华北晚古生代煤中硫及微量元素分布赋存规律

华北晚古生代煤中形态硫以黄铁矿硫和有机硫为主,硫酸盐硫含量极少.煤中黄铁矿大致可分为莓球状、粒状、块状、结核状和节理裂隙充填状等几种类型.镜质组含硫量高于惰性组,受淡水影响的煤中类脂组含硫量低于镜质组,受海水影响的煤中类脂组含硫量高于镜质组.纵向上,太原组煤中硫含量高于山西组及上、下石盒子组.平面上,太原组煤中硫从北往南有增加的趋势,反映泥炭沼泽受海水影响程度自北往南加大.山西组及上、下石盒子组煤中硫以特低硫为主,平面变化不明显.不同有机组分中微量元素分布存在差异,不同类型黄铁矿伴生元素含量不同.     

瓦斯突出预测构造-地球化学理论与方法初探

基于煤与瓦斯突出预测现状分析,指出煤变形变质过程中元素迁移与聚集的构造-地球化学过程是值得重视的新领域,提出了煤变形构造-地球化学研究的思路、方法、内容及技术流程;通过宿县矿区的实例研究,揭示了挤压构造背景下逆冲推覆构造对不同类型构造煤微量元素迁移聚集的控制作用,并将微量元素分为显著分异和阶段分异2种类型;研究成果显示了构造应力作用下煤变形变质过程中存在元素迁移与聚集的地球化学作用。因此,不同应力-应变环境和构造条件下构造煤中敏感元素迁移与聚集的构造-地球化学机理是重要的研究方向,并通过应力敏感元素指标体系的建立,为煤与瓦斯突出预测提供新的思路、理论与方法。     

陕西铜川矿区石炭纪煤中硫的赋存状态研究

选取陕西铜川矿区王石凹、金华山、东坡、鸭口4个煤矿的原煤进行煤质分析及测定煤中全硫、形态硫,并借助红外光谱分析和X射线光电子能谱分析(XPS)对煤中硫的分布情况进行表征。结果表明:陕西铜川矿区煤中硫含量为中高硫或高硫,其煤中硫以有机硫为主,煤中无机硫主要为黄铁矿。有机硫主要以硫醇、硫醚、二硫醚和噻吩硫的形式存在,另外还以少量的亚砜和砜的形式存在。     

构造煤变形过程中矿物及元素响应——以朱仙庄矿8号煤为例

煤变形过程中矿物及元素的响应特征是构造煤研究的一个新领域,并可能为煤与瓦斯突出预测提供新的方法和手段。在淮北朱仙庄矿8号煤Ⅱ832工作面不同类型构造煤扫描电镜(SEM),X射线衍射(XRD),X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等实验测试的基础上,分析了煤构造变形过程中矿物及元素的响应特征,并探讨了其迁移聚集模式。结果显示,随着构造变形的增强,煤中矿物由完整的层片状破碎为残斑状,矿物薄膜甚至随煤体发生揉皱变形,同时由单矿物独立分布变为多矿物相互混杂,韧性变形煤中矿物种类及含量均有显著增加;煤中不同种元素对构造变形的敏感程度不同,可划分为脆性变形敏感型元素(主要包括Ca,Mg,Zn,Mn,Sb,Hg等元素)、韧性变形敏感型元素(主要包括Si,Al,K,Rb,Th,Cu,Th,Cu,Cr和REE元素等)和稳定或复杂变化型元素3类;结合不同类型构造煤结构及其应力应变环境的差异,将构造煤中矿物和元素迁移聚集概括为动力变质作用驱动、裂隙充填和韧性变形混合流变等3种模式。动力变质作用主要影响煤中有机元素及与有机质相关的元素类型;构造裂隙的发育及热液流体的充填导致了脆性变形煤中碳酸盐矿物、低温热液型硫化物矿物及相应元素的富集;韧性流变作用使得煤中黏土矿物及相应元素在韧性变形煤中相对富集。     

华北晚古生代煤中硫及微量元素分丰赋存规律

华北晚古生代煤中形态硫以黄铁矿硫和有机硫为主，硫酸盐硫含量极少。煤中黄铁矿大致可分为莓球状、粒状、块状、结核状和节理裂隙充填状等几种类型。镜质组含硫量高于惰性组，受淡水影响的煤中脂组含硫量低于镜质组，受海水影响的煤中类脂组含硫量高于镜反组。纵向上，太原组煤中硫含量高于山西组及上、下石盒子组。平面上，太原组煤中硫从北往南有增加的趋势，反映泥炭沼泽受海水影响程度自北往南加入。山西组及上、下石盒子组煤中     

横山煤中黄铁矿的赋存特征及成因研究

通过对煤样的煤质分析、矿物组成分析、黄铁矿的宏观微观赋存特征观察以及硫的同位素分析测试,来研究陕北横山地区煤中黄铁矿的赋存特征及成因。结果表明:该地区煤中硫源复杂且多样,黄铁矿普遍存在于各煤层中,并且形成于不同的世代阶段。同时由于地壳热液运动对元素的迁移作用,使得该地区煤中无机硫含量明显增高,而煤层中含量最多的薄膜状黄铁矿为后生的热液成因。     

