煤矸石分类体系

一、煤矸石的分类

1煤矸石分类的意义

我国目前煤矸石堆积量达50×108t以上，每年至少增加18×108t。而且煤矸石占用了大量的土地，严重污染环境。因此，世界上许多国家，如美国、德国、波兰、日本、澳大利亚等都很重视煤矸石的资源化利用和对煤矸石的治理。在对煤矸石进行利用或处置之前，掌握煤矸石的组成、特征及分类是基本的前提条件。

对煤矸石进行科学分类的意义具体表现为以下几个方面：①充分合理地利用、处置煤矸石。根据煤矸石的理化特征、化学组成确定其加工利用方向，能最大限度地利用煤矸石中有用成分。②通过煤矸石的科学分类，可初步提出煤矸石的加工利用方向。③对煤矸石进行科学分类，有利于对煤矸石的归类，有利于指导开发煤矸石新的利用途径。通过对煤矸石及煤矸石山进行科学合理的分类，有利于在复垦过程中了解煤矸石表层风化土壤的有关特性，为煤矸石山的综合复垦方向、选择煤矸石山绿化树种及其栽培方式和煤矸石山绿化的后期养护管理等提供依据。④对煤矸石及煤矸石山进行科学分类，有利于了解煤矸石堆积后可能产生的环境效应，特别是煤矸石堆积后是否产生酸性污染、是否自燃，为煤矸石山的环境治理和自燃的防治提供依据和指导。

2煤矸石分类现状

煤矸石的分类是综合利用煤矸石的基础性工作，也是一项综合性较强的工作。由于不同地区的煤矸石成分、物理化学特性各异，煤矸石不同利用方向对其的化学成分及物理化学特性要求不一样，使得国内外至今对煤矸石的分类和命名没有一个完整统一的方案。目前，我国煤炭生产部门经常用颜色来对煤矸石分类命名，如黑矸、灰矸、白矸、红矸等；也有用煤矸石产出层位来分类命名，如顶板矸、夹矸等；也有用岩石类型来分类命名，如粘土岩矸石、砂岩矸石等。这些分类方案由于不能反映煤矸石自身的化学成分和物理化学特征，因此也不能根据这些分类方案制定煤矸石的利用方向。

针对煤矸石分类存在的上述问题，国内外学者对煤矸石分类进行了尝试。煤炭科学研究院重庆分院提出了煤矸石的三级分类命名法。中国矿业学院1986年曾对华东地区煤矸石进行了分类研究。焦作矿业学院葛宝勋、刘大锰同志对平顶山煤矸石进行了二级分类。在国外也有对煤矸石分类的研究报道。前苏联将煤矸石的来源、特征、成分等不同指标分等级列出“分类符号”。然后根据矸石在工业利用方面的质量要求，填入所需要的分类符号。根据这些分类符号，就可以选择矸石的利用方向了。

3煤矸石分类

（1）煤矸石大类的划分

依据我国煤矸石来源情况，以煤矸石产出方式作为划分依据，并采用生产中一些习惯叫法命名，将煤矸石分为煤巷矸、岩巷矸、自燃矸、洗矸、手选矸和剥离矸6大类。

1）煤巷矸。煤巷矸为在煤炭开采过程中沿煤层掘进工程所排出的煤矸石。煤巷矸主要由采动煤层的顶板、夹层与底板岩石组成，一般排量大，且含有一定的含碳量及热值。

2）岩巷矸。岩巷矸为在煤矿建设与岩巷掘进过程中，凡是不沿煤层掘进的工程所排出的煤矸石。岩巷矸岩石种类复杂，排出量较集中，基本不含碳，基本无热值。

3）自燃矸。自燃矸为经过自燃的煤矸石。自燃矸一般呈红褐色、灰**及灰色。岩石种类以粉砂质泥岩及泥岩居多，其烧失量低，且有一定的活性。

4）手选矸。手选矸是混在原煤中产出，在井口或选煤厂拣出的煤矸石。手选矸具有一定的粒度，排量小，热值变化较大。

5）剥离矸。剥离矸为煤矿在开采或基建时，煤系上覆岩层因剥离而排出的矸石。剥离矸的特点是岩石种类复杂，一般无热值，目前多用来填沟造地。

（2）煤矸石亚类的划分

亚类的划分主要依据煤矸石的化学组分、矿物成分及其理化特性来确定。划分的目的是确定煤矸石的利用方式，使煤矸石物尽其用。根据全国的煤矸石资料，采用煤矸石类型、岩石类型、有机碳含量、全硫、Al2O3/SiO2的比值、Fe2O3的含量、灰熔点等项指标作为亚类划分的依据，并使用不同的代号表示，同时将此七项指标用阿拉伯数字表示等级次序，然后根据煤矸石的综合利用方向选择合适的数值列为一个亚类，这样共划分20多个煤矸石亚类（表2-1）。

1）煤矸石的岩石学特性及矿物组成特征。按此标准将煤矸石分为：高岭石泥岩（高岭石含量大于50%）、伊利石泥岩（伊利石含量大于50%）、砂质泥岩（或粉砂岩）、砂岩及灰岩。

2）有机质碳含量。有机质碳含量决定了煤矸石工业利用方向。按照煤矸石中有机质碳量，将煤矸石分为四类：一类碳含量4%，二类为4%～6%，三类为6%～20%，四类为20%。碳含量大于20%时，煤矸石具有较大的能源潜力（＞836 MJ/kg），可以用作燃料；有机碳含量在6%～20%时，其发热量介于334～886MJ/kg，可以作为矿物燃料掺和料。

3）全硫量。全硫量决定了热加工的工艺方式及工业利用范围。煤矸石在综合利用时，有两条界线是需要考虑的。一是硫资源回收的最低界线；另一是煤矸石在利用过程中，多数制品对矸石硫含量的最高允许值。基于这两条界线，可将硫含量分为：①＜05%；②05%～3%；③3%～5%；④＞5%。全硫含量达5%的可从洗矸中回收硫铁矿。

4）铁含量。铁含量也影响煤矸石的热加工工艺方式和工业利用范围。按铁化合物含量分为：①少铁的＞01%；②低铁的01%～10%；③中铁的10%～35%；④次高铁的35%～80%；⑤高铁的8%～18%；⑥特高铁的＞18%。

