煤矸石发电厂环境友好性定量分析初探  
                    吉林省电力科学研究院  孙成勋  杨晓瑛  李润琴  
    [摘要]：利用煤矸石发电是目前我国煤矸石综合利用的有效途径，煤矸石发电不仅综合利用其  
    所含热量，而且从土壤环境、大气环境、地表水环境、地下水环境及环境风险方面具有明显的  
   环境友好性，能够有效解决目前煤矸石大量堆放所产生的环境问题，但目前国内尚未开展全面  
    定量分析煤矸石发电厂工程环境友好性的工作。本文以吉林省白山市拟建的煤矸石电厂为例，  
    采用模拟计算及采样分析的方法，从土壤环境、大气环境、地表水环境、地下水环境及环境风  
    险等五个主要的方面初步分析了煤矸石发电厂工程综合利用煤矸石的环境友好性。  
    [关键词]：煤矸石  发电厂  环境友好性  定量  
0  引言                                   发和利用，拟建设一座燃烧煤矸石为主（掺烧中 
   煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体                  煤、煤泥）的发电厂，一期建设 2×300MW机组， 
废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的含碳量                   煤矸石燃用量约为 180万t/a。  
较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。主要包括巷道掘                   2  占地效应分析  
进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板                   2.1  矸石山占地计算模式  
及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑选出的洗                       假定煤矸石在平地堆积，且堆积体呈圆椎体， 
矸石。煤矸石的大量堆放，不仅压占土地，影响                   矸石山体及占地面积计算模式如下：  
                                                    2                     1/3 
生态环境与自然景观，矸石淋溶液污染周围土壤                        V＝ [6tg β·tgα /（2tgβ＋πtgα）] /H  
                                                                    2     2 
和地下水、地表水，而且还存在滑坡、泥石流等                        A＝（1/ tgα·tgβ＋π/ 2tg β）· H 
环境风险。                                   式中：V － 矸石山体积，m3 
1  白山市煤矸石资源概况及电厂建设概况                          H － 矸石山高度，m（一般在50m～100m）  
    白山市煤炭资源丰富，目前煤炭生产能力 980                   A － 矸石山占地面积，m2 
万t/a，可产生煤矸石约 190 万t/a。在近 60 年的                α － 矸石山轨道上升倾角，一般取20°、 
开采过程中形成的矸石山煤矸石约 6100 万t，占               25°、30°  
地面积超过 300 万m2   （经遥感测定估算量）。白山                 β － 矸石山安息角，一般取 40°  
市正在开采的煤炭保有地质储量近 6.96 亿吨，其               2.2  计算结果及分析  
中可采储量约为 5.47 亿吨，潜在煤矸石资源量约                   分别以 50m、60m、70m、80m、90m、100m 堆 
为 7108 万吨。目前该区域无大量综合利用煤矸石               积高度，以 20°、25°、30°为堆积α 角进行计 
的行业，由煤矸石大量堆放导致的环境污染呈加                   算，对不同堆积方式单位面积煤矸石堆积量进行 
重趋势。为发展循环经济，促进煤矸石资源的开                   计算，计算结果见表 1。  
      表 1  单位面积煤矸石堆积量计算结果                                 所产生的粉煤灰全部综合利用，基本不涉及占地， 
                                          3 
    计算条件                  煤矸石堆积量（m ）                      因此工程建设会大大降低煤矸石对土地资源的占 
       α角             20          25          30  
                                                          用。  
     H＝50m           16.7        16.7        16.6  
     H＝60m           20.0        20.0        19.9         3  土壤环境影响分析  
     H＝70m           23.4        23.3        23.3  
                                                          3.1  土壤监测布点  
     H＝80m           26.7        26.7        26.6  
     H＝90m           30.0        30.0        29.9               为了解现有煤矸石对土壤环境的影响，本次 
     H＝100m          33.4        33.3        33.2  
                                                          论证在苇塘、湾沟、八宝及道清矸石山周围分别 
     由表 1 可见，在 β 角一定的情况下，单位面 
                                                          设置监测点对土壤环境质量进行监测。其中苇塘 
积矸石堆积量主要取决于堆积高度。根据表 1，计 
                                                          矸石山主导风向下风向与水流方向不一致，分别 
算工程服役期内2×300MW机组燃用的煤矸石如果 
                                                          设采样线进行采样分析

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