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煤矸石治理项目可行性研究报告

目 录

第一章 总 论 1

1.1 概述 1

1.2项目提出的背景 2

1.3编制依据及研究范围 2

1.4 主要指导思想和技术原则 4

1.5项目建设内容及规模 5

1.6 结论 5

第二章 项目建设的必要性和可行性 7

2.1煤矸石的产生 7

2.2煤矸石的主要成分及其分类 7

2.3以往矸石堆场出现的问题 9

2.4煤矸石带来的环境问题 10

2.5项目建设的意义及必要性 13

2.6项目建设可行性 14

第三章 项目选址条件及社会自然概况 16

3.1自然环境 16

3.2社会环境 21

第四章 工程技术方案 24

4.1建设原则 24

4.2矸石沟基础设施建设 24

第五章 环境保护 29

5.1设计依据及采用标准 29

5.2项目实施对环境影晌分析 30

5.3环境保护治理措施 31

5.4环境影响评价 32

第六章 节能篇章 33

6.1概述 33

6.2设计原则 33

6.3设计依据 33

6.4能耗状况 34

6.5节能措施 34

6.6节能效果 35

第七章 项目实施计划 36

7.1 项目实施原则 36

7.2 实施计划 36

7.3 工程项目实施计划表 36

第八章 劳动保护、安全卫生 38

8.1设计依据 38

8.2安全措施 38

第九章 投资估算和资金筹措 43

9.1投资范围 43

9.2投资估算依据 43

9.3编制方法 44

9.4项目总投资估算 44

9.5 资金来源及筹措 45

第十章 项目招标 46

10.1编制依据 46

10.2招投标基本情况 46

10.3招标方式 48

第十一章 效益分析 50

11.1 环境效益 50

11.2 社会效益评价 51

11.3经济效益评价 51

第十二章 结论和建议 52

12.1 结论 52

12.2 建议 52

第一章 总 论

1.1 概述

1.1.1项目名称

某煤业有限***煤矸石治理项目

1.1.2建设单位

某***

1.1.3项目法人

1.1.4项目建设地点

本项目建设地点***内。矸石场地为一荒沟，长约1000m，沟宽约200m，深约150m，总占地约20hm2，容积3000万m3。

1.1.5建设性质

新建

1.1.6项目投资

项目总投资676.3万元，其中工程建设投资568.9万元，其他费用投资56.5万元，预备费50万元。

1.2项目提出的背景

煤炭是我国最主要的能源，其资源非常丰富，2011年产量已超过27.16亿吨。随着煤炭生产的不断扩展，煤研石的产生量与日俱增，煤矸石产生量按原煤产量的15%计，每年煤矸石至少增加1.8亿吨，历年积存下来的煤矸石已超过27亿吨，占地30万亩以上，而且仍在继续增加。这样大量的煤矸石已严重地污染了环境，并侵占了大量的土地和农田，破坏了土地资源．如不加紧有效利用，将影响煤炭工业的正常发展，影响周围环境质量。

某煤业有限***年产45万吨原煤，每年都会产生大量的煤矸石。因此，公司计划新建一个矸石场，从2012年开始建设，2013年投入使用。

1.3编制依据及研究范围

1.3.1任务依据

《某煤业有限***煤矸石治理项目可行性研究报告》委托书

1.3.2法律依据

1、《中华人民共和国安全生产法》；

2、《中华人民共和国煤炭法》；

3、《中华人民共和国环境保护法》（1989-12-26）；

4、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（2004年12月29日第十届全国人民代表大会常务委员会第十三次会议修订）；2005年4月1日施行；

5、《XX省煤炭开采生态环境恢复治理规划》；

6、《XX省工业固体废物污染防治条例》（修正）（1997年7月30日）；

7、《中华人民共和国水污染防治法（2008年修正）》；

8、《中华人民共和国水土保持法》（1991-06-29）；

9、《煤炭安全规程》（2004）；

1.3.3技术规定

1、《建设项目可行性研究内容和深度的规定》（修订本）；

2、《煤矿矸石山灾害防范与治理工作指导意见》（安监总煤矿字[2005]162号文，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局）；

3、《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）；

4、《煤矸石综合利用技术政策要点》（国经贸资源[1999]1005号文，国家经贸委、科技部）；

5、《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》；

6、国家发展改革委员会、建设部颁布的《建设项目经济评价方法与参数》；

7、中国国际工程***编写的《投资项目经济咨询评估指南》。

1.3.4参考资料

某煤业有限***提供的资料及现场调查资料。

1.3.5研究范围

本工程主要是矸石场的基础设施建设，并规范矸石处置，即：在矸石沟内建设拦矸墙、排水渠以及排水涵洞，以及矸石的运输、平整、覆土等。针对本工程，主要从一下方面进行研究。

