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摘要
煤炭生产和加工过程产生的大量煤矸石堆放地表，不仅造成土地压占、水土流失，而且还会引发山体滑坡、泥石流等地质灾害，给矿区生态环境造成严重影响。我国煤矸石累计堆存量已超过60亿t，压占土地1.3万hm2。2020年，我国煤矸石产量7.29亿t，综合利用量5.26亿t，综合利用率为72.2%。当前我国煤矸石综合利用具有存量和排放量大、产量高度集中、综合利用率不高，区域发展极不平衡，高附加值利用占比小等特点，现有煤矸石的无害化处置与资源化综合利用的规模和能力明显不能满足国家对生态环境保护及“双碳”目标下煤炭综合利用的相关要求。对此，提出煤矸石在采空区充填、地面筑基、塌陷坑回填与土地复垦等方面的规模化无害处置技术和方法，指出井下“采选充处”一体化固体充填开采和采空区地面膏体与浆体充填是控制煤矸石增量、规模化降低煤矸石堆存量的最有效方法。详细阐述煤矸石在发电、建材、资源回收、化工产品制备及农业等方面的综合资源化利用途径，提出构建“煤炭—固废发电—有价元素提取—化工产品—建材材料—井下充填—地面回填—农业应用”的闭合循环产业链模式，建立“多途径、多组分、多层次+梯级回收+生态修复+封存保护+井下高效自动化充填”规模化处置与综合利用体系的煤矸石未来产业化发展方向。
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单位西安理工大学; 建筑工程学院; 中煤科工集团西安研究院有限公司
