1、夹石层。伪顶多为厚约黑色泥岩或炭质泥岩，质地松软易碎。根据东煤公司煤质检测结果，煤的含矸率为，按目前年产原煤万计算，每年排矸量为万，井下巷道回填约需万吨煤矸石，地面每年排出煤矸石数量约为万，比重为，即每年排出煤矸石数量约为万。煤矸石成分分析煤矸石主要来源于井下采掘煤矸石白矸和井上筛选分离出来的煤矸石黑矸两部分，其中以黑矸为主。经化验分析，煤矸石化学成份见表。表煤矸石化学成份分析表成份数值其中硫组分以有机硫为主，其次为硫化铁中的硫组分，属于高硫岩石。岩石所含矿物成份较为复杂，般常见有粘土类矿物碳酸盐类矿物黄铁矿石英云母长石等矿物以及炭质和植物化石。煤矸石堆放对环境的影响大气破坏煤矸石自燃时将排放出大量的烟气，释放出大量有害气体，如等及烟尘物质，浓度较大，污染严重。另外，据山西煤田地质研究所。

2、以提高煤矸石综合利用效益为目的，以植树造林绿化环境为手段，把煤矸石综合治理与矿区生态建设环境污染治理结合起来，努力实现煤矸石综合治理与矿区经济效益社会效益环境效益的同步提高，实现矿区的可持续发展。治理原则根据矿山生产特征现状以及今后发展带来的环境问题，结合省市社会经济发展规划目标，遵循经济建设城乡建设环境建设同步规划同步实施同步发展的指导方针，以科技进步为动力，以资源高效利用为要旨，既要发展经济，又要保护环境，在发展中加强保护，在保护中谋求发展，促进生态的动态平衡和良性循环，形成开发与整治相结合发展与环境相协调，以保证经济快速增长，实现经济效益社会效益环境效益相统。根据山西省国土资源厅文件晋国土资发号关于下达年探矿权采矿权使用费及价款矿山地质环境治理项目任务书的通知要求和东煤公司煤矸石堆。

3、间，落差米之间。煤矸石排弃量及成分性质分析煤矸石排弃数量煤层开采情况本区主要含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组，共含煤层，其中区内稳定可采的煤层主要有和，目前，东煤公司主采煤层，其余两层为辅采煤层。煤层厚，平均厚度约。经化验分析，该煤层为富硫低磷低挥发份中高热量难熔灰份的贫煤和贫瘦煤，含硫量多数高于煤层厚，平均厚度约煤层平均厚度约。采煤方法采用长臂式次采全高的采煤方法顶板管理采用全部垮落法。煤矸石排弃矿区煤矸石主要来源于煤层夹石以及伪顶和顶板岩石。煤层厚度较大，煤层结构复杂，般含有层夹石，最多可达层，各夹石厚度多在以下，夹石总厚度约。其顶板灰岩为深灰色石灰岩，质纯致密坚硬，不易冒落，而灰岩与煤层间所夹的伪顶为薄层灰黑色泥岩，厚约，松软易碎，极易塌落成为矸石。煤层较稳定，有时分叉为两层，。

4、综合整治宜耕则耕宜林则林宜渔则渔宜草则草的无害化处理原则进行煤矸石综合治理。将污染治理企业发展与资源化利用相结合，实现经济效益环境效益社会效益的高度统。整体规划，分步实施全面考虑煤矸石综合治理和利用过程中的二次污染问题以及由此而带来系列社会经济资源环境生态等问题，通过制定整体治理方案和分步实施计划，达到统思想统步骤统行动，引导企业健康有序的发展。合理布局，加快建设充分考虑该矿煤矸石综合治理在全省全市煤炭行业中的位置，煤矸石治理必须服从全国全省全市的产业政策。按照国家省市煤炭发展的总体思路，确定适合于本区实际的煤矸石治理方案和布局，加快治理速度，谋取企业的最大经济效益。设计内容东煤公司煤矸石综合治理的总体思路是紧紧抓住省市产业结构调整的大好时机，以技术创新为动力，以煤矸石综合治理为切入点，。

5、断层，与本工程关系密切。根据煤矿方有关面介绍，阳曲杨家峪断层在矿区表现为北北东方向的次级小断裂构造平面上作羽状排列，在矿区共有四条，每条间距大约左右。杏沟梁和柳树渠处于两断层之间，对矸石场的稳定无影响。地层矸石场场址地层构成大致可分为湿陷性轻亚粘土，壤土状亚粘土，砂层及基岩等四个层次。现分述如下湿陷性壤土为第四系上更新统壤土，由坡积和洪积而成十，岩性以褐黄色轻亚粘土为主，具大孔隙结构，含少量虫孔，姜石及植物根系，坡顶近地表处有层碎石。该土为可塑硬塑状态，稍湿稍密，孔隙比，压缩系数，为中高压缩性土。压缩模量均值为,探井土样湿陷系数，自重采空区边界附近的拉伸变形区，大多表现为张性。在基岩裸露区和坚硬岩层地段地裂缝比较明显，开口宽，延伸长。地裂缝的形态般为字形，裂缝长在米之间，宽米之间，深米之。