1、提出合理可行的矸石场建设挡矸墙、排水渠以及排水涵洞等建设方案；

2、提出环境保护、劳动安全卫生和节能问题及措施；

3、进行投资估算和项目经济评价；

4、论述治理后的环境效益、社会效益和经济效益。

1.4 主要指导思想和技术原则

(1)以环境保护、节约能源、安全防护、经济效益同步发展为原则，实现企业经济效益、社会效益、环境效益的同步发展。

(2)在总体规划指导下，结合现状，统筹安排，从实际出发，远近结合。

(3)坚持科学的态度，积极采用国内外成熟的新工艺、新技术、新设备和新材料，保证工程的安全性和先进性。力求技术先进，经济合理、安全可靠。

(4)严格按照现行的国家和行业规范、标准和规定，进行各类建、构筑物的防火、防爆、抗震、防雷等设计，严格执行现行的规范中有关强制性条文的要求，保证安全生产。

1.5项目建设内容及规模

1.5.1项目建设内容

本工程主要是矸石场的基础设施建设，并规范矸石处置，即：在矸石沟内建设挡矸墙、排水渠以及排水涵洞，以及矸石的运输、平整、覆土等。

1.5.2项目建设规模

矸石场地为一荒沟，长约1000m，沟宽约200m，深约150m，总占地约20hm2，容积3000万m3，计划于2013年启用。

1.6 结论

本项目经过调查研究、环境现状分析、方案论证以及效益评价，得出以下结论：

1、本项目按照国家政策要求，建设一座标准化的矸石堆场，可以保护当地的大气和地下水环境，具有很好的社会效益。周围的生态环境得到较好的保护，附近居民能正常生活、生产，大大改善了企业与居民关系，纠纷减少，社会安定。所以，该工程的建设是十分必要的。

2、照规范要求，在在矸石填埋过程中采用矸石与黄土分层堆放，分层碾压的工艺，可以有效的防止因矸石随意倾倒而造成的自燃和破坏当地的生态环境，有效改善居住在矸石山附近的居民身体健康。工程实施后，有明显的环境效益和经济效益，使周围环境有很大的改善，实现了社会效益、环境效益和经济效益的统一。

3、本项目总投资676.3万元，全部由企业自筹解决。

本项目建设符合国家产业政策，符合国家的投资方向，当地政府大力支持，建设条件具备，工艺技术方案切实可行，项目前景广阔，经济效益良好，社会效益明显。因此，该项目建设是必要的也是可行的。

第二章 项目建设的必要性和可行性

2.1煤矸石的产生

煤矸石是夹在煤层中，与煤伴生的岩石。是采煤和选煤过程中排出的废弃物。其产生的途径有以下三种：

（1）在井简与巷道掘进过程中，开凿排出的矸石。

（2）在采煤和煤巷掘进过程中，由于煤层中夹有矸石或削下部分煤层顶底板，使运到地面中煤炭含有的原某某。

（3）洗煤厂产生的洗矸和少量人工挑选的拣矸。

2.2煤矸石的主要成分及其分类

1、煤矸石的主要成分

煤矸石的化学成分是煤矸石煅烧后灰渣的成分，其化学成分和粘土相似，可用于筑路、生产烧结砖及非烧结砖、混凝土制品、砌筑砂浆材料和陶粒等轻骨料。有的煤矸石含硅较高。可作为硅质原料，用作水泥原料和混台树等。煤矸石、糟煤灰和粘土的化学成分比较如下表。

煤矸石的组成和性质是选择利用途径和指导生产的重要依据。煤矸石的主要化学成分尾铝和硅的氧化物。此外，还古有微量元素和稀有元素Ga、Be、Co、Cu、Mn、Mo、Ni，Pb、Zn、Bi、Gk等，有的还含有放射性元素。

煤矸石的产地分布和原煤产量有直接羌系。目前，我国年产矸石量超过400万吨的地区有东北、内蒙古、山东、XX、陕西、山西、安徽、河XX某地等，可见煤矸石产生量多的地区主要在北方。

