作为煤炭开采的伴生物，煤矸石长期堆积不仅占用土地，更会引发自燃、扬尘、水体污染等一系列环境问题；不断提升“废物利用”的产业化水平和技术水平，是从源头化解煤矸石难题的必由之路……11月5日在郑州举办的煤基固废处置与综合利用专题研讨会上，多位行业资深人士围绕“煤矸石处理路径、技术创新与未来机遇”的核心议题展开了深入交流。

行业痛点激发科研力量

     煤矸石是煤矿开采的副产品，有煤必有煤矸石。

     中国煤炭加工利用协会副理事长谭杰介绍，煤矸石产量与煤炭产量正相关，煤矸石产量占煤炭产量的15%至20%。2005至2024年，我国原煤产量714.8亿吨，煤矸石产生量129亿吨，产生率18%。

     “1985年我国煤矸石的综合利用率仅25%，1995年至2005年快速增长，2005年达60％以上，2024年达74.1%。”谭杰说。

     尽管这一利用率在稳步提升，但每年仍有2亿吨新增煤矸石堆存于地面，形成一座座矸石山。这些矸石山不仅占用大量土地资源，还对周边生态环境造成严重威胁，给民众健康带来影响，成为制约资源型城市可持续发展的“生态包袱”。

   对于煤矸石等煤基固体废弃物的处置利用，目前面临的主要问题有哪些？

     谭杰表示，煤矸石综合利用成本较高，影响企业的积极性；利用方式单一，主要集中在土地复垦、填沟造地等低附加值用途，高附加值的资源化利用占比较小；煤矸石处置尚缺乏统一的技术标准与评价体系。

     问题不容忽视，挑战依然很多。

     令人欣喜的是，行业痛点激发了科研的力量。加快提升煤矸石等煤基固废的综合处置利用水平，推动“生态包袱”向“资源富矿”转型，已成为行业共识。

     中国煤炭工业协会副会长孙守仁表示，越来越多的企业已经认识到，要加大科技创新力度，推进煤矸石等煤基固废“规模化、高值化、多元化”利用，抓好煤炭绿色开采与固废利用一体化，加快固废在生态修复、低碳建材、新能源材料等领域的应用。

     在本次专题研讨会上，记者了解到，安徽淮海实业发展集团有限公司旗下的两个子公司对于煤矸石等煤基固废的处置利用各有高招，成绩喜人，表现亮眼。

     其中，中勘资源勘探科技股份有限公司研发应用“煤矸石离层注浆充填”技术，有效解决了“三下”压煤（建筑物下、铁路下和水体下压覆的煤层）开采的难题，同时化解了矸石堆积带来的环保问题；安徽淮海新材料有限责任公司则依托“技术引领+循环经济”双核驱动，让煤矸石蝶变为多种高端建筑材料，找到了“变废为宝”的新路径。

固废“从哪里来到哪里去”

     中勘资源勘探科技股份有限公司成立于1958年，原为淮北矿业集团勘探工程有限责任公司，现为安徽淮海实业发展集团有限公司控股子公司、国家级高新技术企业。拥有注浆减沉、定向钻进、瓦斯治理、固废处理、深基坑支护等核心技术，获得100余项实用新型及30余项发明专利。

“地下矿体开采引起的覆岩离层运动是一个复杂的物理力学现象。所谓注浆减沉，就是从钻孔向离层空洞充填外来材料来支撑覆岩，以避免或减缓地表沉降。”该公司副总经理、总工程师年宾说，目前常用的注浆原料为粉煤灰、煤矸石、脱硫石膏、赤泥、尾矿砂等。

     “截至目前，已累计消化粉煤灰2000余万吨，减少占地3.3万亩，节省环境治理成本约6亿元。”年宾说。

     “煤矸石也是注浆原料，首先要将其磨成超细颗粒。”年宾说，中勘科技研发的“煤矸石离层注浆充填”技术，将煤矸石破碎、研磨、分级后，精准注入采空区上方的离层，以保持地层结构的稳定，实现了煤矸石“从哪里来到哪里去”的资源化、规模化利用。

