基于CT扫描的煤中孔裂隙精细表征

为了深入探究煤层气赋存和运移的机理,需要对煤中孔裂隙进行定性分析和精细定量表征。为此,以沁水盆地南部五阳矿3号煤层的原煤为研究对象,应用X射线对原煤煤心进行360°全角度步进式扫描,借助CT分析构建出其三维数字化可视模型,在此基础上,采用DTM灰度阈值分割法求出孔裂隙的灰度阈值分割点,识别煤中孔裂隙,并与扫描电镜观测到的结果进行对比;采用Avizo软件建立孔裂隙系统的球棒模型,实现了对孔裂隙的定量表征,并与压汞实验结果进行对比。研究结果表明:(1)DTM灰度阈值分割法可以准确识别煤中孔裂隙,并且与扫描电镜图像中同一裂隙的形态和发育尺度基本一致;(2)利用CT扫描可以准确识别直径19.20 mm、高度10.59 mm样品中孔径大于12.40μm的孔裂隙,展现孔裂隙在三维空间的分布情况;(3)压汞实验结果与CT扫描结果仅在以非连通孔隙为主的20~40μm孔径段存在差异,而在40μm以上孔径段二者的孔裂隙体积变化趋势则一致,其中CT扫描的分析结果更为可靠。     

煤中砷在洗选过程中的迁移行为和分配特征

选择焦作两选煤厂的原煤及其洗选产品和洗煤水作为研究对象,探讨煤中砷在洗选过程中的迁移行为和分配特征.结果表明,焦作原煤中砷含量较高;在所有洗选产品中,精煤中砷的含量都得到不同程度的去除,平均脱除率为54.97%,最高脱除率高达73.19%,而洗选副产品洗矸石和煤泥中砷含量均相对富集,其富集率的平均值分别为196.29%和64.67%;两选煤厂含砷量最低的洗煤水其砷含量为0.76×10-6,仍超过了国家规定的排放标准,因此对于煤泥的的利用和洗煤水的排放需要加以关注.     

贵州煤中氟赋存形态分析

采用高温水解-离子色谱法，对中国贵州11种煤中氟的含量进行测定，并研究了贵州煤中氟含量与挥发分、灰分、氯含量、三态硫含量以及碱金属的关系。结果表明，贵州煤中氟含量普遍较高，最低为166.99 mg/kg，最高为1 614.46 mg/kg，平均为715.20 mg/kg,高于全国的平均含量；贵州煤中氟含量与煤化程度无关，与灰分也无相关性；煤样中氟的含量与氯的含量无相关性，而与有机硫呈现明显正相关；随着煤中碱金属含量的增加，煤中氟含量呈上升趋势，煤中氟与碱金属(Na,K,Ca,Mg)总量存在正相关关系。贵州煤中氟主要以无机形式存在。     

焦作市公园土壤中Mn,Zn,Cr,Ni,Cu污染现状及生态风险评价

为探究焦作市公园土壤重金属污染状况,以焦作市3个代表性公园的土壤为研究对象,对其部分重金属的污染状况及生态风险进行评价。结果表明:(1)研究区域内表层每千克土壤中5种重金属元素Mn,Zn,Cr,Ni,Cu的质量平均值分别为609.42,100.15,62.74,32.93,19.21 mg,5种重金属元素的平均变异程度由大到小依次为ZnCrNiCuMn;(2)单项污染指数、内梅罗综合污染指数及富集因子的计算结果显示,土壤污染程度由重到轻排名为人民公园龙源湖公园森林公园;(3)生态风险评价结果显示,公园土壤中Ni的生态风险指数最大,但从整体来看,3个公园的污染程度都在安全范围内,不会对游客的健康造成不良影响;(4)相比国内其他城市的公园,焦作市公园土壤中重金属元素的污染程度相对严重。     

忻州窑煤中有害元素地化特征及其洁净潜势

基于 41种元素的测试分析 ,探讨了大同忻州窑矿 9号煤层中 1 9种潜在有害元素的分布特征、赋存机理和环境效应等问题 .结果表明 :有害元素 S,As,Sb,Se,Br,Co,Mo,Pb,Ni,Mn,Be在 9号煤层中明显富集 ,其中 As,Sb,Se,Co,Pb,Ni的含量向煤层顶板方向有增高趋势 ;无机硫 ,As,Sb,Se,Mo,Co的赋存主要与黄铁矿有关 ,绝大部分通过物理洗选可以有效脱除 ;Br主要以有机态存在 ,不易脱除 ;有机硫绝对含量较高 ,存在对环境危害的潜势 ,可考虑在煤的利用过程中脱除硫分 ;9煤中这些有害元素起源于多种地球化学成因的叠加 ,其中准同生成因起着主导性作用     