6、研究，认为元素都已超工业污染源评价标准，已构成工业污染源。东煤公司杏沟梁煤矸石堆场已多次发生自燃事件，仅年月份煤矸石自燃，着火面积就达左右，曾投资多万元，采用石灰乳灌浆，壤土覆盖等措施，进行了灭火治理，着火面积在定程度上得到了控制，取得了较好的效果。水质破坏长期堆放的煤矸石经下渗水淋滤溶解，其中所含的如等微量元素将随水体污染土地和地下水。据山西煤田地质研究所研究，以生活饮用水标准和地面五类水标准评价，矿区煤矸石淋滤溶液中超标的元素有，其中，超标较为严重，的超标率为，最大超标倍数为的超标率为，最大超标倍数为的超标率为，最大超标倍数为。土壤破坏堆放在地表的煤矸石山长期遭受风场的风蚀作用，产生大量含有各种微量元素的粉尘，随风飘扬时，通过呼吸进入人体器官，损害人体健康沉降在周围土壤和水体，进行污。

7、场的各自区域特点及资源组成，考虑到煤矸石自燃风化和淋溶的必要条件，采用场地整理拦挡工程灌浆处理边坡防护防洪或排水工程土地复垦和绿化工程等技术，对煤矸石进行无害化处置，对矸石场的运输堆存方式处置措施进行设计，提出科学合理切实可行的治理方案以及受东煤公司采煤影响的小窑头村的土地治理可以治理亩，实现以害治害，取得环境和经济双重效益。东山煤矿有限责任公司概况地理位置及交通地理位置太原东山煤矿有限责任公司位于太原市东部近郊的杏花岭区杨家峪乡，距太原市市区仅，与城区紧紧相连。地理坐标东经，北纬。矿区范围北起中涧河，南至马庄，南北走向长约，东西宽约，井田面积约见图。交通矿区内交通较为方便，不仅有南北向展布的同蒲铁路和东山过境公路通过，还有运煤铁路专线与太原车站相接。自然条件地形地貌本区位于太原盆地北端。

8、化蓄热条件堆积处理方式等几方面来考虑。东山煤矿煤矸石自燃分析根据矿区煤矸石特征，采用波兰的法对矿区煤矸石山的自燃倾向进行预测，计算公式为,，其中，为自燃指数，为各项引起自燃因素的得分。预测结果见表。表东山煤矿煤矸石自燃倾向判定表项目灰分粒径水解能力堆存类型高度体积运矸方式防火方式特征小平堆汽车分层表面压实加隔离层从表中看出，对于东山煤矿煤矸石堆场只要控制煤矸石高度和体积采取表面压实加隔离层等工程措施，可以控制煤矸石自燃。考虑到其它因素的影响，采取表面压实加隔离层结合分层压实的措施，可以避免自燃现象的发生。煤矸石淋溶情况分析长期堆放的煤矸石经下渗水淋滤溶解，其中所含的如等微量元素将随水体污染土地和地下水。据山西煤田地质研究所研究，以生活饮用水标准和地面五类水标准评价，矿区煤矸石淋滤溶液。

9、，系太行山支脉，区内地势东高西低。井田东部为剥蚀侵蚀地貌，为山势和缓的侵蚀中低山，山梁多壤土覆盖，沟道两侧基岩裸露井田西部为壤土地貌和堆积地貌，以壤土堆积物为主，处于山地和平地之间。工程地质地质构造从区域地质构造讲，本区位于山西陆台中部，太原盆地东部山区。主要构造为祁吕贺兰山字型构造及新华夏构造体系。山西陆台从北到南贯穿着五个多字型排列的断陷盆地，太原盆地是其中最大的个，东煤公司矿区处于该盆地东部位置，从构造骨架分析，太原盆地边界的断裂主要有三组，均属新华夏系的构造或低序次的构造成份，现简述如下走向北东的压扭性断裂西山晋祠大断裂。走向北西西的张扭性断裂西山柴村上兰村断裂和东山前阳曲杨家峪断层。走向北东东的压扭性断裂东黄水阳曲隐伏断层，三给隐伏地垒断层等。其中阳曲杨家峪断层为控制盆东部边界。