由于煤矸石的成分、性质随其生存条件等的不同而存在很大差异。所以必须因地制宜地根据当地条件选择利用途径和技术。

2、煤矸石的分类

煤矸石与煤系地层共生，是多种矿岩组成的混合物，属沉积岩。煤矸石可根据其矿物学特征分为以下几类：

（1）粘土矿型：这是目前已经实用化的一类矸石。其矿物组成有高岭石、蒙某某、炭质页岩、石英、长石、云母，还有大量硫铁矿等。粘土岩娄在煤矸石中数量最多，选类煤矸石里黑揭某某．层状结构，易某某。

（2）砂岩型：主要成分为石英、长石、云母等。采煤掘进巷道进出的煤矸石，大多以砂岩为主。

（3）碳酸岩型，主要成分有方解石、白云石、铁白云石、磷铁矿、硫铁矿、有机硫等。

（4）铝质岩型，主要成分有XX铝矿，一水铝矿、一水硬铝矿、石英、褐铁矿、自云母、方解石等。

3、煤矸石的活性

粘土岩类煤矸石主要由粘土矿物组成，加热到一定温度时(一般为700-900℃)．原来的结晶相分解破坏，变成无定型的非晶体，使煤矸石具有活性。活性的大小和矸石的物相绢虎有关，还和煅烧温度有关。堆积在大气中经过自燃的红矸．其热值报低，但具有一定的活性。

煤矸石含硫量大于3%即会着火，含硫量大于1.5%就有可能自燃。一般煤矸石的着火点为280℃．比煤的发火点约低80℃，这是煤矸石自燃的基本原因，此外，煤矸石的自燃还与热值、气候、微生物等有关，其机理比较复杂。

2.3以往矸石堆场出现的问题

XX省我国重要的能源产地，主要产业有煤炭、电力及矿产。为国家的经济建设作出了巨大贡献，与此同时，在高速发展经济的同时，也对环境造成了严重的污染。

煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物，在我国，每年的排放量相当于当年煤炭产量的10％左右，目前已累计堆存30多亿吨，占地约12万公顷，是目前我国排放量最大的工业固体废弃物之一、煤矸石长期堆存，占用大量土地，同时造成自燃，污染大气和地下水质。

根据全国乃至XX省以往的矸石山排放来看，由于一些矸石场没有采取科学的堆放填埋工艺，而是一直采取“由上向下，自然堆积，平整顶部，不断延伸”的排矸工艺，造成部分含硫较高的矸石山大面积自燃。一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等有毒有害气体四处弥漫，间隙气流中有毒有害气体含量超过国家大气环境质量的三级标准，矸石山顶部裂隙及松散部位，温度高达70℃~80℃。同时对周边生态环境遭到严重破坏，附近的庄稼果木枯萎减产，居民叫苦不迭。

从矸石山的情况看，由于缺乏统一的规划，排矸费用和维护费用较低，排放的矸石未严格执行规定的排矸工艺，引起排放矸石的自燃。灭火后的矸石山，一方面，由于缺少维护费用，导致日常维护工作不到位，另一方面由于没有恢复植被，特别是在雨季，洪水造成矸石山表面冲刷，原有的覆盖层遭到破坏，引起矸石山再次复燃。

因此，在矸石场建设初期建设按照规范要求，建设一座规范化的矸石堆场是非常必要的。

2.4煤矸石带来的环境问题

煤矸石作为固、液、气三害俱全的“工业废料”，它的长期堆放不仅浪费了资源，占压了大量的土地，而且污染了水源、土壤和周围的空气．严重影响了XX区的生志环境和居民的生命财产安全。

2.4.1矸石山自燃危害

（1）威胁周边居民生命安全：尤其是受季风影响，自燃产生的CO、SO2 和H2S等有害气体随风飘散，臭鸡蛋一样的刺鼻气味，严重威胁附近居民的正常生活。

（2）矸石山自燃破坏耕地、污染下游水资源：由于矸石山地理位置特殊，而矸石山两侧为深沟，在矸石山下游汇合，在雨季洪水冲刷后自然后的煤矸石顺流而下，直接威胁下游居民的生存环境。

2.4.2对大气环境的污染

煤矿的开发和利用，使XX区的大气环境质量严重下降，XX区空气污染日趋恶化，煤矸石就是重要的空气污染源。煤矸石在提升、运输、堆放过程中，会形成一种粉尘颗粒。粉尘中含有很多对人体有害的元素，若随风悬浮于大气中，会对人体健康带来更大的危害。

另外，颗粒悬浮于大气中，破坏了大气的温湿效应，使气候出现异常。当井下排出的矸石中含硫量大于1~1.5%时，在加压、通风、氧化的条件下，会发生自燃。煤矸石山一旦自燃，不但释放出CO， SO2，CO2，H2S，NOx和CmHn（碳氢化合物）等有害气体，同时还伴有大量的烟尘，严重的污染大气环境，损害人体健康。