山西古交矿区8~#煤中硫的赋存特征

详细叙述了古交矿区8#煤中黄铁矿硫的形态特征及分布,应用光电子能谱(XPS)对8#煤中有机硫的存在形态进行了测试,并采用带能谱和波谱的扫描电镜对8#煤中不同显微组分中的有机硫进行了测定,对煤中有机硫的分布特征进行了总结。该研究对进一步开发中—高硫煤中新的脱硫方案,以及煤炭产品的加工转化和洁净煤技术具有重要的现实意义。     

谈谈煤中硫对锅炉的危害

硫是煤中有害杂质.按形态分,煤中硫可分为有机硫(S0)和无机硫两大类:无机硫又可分为硫铁矿硫(Sp)和硫酸盐硫(Ss)两种;煤中有时也含有微量元素硫.各种硫分的总和称为全硫(St),其中有机硫、硫铁矿硫和元素硫均参与燃烧,称为可燃硫.硫含量越高,碳、氧含量相应下降,煤的发热量越低.     

煤中硫在氩气气氛下迁移规律试验研究

根据试验所用煤的性质,采用管式电炉加热装置,考察了煤中硫在不同温度下的迁移规律。首先考察了通气速率和恒温停留时间对脱硫的影响,试验结果表明:氩气的通气速率大小以及恒温停留时间与煤的脱硫率相关不大。在不同温度下考察了无机硫和有机硫的迁移规律,试验结果表明:煤中黄铁矿硫和硫酸盐硫分别在500℃和700℃时脱硫率最高,分别为98.20%和99.66%;因部分无机硫转化为有机硫,致使有机硫含量增高;全硫在温度700℃脱除率最高,为31.18%。     

宿临矿区瓦斯地质规律及分布特征

通过对宿临矿区区域构造分析,指出地质构造、含煤性、埋深、顶底板岩性、岩浆岩侵入是瓦斯赋存的主要影响因素,阐述了构造煤的分布特征,进而得出构造演化是本矿区煤层气富集关键控制因素,同时断层性质、煤岩组成对煤层气生成和赋存有影响。在对矿区18对生产矿井和13个后备区瓦斯赋存的调研基础上,估算了宿临矿区瓦斯储量。     

淮南煤田煤层气成藏地质特征研究

淮南煤田主要的控气构造类型为NWW-EW向的推覆构造,对煤系地层及煤层气形成了良好的封闭机制.富气带呈近EW向展布,与地层走向和推覆构造线一致.一系列的老地层推覆体,是控制煤层气富集的主要地质因素.NNE向断裂由于受喜山期拉张应力的加强和改造,形成煤层气的逸散通道,造成煤层含气量在NNE向正断层附近明显较低.构造煤发育影响着储层的导流能力,增加了该区煤层气勘探开发的难度.     

煤孔隙结构构造变形的压汞法和小角X射线散射表征

依托渭北煤田韩城矿区煤样,采用压汞法和小角X射线散射技术(SAXS),结合孔隙分形表征,从分形特征的角度探讨了构造变形对煤孔隙结构的影响程度。结果表明,煤的孔隙分形维数定量表征了构造煤孔隙结构的差异性变化及其非均质性。强构造变形煤具有较高的渗流孔分形维数(DHg),孔隙结构及表面非均质性较高,而渗透率较低,说明强烈构造变形所导致的复杂孔隙结构是构造煤储层低渗透的原因之一。吸附孔孔隙表面分形维数(DSAXS)随着构造变形的增强而增大,表明变形作用造成煤孔隙表面结构在微观上变得复杂。研究认为,分形维数可以指示煤中孔隙结构的构造变形程度。     

湖南新化天龙山岩体侵位对煤系变形变质的构造效应

煤对应力、应变和温度十分敏感,在多期次、多层次的构造-热运动下必然会留下各种应力作用(静压力和构造应力)痕迹。采用工业分析、元素分析、XRD,SEM及ICP-MS等方法,探讨了新化中生代天龙山岩体侵位对煤系变形变质、煤结构变化的构造效应以及元素迁移富集的应力-应变环境响应。研究结果表明:天龙山岩体侵位引起的岩浆热及构造应力作用,促进煤化程度升高逐渐转变为隐晶质石墨,煤及围岩出现大量热变质矿物;岩体侵位施加放射状挤压应力集中带,节理与岩组主压应力轴方位与岩体边界近于垂直,靠近岩体构造变形增强;构造应力与岩浆热变质叠加作用对煤的大分子结构影响显著,d_(002)值、L_a/L_c分别随变质程度降低及远离岩体而减小。岩体附近煤层受岩浆热作用显著,岩浆侵位的构造效应(机械能、热能及化学能)造成煤岩结构破坏、变质程度升高以及元素富集、迁移,煤中REE含量增加;稀土元素球粒陨石标准化分配模式曲线特征可划分为3种类型,其中A型与C_1型靠近岩体叠加了岩浆热变质作用,与泥盆纪灰岩及硅化灰岩稀土元素分配模式曲线相似,岩浆热液使围岩矿化,但局限于蚀变带。岩浆热变质作用驱使稀土元素向富轻稀土方向演化,构造应力驱使稀土元素向着富重稀土的方向演化,导致ΣL/ΣH比值偏低。     