5）煤矸石无机成分。煤矸石无机成分中铝硅比可以作为矸石亚类划分的主要依据。铝硅比不仅反映了煤矸石无机成分特征，也可决定着一般煤矸石的综合利用方式。

铝硅比大于05。这类煤矸石含铝量高，含硅量相对较低，矿物成分主要为高岭石，有少量伊利石、石英等。此类煤矸石可塑性好，具有膨胀现象，可作为陶瓷、4A分子筛的原料。

铝硅比在05～03之间。这类煤矸石铝、硅含量适中，矿物成分主要为高岭石、伊利石，含有少量的石英、长石、方解石等。此类煤矸石可作为生产聚合铝的原料。

铝硅比＜03。这类煤矸石硅含量比铝含量相对高得多，矿物成分主要是石英、长石、方解石、菱铁矿等，含少量粘土矿物。质点粒径大，可塑性差。

总之，煤矸石的科学分类，为其综合利用与处置提供了方向。

表2-1 煤矸石分类大类

二、煤矸石山分类

1煤矸石山的分类现状及意义

目前在煤矸石山的分类方面的理论和实践研究较少，而且大部分都是局域性煤矸石山分类，例如刘青柏等通过调查阜新地区煤矸石山的植被，根据煤矸石山的排矸年限、堆放高度和土壤风化层厚度对煤矸石山进行了分类，认为煤矸石山随着停止排矸年限增加，风化物养分状况逐渐改善。认为在排矸年限7年之内的煤矸石山上先锋植物处于优势地位；在排矸年限7～15年的煤矸石山上除生长先锋植物外，又出现适于山坡或草地生长的糙隐子草、丛生隐子草等多年生中旱生草本植物；在排矸年限15～25年的煤矸石山上先锋植物逐渐减少，逐渐出现了适合中生立地类型的植被。但是这种分类方式只是针对阜新地区的煤矸石山，根据煤矸石山已有的植被覆盖状况来研究的，对煤矸石山的地理位置、区域条件、山体构成等影响煤矸石山生态重建的因素缺乏综合的考虑。

张军等对阜新矿区煤矸石山的调查与分析，以能全面反映煤矸石山生态环境的三个主要因子——停止排矸年限、表层风化碎屑厚度、植物群落组成及盖度作为其生态分类的依据，将这一半干旱地区的煤矸石山的生态环境分为I度风化、Ⅱ度风化、Ⅲ度风化、Ⅳ度风化四种生态类型，并对各类型的特点进行描述，丰富了煤矸石山的分类理论。

通过对煤矸石山进行科学分类，可以掌握煤矸石山基质的物理化学性质和自然环境条件，为有效控制煤矸石环境污染和植被恢复和生态重建，乃至推动煤矸石资源化利用，都具有十分重要的理论和实际意义。

2分类原则

煤矸石山分类的主要目的是植被恢复和生态重建。因此，在煤矸石山分类中应遵循了以下四个原则。

（1）综合性原则

由于影响煤矸石山生态重建的因素较多，对于煤矸石山的分类要综合考虑影响植物成活和生长的各种因素，使煤矸石山类型的划分能代表煤矸石山的主要特点，并能够在煤矸石山生态重建中指导规划和实践。

（2）可操作性原则

在煤矸石山分类指标选择中，为了能够合理地评价和分类煤矸石山，要选择具有代表性的指标。另外选择的指标要容易获得，以方便确定煤矸石山的类型和在规划中确定煤矸石山生态重建目标，并利于选择合理的工程技术方法。

（3）因地制宜原则

煤矸石山的分类坚持因地制宜的原则，就是要根据各地煤矸石山的实际情况和不同煤矸石山的特点，综合煤矸石山立地条件对植物成活和生长限制因子，结合煤矸石山的地形地貌和景观特色，划分煤矸石山的类型。

（4）景观协调原则

生态重建不仅是恢复煤矸石山的生态环境，还要结合煤矸石山的景观环境、人文环境和矿区的发展等创建煤矸石山的风景。因此，煤矸石山的景观特点和协调性作为与煤矸石山生态重建目标有关的重要因素，在分类中要有所体现。

3煤矸石山分类体系

煤矸石山的分类体系的构建是以煤矸石山的生态重建为最终目标，通过煤矸石山分类体系的建立，能够为制定煤矸石山的生态重建目标、选择合理的工程措施和技术提供理论的支持。我们认为应主要根据煤矸石山的地域分布、堆积和积存过程中的变化、煤矸石山限制植物成活和生长的因素等对煤矸石山进行综合分类。

本书的煤矸石山的分类体系包含四个层次，即：以地域分布为依据的分类、以环境条件为依据的分类、以煤矸石山物理化学性状和地形特点为依据的分类和以煤矸石山生态重建限制因子为依据的分类。

第一层是以地域分布为依据的分类。地域的不同决定了不同区域有着不同的植被区划、自然环境条件、社会经济和人文环境条件。因此煤矸石山分类体系的第一层次是以煤矸石山的地域分布划分，可以划分为干旱地区煤矸石山、半干旱地区煤矸石山、半干旱半湿润地区煤矸石山、湿润地区煤矸石山（图2-1）。

图2-1 煤矸石山地域分布的分类

第二层次是以山体状况为依据的分类。煤矸石山自身的山体状况是煤矸石山生态重建的基础，决定了煤矸石山生态重建和景观创建的目标，并对煤矸石山生态重建技术措施的选择起着主导作用，影响煤矸石山生态重建工程的施工。因此，第二层次是以煤矸石山在堆积积存过程中发生的与植物定居和重建工程有关的变化为依据划分的。第二层包含了煤矸石山的自燃状况、堆积状况、风化层状况、地形状况等（图2-2）。

图2-2 煤矸石山山体状况的分类

第三层是以煤矸石山物理化学性状和地形特点为依据的分类。其中自燃状况包括发生自燃、部分自燃和无自燃；堆积状况包括堆积方式、位置、年限、高度等；风化层状况包括风化层厚度、土壤养分、土壤水分、酸性、重金属污染等；地形特点包括坡度、山体形状、景观状况等（图2-3）。

