煤炭洗选中有害痕量元素的迁移与脱除

对3个大型洗煤厂的原煤和相应的洗选产物进行了现场采样分析,通过测定原煤和各洗选产物中痕量元素的含量,研究了As,Be,Cd,Co,Cr,Hg,Mn,Ni,Pb,Sb和Se等11种有害痕量元素在洗煤过程中的迁移与脱除规律。结果表明,常规物理洗选能有效脱除煤中的无机矿物组分,在降低精煤灰分和硫分含量的同时,精煤中有害痕量元素也得到一定的脱除,除Se的脱除率较低以外(13.3%),其他元素的脱除率都在20%以上,这主要是由于这些痕量元素随着伴生的无机矿物被脱除;洗选后Be,Cd,Co,Cr,Hg,Mn,Ni主要向矸石中富集,Se则主要在中煤里富集,As,Pb和Sb在不同洗选产物中的分布则较为复杂。     

Research on the environmental trace elements in permian coals and their ashes from Huainan coalmine area,China

The contents of environmental trace elements in permian coal from Huainan coalmine area and their combustion products were tested by ICP-MS. Analysis and comparative researches on the contents of eighteen environmental trace elements in coal and its combustion product suggest that Se and Cd have a high level of distribution in coals; As, Se, Cd, Sb and As, Se, Cd, Mo, Be, Sb also have a high level of distribution in 815 °C and 1 100 °C coal ashes, respectively. Combustion temperature, thermodynamics features of trace elements and ash content in coal are the main factors that influence the abundance of trace elements in coal and ash.     

淮南矿区煤矸石中微量元素的研究

通过对淮南矿区按煤层和岩性特征系统采样,运用INNA,ICP－MS分析煤矸石中微量元素、冷原子吸收法分析Hg、选择性电极法分析F、化学法分析常量元素,并研究经过科学筛选出的11种重金属元素:Cd,Cu,Ni,Sn,Hg,Mn,As,Cr,Pb,Zn和非金属元素F,初步探讨了这些元素对矿区环境的危害,其中Cd,Cu,Ni,Sn,Hg超过淮南土壤背景值、中国土壤背景值、世界土壤背景值等.Cd 含量是淮南土壤的40倍、世界土壤的7倍;Cu含量是淮南土壤的约2倍、世界土壤约1.5倍;Ni含量是淮南土壤的8倍、世界土壤的4倍;Sn含量是淮南土壤的3倍、世界土壤约2倍;样品中Hg含量是淮南土壤的3 602倍、世界土壤的1 381倍,并指出这种危害是具累积性的.     

青海省东部地区大气降尘地球化学特征（增刊）

采集了青海省东部地区大气降尘样品,分湟水谷地和黄河谷地对大气降尘中的重金属及F、Se的含量进行统计分析。结果表明,湟水流域大气干湿沉降中各重金属元素含量明显高于黄河流域,这与湟水流域相对密集的城市和工业有关。较高的Pb丰度指示较繁忙的交通活动;较高的Hg、Se丰度和燃煤活动密切相关;Cr、Ni丰度的高低指示金属冶炼活动的强弱。大气干湿沉降物中元素的丰度特征与湟水及黄河流域的人口及工业特征一致。     

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。     

淮南煤矿进行“三下”采煤的技术对策

淮南煤矿“三下“（建筑物下、水体下、铁路下）压煤量占矿区总可采储量的７０％以上，“三下”采出量占全局总产量的６０％以上，本文根据矿区多年“三下”采煤的理论研究和开采试验，对矿区开采沉陷的预计，划分不同地质采矿条件区域和相应的数学计算模型；介绍了矿区四个井筒和工业场地煤柱开采的实例以及所采取的技术对策；介绍了在淮河及其堤坝下采煤的防水安全煤柱的留设方法和开采裂缝的性质及其发育深度的数学计算公式，及在     

工作面开采沉陷对农田土壤和植被碳库扰动预评价

为了明确煤田工作面开采沉陷对农田土壤和植被碳库的扰动影响,分别选取了开采沉陷坡面样区和未受开采沉陷影响对照区,在对沉陷样区坡度进行预测的基础上,运用DNDC模型模拟了实验区2013—2015年的农田土壤有机碳储量和植被NPP,并对模拟结果进行分析,同时,对DNDC模型在本研究区的适宜性进行了验证。研究结果显示:(1)在煤田工作面开采沉陷影响下,农田土壤和植被碳库有显著的失碳效应,且随煤田工作面开采工作的持续,其碳损失量越大。(2)在开采沉陷区,坡度的升高是农田土壤和植被碳库储量发生明显变化的主要原因。(3)通过精度评价发现DNDC模型可准确模拟煤田开采沉陷区农田生态系统碳循环过程,基于DNDC模型的煤田开采沉陷下农田土壤和植被碳库扰动预评价精度整体上较好。     

