厚松散层下多煤层重复开采地表移动规律

为了研究厚松散层下多煤层重复开采对地表移动的影响,结合淮南矿区地质采矿条件,在分析顾桥煤矿重复开采地表移动规律的基础上,运用FLAC3D软件建立数值模拟模型,研究了重复开采地表变形规律,并建立了地表变形参数与采动次数之间的关系模型。研究表明:厚松散层下首次开采时地表下沉系数大于1,随着采动次数的增加,松散层逐渐被压实,地表下沉系数呈现线性增大的趋势,但3次开采后松散层已经压实,下沉系数趋于稳定,不再随采动次数增加而增大;达充分采动后,地表移动盆地范围不再增大,但受到采深增大的影响,主要影响角正切、边界角与采动次数之间均呈线性增大关系。该成果为研究厚松散层重复开采地表移动规律提供了理论依据和技术参考。      

安徽齐云山晚白垩世恐龙蛋矿物和元素组成及古环境分析

安徽齐云山新发现的恐龙蛋化石保存完好,是研究该地区晚白垩世恐龙动物群生活环境及绝灭的关键。本文采用粉晶X射线衍射法(XRD)、电感耦合等离子体发射光谱/质谱法(ICP-OES/MS)分析齐云山恐龙蛋壳、蛋核及围岩的宏观矿物及主量、微量元素组成,以探讨齐云山晚白垩世古环境和古气候特征。结果表明:恐龙蛋壳主要矿物组成为方解石和石英,且蛋内外物质矿物组成相似,主要为石英和长石;而元素组成包括常量元素Ca、Na、Mg、K、Al和Fe及微量元素Sr、Zn、Ba、As、Ti、V、Cr、Co、Ni、Cu、Mn、Pb、La、U和Ir,其中Sr在蛋壳中含量的平均值为6199.3×10~(-6),高于河南西峡及广东南雄大部分恐龙蛋壳中的Sr含量,蛋壳中Ir含量的平均值为59.6×10~(-12),Sr和Ir与背景值相比均有明显异常,分析认为是恐龙与外界进行物质交换时吸收有害元素引起的。而As、Mn和Pb的富集及Zn的不足可能使恐龙机体中毒进而灭绝。围岩中Fe含量的增加表明齐云山地区晚白垩世为干旱炎热的气候条件,与Fe呈正相关性的Ir元素随Fe含量的增加而富集,且越靠近K/T界线,围岩中Sr和Ir元素含量越高,这是导致该地区恐龙动物群绝灭的原因之一。此结论为研究齐云山地区恐龙动物群的生活环境提供了依据。     

中国煤中硫的地球化学研究

燃烧过程中,煤中硫会以硫氧化物等形式释放出来,污染大气以至形成酸雨,对环境造成极大的影响。本文在对中国煤中硫全面分析的基础上．总结并分析了中国煤中硫在不同地区、不同煤层和不同形成环境中的含量与分布规律,阐述煤中硫形成的地质成因和影响因素．以及育机硫、无机硫和元素硫的赋存状态．概述了煤利用过程中硫的转化机理及其对环境的影响．提出了对煤中硫的研究趋势和今后研究方向与热点问题。     

淮北临涣矿采煤沉陷区不同水体水化学特征及其影响因素

为研究淮北临涣矿采煤沉陷区不同水体的补给水源及溶质来源,在现场调查的基础上,系统采集丰水期、平水期、枯水期沉陷区积水、地表河水和浅层地下水样进行测试分析,采用Piper三线图、Gibbs图和因子分析方法,对不同水体水化学特征及其影响因素进行讨论.结果表明:地表水水体总溶解性固体(TDS)质量浓度表现为枯水期丰水期平水期,浅层地下水表现为枯水期平水期丰水期,地表水TDS质量浓度明显高于浅层地下水.地表水中主要阴阳离子为Na~+、Cl~-和SO_4~(2-),水化学类型主要为SO_4~(2-)-Cl~--Na~+型;浅层地下水离子以HCO_3~-、Ca~(2+)和Mg~(2+)为主,表现为HCO_3~--Ca~(2+)-Mg~(2+)型.结合Gibbs图和因子分析可知,地表水受蒸发作用、地表径流以及采煤活动等因素影响,浅层地下水在一定程度上体现出大气降水和地表水补给的特点,受岩石风化作用影响较为明显.     

非稳沉采煤沉陷区沉积物-水体界面的氮、磷分布及迁移转化特征

以淮南后湖非稳沉采煤沉陷区沉积物-水体界面为研究对象,分析该湖未开发区(A区)、水产养殖区(B区)和水生蔬菜种植区(C区)3个功能区上覆水-间隙水-沉积物体系中氮、磷分布及其迁移特征.结果表明,氮、磷在不同水体界面的分布差异较大.其中上覆水中氮、磷浓度表现为A区B区C区;间隙水中氮、磷分布差异不显著,然而各功能区间隙水的氮、磷浓度明显高于上覆水,氮、磷主要由间隙水向上覆水中移动;沉积物中氮、磷含量以C区最高.后湖采煤沉陷区水体表现出氮污染、磷限制的现象.     