图2-3 煤矸石山分类体系的第三层次

第四层是以煤矸石山生态重建限制因子为依据的分类。该层的限制因子是在分类体系第三层的基础上，找出影响生态重建的各项重要因子，根据生态重建和景观设计的要求，提出相应的量值分类煤矸石山，以便于在生态重建规划和工程技术选择时作为依据。该层主要包括煤矸石山自燃状况的分类（表2-2）、堆积状况的分类（表2-3）、煤矸石山风化层状况的分类（表2-4）、煤矸石山地形地貌状况的分类（表2-5）。

对煤矸石进行分类后，有助于我们根据不同煤矸石山的特点，因地制宜地治理与复垦煤矸石山。如对于干旱地区的煤矸石山，由于地温高、极易蒸发，需要覆土复垦绿化，其他地区的煤矸石山都具有无覆土复垦绿化的可能。自燃是煤矸石山矿区环境污染和限制植物生长的主要因素，分类中将煤矸石山分为自燃、部分自燃和无自燃煤矸石山，煤矸石山的自燃与煤矸石山生态重建的立地改良和植物选择有关。对于正在自燃的煤矸石山往往需要先考虑灭火再考虑绿化措施；有自燃潜能的煤矸石山是指暂没自燃但有很大的自燃可能，甚至有的区域出现自燃前兆，对这类煤矸石山的绿化需要先采取措施防止自燃，做好防火措施，然后采取绿化措施；不自燃煤矸石山是指基本没有自燃可能的煤矸石山，这种立地条件可以直接复垦绿化。煤矸石山的堆积方式、位置、地形地貌等因素与煤矸石山生态重建的风景景观有密切的联系，可为煤矸石山的生态重建规划目标和风景景观规划设计提供依据。煤矸石山风化层的厚度、土壤养分、酸度等理化性质直接决定这煤矸石山的立地改良措施和植被恢复时植物种类的选择。煤矸石山坡度的大小是考虑植物生长、水土流失、地形整理工程等因素确定的。

表2-2 煤矸石山自燃分类

表2-3 煤矸石山堆积状况类型

续表

表2-4 煤矸石山风化层类型

表2-5 煤矸石山地形类型

总之，不同地区、不同的自燃情况、不同的风化程度和不同的地形条件，对煤矸石山治理与生态重建的技术要求是不同的，在进行煤矸石山治理与生态重建可行性分析和规划设计时，必须首先确定煤矸石山的类型。

4煤矸石山实用分类体系

根据煤矸石山治理多年的实践，发现煤矸石的酸碱性对煤矸石山的治理起着举足轻重的作用。因此，我们将煤矸石山分为酸性和非酸性两类。酸性煤矸石山不仅污染严重，而且容易氧化产酸，极易引发自燃，是最难治理的一种，往往需要用覆盖、碱性处理、防灭火等特殊的措施进行治理；对非酸性煤矸石山，由于不容易自燃和产酸污染，治理的方法相对容易，甚至可以进行无覆盖土壤的植被恢复。

煤夹层和煤矸石的区别包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是、，另外还含有数量不等的、和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。包括混入煤中的岩石、巷道掘进排出的岩石、采空区中垮落的岩石、工作面冒落的岩石以及选煤过程中排出的碳质岩等。应用学科：电力（一级学科）；燃料（二级学科）定义：与煤层共生、伴生的顶板和围岩，其石化程度较高、含有机质较低，可作为低热值燃料和建筑材料加以利用。查看详情博思数据研究中心:报告说明:博思数据研究中心发布的《年中国煤矸石行业现状分析及投资前景研究报告》共十一章。首先介绍了煤矸石相关概述、中国煤矸石市场运行环境等，接着分析了中国煤矸石市场发展的现状，然后介绍了中国煤矸石重点区域市场运行形势。它包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。一般每采原煤排出矸石左右。该煤矸石粉碎机即可粉碎干料也可粉碎一定湿度的湿料，且工作时不易发生堵塞现象。应用范围：煤矸石粉碎机可用来粉碎出料粒度要求较细，水分含量较大的脆性物料等，广泛适用于化工,电力,铝厂,矿产,建材,选矿等行业。主要成分是、，另外还含有数量不等的、和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。比煤的燃烧放出的热量低很多，但是又不是不能燃烧，属于鸡肋的类型，弃之可惜。煤矸石的大量堆积，不但严重制约煤矿的可持续发展，而且对人们的身体健康和安全。因此，煤矸石的综合治理已是一个刻不容缓、亟待解决的重要社会问题。几万年森林周期性的遭受海侵，因而每次形成的泥煤都被沉积物覆盖，这种沉积物经石化作用后形成页岩和海相灰岩，最终又被砂岩和页岩岩组覆盖。在漫长的时间内，重复形成沉积岩和泥炭层，在压力作用下，泥炭质变成煤。查看详情煤矸石的主要成份是什么提问者：游客：提问时间煤矸石的成份应该都不一样，哪种煤矸石含二氧化硅多些，哪种煤矸石含碳酸钙多些？煤矸石开放分类：工业、岩石、能源、煤炭、地质煤伴生废石。在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。煤矸石，施工，环保，效应，。基于煤炭运量控制系统的煤与煤矸石像的识别医蛋呈盈露天采矿技术＃－期・・基于煤炭运量控制系统的煤与煤矸石像的识别衡丹丹，王凤文。煤矸石由德国地质学家在对石炭系煤层中粘土岩的研究过程中首先提出。从广义上来讲，煤矸石是煤矿生在产的过程中产生的废渣，包括岩石巷道掘进时产生的掘进矸石，采煤过程中从顶板、底板和夹在煤层中的岩石夹层里采出来的煤矸石，以及在洗煤厂生产过程中排出的洗矸石。永安位于闽中大谷地南端，沙溪河中游，地处武夷山和戴云山脉的过渡地带，距三明、厦门和福州的距离分别约、和，全市有万人口，是全国优秀旅游城市。永安市矿产资源较丰富，已发现的矿种达种，具有分布广、储量大、品质优和开采条件好的特点。煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。生成於古老地层中，由菌藻类等生物遗体在浅海、泻湖、海湾条件下经腐泥化作用和煤化作用转变而成。外观像石头，肉眼不易与石灰岩或碳页岩相区别，高灰分（一般大於）深变质的可燃有机矿物。包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是、，另外还含有数量不等的、和微量稀有元素（镓、钒、钛、钴）。最近，很多观众给我们打来它那就是，在桥那头，拿石头往煤里掺。还有，请问洗煤过程产生的煤矸石量大不大啊？谢谢！现实生活中可以，报告里是不可以的，如果你要看煤矸石的利用，那么首先要做煤矸石监测，根据监测报告的数据来分析煤矸石的用途，比如发电、制砖、建筑等等。回复那如果用于发电、制砖就得有外售合同啊，得说明最终去向吧！回复可爱的三毛如果根据监测数据分析出来可以制砖的话，就和砖厂签订个协议就，如果可以拿来发电，可以不用签（我是分析出来制砖签的，发电没有要求业主去签），因为这个本来就是个研讨性的，说明这个矸石能有什么用途就，以后业主拿到你的环评报告，他对于煤矸石的处理有个大致的方向。

