华阳新材料科技集团依靠技术治理煤矸石山
“今年，我们集团的煤矸石山自燃污染控制与生态修复关键技术及应用项目荣获国家科学技术进步奖二等奖。这是建国以来国务院在煤矸石山自燃污染控制和生态修复方面颁发的唯一的奖项。”手捧证书，华阳新材料科技集团副总经济师、节能环保部部长马全动告诉记者，“这份荣誉来之不易，凝结着我们集团几十年来对煤矸石山自燃控制与生态恢复的心血和汗水。”
据介绍，经过几十年的探索与实践，华阳集团先后研发了煤矸石山覆盖和碾压阻燃技术、整地—深部注浆灭火与覆盖碾压法相结合的综合灭火技术、覆盖碾压—植被重建治理与生态重建一体化技术等，形成了煤矸石山自燃治理与生态重建技术，并与同行相关技术共同纳入煤矸石山自燃污染控制与生态修复关键技术及应用项目中，为国内外提供了独具特色的煤矸石山治理新样本，形成了可供行业复制和推广的煤矸石山自燃污染控制与生态修复经验。
“深孔注浆和覆盖黄土碾压”相结合，给煤矸石山灭火
“白天云雾山，晚上火焰山”是当时煤矸石山最真实的写照。煤矸石山自燃会释放出大量一氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氮氧化物等有毒有害气体，不仅严重破坏生态环境，还威胁着排矸人员的身体健康。
“那时候，排矸的活儿真不好干，工人们在工作中会出现头晕头痛、咽喉干涩等不适感。”华阳集团运输部一矿排矸队队长王红平提起那段回忆，眉头紧锁。
上世纪90年代初，煤矸石山灭火工程被列为山西省十大环境污染治理工程之一。华阳集团通过对煤矸石山自燃机理、特征以及自燃倾向性研究，发现含硫含碳量高且具有一定热值的煤矸石与空气接触后极易自燃。他们以黄土覆盖来隔绝空气。但是，煤矸石有间隙，黄土碾压后也有间隙，他们就用深孔注浆的方式达到密封效果……
“深孔注浆看似简单，实际操作起来需要确定注浆浓度、注浆量、钻孔间距、钻孔深度等一系列数值。我们都在摸索中尝试、在尝试中摸索……”华阳集团节能环保部常务副部长李美生告诉记者。
注浆作业最害怕的是蒸汽引发喷爆。为防止注浆时出现喷爆，工人们在注浆作业时需要预留放气孔，也就是说一孔注浆，旁边预留的放气孔进行排气，待注浆浆水降温后，实施封孔，一劳永逸。否则，钻孔会变成一个良好的风筒引燃周围的煤矸石，导致前功尽弃。
华阳集团采用“深孔注浆和覆盖黄土碾压”相结合的方式，累计灭火近20万平方米，在国内首创了“由上向下、推散火层、斜坡压实、封闭覆盖”和“钻孔注浆”相结合的灭火方式，彻底解决了煤矸石山自燃问题。
启动大规模治理与生态恢复工程
煤矸石山无烟并非高枕无忧。没有植被覆盖，煤矸石山经过风化和雨水冲刷，逐渐会露出原形，在温度、氧气、水分的推波助澜下，再次复燃。
进入2000年，华阳集团以二矿、五矿煤矸石山为试点，开始植被恢复研究工程。
哪种植被更适应煤矸石山的生存环境，种植后成活率能达到多少？时任该集团原林业处副处长柯天生让大伙儿分门别类多样种植。桧柏、柳树、杨树……最初种下的植被有十余种。
“我们满怀希望地种下植被，小心翼翼地呵护它们。当年，这些植被的成活率就达到80%以上。”柯天生说，“虽说成活率高，可部分植被还是被自燃的煤矸石烧死。我们的心情从高峰跌至低谷。”
经过几年的摸索，华阳集团找到了适合煤矸石山种植的植被，并掌握了种植方法。为了更好地推进试验，他们将煤矸石山划分成多个区域，苗圃区主要培育苗木，种植刺槐、桧柏、柳树；种植区主要种植农作物，包括大豆、玉米、蓖麻和各类瓜果蔬菜。
2005年起，华阳集团对阳泉地区所属的21处历史遗留的煤矸石山启动了大规模治理与生态恢复工程。该集团投资450万元，在三矿280煤矸石山开展生态治理试验，治理并绿化面积达4.7万平方米，总结出“削坡—整平—碾压—灭火—覆土—碾压—修建排水系统—植被种植复垦—后期维护”的治理模式，为日后开展煤矸石山生态恢复奠定了理论基础；2006年，投资1718.6万元，治理二矿、三矿大垴梁煤矸石山面积达23.1万平方米；2007年，投资6837.16万元，治理一矿、二矿、三矿大垴梁煤矸石山面积达75.8万平方米……
华阳集团在实践中不断探索新工艺，逐渐积累治理经验和技术。针对土源土质不稳定、沉陷等问题，与多家高等院校和科研院所交流合作，逐项调查、分析研究，并逐项解决，不断优化治理技术，提升技术水平。
“随着煤炭储量的逐年减少和产量的不断提高，煤矸石占煤炭产量的比例呈不断上升趋势。我们对煤矸石山的治理标准更严格、实施方案更精准。”华阳集团节能环保部副部长王小建说。
截至目前，华阳集团累计投资约30亿元，完成其所属71处煤矿遗留的煤矸石山灭火、生态恢复治理以及新排煤矸石的合规处置。
据介绍，华阳集团正在实践的“一种煤矸石山覆盖组合物及其施工方法”专利技术，能够实现植被10天发芽、30天绿化成片的快速生长预期，雨季抗侵蚀效果明显；“温控法”治理自燃煤矸石山新技术，可达到预期的“散热降温”灭火目的。如今，该集团积极与北京、四川、河北等地的先进环保公司和高等院校对接，探索煤矸石制成有机肥、微晶石玻璃等综合利用技术，将煤矸石吃干榨尽，努力开辟一条煤矸石综合利用的新路径。（本报记者任志青 通讯员李颖 邢超）
