某矿区煤矸石堆周围土壤重金属污染特征研究

通过对某矿区所属两煤矿的矸石堆及周围土壤Cr,Cu,Pb,Zn元素总量进行测定及分析评价,结果表明两煤矿矸石中4种重金属含量均高于当地背景值(除煤矿B的Cu元素外),煤矸石堆放使周围土壤受到了不同程度的污染,未受到Cu污染;煤矿A因采矿历史较长,比煤矿B土壤各重金属污染严重;两煤矿下风向区域(西北)重金属污染比上风向区域严重。表层土壤的重金属污染程度受到多种因素(尤其是风向)的影响,在东南与西北方向均随着距矸石堆距离的增大而呈现减小的趋势;在剖面上(0~50cm),重金属元素含量均随着土壤深度的增加而呈现降低的趋势。     

淮南某煤矸石山周边镍元素分布特征与污染风险评价

为了研究淮南某煤矸石山周边镍元素分布特征与矿区农田土壤中镍元素污染风险,以淮南矿区某煤矸石山为研究对象,通过对煤矸石山周边土壤、主要农作物进行取样分析,用单因子指数法、潜在生态危害指数法和地质累积指数法等研究淮南矿区某矸石山镍元素分布特征与污染风险评价。研究发现:对照土壤背景值,淮南矿区某矸石山周围土壤存在镍元素富集现象,但未超出土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)(GB 15618—2018);矿区农田土壤镍平均含量非根际高于根际,表明植物(黄豆)的种植降低了土壤中的镍含量;除了矸石山中部表层,其他研究样点的变异系数较低,说明在淮南某煤矸石山周边镍元素分布受空间位置影响较小;潜在生态危害指数、单因子指数和地累积指数评价结果基本一致,表明研究区镍元素呈现无污染水平。可见,研究区镍含量虽然有富集现象,但不存在明显的污染情况。     

黄土高原煤矿区煤矸石中重金属对土壤污染的研究

以黄土高原兰州红古矿区为例,研究煤矸石长期堆积对当地土壤产生的重金属污染.根据红古矿区的地质地形特点,选择合理的采样路线,系统采集矿区内不同开采历史时期的土壤样品,用HCl-HNO₃-HF-HClO₄消解样品和原子吸收分光光度仪分析矿区土壤中有害重金属元素（Cd,Co,Cr,Cu,Mn,Pb,Zn）的含量,数据处理采用SPSS软件完成.研究表明,红古矿区煤矸石长期堆积、风化淋溶已导致了其周围土壤中重金属的污染和富集,表现为随着煤矸石堆放、风化淋溶时间的延长,矿区土壤中重金属含量基本呈上升趋势,其中Cd,Pb,Zn表现出较强的迁移性.由此可见,矿业开采活动对当地土壤重金属含量有一定的贡献,但不同的重金属元素在矿区土壤中的积累表现出差异性.     

煤矿复垦区土壤重金属含量时空分布及富集特征研究

为研究煤矿复垦区土壤重金属污染的时空变化及富集特征,以安徽淮南市潘一矿复垦区土壤为例,在2008-2010年期间对复垦区土壤中Cu,Mn,Ni,Pb,Cd,Hg,As 七种重金属元素进行了测定,并利用Surfer8.0软件对重金属的水平分布特征进行可视化表达。采用富集因子法来判断土壤中重金属人为污染情况。结果表明：煤矸石充填复垦区土壤,随着覆土年限的增加,除Mn和As元素外,Cu,Ni,Pb,Cd和Hg这5种重金属元素含量均高于淮南市土壤背景值,并出现一定程度的累积;从表层土壤重金属元素的水平空间分布看,煤矸石山的堆积、淋溶和粉煤灰贮灰场的存在对周边土壤造成了一定程度和范围的重金属污染。复垦区土壤剖面上Cu,Ni,Pb,Cd元素含量呈现表层（0~20 cm）和底层（80~100 cm）含量高,中部（20~80 cm）含量低的分布规律。分析重金属元素的富集因子,表明复垦区土壤已经受到了煤矿开采和煤矸石充填活动的影响。其中Cu,Ni,Pb,Hg和Cd元素已经出现富集,并且Cu,Ni,Pb,Hg元素达到了轻微污染水平,Cd元素达到了显著污染水平。Mn和As元素主要来源于土壤母质,没有受到污染。     

屯兰矿煤矸石综合治理模式研究*

在矸石山综合治理模式指导下,西山屯兰矿依据当地的气候、土壤及煤矸石火情特点,系统实施了全程测温、灭火防复燃、山体整形与植被恢复工程,有效抑制了矸石山自燃,同时矿山表层土壤与浅层地下水中的重金属元素含量也明显降低,矸石山生态环境得到恢复。该矿区煤矸石山综合治理模式对于我国主要矿区煤矸石山治理有一定的借鉴和指导意义。     

焦作演马矿矸石山周围土壤重金属污染特征分析

通过对演马矿矸石山周围的表层土壤污染状况进行调查和监测分析,总结出Cd、Cr、Zn、Pb、Cu等重金属元素在矸石堆周围土壤中的分布状况和变化规律.研究表明,演马矿矸石山周围土壤Cd为轻污染;Cr、Zn为中污染,其含量与矸石堆距离呈非线性负相关关系;Pb污染受交通影响波动较大,土壤受Cu污染不明显,均为安全级.     

