煤矸石污染研究及在道路应用中的现状.pdf

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1、垫望』笪氅些．盥垄塑!：：：：：：：鋈亘塞堑——：——：———：：—：————』塾堡煤矸石污染研究及在道路应用中的现状李涛然。钱鹏亮，孙忠韩，吴梦娟，徐栋栋。李强(徐州工程学院土木学院，江苏徐州221018)摘要：煤矸石是煤矿开采中产出的主要废料，其中含有多种有害元素，这些元素对生态环境有着极大的破坏。煤矸石的污染问题已受到国内外不少学者的关注并且也已有所研究，相关研究表明煤矸石在一定条件下会发生自燃，在风化和流水侵蚀下都会有有害物质溢出，污染水体和土壤。随着能源消耗的增加，煤矿的开采量也日益增多，煤矸石的有效利用更具有急迫性。煤矸石因其特有

2、的结构特性，使得它能够作为路基材料和护坡材料，在美国，法国，英国等大量煤矸石应用于公路建设中，我国也有利用煤矸石铺设公路和河道护坡的实例。然而煤矸石在应用过程当中可能会对土壤及水质造成的污染，现在尚未有确实的研究来解释这一问题关t词：煤矸石环境公路污染引言目前全球各国对于能源的需求量都急剧增加，煤炭作为重要的能源资源，在短期内无法被其他能源所完全替代，因此为了适应社会需求，媒的产量也日益增加。煤矸石是煤矿在采掘和洗选过程中遗弃的工业废料，是煤层伴生的一种含碳量低，比煤坚硬的黑灰色岩石。据估算，每年的排放数量约占煤炭产量的17％，到目前为止，已

3、累计堆存约为45亿吨，是我国目前年排放量和累计存量最大的工业废弃物之一。煤矸石中含有多种有害、有毒以及放射性元素，如汞、铍、铅、铬、镉、氟、锰以及一些放射性元素等，会对环境和人类健康造成危害。1煤矸石对土壤和水质的破坏随着煤矿的大量开采，煤矸石也大量的堆积，煤矸石的堆积势必会占用大量的土地，而且这些土地绝大多数为耕地。这样使得部分地区的耕地更加短缺，同时煤矸石在风力作用下形成大量粉尘污染空气，堆放的煤矸石极易发生自燃现象，带来诸多不利影响。煤矸石堆积带来的危害中，最严重的是其在风化、淋溶等作用下对土壤和水水质造成了破坏，完全背离了科学发展观。

4、对此，国内外的诸多学者从多方面进行了研究论证。华南理工大学党志、刘丛强。采用矿物方法对现有煤矸石的重金属的化学形态分析。结果表明，煤矸石中重金属的流动性取决于自身状态、其来源矿物的稳定性以及煤矸石自身属性。煤矸石的风化会释放一部分的重金属到环境中，随着淋溶作用重金属抵达土壤内部。此研究表明煤矸石在自然风化和雨水淋溶作用下会对周围环境造成一定的危害，最主要的便是对土壤和水资源带来污染。与此同时牛津布鲁克斯大学的MartinJ．Haigh在英国南威尔士的Blaenavon煤矿区采集样本，采用连续提取的办法也得到了类似的结论[1]。崔龙鹏等在对淮南

5、矿区煤矸石堆附近土壤中汞的含量调查中，发现煤矸石中汞由于长期风化淋溶作用有一定的但是过程缓慢的迁移。同时从不同开采历史的3个矿井区选择了4条土壤采样线，对煤矸石堆附近的土壤样品进行系统采集，对土壤中主要有害元素铜、镍、锌、铅、锡、铬进行分析，并评价重金属的富集水平。结果表明，矿区土壤已经被来自煤矸石堆积重金属所污染，并具有一定的累积性，各有害元素有较强的迁·—卜—+*+-+—+-+一+—+·+—+—+-+—+-+一+—+-+-+一+一+-+一+一+一+-+一+-+-+一+-+-—卜—+—+—+-+一+--4--十-+-+一‘‘+。-+-+一+

6、-+一—●一—+-·2．5挤密法挤密法就是在对软土进行震动之后，实现夯实法与填石法中铺撒石粉方法的统一结合，先将石粉利用震动掺入软土地集中，然后再利用重物进行夯实，形成以石粒为核心的支撑系统，增加软土地基的承载力。经过长期的车辆重压，软土逐渐演变为硬土，同时由于石粉的依附作用，会尽可能的保持地表的平整。优点：有利于增强软土自身的承载能力。通过石粉的科学掺入，能够实现最大化的地表平整性。缺点：流程繁琐、复杂，技术要求高，石粉掺入不均匀会导致路面起伏问题的出现。掺入石粉较少效果则不明显，不能有效增强软土的承载能力。适用范围：基本适用于各种软土地基

7、问题的解决工作。3结语软土地基的处理质量直接影响整条公路的使用状况，要确保一个公路系统的正常运行，就必须确保每一段路线的正常使用，就必须做好最为基础的地基工作。软基处理在道路工程中重要的工作之一，软基处理方法也很多，我们必须根据不同的软基处理方法的适用范围，结合施工环境，选取适当的软基处理方法。参考文献[1]程学义；公路路基压实度检测技术[J]；安徽职业技术学院学报；2011年04期．[2]黄业全；锚喷砼在公路方边坡防护中的应用[J]；安徽职业技术学院学报；2011年04期．[3]林婵华；高速公路拓宽工程软土地基处理方案优选研究[J]；新乡学

8、院学报(自然科学版)；2011年05期．·151·移性，部分矿井区土壤中所含量已超过国家一级污染标准[2．3]。王心义等对煤矸石的长期堆积造成的重金属污染问题进行了