近年来,大量采煤活动产生的煤矸石已成为制约矿山可持续发展的重要问题。煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废弃物,与煤伴生或共生,同煤成分一样复杂,含有As.Cr.Pb等有害微量元素和多环芳烃(PAHs)等致癌物质。为了掌握煤矸石中元素与多环芳烃的地球化学特征,为煤矸石污染控制提供理论依据,本文主要采集西山杜儿坪矿主采煤层夹矸进行研究。主要的研究方法和研究结论如下所示：(1)运用X荧光光谱法(XRF)、等离子体光谱法(ICP-MS)测定西山煤田杜儿坪矿区主采煤层夹矸中常量元素与微量元素及稀土元素含量,研究表明,与中国大部分煤、美国煤、华北石炭二叠纪煤中微量元素平均含量相比,西山杜儿坪矿主采煤层夹矸中富集Sc、V、Cr、Ga、Rb、U、Nb、Cd、 Ta。其他微量元素与中国大部分煤、美国煤、华北石炭二叠纪煤含量相当；西山杜儿坪矿中稀土元素富集,尤其富集轻稀土元素且轻稀土元素分馏程度较重稀土元素明显,稀土元素分布模式呈现明显的Eu负异常和Ce负异常,主要赋存于高岭石等粘土矿物中。(2)使用氯仿作为溶剂、索氏提取法抽提,采用硅胶和氧化铝柱层析法净化、富集,旋转蒸发仪和循环水真空泵浓缩定容,高效液相色谱质谱联用的分析方法,对西山杜儿坪矿主采煤层夹矸中的16种PAHs的含量进行分析测定,通过研究发现：1)8#矸石不含有2环的苊和4环的屈外,其余14种多环芳烃都有分布,2#、3#煤矸石中16种PAHs都有分布；2)所测矸石样品中多环芳烃HMW的含量高于LMW的含量且以3环、4环和5环为主。(3)利用B、Sa/Ba、B/Ga等盐度指标来判定沉积环境,得出西山杜儿坪矿主采煤层矸石形成环境为陆相淡水环境；利用U/Th、V/Cr、Ni/Co、Cu/Zn微量元素指标判定沉积环境的氧化还原环境,得出2#、3#煤矸石形成于氧化环境。样品中检出荧蒽、芘、苯并荧蒽和苯并芘表明西山杜儿坪矿煤层夹矸中有一定数量的高等植物的输入,检出芴的表明其沉积环境趋于较还原的环境。