老采空区重复采动条件下地质稳定性研究

针对闭坑30多年的大通煤矿四号井老采空区受小煤窑重复采动情况下的地质稳定性问题,利用钻孔取样及室内土工实验研究了松散层物理力学性质,采用瞬变电磁仪器对研究区50m和100m埋深视电阻率平面分布进行了现场探测,在此基础上对研究区地质稳定性进行了分区。研究结果表明,大通湿地单元第四系粘土层厚度稳定,透水性差,有效的阻隔了地表水通过入渗补给地下水;由于小煤窑的开采,研究区内中部和东部塌陷区活化,属于采空塌陷不稳定区,而其它区域相对比较稳定。研究结果为该区地质环境治理和生态系统重构提供了依据。     

815℃灰化前后淮北煤中矿物质变化特征

以淮北煤田二叠纪5、4煤层15个煤样品为研究对象,对样品在815℃下进行灰化,并采用等离子体原子发射光谱(ICP-AES)对煤灰中成分进行测定,采用X射线衍射(XRD)对原煤以及灰化后的样品中矿物质成分进行了分析.在此基础上,探讨了煤中矿物质种类及影响煤中矿物质的主要因素,分析了煤中矿物质在815℃灰化前后的变化特征.结果表明,煤中矿物质种类受多种因素影响,灰化过程中矿物质的种类、含量会发生改变,且部分矿物在高温作用下发生变化,重新组合,形成相对较稳定的新矿物,从而为今后煤灰的综合利用提供科学论据.     

钦-杭带南段坡仔营斑岩型钼矿中黄铁矿微组构及其标型意义

坡仔营钼矿是钦-杭成矿带南段最重要斑岩型矿床之一。该矿床发育典型"中心式面型蚀变"和A、B和D三种类型矿化脉。为了加深对其成矿过程的认识,本研究选取不同矿脉中黄铁矿,通过扫描电镜（SEM）、X射线粉晶衍射（XRD）和激光拉曼光谱（Raman）,研究其微组构标型特征,以期反演成矿过程的热力学及动力学信息。SEM结果显示,A脉内黄铁矿较少,呈100~200μm半自形-他形,籽晶呈扁平乳滴状;B脉黄铁矿强烈发育,呈500~1000μm自形-半自形,籽晶呈近椭圆形层状;D脉内黄铁矿呈立方体产出,粒度10~20mm左右,三组相互垂直晶纹发育,籽晶棱角状线形展布。A脉→B脉→D脉中黄铁矿粒度逐渐变大,籽晶更加规则,指示成矿早期至晚期,黄铁矿结晶速度逐渐变缓,成生环境趋于稳定。XRD结果展示,各样品谱线均发育着多组黄铁矿特征峰,但其强峰发育存在差异。A脉最强峰为28.5°,次强峰37.1°;B脉和D脉相应峰位分别为37.1°、33.1°和33.1°、56.3°。衍射峰型特征表明,A脉样品晶形应以（1 1 1）面组成的正八面体单形为主,其次为（2 1 0）晶面组成的五角十二面体,其成生温度应大于300度;B脉样品应以（2 1 0）组成的五角十二面体单形为主,其次为（1 0 0）晶面组成的立方体单形,形成温度应介于200~300℃之间或略大;D脉样品主要以（1 0 0）晶面组成的立方体为主,其形成温度应小于200℃。Raman光谱揭示,A脉样品的ν_Eg=348.0~350.7cm^-1、ν_Ag=385.2~386.5cm^-1、ν_Tg=441.9~422.8cm^-1,与之相比,B脉和D脉的对应值分别向低频偏移2~6cm^-1和5~14cm^-1;A脉样品的散射强度I_Eg=388.8~745.5、I_Ag=1532.8~2071.8、I_Tg=238.9~254.4,而B及D脉样品的散射强度依次明显增强。自A脉→B脉→D脉,拉曼位移向低频偏移,散射强度依次增强,指示三者的成生压力依次降低。本研究认为,坡仔营斑岩型钼矿的成生早期为一个高温、高压岩浆热液活动为主阶段,随着成矿温度、压力的降低,成矿系统氧逸度逐渐降低,硫及金属元素逐步转变为金属硫化物形式而成矿。     

淮南煤田深部A组煤中有害微量元素地球化学特征

以淮南煤田深部A 组煤为研究对象,全层刻槽采集了煤、夹矸和顶底板岩石样品,采用电感耦合等离子质谱仪 （ICP-MS） 测试分析了样品中13 种有害微量元素的含量,对比研究了其分布特征,结合Tessier 五步形态提取法和相关性分 析探讨了煤中有害微量元素的赋存形态。结果表明：（1） 与中国上陆壳中各种微量元素含量均值相比,淮南深部A 组煤中 B,As,Se,Mo,Cd,Pb,Hg 的富集系数均大于1,在A 组煤中表现为富集;A 组煤中B,As,Se,Cd 的含量均高于淮南煤 田上部B 组煤、华北煤以及中国煤中的含量均值;（2） 相关性分析和逐级提取实验结果表明,A 组煤中微量元素主要以残 渣态和铁锰氧化物结合态存在,两者质量分数之和达到55%~98%,其中Ni,Mo,Cd,Hg,Cu,Pb 和Zn 主要赋存于硫化物 矿物中,Mn 主要赋存于碳酸盐矿物中,V,Cr,Se,B 和As 主要赋存于硅铝酸盐等黏土矿物中。（3） B 元素示踪物源及沉 积环境结果显示,淮南煤田深部A 组煤成煤环境为海相咸水沉积环境,稳定的咸水沉积环境以及受海水影响等因素导致A 组煤中微量元素出现不同程度的富集。