燃煤产物中多环芳烃赋存规律及环境意义

利用GC-MS(色-质谱)对华北4个矿区燃煤电厂的炉前煤、飞灰和底灰的氯仿抽提液中多环芳烃进行了比较研究.结果表明,燃煤产物中所含多环芳烃种类以烷基芳烃居多,母核芳烃相对较少,其中飞灰中低环(2～3环)芳烃含量高,而底灰中4～5环的芳烃含量相对较高.煤中的多环芳烃在其燃烧过程中,一部分直接以气态方式释放到大气中,一部分残留在飞灰和底灰中,其余则经高温热裂解分解为其他种类的多环芳烃.飞灰和底灰中具有致癌、致突变作用的多环芳烃种类较多,其对人类的危害及环境的污染不容忽视.     

煤及其燃烧产物中多环芳烃及环境效应研究

分析了原煤中PAHs的含量、种类和形成机制与煤的形成环境、煤变质程度、煤质等之间的关系．阐述了燃烧产物中多环芳烃（PAHs）的种类、赋存分布规律、含量变化及其与煤质特征、燃烧条件的相关关系，讨论了在燃煤过程中各因素对多环芳烃总量和多环芳烃的释放特征影响．总结了低环多环芳烃的释放及其环境效应．根据目前研究现状，分析了对煤中多环芳烃研究存在的问题及今后研究的趋势．     

煤燃烧过程中多环芳烃生成影响因素分析

综合论述了煤燃烧过程中多环芳烃(简称PAHs)生成的影响因素。多环芳烃的生成量随挥发分含量、燃烧温度增高而增大,随碳、灰分、氯含量的减小而减小;采用流化床燃烧方式可以有效地减少煤燃烧时PAHs的排放;煤在氮气中热解产生的PAHs量比在空气中燃烧产生的大很多;多环芳烃的生成量随过剩氧气量的增加先减小后增大;在临界点前,随停留时间延长而减少;随添加剂铜的增加先增大后减小。     

不同变质程度煤中夹矸中多环芳烃的分布特征

以5种不同变质程度的煤中夹矸为研究对象,经索氏提取、旋蒸、层析等分离和提纯多环芳烃(PAHs)后采用高效液相色谱(HPLC)等测试方法对夹矸中含有的16种PAHs的分布特征进行研究。     

微波和紫外改性煤沥青脱除毒性多环芳烃研究

煤沥青(CTP)中因含有大量对生态环境有害的多环芳烃(PAHs)而限制了其应用和发展。为降低或抑制CTP中毒性PAHs的释放,采用了微波和紫外辅助10-十一烯醛,以KHSO4为催化剂改性CTP的方法,考察了美国环境保护局优先监控的16种PAHs的脱除率和改性前后苯并[a]芘当量毒性的变化,对比分析了不同时间微波、紫外和微波紫外对CTP中毒性PAHs的脱除率。结果表明,微波和紫外共同改性脱除PAHs效果最优,在改性CTP中16种PAHs的最大脱除率在60～120 min内可达91.59%,总含量可小于7.41 mg/g,与无辅助反应相比节省2～3 h。改性前后CTP的傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、固体核磁共振碳谱(~(13)C CP/MAS NMR)和X射线衍射(XRD)等特征分析表明,在强化改性试验过程中,10-十一烯醛与多环芳烃发生了亲电取代反应,占据了毒性位点或改变了毒性PAHs的结构,从而降低16种优先监控的毒性PAHs的含量。     

煤中砷的分布和赋存规律研究

在较全面系统地收集了已发表的资料和检测了我国西南、西北和华北地区 14 7个煤样中砷含量的基础上 ,对代表性矿区煤中砷的成因机理及其与有机质的亲和性、与硫的亲和性以及与煤变质程度的关系作了分析 .我国西南地区第三纪富砷褐煤受大断裂热液影响为主 ,砷主要以有机质结合态赋存 ;华北地区石炭二叠纪煤中砷分布受沉积环境影响明显 ,当海水入侵沼泽还原环境 ,黄铁矿含量增高的同时 ,砷含量相应升高 ,砷主要以类质同象置换硫赋存于黄铁矿中 .岩浆侵入活动的高温气液是导致高变质程度煤中砷元素富集的直接原因之一 ;西北地区侏罗纪煤中砷含量水平低 ,是我国最好的环保煤     