煤炭地下气化“三带”痕量元素析出规律模拟试验研究

分别采用燃煤灰、气化灰、热解半焦模拟煤炭地下气化“三带”（氧化带、还原带、干馏干燥带）残留物,分析其浸出液中汞、砷、氟、铬、铅5种痕量元素分布特征,并与原煤进行对比,考察其对地下水可能造成的潜在污染风险。研究结果表明,“三带”残留物及原煤的浸出液中5种痕量元素总含量排列次序为：干馏干燥带＞氧化带＞还原带＞原煤,且各元素浸出量均符合煤炭工业污染物排放标准GB 20426-2006;其中,铅元素浸出量排列次序为：干馏干燥带＞原煤＞氧化带＞还原带,浸出量差别不大且均很小,平均浸出量仅为0.003 0 mg/L;砷元素浸出量排列次序为：氧化带还原带＞干馏干燥带＞原煤,氧化带残留物浸出量最大,为0.145 0 mg/L,是最小浸出量（原煤）的63倍;氟化物浸出量排列次序为：干馏干燥带＞氧化带＞还原带原煤,且浸出量远远大于其他重金属元素,平均浸出量是其他重金属元素的476倍;Hg和Cr的浸出量为0。     

南非煤有害微量元素在干法分选中的迁移特性

 摘要：论文以南非煤的空气重介质流化床干法分选为研究对象,对其在干法分选中有害微量元素的迁移特性进行了探索,分析了As、Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Ni、Pb、Sb、Se、Zn等在不同粒级产品中的分配情况,从而研究了干法分选对煤中有害微量元素的脱除效果。实验结果表明,对南非煤进行干法分选可以有效地脱除其中的有害微量元素,其中Cr、Cu的脱除率超过50%,As、Mn的脱除率接近50%,Co的脱除率高达39%。空气重介质流化床干法分选可以作为南非的一种经济、高效的煤中有害微量元素燃前控污手段。     

稿号: xdky-140129 高潜水位采煤沉陷区有机碳库演替特征研究

根据对徐州九里采煤沉陷区不同地带土壤有机碳密度取样对比分析,沉陷区坡面区有机碳库出现了明显流失,而矿区沉陷积水区域碳汇功能显著,为采煤沉陷区生态修复提供了保护碳汇功能的依据。     

大同煤田七峰山矿2号煤层若干微量元素地球化学特征

为查明大同煤田七峰山2号煤中微量元素的地球化学特征,应用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）方法测定煤中15种微量元素的含量;采用光学显微镜和X射线衍射（XRD）方法观测煤中矿物组成特征,运用数理统计方法分析煤中微量元素的有机亲和性、赋存特征等问题。研究表明：形成于陆相环境的七峰山2号煤,微量元素含量相对较低,其质量分数普遍低于相应元素在华北或中国煤中的质量分数,只有As,Re,Mo,Se的富集系数高于6,属富集元素。2号煤中Mo为强亲有机元素,Be,W,Tl,Co为亲有机元素,As,Th,Se,Sb,Ni,Li和Bi为无机-有机元素,Pb,Re,Sc不具有机亲和性。元素在煤中的赋存状态主要以铝硅酸盐结合态、有机结合态、碳酸盐和无机化合物形式为主。     

特厚煤层充填开采对地表村庄的影响研究

随着煤炭资源的不断开发,"三下"(建筑物下、水体下、道路下)压煤问题越来越突出,充填采煤法成为"三下"压煤开采的有效方法。基于公格营子矿特厚煤层似膏体充填开采实践,通过充填开采地表沉陷实际观测和地表移动变形的预计分析,结合地表建筑的受损等级标准,就充填开采对地表村庄的影响进行了研究。结果表明,似膏体巷式充填开采控制地表下沉的效果良好,地表沉陷下沉系数为3.5%。特厚煤层全部充填开采后,村庄范围地表移动变形不明显,将不会影响村庄范围内的建筑物正常使用。     