Ag在煤矸石工业分析中代表灰分。

知识点延伸：

灰分，无机物，可以是锻烧后的残留物也可以是烘干后的剩余物。但灰分一定是某种物质中的固体部分而不是气体或液体部分。在高温时，发生一系列物理和化学变化，最后有机成分挥发逸散，而无机成分（主要是无机盐和氧化物）则残留下来，这些残留物称为灰分。

在高温灼烧时，食品发生一系列物理和化学变化，最后有机成分挥发逸散，而无机成分（主要是无机盐和氧化物）则残留下来，这些残留物称为灰分。它标示食品中无机成分总量的一项指标。

我们通常所说的灰分是指总灰分（即粗灰分）包含以下三类灰分：

1 水溶性灰分：可溶性的钾、钠、钙等的氧化物和盐类的量；

2 水不溶性灰分：污染的泥沙和铁、铝、镁等氧化物及碱土金属的碱式磷酸盐；

3 酸不溶性灰分：污染的泥沙和食品中原来存在的微量氧化硅等物质。

　　摘 要煤矸石是一种新型环保建筑材料，具有节省土地，节约能源，变废为宝，美化环境，煤矸石砖质量等诸多优点。但由于煤矸石烧结多孔砖不合格造成房屋出现质量问题屡屡出现，本文从煤矸石砖的性能分析了风化、酥裂的原因。从煤矸石综合利用方面分析了其应用前景。

关键词煤矸石；烧结多孔砖；风化；酥裂

1引言

煤矸石是煤炭生产和加工过程中产生的固体废弃物，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。煤矸石又是可利用的资源，其综合利用是资源综合利用的重要组成部分。因此，煤矸石综合利用是一项长期的技术政策。

2煤矸石烧结应用现状

煤矸石烧结多孔砖是一种新型环保建筑材料，其主要成分是采煤和洗煤过程中排放出的固体废物煤矸石。煤矸石在经过粉碎、配料、成型、烧结等环节后变成高强度的白色耐火砖。这种砖在生产烧结过程中完全依靠煤矸石自身散发热量。节约了大量黏土原料和煤炭资源的煤矸石烧结多孔砖凭借其保温性能良好、自身重量较轻、减少砂浆使用量和增加建筑物使用面积的优点成为我国节能建筑中被广泛应用的一种新型建材。

煤矸石烧结砖，从耐压、抗折、耐酸以及耐碱性能都高于粘土砖；从建筑用砖的成本方面来看，砌墙及粉刷前不用浇水，可节省用水费及人工费，同时，由于硬度高，产品在运输中的损耗比粘土砖低。

但近年来，全国各地因煤矸石烧结多孔砖不合格造成房屋出现质量问题的事件屡见报端。最常见的就是出现风化、酥裂现象。江西省吉安市峡江县巴丘镇将沙村100多户移民使用该县新田砖厂生产的煤矸石烧结多孔砖建房，一个月后发现新建房屋墙面有的起包，有的开裂，用竹篙一敲就碎了。河南省登封市的于先生于2011年4月20日～2011年5月13日多次在当地的登电新型建材有限公司购买煤矸石烧结多孔砖。等房屋建到第四层时他发现，门框和窗框有多处出现裂缝现象，剩余的煤矸石烧结多孔砖甚至自动出现粉碎现象。湖北省天门市、钟祥市数十户村民使用了钟祥市福鼎新型建材有限公司生产的煤矸石烧结多孔砖后，新房墙体很快开裂，所有砖块用手一捏就碎了。河南省渑池县、宜阳县数十户村民使用渑池县鑫盛建材有限公司生产的煤矸石烧结多孔砖建房，这些房屋一经风吹雨淋就成了“豆腐渣”，新房转眼成为危房。陕西省西安市长安区村民李某在建房时购买的煤矸石烧结多孔砖在放置了一个多月后，就如豆腐一样敢看不敢捏了。

3煤矸石烧结性能分析

出现风化、酥裂现象，主要是因为砖里含钙量太大。钙会膨胀，就像把生石灰变成熟石灰的过程一样，钙经过风化就会膨胀。在有风、有潮气的情况下，这种砖就会出现风化、酥裂现象。煤矸石里含有青石、钙石，如钙石含钙量大，就会出现这种情况。根据不同地质情况，各地煤矸石的含钙量也不同。

煤矸石是采煤和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石，其主要成分是SiO2、Al2O3，另外还含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3等微量元素。结合有关行业专家的研究分析，无论从物理性能还是从化学成分方面，煤矸石都是一种优良的制砖原料。但是，并非所有煤矸石都适宜生产烧结砖，适宜制砖的主要化学成分和物理性能见下表：

表1 适宜制砖的煤矸石化学成分含量

成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 烧失量

适宜（%） 50～70 10～25 3～8 <5 <3 <1 <15

表2 适宜制砖的煤矸石物理性能

项目 塑性指数 发热量（KJ/Kg） 线收缩（%） 干燥敏感系数 烧成温度（℃） 烧结温度范围（℃）

适宜 8～13 1672～2090 干燥:3～8 焙烧：2～5 <08 950～1150 <15

从理论分析，煤矸石的各成分含量多少与煤形成的年代、地区和条件有着密切联系。煤矸石内各化学成分含量的多少直接影响砖的物理力学性能和焙烧制度，进而影响砖坯质量。因此，在生产烧结砖前应进行化学成分分析。