煤沥青溶解性及可溶物中的多环芳烃分布

选用石油醚、甲醇和二硫化碳等9种常见有机溶剂对山西某厂所产煤沥青(简称CTP)进行超声萃取,对比萃取率和溶剂溶解度参数,发现溶解度参数在9~10(cal/cm3)1/2的溶剂对CTP煤沥青有较好的溶解性。采用气相色谱仪(GC)定量分析各萃取物中多环芳烃的含量,然后对各萃取物进行红外光谱(FTIR)测试,并且对FTIR光谱图进行分峰拟合,以此来研究煤沥青中芳环结构在不同溶剂中的分布特征。结果表明:在9种溶剂的萃取物中均检测到了美国环保署优先监控的除苊烯外的有毒多环芳烃;各萃取物中荧蒽的含量均为最高,且石油醚和正己烷对荧蒽的萃取选择性较好,通过后续分离手段有望获得荧蒽纯品;各萃取物中检测到的多环芳烃主要以高致癌的苯并芘和二苯蒽等环数为4或5的芳烃为主,且环己烷可高选择性地萃取这些芳烃,因此在对CTP进行脱毒时,可选择环己烷作为介质,以实现煤沥青高效脱毒的目的。根据红外拟合参数结果,对比了各萃取物的芳香度和芳环的缩合程度,发现二硫化碳和甲苯等萃取物的芳香度和芳环缩合度较大,可作为生产炭材料的前驱体。     

新疆北部早、中侏罗世富油煤分布规律及控制因素

新疆北部富油煤资源丰富,约占全国富油煤资源的一半左右,富油煤资源的合理开发利用,是我国煤制油气用煤资源的重要补充.以往对本区煤炭资源的研究忽视了其油气资源属性,对其富油煤质特征和成因规律认识不清.在系统整理新疆北部 6个赋煤带富油煤地质资料的基础上,补充采样测试数据 137组,分析早、中侏罗世富油煤的煤岩煤质特征和分布规律,进一步探讨了富油煤形成的控制因素.通过对焦油产率的研究发现,新疆北部地区东北部、西部、中部部分地区焦油产率相对较高,东北部地区八道湾组高油煤呈不连续带状分布.按照煤的焦油产率由高到低依次为巴里坤-三塘湖赋煤带、准南赋煤带、伊犁赋煤带、准北赋煤带、吐哈赋煤带和准东赋煤带.新疆北部地区早、中侏罗世富油煤的形成主要受到成煤沉积环境、煤化程度和煤的显微组分等主要控制因素的影响.覆水还原环境为富油煤的富集提供了良好的条件,富油煤主要形成于相对覆水还原的泥炭沼泽环境,还原性越强,越利于富油煤生成和富集.煤的焦油产率随着镜惰比(V/I)的增加呈现升高的趋势,并且与挥发分和镜质组呈现正相关关系.镜质组最大反射率在生油高峰之前与焦油产率之间存在正相关性,随着煤化程度的升高,煤的焦油产率逐渐增加.煤的显微组分中含量相对较高的镜质组对焦油产率具有明显的正向促进作用,其中,富氢镜质组为富油煤的发育提供了良好物质基础.     

煤中微量元素在分选过程中迁移规律研究进展

通过分析煤中微量元素的赋存状态和分布特征,得出煤中微量元素的赋存分布方式是多因素多期作用的结果,其分布规律与煤的种类、煤化程度、煤显微组分、粒度大小等有关。通常的物理分选对大多数微量元素都具有一定的脱除效果,各个分选产品中微量元素的脱除和富集规律不同。针对目前煤中微量元素在分选过程中存在的问题,对今后的研究方向进行了阐述。     

工作面超前支承压力分布规律研究

 对某矿岩浆岩侵入条件下首采工作面超前支承压力进行了研究,采用UDEC数值模拟软件分析了回采期间顶底板应力场的变化特征及超前支承压力分布规律。采空区支承压力接近原岩应力,回采工作面明显处于卸压区,回采煤体前方形成应力集中区。并使用钻孔应力计对回采煤体超前支承压力进行了实测分析,进一步研究了超前支承压力分布规律,为首采面的安全回采提供了技术支持。     