菌根对干旱区采煤沉陷地紫穗槐根系修复的影响

针对神东矿区采煤沉陷地干旱缺水、植物难以定植的特点,通过野外大田试验,研究接种丛枝菌根真菌对紫穗槐生长及其根系自修复能力的影响。结果表明,强化接种菌根提高了紫穗槐根系侵染率和菌丝密度,促进了紫穗槐的生长。接菌组紫穗槐根系的总长度、总投影面积、总表面积、总体积、总根尖数显著高于对照组,且随着接种时间延长根系各项指标增加迅速;菌根侵染率、菌丝密度和紫穗槐地上部参数(成活率、株高、冠幅)与根系指标相关参数呈显著正相关;主成分分析表明,菌丝长度、总根尖数、总根长、成活率是反映采煤沉陷地植被生态修复状况的主要因子。接种菌根缓解了煤炭开采对紫穗槐生长造成的不利影响,增强了紫穗槐根系自修复能力,促进了矿区生态系统稳定。     

基于“三带”理论的沉陷区边坡失稳过程分析

地下开采扰动给沉陷区内边坡稳定性带来不利影响。以抚顺老虎台矿开采沉陷区内某边坡失稳破坏为例，分析沉陷区内边坡失稳的动态演化过程。根据开采沉陷学“三带”理论，将处于开采沉陷区的东露天边坡岩土体划分为冒落带、裂隙带、弯曲下沉带和原生带4个特征区域,并分别计算出边坡处于3种“临界状态”时对应的地下开采深度。     

Hydrochemical Analysis of Groundwater in Coastal Coal Mining Areas—A Case Study of the Liangjia Coal Mine,North China

To understand the hydrochemical characteristics and circulation pattern of groundwater in coastal coal mining areas, we analyzed 81 water samples from different water bodies in the Liangjia coal mine (LCM) area using multivariate statistical analysis and hydrochemical methods. The Quaternary groundwater (QW), accumulated water (AW) in the subsidence area, and mine water (MW) in the LCM all exhibit weakly alkaline to slightly saline water chemistry. The dominant cations and anions in the water are sodium (Na⁺) and chloride (Cl^?), reflecting the influence of seawater intrusion. Some ions in QW, AW, and MW exhibited significant annual variations, but Na⁺ and Cl^? concentrations increased with time. The water samples were divided into four categories through cluster analysis: C1 and C2 (bedrock water samples), C3 (water samples prominently affected by seawater intrusion), and C4 (QW and AW in the surface subsidence area). According to the Piper diagram, QW and AW in the surface subsidence area mainly correspond to the Na?Cl type, whereas the MW mainly consists of Na?Cl and Na?HCO₃ types. Factor analysis revealed four main factors: seawater recharge, HCO₃-rich bedrock water, alkaline water, and Quaternary groundwater (QW) with eigenvalues of 4.18, 2.44, 1.22, and 1.19 respectively, which explained 81.98% of the original data information. The comprehensive results of hydrochemical analysis and mathematical statistics indicated that the recharge sources of MW in LCM include seawater, QW, AW, HCO₃-rich bedrock water, and mixed water. Based on regional hydrogeological conditions, a preliminary groundwater circulation model of the coastal coal mining area was constructed. Groundwater generally flows into the Bohai Sea from southeast to northwest, and coal mining has changed the original local groundwater runoff patterns and intensified seawater intrusion.

     

燃煤电厂中有害微量元素迁移释放

对两个电厂的原煤、底灰、飞灰和超细飞灰（≤10 μm）进行了有害微量元素含量的测定,研究了As、Cd、Cr、Pb、Se、Mo、Ni、Be、Cu、Th、U、V、Zn、Hg等14种元素在煤燃烧过程中的散逸、迁移行为,揭示了它们在燃煤过程中在气态产物和固态产物（底灰、飞灰、超细飞灰）中的分配富集特征,分析了这些元素的环境效应。结果表明：在两电厂中,元素Cd、Pb、Zn富集系数由大到小为超细飞灰>飞灰>底灰;As的分布特性与煤中Ca的含量密切相关;较低的烟气温度能够使部分气态Hg在飞灰颗粒上发生凝结;将几种元素分为3类：Ⅰ类,留在固体废物中的元素V（QR＞085）;Ⅱ类,部分留在固体废物中的元素As、Cd、Cr、Pb、Se、Mo、Ni、Be、Cu、Th、U、Zn（0.85≥QR＞010）,其中As、Cr、Ni、Be、Cu、Th的富集程度较强,Zn、Mo、Se、Cd较弱;Ⅲ类,主要挥发到大气中的元素Hg（QR接近0）。     