     记者了解到，这项技术带来了环保与经济双丰收。项目年处理煤矸石60万吨，可减少矿井废水排放30%以上，减少了环境污染风险；用煤矸石替代外购材料，大幅降低了原料成本。

     中勘科技还建成模块化注浆站，运用物联网技术搭建智能控制系统，精准掌控注浆全过程，在破碎、研磨、注浆等环节实现高度自动化，减少人工干预60%以上。这一创新，让人力成本降低50%，工程精度提高至98%以上。

     该公司的“注浆减沉”技术已在多个矿区推广应用，全国市场占有率达70%，不仅解决了采煤导致地面塌陷难题，有效延长了矿井的服务年限，更实现了资源循环利用和生态环境保护的多重目标。

     向科技创新要发展，向绿色低碳要未来。

     在中勘科技等企业共同努力下，打造无废矿区、零碳矿区和生态文明矿区的梦想正在照进现实。

     “中勘科技将持续优化工艺，深化‘以废治废’的产业闭环，夯实绿色低碳发展根基，向打造全国一流地质工程综合治理服务商的目标稳步迈进。”年宾表示。

煤矸石“蝶变”多种高端建材

     随着国家对资源综合利用的重视，煤矸石的高值化利用将成为煤炭行业绿色转型的关键方向。

     成立于2017年的安徽淮海新材料有限责任公司，系安徽淮海实业发展集团有限公司控股子公司、省级高新技术企业。该公司锚定“全国煤矸石基生态新材料创新型示范企业”发展目标，致力于煤矸石的减量化、资源化、无害化利用。

 该公司依托“技术引领+循环经济”双核驱动，打造“原料处理—产品研发—市场应用”全产业链，为煤矸石资源循环利用开辟了新路径。目前研发生产的主要产品有低碳水泥、特细砂（彩砂）、硅铝新材、轻质骨料、瓷砖胶、喷浆料、注浆料等。

     “它们是典型的生态产品，也是践行‘绿水青山就是金山银山’理念的鲜活体现。”安徽淮海新材料有限责任公司副总经理陈德兵举例说，在性能相同的情况下，低碳水泥和传统水泥相比，可减少43%的二氧化碳排放量；特细砂（彩砂）可以替代50%以上河砂或完全替代传统彩砂使用，与传统同类产品相比，可提高与水泥、添加剂等原材料的粘接度；硅铝新材能提高混凝土抗渗、抗化学侵蚀和抗碳化能力，增加混凝土的耐久性。

     “我们拥有11件发明专利、25件实用新型专利。”陈德兵说，公司首创的“煤矸石自热式高效脱碳技术工艺”具有变废为宝、节能降碳、规模处置、梯级用能等优点，‌对煤矸石“吃干榨净”，且不产生二次废弃物，2025年被中国煤炭工业协会评定为“国际领先水平”。

 2022年12月，淮海新材料投资约2.5亿元，依托“煤矸石自热式高效脱碳技术工艺”建设国内首条百万吨级矸石基生态新材料生产线，年处理煤矸石100万吨，开拓了煤矸石规模化、高值化利用新局面。2024年5月，该生产线获得3000万元中央预算内投资支持；2024年11月，生产线竣工调试，现已实现达产达标。

     该项目不仅节能降碳显著，而且成本能耗较低。仅利用煤矸石自身热值实现煅烧脱碳活化，无需外加燃料。与回转窑、隧道窑等工艺相比，成本降低60%；与制作陶粒等产品路线相比，节约50%能源。

     “煤矸石‘变废为宝’不仅是技术创新的结果，也是实现生态环境保护和经济可持续发展的重要途径。”陈德兵说，通过不断探索和实践，煤矸石资源化利用的前景会越来越广阔，经济、生态和社会效益会越来越显著。