淮南新集矿区土壤重金属污染评价

通过系统采集、分析淮南新集煤矿区的土壤样品,研究了该区煤矸石和粉煤灰堆积对矿区土壤造成的重金属污染。结果表明:尽管研究区只有10余年开采历史,但煤矸石和粉煤灰长期风化、淋溶已导致其周边土壤中重金属累积性污染;不同重金属元素在研究区土壤中累积表现出差异性,但均未超过GB15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准。     

煤矸石堆对周围土壤中重金属元素的影响分析

通过对演马矿矸石山周围的表层土壤进行监测,结果表明:演马矿矸石山周围土壤Cd污染程度较轻;Cr,Zn污染程度较重,Zn含量与矸石堆距离呈非线性负相关关系,距离矸石堆越远污染程度越轻;土壤开始受到Pb污染,并有加重的趋势;土壤受Cu污染不明显。同时提出对煤矸石更加合理的管理措施。     

煤矸石山对土壤污染的贴近度法评价

以焦作矿务局演马矿煤矸石山为对象，采集该处煤矸石及其周围的表层土壤，进行了重金属和pH值检测，并采用Euclid贴近度评价法，综合分析研究土壤的重金属（Pb、Zn、Cu、Cr、Cd）的污染，结果表明在距离矸石山一定范围内的土壤存在重金属超标现象，并且，土壤中重金属污染与距煤矸石山的距离成负相关。     

关于对自燃矸石山综合治理的探讨

煤矸石是煤炭企业的主要污染源之一,随着矿井产能规模扩大,机械化程度提高,矸石堆积量仍在持续增加。矸石中含硫量高时,极易引起自燃,自燃煤矸石山不仅污染大气环境,严重损害矿区职工和农民的身体健康,因此,防范与治理矸石山自燃尤为重要。通过分析矸石山自燃和防灭火的反应机理,阐述了综合治理灭火方案及其特点。     

煤矸石充填复垦采煤塌陷区可行性分析

煤矸石充填塌陷区后是否产生重金属污染是目前充填复垦中亟需解决的关键问题。为分析煤矸石充填复垦塌陷区的可行性,以徐庄煤矿煤矸石为例,通过现场采样和实验室实验的方法分析砷（As）、镉（Cd）、铬（Cr）、汞（Hg）和铅（Pb）重金属对复垦环境的影响。实验结果表明:煤矸石重金属含量很低、性质稳定;在淋溶和浸泡状态下,煤矸石中重金属的水溶性和淋溶性较差,降雨对煤矸石的淋溶作用不会造成重金属污染;煤矸石周边土壤重金属含量符合国家相关标准。研究表明煤矸石充填复垦塌陷区是可行的。     

陕西蒿坪石煤矿区重金属污染及生态风险评价

石煤矿区开采会引起矿区及周边土壤、水体重金属污染。对陕西蒿坪石煤矿石煤及周边土壤重金属Cd、Cr、Cu、Zn、Pb进行了测定,并对石煤进行了浸出毒性试验,运用地累积指数和潜在生态危害指数评价了矿区土壤重金属污染程度及潜在生态风险。结果表明,石煤中Cr、Cd、Zn含量高于中国煤和世界煤,而Pb和Cu含量与中国煤和世界煤接近。5种重金属元素浸出毒性虽然低于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》的浓度限值,但均超过了《地下水质量标准》Ⅲ类标准。安康蒿坪石煤矿区土壤Cd、Cu、Zn、Pb含量均超过陕西土壤背景值,矿区土壤重金属处于轻度污染水平,综合生态危害轻微。矿区土壤中Cd含量超过了《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》中规定的风险筛选值,潜在生态风险较大,应防控该矿区土壤中Cd污染。      

Heavy metal pollution diagnosis and ecological risk assessment of the surrounding soils of coal waste pile at Naluo Coal Mine,Liupanshui, Guizhou

In accordance with the National Soil Environmental Quality Standards of China, Grade I and Grade II (GB15618-1995), this study adopted single pollution index (SPI) and Nemeiow synthetical pollution index (NSPI) methods to analyse and assess the ecological risk of the seven heavy metals, namely Cd, Hg, As, Cu, Pb, Cr and Zn, contained in the surrounding soils of one coal waste pile at Naluo Coal Mine, Liupanshui, Guizhou, China. The results revealed that (1) Cd had higher SPI than any other heavy metal and the maximum Cd SPI, indicative of serious pollution, was found in the soil sample collected from the 150 m distant from the centre along possible coal gangue alluvial flow; (2) synthetical pollution assessment of heavy metals per Grade I found that soil sample collected from sites 150 m from the centre along possible coal gangue alluvial flow had the maximum NSPI, which suggests that the soil is seriously polluted, and that there is a link between heavy metal pollution level in the surrounding soils of the coal waste pile and the sampling direction; (3) synthetical pollution assessment of heavy metals per Grade II revealed that sampling distance had a bearing on the pollution level in the surrounding soils of the coal waste pile, and the soil samples collected from 100 or 150 m distant in all the sampling paths had minor pollution.     