2.4.3对生态环境的影响

煤矸石堆放不仅压埋或破坏了原地貌植被，而且排放过程中产生的粉尘，自燃过程中产生的有害物质对周围植物的生长有很大的影响，主要表现在植物生长缓慢、区内植物种类减少、植被覆盖率降低、病虫害增多，对人类生存环境和XX区的生态环境造成了严重危害。

2.4.4对土壤的损害

煤矸石对XX区土地的破坏主要有2个途径：一是矸石山风蚀扬尘，向周围的地方降落，其中含有的重金属元素严重的污染土壤，同时，降尘阻碍了植物的光合作用；二是降尘进入土壤后，破坏了土壤中重金属的本底植和平衡关系，同时也破坏了土壤的养分。

2.4.5对生命财产的危害

煤矸石在受到爆破震动或暴雨侵蚀时经常导致滑坡、泥石流或煤矸石山爆炸等灾害。

煤矸石灰度一般70~85%，发热量为3350~6280kJ/kg，当含硫较高时，且由于长期堆放，其内部经氧化、生热、升温（可达800~1200℃），形成一个内部高温高压的环境，当其内部温度和压力达到一定程度时，就会发生爆炸。

煤矸石的自燃，是一个极其复杂的物理化学变化过程，它从常温状态转变到燃烧状态，其氧化过程不仅受到煤矸石的物理化学性质所制约，同时也与煤矸石的岩相组成、水分含量、煤矸石的比表面积、孔隙率以及矸石山所处的自然环境有关。煤矸石的自燃实际上是煤的自燃，其自热的发展也分为三个阶段，即缓慢升温、氧化自动加速和稳定燃烧。从缓慢升温阶段到自动加速阶段时的温度称为煤矸石自燃的临界温度，该温度与煤的临界温度有少许差别，它因成份不同，一般在80°~93°之间，矸石温度超过临界温度，即具备自燃条件。

2.4.6其它危害

煤矸石堆放时的天然安息角是38°~40°，如果矸石山堆积过高、坡度过大或受人为开发影响，有可能发生坍塌、滑坡、泥石流等自然灾害。而对于正在自燃的矸石山，如遇淋溶水的渗入，受热后的水气急剧膨胀，容易发生爆炸，危机周围群众的安全。

综上所述，煤矸石的大量无序堆积，严重的污染XX区的生态环境，尤其对于自燃的煤矸石所散发出的大量有害气体，在一定条件下引起和加重当地的酸雨问题，其危害还包括腐蚀金属设备和器材、腐蚀建筑物、土壤酸化、农作物和树木枯萎衰退，不仅造成不可估量的经济损失，而且导致人类赖以生存的环境质量不断恶化。所以，在全世界环保意识不断提高、环保问题备受关注的今天，在矸石场堆放及建设初期，建设一座合理的矸石场和采用科学的排矸工艺具有重要的现实意义。

2.5项目建设的意义及必要性

煤矸石是煤炭生产中伴生的岩石，在采煤和洗选过程中大量排出，历年积存，形成数以万计的矸石山。由于矸石自身含硫量大于1.5%即能自燃，而且煤矸石在排放过程中还留存有煤块、木柴等易燃物，所以大部分矸石山都发生了着火现象。自燃后散发出SO2的有害气体，所含硫酸盐和重金属污染水源，严重污染了周边的生态环境，给煤炭生产和周边居民的生活带来了很大的影响。

随着国家经济的发展和全民环保意识增强，国家对环境污染防治的要求不断提高，矸石场的建设必须规范，必须采用科学的排矸工艺，以达到人与环境和谐发展的目的。

本项目的建设，对预防因排矸不规范对当地环境带来的一系列的污染有着重要的意义，并且可以改善工农关系，减少纠纷，社会安定，实现了社会效益、环境效益及经济效益的统一，是一件有助于改善周边地区环境质量、造福子孙后代的功德工程。

由以上分析可见，本工程的建设符合国家发展规划，是实现社会效益与环境效益、经济效益相统一的重要环节，该项目建设是必要的。

2.6项目建设可行性

为了***矸石排放和处置工作，某煤业有限***制定煤矸石排放、处置技术规定及煤矸石排放、处置管理办法，对矸场矸石从排放、处置、植被恢复等方面进行了规范规定，以防止矸石造成新的环境污染和生态破坏，保证排矸石的合理有效处置。