另外，煤矸石的塑性、发热量等物理性能对砖坯的成型、焙烧都具有直接的影响，因此，必须依据原料的物理特性，合理选择原料或进行原料掺配，并使其具有科学合理的颗粒级配，从而生产出高品质煤矸石烧结砖。

4煤矸石烧结砖生产工艺分析

煤矸石烧结砖采用的是高强度真空挤出方式，在原料的处理上，通过鄂破、锤破、中粗破、高速细破、筛选、陈化等工艺，增加砖的密实度（刚生产出的坯子就可以站立一个90-100Kg重量的人）。利用余热烘干后，再通过高温窑炉焙烧（比粘土砖温度高100-150℃），可消失砖体内的有害物质。因煤矸石砖可用于各种承重、非承重部位，还配有配砖，因而施工方便，利于推广。因废弃的煤矸石中含有一定的发热量，用它来制砖可节省煤炭。同样一个年产5000万块标砖的企业，粘土砖厂一年耗煤数可达5000-6000吨。采用余热循环利用的生产工艺，无二次污染，而且生产不象粘土砖生产，不会受到季节的影响。用煤矸石制砖，可将每万块砖煤耗（含内燃煤）控制在02吨以下，大大低于国家外投煤标准，全年可节约煤炭约4000吨。

煤矸石综合利用技术以巩固、推广为主，完善、开发并举。巩固已有的技术成果，推广技术成熟、经济合理、有市场前景的技术，逐步完善比较成熟的技术，研究开发新技术，积极引进国外先进技术和装备，在消化吸收的基础上努力创新，不断提高煤矸石综合利用的技术装备水平，促进煤矸石的扩大利用。

煤矸石砖生产以烧结砖为主，重点推广全煤矸石承重多孔砖和非承重空心砖，要向高技术方向发展，主要是发展高掺量、多孔洞率、高保温性能、高强度的承重多孔砖，或带有外饰面的清水墙砖。无论是煤矸石、页岩还是粘土，若想制砖必须经过制备，使其成为适宜制砖的泥料，主要包括风化、剔除杂质、粉碎、混合均化和碾炼等工艺过程，使原料矿物组成和颗粒级配较为合理，具有良好的均质性和适宜的成型性能，为此要加强原料的均化处理，逐步改造软塑成型、自然干燥工艺，利用砖窑余热干燥砖坯，推广有余热利用系统的节能型轮窑和隧道窑；积极发展硬塑、半硬塑成型和隧道窑干燥与焙烧连续作业的全内燃一次码烧工艺，提高机械化和半自动化水平，生产出高空洞率、既承重又起装饰作用的产品，则制备要求更高。

5应用前景

在工程应用中，煤矸石烧结多孔砖进入施工现场时，生产厂家需要做出厂检验。在的施工过程中，应进行抗压性能检验，以满足抗压强度的设计要求。严格执行GB13544—92标准，确保施工质量。

积极推广使用新型建筑材料，大力发展煤矸石空心砖等新型建筑材料，在煤矸石贮存、排放的周边地区，鼓励现有粘土（页岩）烧结砖生产企业，通过改进生产工艺与装备提高煤矸石的掺加量，限制和逐步淘汰实心粘土砖，以发展高掺量煤矸石烧结制品为主，积极发展煤矸石承重、非承重烧结空心砖、轻骨料等新型建材，逐步替代粘土；煤矸石综合利用技术以巩固、推广为主，完善、开发并举。巩固已有的技术成果，推广技术成熟、经济合理、有市场前景的技术，逐步完善比较成熟的技术，研究开发新技术，积极引进国外先进技术和装备，在消化吸收的基础上努力创新，不断提高煤矸石综合利用的技术装备水平，促进煤矸石的扩大利用。

参考文献

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[3]王郑生浅析煤矸石多(大)孔烧结砖的原料[J]砖瓦,2008(1)

[4]王海斌煤矸石制砖应注重原料工艺处理[J]墙材革新与建筑节能,2011(9)

根据铜川矿区煤炭开发引起的地质环境的变化，从水资源保护、地面塌陷和地裂缝的治理、矸石山的治理、煤矸石资源化及煤矿瓦斯利用的角度，探讨了铜川矿区地质环境保护技术方案。

一、现有的地质环境保护技术方案

1矿井水处理

铜川矿区现有的8对生产矿井中，仅有4对矿井有污水处理设施，处理后的矿井水一部分用于井下洒水降尘，一部分排放到河流。没有污水处理的4个矿井的矿井水排到地面，经简单沉淀处理后，大部分用于井下生产，其余部分排放。

2地面塌陷和地裂缝

铜川矿区的采空区全部存在地面塌陷和地裂缝的问题，这些问题的产生给人民的生产和生活带来了困难。为了了解采煤沉陷的规律，制定合理的防治和治理措施，铜川矿务局委托辽宁工程技术大学和采矿损害和控制中心进行了铜川矿区地面沉陷规律的研究，编制了“陕西省铜川矿区采煤沉陷情况报告”。报告中分析了地面沉陷的原因及地表移动规律，为防治地面沉陷提供了理论依据。对矿区中的地面沉陷和地裂缝进行了调查、观测，对出现的地裂缝进行了及时回填。

铜川矿区现生产矿井“三下”压煤十分严重(表5-6)，占保有地质储量的218%，以鸭口矿最为严重，占328%。“三下”压煤中，建筑物下压煤所占比例最大，为总压煤量的898%，而建筑物下压煤中又以村庄下压煤为主，占其总量的741%。在目前的情况下，分布于各井田未采区的村庄不可能实施搬迁，严重影响矿井生产接续和开采效益。为了合理规划开采，提高煤炭资源的回收率和煤矿开采效益，将开采造成的影响降到最低，实现资源开发与环境保护协调发展。为此，铜川矿务局联合西安科技大学进行了“铜川矿区开采沉陷规律及水源地破坏研究”。报告总结了铜川矿区建筑物下不动迁试采工作面和大采深、小采高、小工作面的地表移动变形特征，从理论和实验两方面论证了其机理和可行性，同时，提出了在不同地质、开采条件下的工作面安全开采尺寸。