峰峰煤田煤质分布变化规律的研究

介绍了峰峰煤田地质构造和含煤煤层性质,着重研究了井田煤种、原煤灰分、硫分和可选性等煤质指标的分布变化规律,并指出了把握规律对峰峰集团各矿井待采区域煤质指标的预测、煤炭产品结构的优化以及指导矿井合理配采,提高矿井经济效益的重要性。     

采动剧烈垮冒煤巷的支承压力分布规律研究

针对阳煤集团新元公司采动剧烈的垮冒煤巷普遍存在顶板严重下沉、巷帮严重臌帮和巷道底鼓等问题,对煤柱支承压力进行了现场实测和计算机三维数值模拟,分析研究采动剧烈影响下的煤巷支承压力分布规律,得出应力集中系数平均值达3.2及煤巷支承压力的分布范围,从而为采动剧烈垮冒煤巷的支护方案设计提供科学依据。     

袁家矿区南段沉积环境与聚煤规律

根据钻孔资料,从岩性、层理、生物化石、煤层等特征分析袁家矿区南段含煤地层沉积环境和聚煤规律。结论为:含煤岩系地层是二叠系上统龙潭组;沉积环境为海陆过渡相;聚煤规律为早期滨湖-泻湖海湾环境、中期泻湖-湖沼环境和晚期滨湖三角洲环境等3个时期成煤。     

双鸭山煤田煤含气性及生烃能力探讨

通过城子河组含煤性、煤层的煤体结构、煤裂隙发育特征、渗透性与孔隙度、储层压力、煤的吸附性等储层特征探讨煤层含气性、含气控制因素及煤生烃历程勺演化。     

谢桥矿8煤瓦斯赋存规律及主控因素分析

 为了降低矿井瓦斯事故和提高矿井的安全经济效益,首先,运用瓦斯地质理论和方法进行瓦斯赋存规律的研究,然后在分析谢桥矿瓦斯地质特征的基础上,对各影响因素进行了分析。研究结果表明：谢桥矿8煤层瓦斯赋存规律的主控因素为煤层埋藏深度、围岩及煤层厚度、地质构造和煤体结构等因素。为谢桥矿煤与瓦斯突出危险性预测提供了依据。     

浅埋厚煤层开采地表导气裂缝分布规律研究

为了确定浅埋厚煤层开采地表漏风范围,基于串草圪旦煤矿6104工作面生产技术条件,采用现场实测、数值计算和理论分析相结合的方法,对浅埋厚煤层开采覆岩采动裂缝及导气裂缝的分布规律进行了研究。研究结果表明：浅埋厚煤层开采覆岩采动裂缝可分为开切眼侧永久裂缝区,以及随工作面推进动态分布的裂缝产生区、裂缝贯通发展区和裂缝闭合区;6104工作面裂缝贯通发展区范围为滞后工作面0～100 m。实测6104工作面导气裂缝分布区滞后工作面0～80 m,且导气能力随裂缝滞后工作面距离的增大而降低。     

峰峰矿区不同类型水体多环芳烃分布特征和生态风险评价

本文采集并分析了峰峰矿区16件不同类型的水体样品,对样品中16种多环芳烃( PAHs) 的含量进行了对比分析,运用同分异构体比值法分析判断了其污染来源,并进行了生态风险评价。结果表明：∑PAHs在不同水体赋存浓度存在明显差异,地表水＞矿井水＞煤系基岩水＞潜水≥奥灰水。潜水,奥灰水,矿井水和煤系基岩水中PAHs环数组成主要是以Nap、Phe和Flu为主的二、三环,而地表水主要是以Flt,BaA,Pyr,BaP和InP为主的中高环。Any/(Any Phe)和Flt/(Flt Pyr) 的比值显示奥灰水和地表水中PAHs来自于煤和生物质的燃烧;煤系基岩水,矿井水和潜水PAHs来自于石油泄露,煤和生物质的燃烧的双重来源。生态风险评价结果表明潜水,矿井水,煤系基岩水和奥灰水中16种PAHs处于低风险状态;地表水中BaA和BbF 处于中等风险,其余PAHs处于低风险状态,应该引起重视并适当采取控制和修复措施。