中国煤田构造格局及其基本特征

中国含煤岩系赋存的特点是煤盆地类型多样,后期构造变形的时空差异性显著;决定现今煤田构造格局的主要控制因素包括地球动力学环境、构造演化历程、深部构造属性、构造应力场作用以及煤系岩性组合特征等方面。中国大陆自晚古生代主要成煤期以来,相继经历了多期次构造运动的作用,大陆构造演化的时空非均匀性和基底属性的复杂性,导致煤田构造格局呈现复杂而有序的总体面貌。中国煤田构造格局可以划分为两大煤田构造区域、三条煤系变形构造组合带、五大赋煤构造区。以赋煤构造亚区为单元,总结归纳了全国五大赋煤构造区的煤田构造特征。     

豫西煤田滑覆构造分析与研究

煤田构造受控于区域构造,也是区域构造的组成部分,河南地跨不同变形体制下的构造区,不同构造区内的典型构造控煤样式对构造区内各煤田的煤炭资源预测提供了依据。文章对豫西煤田的滑覆构造样式进行了研究与分析。     

Analysis on geological structures influencing gas occurrence at Qidong coalmine

The occurrence state of methane is mostly controlled by coalfield geological structures. The coal-bearing strata at Qidong coalmine experienced many tectonic cycles since their formation. The gas content made by the complicated structural geologic system at the coalfield is very different, which is obviously higher on the north side of the Weimiao fracture belt than that on the south side and near itself. This thesis discussed the gas occurrence regularity based on the geometric characteristics of the geological structure and its regional tectonic evolution. This study can provide a foundation for coalfield exploitation and deal with coal and gas outburst.     

内蒙古白音华煤田煤中微量元素分布特征

为研究煤中微量元素含量及分布特征,在白音华煤田开展了煤中微量元素测试分析。对白音华煤田4个矿区、3个层位所采集的50多件样品的微量元素进行测试分析,重点研究了各矿区煤炭中煤的显微组分特征、煤中F,Cl,As等有害微量元素分布特征、Sb,Ag,Ge,Be,Co等24种微量元素的富集程度分析,并对煤中锗的赋存状态及成煤环境进行了分析。结果表明：白音华煤田煤中As的含量较高,属超高砷煤;白音华煤田二矿煤中Co,Cr,Ge,Ca,Li,V,La,Ce,Nd,Th,U等微量元素富集明显,其中Ge,Ga含量均发现多处已达工业品味;白音华煤田煤中锗被有机质束缚,锗元素在还原性环境下易于富集;由白音煤田煤中硼的示踪物源及指示沉积环境可推定,成煤环境为淡水-半咸水沉积环境。     

高硫煤中菌落成因黄铁矿的TOF-SIMS研究

运用高分辨率飞行时间型二次离子质谱仪（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）,研究了内蒙古乌达矿区高硫煤９煤层中黄铁矿化的杆状菌落的谱图特征、无机和有机碎片离子的组成、Ｆｅ＋以及共伴生无机元素二次离子像特征,讨论了菌落在黄铁矿形成过程中的作用,除检测到Ｆｅ＋（＾５４Ｆｅ＋,Ｔ＾５６Ｆｅ＋,＾５７Ｆｅ＋）外,与黄铁矿化杆状菌落伴生的无机元素还有＾２７Ａ１＋,Ｓｉ＋（＾２８Ｓｉ＋＾,＾２９Ｓｉ＋,＾３０Ｓｉ＋）,＾４０Ｃ     

基于显微CT的不同煤体结构煤三维孔隙精细表征

为了定量研究不同煤体结构煤的孔隙连通性和渗透能力的差异性,以渭北煤田韩城矿区为研究区,通过显微CT三维空间分析技术,采用多孔介质三维逾渗理论,开展了不同结构煤的孔隙三维建模分析,实现了对不同煤体结构煤中孔隙分布三维可视化的精细表征。结果表明:构造变形对煤的孔隙结构有深刻的影响;不同变形机制对煤的孔隙度、孔隙团数和最大孔隙团规模有着不同的影响,导致逾渗概率发生明显的变化;三维逾渗概率表明煤孔隙连通性和渗透率随变形程度增加呈现先升后降的变化趋势。碎裂煤孔隙团连通性最好,渗透性最强;糜棱煤孔隙团连通性最差,渗透性最弱。研究认为脆性破坏可促进外生孔和微裂隙的发育程度,加强孔裂隙间的连通性,提升煤岩渗透性;在脆韧性-韧性变形作用下,孔隙、微裂隙、矿物以及煤岩分布的非均质性明显增强,造成孔隙连通性变差,渗透率降低。