其是要优先挑选适应能力强的本地物种，等矸石山的表面的植被覆盖率达到一定程度时，在挑选一些经过驯化的外来植被，保证矸石山的生物多样性，打造多元的生态环境，增加矸石山的观赏性。

在矸石山表面种植植被的时候，首先要采取施肥或者种植可以改善土壤养分的植物来改良矸石山表面覆盖的土壤基质。只有先对覆盖在矸石山表面的土壤基质进行改进，增加养分，才能够为植物的生长提供所必须的营养物质，提高植被的存活率，才能够提升矸石山表面的植被覆盖率。

在选择植物品种的时候可以优先考虑灌木、乔木这种草本植物，这种草本植物适应性强，生长周期短，可以在一定程度上推进对矸石山的生态修复进程，创造良好的绿化效果。除了灌木和乔木这种生长周期短的植物，还可以选择耐旱抗寒的植物，例如油松。比如辛置矿矸石山在治理矸石山的时候会根据矸石山的坡面等条件，选择种植槐树、火炬树等这种抗逆性强的树木，在修复矸石山的生态环境有较好的修复效果。

三、结束语

煤矸石是在挖掘矿井和洗选煤炭的过程中形成的产物。矿井矸石由于矸石填充技术的推广降低了产量，但是由于煤矸石的基数较大，在很多矿区依然堆积着大量的煤矸石，形成了众多的矸石山，影响了当地矿区的生态环境。矸石山的表面在经历过风吹日晒后，很容易形成大量粉尘，再加上雨水的冲击，不仅会危害当地水源和土壤，甚至会产生泥石流等自然灾害，危害当地矿区居民的身体健康和生命安全。

综上所述，本文通过分析矸石山的危害，提出了多种修复矸石山多元化生态环境的技术，并对这些技术进行了详细的阐述，对提高矸石山的绿化覆盖率，改善当地矿区居民的生态环境有很大的帮助。

参考文献：

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