贵州省煤中有害微量元素的地球化学特性

对贵州省主要产煤区特别是西南部高污染无烟煤进行了系统采样,应用电感耦合等离子体原子吸收光谱(ICP-AES)、原子荧光光谱(AFS)、离子选择性电极和化学方法测定了煤中As,Hg,F,Cl,Cr,Cd,Mo等有害微量元素和形态硫的含量特性,应用等离子体低温灰化仪分离出煤中的无机矿物质,测试结果表明,煤中As,Hg,F,Cr,Cd,Mo等元素的含量均显著高于我国煤中的平均值,含量异常高的煤主要分布在贵州省的西南部.微量元素与矿物质总量之间的相关性并不十分明显,Hg与As与黄铁矿之间显著相关.     

基于多重分形奇异性理论的瓦斯地质规律预测方法——以淮南矿区潘一矿为例

煤层瓦斯赋存受多期、多种地质因素制约，具有区域分区分带、局部强烈非均衡性叠加特征，其中局部奇异性是造成瓦斯富集异常及煤与瓦斯突出致灾的主要原因。通过借鉴和利用多重分形奇异性理论建立了瓦斯地质规律预测新方法，并以淮南矿区潘一矿13-1煤层瓦斯地质研究为例，探讨了煤层瓦斯的奇异性特征及地质控制机理。研究发现:煤层瓦斯的非线性分布及局部富集特征与地质过程中的奇异性现象具有本质上的一致性，多重分形奇异性方法能够准确描述瓦斯地质规律的奇异性和突变性。通过潘一矿实例研究，揭示了煤层瓦斯赋存的奇异性特征，并将矿井瓦斯赋存分为正常区、逸散区和富集区，发现正常区与高富集区之间突变区易发生煤与瓦斯突出灾害;构造煤局部异常发育及高构造曲率反映出的强挤压应力环境是造成煤层瓦斯奇异性富集的主要控制性因素。     

煤层气解吸特征研究进展

煤层气解吸特性是煤层气开发和储层模拟的关键。根据近年来发表的煤层气领域的文献资料研究了煤层气解吸特征的研究进展，论述了煤层气解吸的基础理论、变化规律、煤层气解吸参数的变化态势及煤储层物性和地质因素对煤层气解吸的影响，指出了煤层解吸特性研究目前存在的不足，对煤层气解吸特性研究进展予以总结，并对其发展进行初步分析。     

电厂燃煤中有害微量元素的燃烧迁移行为研究

采用仪器中子活化和电感耦合等离子体原子发射光谱法对鄂尔多斯盆地北缘石嘴山电厂、上湾电厂、大柳塔电厂和海勃湾电厂的原煤、友渣、飞灰、超细飞友进行了有害微量元素含量的测定，研究了As，Pb，Hg，Cd，Cr，Se，Mn，Ni，Co，U，Th，Be，Sb，Br等元素在粉煤燃烧过程中的散逸、迁移行为，揭示了他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：对于挥发性元素Hg和半挥发性元素As，其富集系数由大到小为：超细飞灰＞飞灰＞底灰．     

煤中有害微量元素的洗选迁移特性

应用浮沉试验和分步释放浮选试验对贵州省水城煤业集团大河边矿原煤进行了洗选分离，采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定了原煤和11个洗选产品中As,Se,Cd,Pb,Be,Cr,Co,Mo,Cu,Zn,Ni,V,Sb,Mn,Th,U等潜在有害微量元素的含量，应用等离子体低温灰化分离出原煤和洗选产品中的无机矿物质。结果表明，原煤中微量元素的总体含量水平中等；在浮沉试验中密度越高的洗选产品中微量元素的含量越高；在分步释放浮选试验中，精煤中微量元素的含量最低，尾煤中微量元素的含量最高，在中间产品中呈过渡关系；绝大多数微量元素与矿物质总量之间都存在极高的相关性，表明微量元素在煤中主要以无机态赋存，其迁移特性主要受控于煤中的矿物质。