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。      

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.     

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。     

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.     

电感耦合等离子体发射光谱-逐级化学提取法研究低硫煤矸石中微量元素的赋存状态及其环境效应

煤矸石是我国堆存量最大的工业固体废物,本文应用电感耦合等离子体发射光谱法、逐级化学提取法和相关性分析研究了淮北临涣矿区低硫煤矸石中10种微量元素的含量及赋存状态,并运用风险评价指数法评价其环境效应。结果表明,低硫煤矸石中Ba、Co、Cr、Mn、Ni、Pb、V含量均高于淮北煤和中国煤均值,Mn、V的富集系数大于1,有一定迁移风险。微量元素主要以残渣态和铁锰氧化物结合态存在,两者质量分数之和为68.87%~92.93%,其中Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn赋存于硫化物矿物中,V赋存于黏土矿物中,Mn赋存于碳酸盐矿物和硫化物矿物中。10种微量元素对环境的危害性大小为:MnZnNiPbCdCuBaVCrCo,表明低硫煤矸石堆存过程中活性态Mn对生态环境造成危害的可能性最大,由Mn可能引起的煤矸石山周边地区土壤及水体污染应当重视。     

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.     

安徽铜陵水木冲尾矿重金属赋存状态及污染特征研究

为探讨富硫化物尾矿酸化及重金属污染特征,选择安徽铜陵水木冲尾矿库浅层(0～90 cm)剖面为研究对象,对其结构特点、矿物组成、重金属(Pb、Cd、Zn、Ni、Cr、Mn、Cu和As)含量及赋存形态进行研究。结果表明,该尾矿库浅层出现分层现象,即表层为强硬化层,向下依次为弱硬化层和松散层,且呈酸性;矿物主要以辉石、长石、云母和石膏为主,由浅及深,金属硫化物及碳酸盐型矿物特征峰呈现增强的趋势;重金属呈现两种富集类型:表层(0～30cm,As、Pb)富集和中部(40～60 cm,Cd、Cu、Mn、Ni、Zn和Cr)富集型,其中Cu、Cd、As污染较为严重。由相关性分析可知,部分金属之间存在一定的伴生性,且p H值是影响重金属迁移的重要因素之一。该尾矿重金属主要以残渣态为主,其中Pb的潜在迁移能力最强,As最弱,顺序为Pb Cd Zn Ni Cr Mn Cu As。     

淮南采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征

以淮南采煤沉陷区土壤为研究对象,测试分析了样品中汞的含量,结合土壤pH值、有机质含量特征,探讨了采煤沉陷区土壤中汞的时空分布特征。结果表明:与未沉陷区土壤相比,沉陷区土壤有机质破坏严重,最高下降了46%;采煤沉陷区土壤中汞的含量为0.013~0.050 mg/kg,平均值为0.027 mg/kg,69.7%的采样点超过了淮南市土壤背景值;沉陷8 a后土壤汞含量最高,为0.033 mg/kg,是未沉陷土壤汞含量的1.74倍,且随着沉陷时间的增加,土壤中汞存在富集趋势;水稻土壤汞富集能力最高,高于玉米和大豆土壤;在垂直剖面上,汞含量由表层向下依次降低;且汞与pH值表现出显著负相关,有机质与汞显著正相关。