1.1煤矸石的来源与分类

1.1.1煤研石的来源

煤矸石的产地分布和原煤产量有直接关系。我国煤矸石年排放量超过4.0×10t的有东北、内蒙古、山东、河北、陕西、山西、安徽、河南、新疆等省区，可见煤矸石排放量比较多的地区集中在北方。煤矸石作为煤炭工业废渣被排放，它们分别从煤矿建井、矿井改扩建、煤炭采出过程和原煤洗选过程等煤炭开采的各个阶段被排放。它们来自所采煤层的顶板、底板、夹层或运输大巷、主井、副井和风井所凿穿的岩层。煤矸石来源及产生主要有以下3个方面。

(1）原矿矸

岩石巷道掘进时产生的煤矸石，通常称为原矿矸，占煤矸石的60%~70%。主要岩石有泥岩、页岩、粉砂岩、砂岩、砾岩、石灰岩等。

(2）层夹矸

采煤过程中从顶板、底板和夹在煤层中的岩石夹层里所产生的煤矸石，占煤矸石的10%~30%。煤层顶板常见的岩石包括泥岩、粉砂岩、砂岩及砂砾岩;煤层底板的岩石多为泥岩、页岩、黏土岩、粉砂岩﹔煤层夹矸的岩石有黏土岩、碳质泥岩、粉砂岩、砂岩等。

(3)洗矸

煤炭分选或洗煤过程中产生的煤矸石，又被称为洗矸石，约占煤矸石的5%～10%。其主要由煤层中的各种夹石如高岭石、黏土岩、黄铁矿等组成。

1.1.2 煤矸石的分类

煤矸石作为一种再生资源，其利用途径越来越广阔，对煤矸石岩石类型、矿物、化学组成的要求也有所不同，因此有必要对煤矸石进行分类。|分类能对煤矸石的资源化再利用做出恰当的评价，从宏观上研究煤矸石再利用的可行性和合理性，有利于比较精确地研究各类煤矸石的质和量，消除人为堆积煤矸石造成的煤矸右质量和成分的混杂现象，为煤矸石综合利用和长远发展提供决策性依据，有利于指导探索研究出高科技含量、高附加值综合利用的新途径。煤矸石分类有别于一般的岩石学分类，煤矸石的资源化分类基于煤矸石岩石类型、矿物成分、化学组成和矸石中有用组分的品位及物理化学特征。

1.1.2.1煤矸石分类方法

由于各地煤矸石成分复杂，物理化学特性各异，加之不同的煤矸石加工利用方向对煤矸石的化学成分及物理化学特性要求不一样。常用的分类方法有以下几种。

(1)按煤矸石的来源分类

按煤矸石的来源可分为煤巷矸、岩巷矸、自燃矸、洗矸、手选矸和剥离矸6大类。

l）煤巷矸

煤矿在井巷掘进过程中，凡是沿煤层掘进工程所排出的矸石，统称煤巷矸。煤巷矸常有一定的含碳量及热值,且排量大。

2）岩巷矸

煤矿在井巷掘进过程中所排出的矸石，统称岩巷矸。这类矸石的特点是岩种杂，排量集中，含碳量低，有的根本不含碳。

3）自燃矸

凡是堆积在矸石山经过自燃的矸石统称为自燃矸。这类矸石一般呈红褐色、灰黄色及灰色，以粉砂质泥岩及泥岩居多，其烧失量低，且有一定的火山灰活性。因其性能特殊且用途与其他研类不同，故单独划为一类，与其他四类并列。

4）洗矸

又称选煤厂尾矿，是从煤炭洗选过程中排出的矸石。洗矸特点是排量集中，粒度较小，含碳量和含硫量均高于各类矸石，具有一定热值，可作为劣质燃料用。

5）手选矸

此类矸石是混在原煤中产出，在井口或选煤厂由人工拣出的矸石。手选矸具有一定的粒度，排量小，热值变化较大。此外，在手选矸石的同时，一些与煤共生、伴生的矿产资源往往亦同时选出。

6）剥离矸