表5-6 矿区现生产矿井储量及“三下”压煤情况表单位:万t

3煤矸石的治理和利用

铜川矿区的煤矸石主要以堆存的方式存在于各个沟谷之中，大部分未做任何处理，少部分进行了填埋处理。随着资源的日益紧张，煤矸石资源化已经成了绿色矿山的必然选择。铜川矿务局从20世纪70年代就开始了进行煤矸石利用的探索。据有关资料记载，1978年王家河矿在沸腾炉中使用煤矸石;20世纪80年代，曾建设了三里洞内燃矸石砖厂，但现在这两个矿井已经破产关闭。

现在，铜川矿务局下设有奥博公司水泥厂，每年用煤矸石作为原料烧制水泥，年利用煤矸石量为152万t。铜川矿务局每年还作为燃料出售部分黑矸，年利用量约为35万t。2006年建立了石节矿免烧砖厂，2007年3月建成并投入试生产，年利用煤矸石18万t。铜川矿区的矸石山大都处于自燃中或是已经自燃过，自燃过后产生的红矸出售给水泥厂，作为水泥的添加料。

虽然经过了上述各个途径的煤矸石综合利用，但是利用量与产生量相比，微不足道。2006年铜川矿区煤炭产量为967万t，产生煤矸石1089万t。加大煤矸石的利用量，实现煤矸石的资源化仍是十分艰巨的任务。

二、铜川矿区地质环境保护关键技术方案

1水资源保护的技术方案

铜川矿区水资源保护技术包括两个方面:一是矿井水的循环利用;一是保护煤炭开采区水资源少受破坏。

铜川区的矿井缺水问题突出，矿井水以酸性水为主。由于酸性矿井水的处理费用较高，而矿井的井下生产用水质量要求较低。当前对酸性矿井水的处理方法以化学中和法最为有效，因而，铜川区的矿井水以中和法为基础，结合各个矿井的具体情况，可采用直接投入法、膨胀过滤法和滚筒处理法。直接投入法是在酸性矿井水中直接加入石灰粉或石灰乳等碱性中和剂;膨胀过滤法是利用石灰石等固体中和剂，采用升流式膨胀滤池中和酸性矿井水;滚筒处理法是将石灰石等固体中和剂置于处理机滚筒内，使之在不断滚动、碰撞和磨碎过程中达到中和的目的。

图5-16 洗水闭路循环工艺流程

焦坪区的矿井水都是处理达标后排放，这里不再赘述。玉华矿洗煤厂采用洗水闭路循环技术，防止煤泥水排至厂外造成危害。选煤厂的洗水主要包括压滤机滤液水、高效浓缩机溢流水和煤泥沉淀池溢流水3部分，通过实施煤泥厂内回收，洗水闭路循环技术，达到洗水平衡、洗水全部复用的目标。下面是某矿的洗水闭路循环工艺流程(图5-16)。

煤炭开采对地表水资源的影响，主要是煤炭开采引起的地下水位的下降，泉水干涸，致使部分河流断流。煤炭开采中不达标的矿井水排放，引起地表水体的污染。煤矸石等矿井废弃物随意堆放，不采取处理措施，也会引起地表水的污染。因此，对地表水资源保护的主要问题就是对矿井水和煤矸石的治理，消除污染。

煤炭开采对地下水资源的影响主要为含水层、隔水层破坏，致使地下水的补给来源和径流途径发生变化，造成区域地下水位下降，甚至降低到隔水层。因此，对地下水资源的保护的技术方案就是要保护含水层和隔水层免遭破坏。这就要求改进采掘方式、顶板管理办法，防止和减少塌陷的产生，导水裂隙带的发育不要触及上覆含水层。如何防止地面塌陷的产生及裂隙带的发育高度问题，我国已经做了很多这方面的工作，为铜川矿区的各个矿井提供了依据。但是，每个矿的具体条件各不相同，铜川矿务局各矿井的水文地质条件也各不相同，具体的保护技术方案还要结合各个矿井的水文地质条件和采煤方法来确定。因此，为了尽可能地使地下水资源免受破坏，还需要产学研相结合，寻找地下水资源保护和煤炭回采率的最佳结合点。

2地面塌陷和地裂缝灾害治理的技术方案

铜川矿区地面塌陷和地裂缝灾害的治理技术方案也包括两个方面:一是对已经产生地塌陷、地裂缝的治理技术方案;一是为了减少未来地面塌陷和地裂缝的产生的技术方案。

对于铜川市区的沉陷区，复垦后还是以工业用地为主，主要把沉陷区充填即可，因此，可以采用充填复垦。充填复垦可以利用矿区附近的煤矸石、粉煤灰、露天矿剥离废物等充填采煤塌陷地。

对于铜川市区以外的其他地方的沉陷区复垦以生态复垦、生物复垦为主。生态复垦是将土地复垦工程技术与生态工程技术结合起来，综合运用生物学、生态学、经济学、环境科学、农业科学、系统工程的理论，运用生态系统的物种共生和物质循环再生等原理，结合系统工程方法，针对破坏土地所设计的多层次利用的工艺技术。其目的在于促进各生产要素的优化配置，实现物质、能量的多级分层利用，不断提高其循环转换效率和土地生产力，获得较好的经济、生态和社会综合效益，走可持续发展的道路。它包括各种土地复垦工程技术的优选，农业立体种植、养殖、食物链结构、农林牧副渔业一体化等生态工程技术的选择，常常通过平面设计、食物链设计和复垦工程设计来实现。生物复垦技术是新兴的土地复垦技术，是当前国内外研究热点。生物复垦是根据复垦区土地利用方向，采取包括肥化土壤、微生物培肥等在内的生物方法，改变土壤新耕作层养分状况和土壤结构，增加蓄水、保水、保肥能力，创造适合农作物正常生长发育的环境，维护矿区生态平衡的技术体系。比如绿肥法，是改良复垦土壤、增加有机质和氮磷钾等多种营养成分的最有效方法。绿肥多为豆科植物，一般含有15%～25%的有机质和03%～06%的氮素，其生产力旺盛，在自然条件较差、较贫瘠的土地上都能很好的生长，根系发达，能吸收深层土壤的养分，绿肥腐烂后还有胶结和团聚土粒的作用，从而改善土壤的理化特性。其施用方法是在工程复垦地种植绿肥作物，待其成熟后压青翻入土壤，可采取单种、间种、套种等种植方式。对于地面塌陷区存在的地裂缝要及时回填，防止土壤养分和水分的流失。