矿区矸石山生态恢复技术研究

矸石山严重破坏着矿区生态环境.通过对潞安集团五阳煤矿矸石山实地调查,提出了矸石山生态恢复的措施,包括边坡整形和边坡植被重建.通过该治理方法的实施,实现了矿区矸石山的生态恢复,解决了煤矸石污染问题.不仅给企业带来了可观的经济效益,而且改善了当地的生态环境,具有明显的经济和环境效益.     

煤矿矸石山环境治理及生态修复技术研究

煤矿矸石山中包含大量的固体废弃物,对矿区环境产生污染,破坏生态环境。而固体废弃物处理能够通过环境治理与生态修复实现,可以促进煤矿矸石山生态环境的可持续发展。为了提高煤矿矸石山的环境治理与生态修复效果,减少煤矿矸石山中固体废弃物的环境污染,提出了煤矿矸石山环境治理及生态修复技术研究。以S煤矿为研究对象,根据研究区内降雨状况和植被生长情况,以造林结构、密度和时间为基础,建造了林地,通过绿化造林的方式,制定了煤矿矸石山环境治理方案,测试了煤矿矸石山的生态修复效果。结果表明,通过绿化造林,不仅可以有效降低煤矿矸石山近地层空气中的SO₂、NO_x和粉尘含量,对矸石山的空气起到了净化的作用,还可以降低土壤和水体中微量元素和有毒元素的含量,具有较好的修复效果,降低煤矿矸石山中固体废弃物对环境的影响。     

盂县煤矿区及其周边农田土壤重金属溯源分析

煤矿区及其周边农田土壤重金属超标原因尚未达成共识,溯清煤矿区及其周边农田重金属之源,不仅对农田生态与环境保护具有较重要意义,而且对保障矿产开发利用、矿山企业发展、绿色矿山建设等具有较重要价值。以盂县煤矿区及其周边农田为研究对象,运用质普试验、经典统计学和地统计学等研究方法,通过农田土壤与煤、煤矸石和采矿废水中重金属含量及空间变化特征的对比,对研究区土壤重金属进行了溯源分析,不同样品重金属含量测定结果显示:除Hg外,煤粉的重金属含量是块煤重金属含量的1.05~1.99倍;全风化煤矸石重金属含量是新鲜煤矸石重金属含量的1.16~6.57倍;自燃煤矸石重金属含量是非自燃煤矸石重金属含量的1.19~9.20倍;除Cd,Pb外,泥质煤矸石重金属含量是砂质煤矸石重金属含量的1.34~4.78倍;采矿废水的重金属,除含较少量Pb外,其他重金属均未检出;土壤重金属含量低于煤粉、全风化煤矸石和自燃煤的重金属含量,但高于块煤和新鲜煤矸石重金属含量,远大于采矿废水的重金属含量。农田土壤重金属含量空间分布研究结果显示:不同距离农田样带土壤重金属含量变化规律基本一致;煤堆(井)、煤矸石山(堆)周边不同距离的农田土壤重金属含量主要符合指数模型;土壤8种重金属含量块金值C0均为正值,但受正基底效应的影响而变化较大;距离越远基台值C0+C越小,且Zn＞Pb＞Cu＞Cr＞Ni＞As＞Cd＞Hg,空间变异性渐弱。重金属含量结构性因子随着距离增大而减弱,距离超过50 m后随机数据具有强烈的空间自相关,即土壤重金属含量受自然因素影响较大;距离小于50 m时,随机数据具有中等的空间相关性,即土壤重金属含量在受自然因素影响的同时还受人类活动的影响。不同距离农田土壤重金属含量的决定系数R2在0.50~1.00,|ME|和|MSE|接近于0,|ASE|与|RMSE|接近,|RMSSE|接近于1,表明半变异函数理论模型对试验数据的拟合效果较好,精度较高且预测值总体与测量值较为接近,准确地反映各情况下土壤重金属空间分布特征,因而保证了不同距离农田土壤重金属含量空间插值精度。研究结果表明,煤矿区及其周边农田土壤重金属主要源于母岩风化,煤矿开采不会造成大面积农田土壤重金属含量增加和超标。同时,运用矿物学与结晶学原理对所得结论进行了较科学的论证。     

国家能源集团智能矿山建设实践与探索

介绍了国家能源集团智能矿山建设历程,并从智能矿山的规划研究、煤矿业务标准化、管控系统智能化、综采工作面智能化、掘进工作面智能化、主运系统智能化、辅助运输系统智能化等方面,详细阐述了国家能源集团在榆家梁煤矿、大柳塔煤矿、上湾煤矿、锦界煤矿和准能集团露天煤矿进行智能矿山建设的实践以及良好的应用效果;针对智能矿山建设实践中存在的问题,提出智能化工作面建设、煤矿机器人研发、智能选煤厂、露天煤矿用智能卡车等集团智能矿山建设的目标任务。