在第三個全國生態日來臨之際，“美麗中國建設”的時代命題愈發清晰。中國煤炭科工集團有限公司（以下簡稱“中國煤科”）圍繞煤基固廢這一行業“生態痛點”，構建了“規模化消納+高值化利用+生態化循環”三位一體的煤基固廢綜合利用技術體系，以科技創新突破固廢處置與利用這一世界性難題，推動煤基固廢實現從“環境負擔”到“資源寶藏”的價值重生。

矸石規模化消納：解鎖礦井“吃矸”新路徑

中國煤科針對煤矸石地面堆存壓力大、處置能力不足等行業痛點問題，通過技術創新構建多元化解決方案，實現矸石從“地上堆”到“地下用”的范式轉變。

在井下規模化處置方面，中國煤科科工生態創新研發了“全煤基固廢膏體材料”和“純矸石漿體材料”，在烏蘭木倫煤礦建成國內首個智能化地面矸石充填系統，通過“原位返井”模式實現年處理矸石50萬噸，徹底解決了地面堆存引發的揚塵、滲濾液污染問題。北京中煤研發了高固含量均穩態煤矸石膠結環保充填材料，形成多形態協同返井充填新工藝，已在晉能控股集團4個千萬噸級礦井成功應用，為大同礦區“雙系”煤層採空區治理提供了良好的技術支撐。唐山研究院創新“採、選、充”一體化系統，配套井下排矸跳汰機適應狹小作業空間，實現原煤井下分選與矸石就地充填同步完成，開創煤炭洗選綠色新模式。

科工生態烏蘭木倫矸石充填站

在採空區治理方面，中國煤科沈陽設計院創新應用“廢棄骨料+膏體協同”充填工藝，在哈爾烏素採空區治理項目中累計完成充填156萬立方米，治理面積17萬平方米，在消除礦區安全隱患的同時實現矸石規模消納。北京華宇在陝煤曹家灘煤礦設計了全國首個200萬噸級煤矸石井下鄰位注漿充填項目，創新採用“多破少磨”破碎系統和超遠距離輸送系統，實現了“矸石回填-採空修復－保水開採”的循環利用。中國煤科武漢設計院在陝西小保當礦業設計的全國最大智能化矸石充填系統，以年處理200萬噸的能力，創下國內單體項目規模、處置能力及輸送距離三項紀錄，有效緩解了採空區地表沉陷難題。

在資源協同利用與礦井接續方面，中國煤科南京設計院以“協同處置”為突破口，研發大流量充填泵，提出“多區域邊角資源+正規回採”協同處置工藝，在烏海能源老石旦煤礦充填系統EPC總承包項目中實現年處置煤矸石90萬噸，充填開採原煤能力45萬噸/年，延續礦井服務年限10年以上，有效破解了資源枯竭礦井接續和邊角煤置換難題。

矸石高值化利用：深度挖掘矸石潛在價值

中國煤科以“變廢為寶”的創新思維，突破煤矸石成分復雜、利用附加值低的瓶頸，構建從基礎材料到高端產品的全價值鏈利用體系。

在煤矸石化工產品開發方面，中國煤科科工生態通過深度分析煤矸石有價組分，研發出懸浮煅燒、高溫成球、隧道煅燒三大核心工藝及配套裝備，建成萬噸級中試產線。利用煤矸石自持燃燒及分選技術，成功制備偏高嶺土、白炭黑、淨水劑等高附加值化工產品及鋁硅基產品，為煤基固廢高值化利用提供全新技術方案。

在焦煤化工固廢處置方面，中國煤科煤科潔能研發的污泥束水結構解聚、氣化細灰碳-灰分離技術，可實現污泥改性與細灰碳富集，打造的示范線達產后可處理化工污泥15t/h、氣化灰水300m3/h，構建了“近零排放”綠色新工藝。天地融創開發的研磨烘干高溫室燃技術，可將高濕氣化細渣轉化為清潔能源，寧東工業園20萬噸級供能中心建成后，年可節約標煤4萬噸、減排二氧化碳10萬噸。

在綠色低碳膠凝材料制備方面，中國煤科科工生態通過多元固廢（煤矸石、煤氣化渣）與補充組分（電石渣、脫硫石膏等）的協同作用，結合低溫煅燒工藝，實現高活性玻璃相定向重構，產物玻璃相含量超80%，具備優異水化活性，可用於制備低碳膠凝材料，為建筑材料領域低碳轉型開辟新路徑。

科工生態懸浮脫碳中試線

煤科潔能煤化工固廢示范線

矸石融入“生態循環”：構建礦山可持續發展新模式

中國煤科將矸石利用與生態修復深度融合，推動形成綠色生態循環，讓礦山“生態傷疤”重現生機。

中國煤科科工生態針對半干旱礦區生態脆弱、客土短缺、復墾低效等痛點問題，自主研發煤矸石基人工土壤及微生物肥料，通過功能菌群活化煤矸石中的氮、磷、鉀等有效養分，在榆林大柳塔礦區實現高值經濟作物規模化種植，構建起植物與微生物協同共生的自維持生態系統，探索出了一條“固廢減量－生態修復－作物增效”的可持續發展新路徑。

中國煤科唐山研究院研發農林廢棄物與礦山廢棄物資源化循環利用技術，24小時內可將農林廢棄物轉化為生物有機菌肥，與礦山廢棄物重構為優質土壤栽培基質，可直接用於修復礦區受損土地並重建優質耕作層，實現“廢料場變米糧川”，達成生態修復、成本降低、農業升級三重效益，為循環經濟提供了可復制樣板。

中國煤科杭州研究院創新“煤矸石類自然風化成土”技術，以“元素活化+生態重構”為突破口，實現煤矸石人工土的微生物群落重構、礦質成分活化及重金屬固化，使其生化性能及物理結構接近天然土壤。在大柳塔煤矸石人工土項目中，實現年處理煤矸石150萬噸，生產的人工土每年可修復土地3000余畝，為煤矸石大宗消納與生態修復提供了創新范式。

從井下分選到地面充填，從高溫煅燒到微生物活化，中國煤科用一系列創新成果破解了“矸石圍城”的世紀難題，為推動煤炭行業綠色低碳發展、實現礦山生態可持續發展提供了有力的科技支撐。（記者 崔興毅）

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