利用乌海地区煤矸石制备新型建筑材料在公路市政工程中的应用研究简述 2郑凯元身份证号：
3乌海市公呼工程有限公司 内蒙古乌海市 016000
摘要：乌海地区煤矸石储量极为丰富，但利率低，利用其制备成各种预制件，用于公路市政工程，可节约资源，保护环境，变废为宝。
关键词：煤矸石 预制件 公路市政工程
一、前言
煤矸石是采煤过程中产生的一种含碳量较低、质地较为坚硬的岩石，长期以来对于媒矸石的利用率较低，导致大量煤矸石山的形成。本课题是把乌海她区的煤矸石、粉煤灰、炉渣等工业固废通过检测化学成分等手段进行科学配比，利用高频物理激振技术，制成可以在公路上应用的各种砌块、预制件等使其满足公路交通建设用材料的技术要求，实现充分利用煤矸石固废资源变废为宝，保护环境、绿低碳。
二、项目背景
煤矿作为重要的能源输出地为我国国民经济和社会发展作出了巨大贡献，同时，煤炭大量开采引起地表塌陷，造成土地破坏和挤占土地，使矿区大量耕地、地表建筑物和地下水资源遭到破坏，水土流失和土地沙漠化。煤矸石的大量排放和自燃以及煤矸石山酸性淋溶水的超标排放等不仅使矿区生态环境日趋恶化，而且严重污染了煤矿和周边环境的江河水体，直接影响农业、林业等生产。
乌海煤矿开采业是地区经济最重要的基础工业，目前已累计查明煤炭资源储量36.03亿吨，煤种以国内紧缺的优质主焦煤为主，占内蒙古已探明焦煤储量的60%。乌海煤炭开采、煤焦化工和氯碱化工产业不仅在内蒙古具有龙头地位，同时固体废弃物产生量大，是最费钱、费力的工业部门，也是对环境影响最大的工业部门之一，煤矿开采工业对环境影响不利，且产出大量的煤矸石等占用大量土地，破坏地表的生态系统。
因此，对矿区煤矸石进行研究、治理和综合利用，不仅具有重大的环境意义，而且能取得较好的社会和经济效益。对煤炭工业可持续发展乃至整个国民经济的健康发展具有十分重要的现实意义。
三、研究内容
本项目拟解决的关键技术问题是基于煤矸石较软、易碎、性能差异大、级配不良等本身固有特点，利用高频物理激振技术对煤矸石、粉煤灰进行性能改良制成各种砌块、预制件，以实现煤研石作为新型建筑材料在公路市政工程中投入应用。
1、乌海地区煤矸石物理化学性能测试研究。
2、煤矸石、粉煤灰的配比研究。
3、基于激振技术对煤矸石、粉煤灰的性能改良技术研究。
4、煤矸石、粉煤灰砌块、预制件的成型保养及质量控制研究。
5、煤矸石、粉煤灰制品的现场施工试验及检测。
四、研究方法
1、煤矸石物理化学性能测试，如煤矸石组份，天然含水量，风化特性，自燃特性。
2、煤矸石粉煤灰的配比研究。
3、高频物理激振技术对煤矸石粉煤灰改良性以研究。
4、煤矸石粉煤灰预制件成型保养及质量控制研究，其中对于煤矸石质量稳定性的研究及质量控制尤为重要。
五、本研究创新点
采用高频物理激振技术，结合乌海地区煤矸石、粉煤灰的特性制成各种成品，使其抗冻性、抗盐等性能超过水泥制品，达到代替水泥制品的目的，使得煤矸石、粉煤灰的大宗固废资源化在公路市政工程中的应用具有指导意义。
六、技术先进性
项目通过对乌海地区的煤矸石开展制备新型建筑砌块、预制件在公路市政工程中的应用研究，明确乌海地区煤矸石的物理、化学性能并开展煤矸石、粉煤灰的配比研究；基于激振技术对煤矸石、粉煤灰的性能改良技术研究；煤矸石、粉煤灰砌块、预制件的成型保养及质量
控制研究；及煤矸石、粉煤灰制品的现场施工试验及检测。实现煤矸石、粉煤灰在制品上的重大突破，弥补煤矸石在公路市政工程应用中的差异缺陷。
项目将实现煤矸石性能改良技术的重大突破，使其满足公路市政建设用材料的技术要求，大大缩小与国外先进水平的差距，实现充分利用煤研石固废资源变废为宝、打造国家重要大宗固体废弃物综合利用基地的目标。
七、研究成果
1、专利：申请国家专利2件。
2、技术标准（国家标准、行业标准、地方标准或企业标准）；形成地方标准1项，正在评审。
3、其他成果：发表相关学术论文3篇。
八、效益分析
1、经济效益
利用煤矸石制备新型建筑砌块及预制件产品不仅能够发挥较大的经济效益，比普通水泥混凝土砌块节约成本40%。
2、社会效益
减少环境污柔，美化环境，节约土地。
利用煤矸石制备新型建筑砌块产品不仅可以为公路市政建设提供廉价的筑路材料，更能够减少环境污染，美化环境，从而有效地预防因煤矸石自燃排放有害气体引起的各种疾病的发生。
利用煤矸石可节约土地和腾出占地，意义更为重大。节约和腾出的士地可以无限期地进行价值创造，其资产值无法计算。
九、结语
煤矸石、粉煤灰砌块及预制件制品在道路市政工程中的利用具有广阔的前景，对于我国煤矿地区的煤矸石和粉煤灰来说多了一个新的应用领域。
因此，开展煤矸石、粉煤灰砌块及预制件制品在公路市政工程建设上的应用研究具有很强必要性。乌海市煤矸石固废可利用资源丰富，而且在产业规模、工艺、装备、技术等方面在全国同行业中处于比较先进的水平，基于此，我们开展乌海地区煤矸石制备新型建筑砌块产品在公路市政工程中的应用研究，并进行了试验路段和示范工程，取得了满意的效果，以实现充分利用煤矸石固废资源变废为宝、减少煤研石的不利影响、打造国家重要大宗固体废弃物综合利用基地的目标。
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