煤矸石的形成是一個復雜的過程，它主要是在煤礦的開采和洗選過程中產生的。以下是對煤矸石形成原因的詳細解釋：

一、煤礦開采過程中的產生

巖石巷道掘進：在煤礦建井、開拓掘進過程中，礦工需要挖掘大量的巖石以形成巷道和開采工作面。這些挖掘出來的巖石中，夾雜有非煤礦石，它們與煤一起被開采出來，最終形成了煤矸石。這部分煤矸石通常被稱為原礦矸，占煤矸石總量的較大比例，一般在60%~70%之間。

采煤過程中的產生：在采煤過程中，從煤層頂板、底板和夾在煤層中的巖石夾層里也會開采出煤矸石。這些巖石夾層可能包括泥巖、粉砂巖、砂巖、黏土巖等多種巖石類型。這部分煤矸石占煤矸石總量的10%~30%。

二、煤炭洗選過程中的產生

為了提高煤的質量，洗選廠會對開采出來的煤進行分選和加工，去除其中的雜質。在這個過程中，除了目標煤之外，還會產生大量的廢棄物，其中就包括煤矸石。這部分煤矸石主要由煤層中的夾石如高嶺石、黏土巖、黃鐵礦等組成，被稱為洗矸石，約占煤矸石總量的5%。

三、地質沉積過程中的形成

從地質學的角度來看，煤矸石的形成還與聚煤盆地的沉降運動有關。在聚煤盆地形成過程中，由于植物遺體的堆積速度與沼澤水面的升降速度之間出現的差異，導致泥炭作用發生改變，泥砂層或低含碳質泥層逐漸沉積下來。在隨后的自然地質作用下，這些沉積物逐漸形成了煤矸石層，一般賦存于煤層的頂底板或煤層間。

綜上所述，煤矸石的形成是一個由多種因素共同作用的結果。它既是煤礦開采和洗選過程中的廢棄物，也是地質沉積作用的產物。了解煤矸石的形成原因有助于我們更好地管理和利用這一資源，同時降低對環境的影響。