10、下排出至矸石场后，矸石经过大面积接触氧化，同时释放热量，硫铁矿的燃点为，燃点较低，很容易引起自燃，从而引起其它燃物的燃烧。其反映机理如下在供氧充足的条件下，硫铁矿与氧可发生如下反应在供氧不足的条件下，硫铁矿在氧化过程中，析出硫磺而不是气体。由生成的三氧化硫与水作用形成硫酸硫酸液体可加速煤和硫铁矿的溶解，降低其燃点。由上述反应式可以得出，硫铁矿在氧化过程中耗氧量较小，氧是煤矸石自燃不可缺少的条件，供氧量的多少直接影响燃烧程度的大小，如果始终保持缺氧状态，就不会发生氧化自燃。水是加速煤矸石自燃的个重要条件，由于水的存在，硫铁矿会产生硫酸溶液，并释放热量，促进自燃。另外，矸石场其它可燃物如煤木头等是使燃烧扩大蔓延的必要条件。除含硫量之外，煤矸石处置后是否自燃，还可以从矸石场的可燃成分通风状况氧。

11、中超标的元素有，其中，超标较为严重，的超标率为，最大超标倍数为的超标率为，最大超标倍数为的超标率为，最大超标倍数为。但是没有特异毒害性，太原市的平均降水量，年平均蒸发量为降雨量的倍，正常天气不易形成浸泡现象，只有在雨季会形成浸泡，引起淋溶。在矸石场周围布设排水设施，阻隔洪水进入矸石场区，当矸石场浸泡条件不成熟时就不会产生淋溶，本设计中不考虑防渗。复垦地特性与林木关系值该矿区煤矸石中含有较多的黄铁矿，因其氧化形成硫酸而使煤矸石充填物呈酸性，应选择酸性树种进行造林。营养元素根据对煤矸石的化学成分分析及与土壤的对比，煤矸石中含有的营养成分如氮磷有机质等要高于土壤，另外，煤矸石中常浓缩了较高的镓硼等微量元素。煤矸石具有较高的肥力，有利于植物生长发育，但速效肥力较贫乏。通透性与保水保肥性煤矸石充填。

12、并造成连锁反应。煤矸石自燃倾向分析按般工业固体废物贮存处置场污染控制标准中的规定含硫量大于的煤矸石，必须采取措施防止自燃，而东山煤矿有限责任公司煤矸石的含硫量般为左右，大于，防止自燃是本次煤矸石堆场综合治理设计中的个关键。煤矸石自燃机理分析煤矸石主要由煤层中的夹矸和采煤过程混入的顶底板岩石以及煤组成，其夹矸和顶底板岩石岩性般为炭质页岩泥质页岩泥岩各种砂岩和硫铁矿等物质。引起煤矸石自燃的因素虽然很多，但目前研究结果表明硫铁矿结核体是引起煤矸石自燃的决定因素，水和氧气是煤矸石自燃的必要条件，碳元素是煤矸石自燃的物质基础。煤层中全硫含量是由硫铁矿有机硫和硫酸盐硫组成，其中硫铁矿和有机硫是缺氧还原环境中形成的，赋存于煤层及煤系地层中，呈结构和结晶状态，未开采前埋藏于地下，隔绝空气，难以氧化，由井。

参考资料：

[1]煤矿有限责任公司煤矸石综合治理项目投资立项备案核准融资贷款申报（第54页，发表于2022-06-24）

[2]煤矿排土场土地复垦重点项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第79页，发表于2022-06-24）

[3]煤矿扩建项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第11页，发表于2022-06-24）

[4]煤矿扩建项目投资立项备案核准融资贷款申报资料(1)（第138页，发表于2022-06-24）

[5]煤矿安全改造项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第26页，发表于2022-06-24）

[6]煤矿安全改造项目投资立项备案核准融资贷款申报资料(1)（第24页，发表于2022-06-24）

[7]煤矿塌陷区生态环境恢复示范项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第43页，发表于2022-06-24）

[8]煤矿使用悬浮式单体液压支柱项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第40页，发表于2022-06-24）

[9]煤矿12000Td矿井污水处理及回用工程项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第26页，发表于2022-06-24）

[10]煤矸石综合利用循环经济工程项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第50页，发表于2022-06-24）

[11]煤矸石真空制砖设备及配件项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第83页，发表于2022-06-24）

[12]煤矸石生产节能砖项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第82页，发表于2022-06-24）

[13]煤矸石生产节能砖项目投资立项备案核准融资贷款申报资料(1)（第97页，发表于2022-06-24）

[14]煤矸石烧结砖项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第113页，发表于2022-06-24）

[15]煤矸石提取氧化铝的生态化利用技术项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第43页，发表于2022-06-24）

[16]煤热解综合利用项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第255页，发表于2022-06-24）

[17]煤炭物流配送中心项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第33页，发表于2022-06-24）

[18]煤炭物流配送中心项目投资立项备案核准融资贷款申报资料(1)（第76页，发表于2022-06-24）

[19]煤炭洗选项目投资立项备案核准融资贷款申报资料（第84页，发表于2022-06-24）

[20]煤炭洗选项目投资立项备案核准融资贷款申报资料(1)（第95页，发表于2022-06-24）