过沟开采速度对浅埋煤层覆岩移动变形的影响研究

为了研究过沟开采速度对浅埋煤层覆岩移动变形的影响,以陕北府谷庙哈孤矿区安山井田为研究对象,采用Rhino3D-FLAC3D耦合技术建立过沟模型,分别以4m/d、6m/d和8m/d的推进速度进行数值模拟,探讨了不同开采速度对覆岩变形的影响。研究表明：当以4m/d的速度对煤层进行开挖时,导水裂隙带高度、地表下沉值和水平移动值分别为42.2m、1.67m和0.2m;以8m/d的速度对煤层进行开挖时,导水裂隙带高度、地表下沉值和水平移动值分别为32m、1.01m和0.14m,相对于以4m/d的速度开采,其导水裂隙带高度、地表下沉值和水平移动值分别减少了24%、40%和31%。随着开采速度增加,覆岩移动变形量有所减小,因此为了减少开采过程中覆岩的移动变形量,在煤矿生产过程中,可根据实际情况,适当增加煤层推进速度。     

中国西北某煤化工区土壤中重金属污染特征及其源解析

为明确煤化工区内土壤中重金属的污染状况及其来源,本文选定我国西北某大型煤化工区的土壤样品、原煤样品和煤灰样品,通过消解后应用ICP-MS和冷原子吸收等方法对样品中Cr、Cd、As、Pb、Ni、Se、Hg等8种元素含量进行测定。选用富集因子法、相关系数分析法、聚类分析法和因子分析法等数学方法,对煤化工区土壤中的重金属进行污染评价和来源解析。结果表明:Cr、As、Se、Ag、Cd属于人为源,依据数据模型以及土壤、煤和煤灰中重金属迁移规律分析,推定区域内土壤重金属来源主要有三种污染源。其中,煤气化污染源主要负载Se、Cd、Pb,其对区域土壤中重金属的总贡献率为32.01%;渣场扬尘等主要负载Cr、Ag和Hg,对区域内土壤中重金属的总贡献率为23.89%;交通等外来污染源主要负载As、Ni等,对区域内土壤中重金属的总贡献率为19.61%。     

煤中某些伴生金属元素的综合利用指标探讨

随着煤炭综合开发利用的增加,急需确定煤中大部分伴生元素综合回收利用的品位和边界品位,以便在煤炭勘探阶段采取综合评价措施,降低勘探成本。参照《矿产工业要求参考手册》中各类元素的工业品位和边界品位,世界煤中微量元素平均含量,以及根据国家各项技术经济政策和市场要求,综合考虑给出原煤中部分伴生微量元素综合回收利用指标,建议锂、铀、钍和稀土的综合回收利用指标分别应该为120,40,150和300 mg/kg。     

基于ANP-SWOT模型的平原高潜水位采煤塌陷区土地复垦战略研究

平原高潜水位矿区采煤塌陷区土地复垦是一项复杂的系统工程,矿区社会、经济和生态环境问题交互存在,科学制定土地复垦战略,引导土地复垦统筹,对于解决采煤塌陷区矿、地、人之间的矛盾具有重要意义。本文以沛县北部矿区为例,首先利用SWOT模型梳理了影响采煤塌陷区土地复垦的因素,得出相应的土地复垦战略方案;然后厘清各影响因素之间的关系,利用网络层次分析法构建了采煤塌陷区土地复垦战略网络层次结构模型;最后对SWOT模型分析得出的采煤塌陷区土地复垦战略备选方案进行了评价。结果表明:①影响采煤塌陷区土地复垦的各因素之间存在相互依存或者制约关系;②受影响最大的是调整产业结构,转换经济增长动力因素,权重值达到0.23;③8种备选方案中土地复垦支持产业转型发展、土地复垦推动新型城镇化建设、多元化融资机制三种方案比较重要,权重值分别为0.23、0.20、0.15。研究结果在目前社会经济转型的背景下,可以为统筹解决采煤塌陷区存在的经济、社会和生态环境问题提供理论支撑。