防止地面塌陷和地裂缝的产生的技术就是改进采掘方法和顶板管理办法。我国在这方面已经做了很多的工作，铜川矿务局也做了很多的工作，力求减少地面塌陷的地裂缝的产生。20世纪90年代初，铜川矿务局根据已设7个观测站的实测最大下沉值，应用最小二乘法原理求得的回归预测经验公式，可以比较准确地预计一般开采工作面采后地表最大下沉值，在相似地质、开采条件下可以继续使用。铜川矿务局曾经联合辽宁工程大学和西安科技大学进行了“陕西省铜川矿区采煤沉陷情况报告”和“铜川矿区开采沉陷规律及水源地破坏研究”，对铜川矿区采煤沉陷的规律和主要影响因素进行模拟分析，并给出了研究结论。主要研究结论有:①铜川矿区地表下沉系数影响程度的排序为扰动程度系数—覆岩综合硬度—表土层厚度—工作面倾向长度—采厚。其中，扰动程度系数、工作面倾向长度、采厚与地表下沉系数正相关，覆岩综合硬度与地表下沉系数负相关。②采深是影响地表动态变形的主要因素，当采深较小时，开采影响传播到地表较快，地表下沉变化连续性差，最大下沉速度快，活跃期短，累计下沉量反而更大，地表移动总时间缩短;而当采深大时，地表移动启动较慢，下沉曲线平缓连续，下沉速度小，且变化也小，活跃期短或无活跃期。③开采速度与开采厚度对地表下沉速度及持续时间有重要影响。开采速度与厚度越大，最大下沉速度越大，活跃期越短而累计下沉量越大，移动总时间相应缩短。④黄土层厚度是影响地表动态移动规律的重要因素。随着土岩比的增加，地表下沉速度有增大的趋势，移动持续时间缩短。即土层越厚，活跃期内地表的移动变形会越激烈，由移动变形而产生的地表裂缝也将越多、越大。

3煤矸石利用的技术方案

(1)黑矸和红矸作为水泥混合材料

铜川矿区的煤矸石山大部分存在自燃现象，甚至有的矸石山已经自燃了几十年，燃烧过的煤矸石变成了红矸，目前对于红矸的利用，一般情况下是作为水泥的混合材料，铜川矿区的部分红矸已出售给水泥厂作为配料使用。

生产不同种类的水泥，用作水泥混合材料的煤矸石要求是炭质泥岩和泥岩、砂岩、石灰岩(CaO含量>70%)，通常选用煅烧煤矸石或是煤矸石自燃，煅烧煤矸石或自燃煤矸石含有活性二氧化硅和氧化铝，可以作为活性火山灰质混合材料使用。铜川矿区的煤矸石属于火山灰沉积蚀变而成的质量较高的矸石，其特点是化学成分稳定，硅铝含量较高的粘土类矿物，其化学成分见表5-7。

表5-7 铜川矿区煤矸石化学成分(wB/%)

用煤矸石作混合材料生产火山灰水泥的生产工艺流程与生产普通水泥的工艺流程基本相同，其生产流程见图5-17。

图5-17 煤矸石作水泥混合材料的工艺流程

(2)生产硅酸盐水泥

以煤矸石作为原料生产水泥，主要是根据煤矸石和粘土的化学成分相近，可代替粘土提供硅铝质原料，而且煤矸石能释放一定的热量，可节省部分燃料。煤矸石代替黄土配料特别易烧，主要是因为煤矸石中含有多种微量元素，如硫、氟、钛、钒、硼、锶、钡等，具有矿化作用，同时煤矸石含有热能，进入预热器后能加速物料的预分解，使产量大幅度增长，操作时各级预热器筒温度相应降低，不用投资就能达到8级预热器的效果。

根据陕西华峰建材公司生产火山灰质硅酸盐水泥中的经验，用煤矸石替代黄土作为原料生长硅酸盐水泥，具有众多的优点。煤矸石配料、掺加混合材料后的水泥早期、后期强度降低幅度小。相比混合材料掺量提高15%以上，减少孰料用量15%，增加红矸用量15%。孰料价格为180元/t，红矸价格按20元/t计，火山灰质硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥的差价为10元/t，计算可知每吨水泥的成本降低14元，年产85万t水泥，节约119万元。

利用煤矸石代替黄土作为水泥配料，能提高回转窑、水泥磨的台时产量和水泥质量，具有良好的经济效益和社会效益。

(3)煤矸石作混凝土掺合料

自燃煤矸石或燃烧煤矸石作为混凝土掺合料使用有3个方面的优势。一是能降低水泥用量，从而降低能源消耗;二是能大量利用煤矸石，降低对环境的污染;三是能改善水泥混凝土的性能，增加水泥混凝土的抗碳化和抗硫酸盐侵蚀等能力，提高混凝土制品质量和工程质量。这是实现煤矸石资源化、无害化处理的一个重要途径。

自燃煤矸石或烧煤矸石具有火山灰活性，活性二氧化硅和氧化铝能与水泥水化过程中析出的氢氧化钙发生缓慢的“二次反应”，生成水化硅酸钙和水化铝酸钙，与水泥浆硬化体坚固地结合起来，提高混凝土的抗掺性和耐久性。粉状煤矸石在混凝土中具有超出火山灰活性的特殊物理功能，如增加浆体的体积功能、填充浆体孔隙功能等，使煤矸石混凝土物理化学作用达到动态平衡，起到了使混凝土性能改善和质量提高的作用。

(4)煤矸石作混凝土集料

煤矸石中含有大量的硅铝物质，其中的可燃物质和菱铁矿在焙烧过程中析出气体并膨胀，因此，煤矸石是生产轻骨料的理想原料。煤矸石轻骨料一般是由含碳量不高的碳质岩类、泥质岩类煤矸石经破碎、粉磨、成球、烧胀、筛分而成，也可以将煤矸石直接破碎到一定比例直接焙烧而成。利用煤矸石制造的轻骨料，是具有良好保温性能的新型轻质建筑材料。