该矸石场地为一荒沟，长约1000m，沟宽约200m，深约150m，总占地约20hm2，容积3000万m3。主要工程是修筑砼挡矸坝一座、在排矸场出口处修筑排水涵洞、排水渠，以及矸石的运输、平整、覆土等。

为防治排矸场水土流失，排矸场主要采取拦渣坝、排水涵洞、周边截水沟、马道及坡面纵向排水沟的工程措施和终期覆土绿化的植物措施。

总体上看，本项目采用建设拦矸坝、排水涵洞以及分层堆放和分层覆土碾压等措施，工程实施后可以避免矸石自燃以及污染地下水等现象发生，彻底消除矸石山安全隐患，实现社会效益、环境效益及经济效益的统一，所以本项目的实施是可行的。第三章 项目选址条件及社会自然概况

3.1自然环境

3.1.1交通位置

某县位于XX省中部，XX市南端，XX盆地与XX盆地间的隆起带，其东倚太岳某某，西靠XX某某，汾河从其中部通过。北与XX、XX毗邻，东与XX接壤，南靠霍某某，西与XX县，XCX县交界。地理坐标为北纬36°40′～37°，东径111°24′～112°，全县总面积约1206km2。

本项***内，地理位置坐标：东经111°42′1.6″，北纬36°59′22.1″。行政区划属两渡管辖，本项目厂址临乡镇公路，距108国道2.15公里，其间有乡镇公路连接，交通十分便利。项目地理位置图见附图1。

3.1.2地形地貌

某县地处XX盆地与XX盆地两大断陷盆地之间的隆起带，全县地形起伏较大，高低悬殊。县境东部的XX区，地形较高，为县内最高点。西部属XX某某，县境边界为中华山，海拔1355m，为西部最高点。中部为汾河谷地，汾河从桑平峪村流入某，海拔740m；在石桥下游流出某境外，海拔580m，为XX市最低点。纵观全县地形，呈现出东西高，中间低的宽缓槽形地形。

3.1.3地质地层

某县境内地层结构及岩土特征为：从上至下表层为杂土、粉土、粉质粘土、粉土、粉砂、细砂和冲砂。

某县位于*_**新裂陷的接触部位，构造形态位置为XX某某背斜的左翼，霍西向斜的西部，次级构造单元为某富家滩复背斜的北西翼与XX新裂陷的接触部位，由XX、上千沟、霍村诸断层组成的断层组，以北北东方向从区外东部穿过。区内构造以褶皱为主，构造形态较简单，多为平缓开阔的短轴褶皱，次有岩溶坍塌的柱状陷落，局部见有小型断裂构造。

本厂址地势北高南低，厂址西北侧为荒山。

3.1.4气候

某县属半干旱半湿润大陆性季风气候。冬季多西北风，干燥寒冷；夏季多东南风，炎热多雨；春秋凉爽，但多风沙。根据某县气象站1951～2002年52年的降雨资料，多年平均降雨量为498.6mm，最大年降雨量为730.6mm(1958年)，最小年降雨量为273.5(1986年) 。降雨量时空分布极不均匀，多集中在6～9月，约占全年降雨水总量的70%以上。在地域分布上也不均匀，在东部XX区多年平均降雨量为601.2mm，明显 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 生的一些直接经济损失，其中包括农业损失，设备腐蚀造成的损失。

第十二章 结论和建议

12.1 结论

本项目经过调查研究、环境现状分析、方案论证以及效益评价，得出以下结论：

1、按照国家政策要求，建设一座标准化的矸石堆场，可以保护当地的大气和地下水环境，具有很好的社会效益。周围的生态环境得到较好的保护，附近居民能正常生活、生产，大大改善了企业与居民关系，纠纷减少，社会安定。所以，该工程的建设是十分必要的。

2、照规范要求，在在矸石填埋过程中采用矸石与黄土分层堆放，分层碾压的工艺，可以有效的防止因矸石随意倾倒而造成的自燃和破坏当地的生态环境，有效改善居住在矸石山附近的居民身体健康。工程实施后，有明显的环境效益和经济效益，使周围环境有很大的改善，实现了社会效益、环境效益和经济效益的统一。

3、本项目总投资676.3万元，全部由企业自筹解决。

12.2 建议

建议建设单位抓紧筹建管理班子，切实作好筹建的准备及建设期的管理，人员技术培训，在工程进一步实施过程中，要充分考虑到周边村庄、农田与水资源及其与村民的协调关系，杜绝此生灾害的发生于社会的不安定因素，尽快进行项目的实施，力争早日建成。

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