(5)白矸作为水泥混合材料和建筑材料

铜川矿区煤炭生产中产生的白矸，其主要成分为石灰岩和砂岩。砂岩经过加工可以作为建筑材料，也可以作为井下充填材料利用。石灰岩经过加工也可以作为建筑材料使用，同时也可以作为生产水泥或生石灰的原材料加以利用。

(6)煤矸石免烧砖

传统的烧结砖工艺对环境造成二次污染，而且对煤矸石有较强的选择性。采用煤矸石做原料生成免烧砖，原料选用重点是烧砖困难或不能烧砖的含铁、硫、钙、镁等较高的煤矸石。利用煤矸石制免烧砖，避免了传统制砖工艺造成的二次污染，同时显著提高了煤矸石原料的适应性，是今后煤矸石制砖的重要方向。

免烧是以自燃煤矸石或燃烧煤矸石为主要原料，用水泥、石及外加剂等与之配合，经搅拌、半干法压制成型、自然养护制成的一种砌筑材料，其主要工艺流程见图5-18。

(7)煤矸石混凝土砌块

以自燃或人工煅烧煤矸石为骨料，水泥等为胶结材料，加入少量外加剂，加水搅拌并经成型、自然养护而成的实心或空心砌块称为煤矸石混凝土砌块。煤矸石混凝土砌块性能稳定，具有质轻、高强、工艺简单、成本低、利废率高、使用效果好的优点，是一种很有发展前途的新型墙体材料。煤矸石混凝土砌块生产工艺简单易行，其工艺流程如图5-19所示。

煤矸石混凝土砌块的原材料包括集料、胶结料和外加剂。集料为自燃的煤矸石或烧煤矸石，符合JC/T541—94《自燃煤矸石轻集料》的要求即可。胶结料包括水泥、粉煤灰、自燃可烧煤矸石粉等。外加剂为石膏、生石灰等。

(8)煤矸石发电技术

含碳量高的煤矸石(含碳量≥20%，热值在6270～12550kJ/kg)可以直接作为流化床锅炉的燃料用来发电。用煤矸石燃烧产能发电工艺简单:首先，将煤矸石和劣质煤的混合物破碎，粉磨至粒径小于8mm;然后，由皮带机送入锅炉内在循环流化床上进行燃烧，流化床燃烧是靠从床底送进的高压气流使煤矸石粉粒在炉床上“沸腾”运动，形成一定高度的流化状态;最后，燃烧产生的烟尘经除尘器后送入烟道，燃烧产生的灰渣经水冷后泵入灰场。

图5-18免烧砖工艺流程

图5-19煤矸石砌块生产工艺流程图

4瓦斯发电技术

瓦斯发电是以瓦斯气为能源、将瓦斯气中蕴含的热能转化为电能的能量转换过程。目前实用的瓦斯发电方式主要有燃气发动机、燃气轮机和汽轮发电机3种方式。下石节矿于2005年5月建立了3000kWh的瓦斯自备电厂。

5煤与瓦斯共采技术煤层的采动会引起其周围岩层产生“卸压增透”效应，即引起周围岩层地应力封闭的破坏(地应力降低—卸压、孔隙与裂缝增生张开)、层间岩层封闭的破坏(上覆煤岩层垮落、破裂、下沉;下伏煤岩层破裂、上鼓)以及地质构造封闭的破坏(封闭的地质构造因采动而开放、松弛)，三者综合导致围岩及其煤层的透气性系数大幅度增加，为卸压瓦斯高产高效抽采创造前提条件。

从卸压瓦斯流动通道观点看，采动破坏的造缝作用在采空区上方垂向方向上形成“三带”:垮落带(形成贯通采场的空洞与裂缝网络通道)、断裂带(形成层向与垂向裂缝网络通道)和弯曲下沉带(形成层内层向裂缝网络通道)。从卸压瓦斯流动观点看，岩层的垮落、自然充填的支撑和压实等作用，在采空区上方的横向方向上也产生“三带”:初始卸压增透增流带、卸压充分高透高流带和地压恢复减透减流带，这横向的“三带”在垂向的“断裂带”和“弯曲下沉带”内都存在。

煤层卸压时采动形成的煤(岩)体变形、破裂和裂隙伸张将大幅度地提高煤(岩)体瓦斯运移的透气性，产生“卸压增透增流”效应，形成瓦斯“解吸—扩散—渗流”活化流动的条件。因处在不同区域内的煤岩裂隙分布不同，瓦斯的解吸及流动条件不同，采用合理高效的瓦斯抽采方法和抽采系统，可实现瓦斯资源的安全、高效开采。瓦斯资源的开采减少了卸压煤层的瓦斯含量，消除了卸压煤层煤与瓦斯突出危险性，减少了瓦斯向工作面风流中的涌出量，从而为卸压煤层的安全高效开采创造了必要的条件。

以上只是煤与瓦斯共采技术的理论知识，具体的煤矿的地质条件和煤层情况各异，理论还要与实际相结合，进行产学研相结合，探讨焦坪区煤与瓦斯共采技术。煤矿瓦斯治理国家工程研究中心、淮南矿业集团、中国矿业大学、安徽建筑工程学院、安徽理工大学等单位产学研相结合，在淮南矿区进行合作攻关，系统地提出留巷钻孔法煤与瓦斯共采新方法，根据煤层群赋存条件，首采关键卸压层，沿采空区边缘沿空留巷实施无煤柱连续开采，在留巷内布置上、下向高、低位钻孔，抽采顶底板卸压瓦斯和采空区富集瓦斯的煤层瓦斯开采技术，并通过创新快速构建沿空留巷巷旁充填墙体技术，实现与综采工作面同步推进的煤与瓦斯高效共采的开采方法。创新了“沿空留巷围岩结构稳定性控制”、“巷旁充填材料研制与快速留巷充填工艺系统集成创新”和“留巷钻孔瓦斯抽采”等3项留巷钻孔煤与瓦斯共采技术。焦坪区可以参照淮南矿区的经验，结合焦坪矿区的地质条件、煤层特征和瓦斯特征及下石并进行科学研究，探讨适合的煤与瓦斯共采技术。