淄博煤田共生腐泥煤与腐植煤化学组成对比

为正确区分腐泥煤与腐植煤的地球化学特征，对山东淄博煤田10个地质勘探钻孔中共生的腐温煤与腐植煤样品的水分、硫含量、发热量、灰产率及灰成分、微量元素等进行了分析测试和对比研究，研究表明与共生的腐植煤相比，大部分腐泥煤具有低硫、高灰、高密度、富含微量元素等特点。二者在地球化学特征上的明显差异是因为其成煤物质基础不同。     

腐泥煤变质系列的红外光谱和X衍射特征

对淄博、滕县两煤田不同煤级与腐植煤共生的腐泥煤系列进行了对比研究。红外光谱特征为：反映芳环－Ｃ＝Ｃ－键伸缩和弯曲振动的１６００ｃｍ－１峰的吸收值都小于共生腐植煤；反映芳烃ＣＨ基团面外弯曲振动的８８０ｃｍ－１峰只在腐植煤中出现，而８１０ｃｍ－１峰的吸收值全部高于腐植煤；两次出现了在腐植煤中从未出现过的８１０ｃｍ－１＞７５０ｃｍ－１的情况；芳烃结构指数＞０８，而腐植煤则全部＜０８。Ｘ线衍射结果：ＬＣ都随煤化作用的进行逐渐增大，在Ｃｄａｆ为９２％±达峰值，然后又逐渐变小；两个系列相比，全都是腐泥煤较大；Ｌａ都随煤化作用的进行逐渐增大，大部分腐植煤比腐泥煤的大；ｄ（００２）都随煤化作用的进行逐渐变小，两个系列相比都是腐泥煤的较小。     

腐泥煤和腐植煤生物标志物色谱对比

从代表低、中、高三个煤化阶段的三对共生样品的可溶组分的色谱质谱(GC/MS)联机分析的结果看,饱和烃和芳烃的组成,在腐泥煤和腐植煤两个变质系列中始终存在明显差异。比如腐泥煤的碳数分布较宽,OEP值始终都低于共生腐植煤;所含的芳烃种类少,数量也少,有些大大低于共生的腐植煤有些腐植煤中的标志物在腐泥煤中找不到。     

腐植烟煤还原性质成因初探

腐植煤不同的还原性质，不仅在我国华北聚煤区晚古生代含煤建造的煤层中有明显表现，而且在我国各聚煤区、各成煤时代不同含煤建造的煤层中也均有不同程度的显示。     

窑街矿区海石湾井田油A层腐泥煤有机质成熟度辨析

在石油、天然气、页岩气和煤层气资源勘探开发方面,镜质体反射率指标被公认是唯一可对比的烃源岩有机质成熟度评价指标。为准确测定窑街矿区海石湾井田油A层腐泥煤的有机质成熟度,采集井田钻孔煤岩样品,开展显微镜下显微成分反射光、荧光光学特征观测。测试发现,油A层腐泥煤中存在2种不同特征镜质组,一种为发荧光的镜质组,反射色低、反射率测值低;另一种为不发荧光镜质体,反射色高、反射率测值相对偏高。油A层沉积环境分层明显,上部为腐泥煤,显微成分以藻类体为主,含有大量的黄铁矿,反映深部沼泽强还原环境;下部显微成分以腐泥基质、基质镜质体、角质体为主,相较于上部,藻类体及黄铁矿含量明显降低,反映出其沉积物源发生变化,藻类等低等生物输入比例降低,高等植物物源比例增高,反映为相对较弱的还原环境。根据井田地层沉积环境、油A层腐泥煤显微组成及其与下部煤二层腐植煤的镜质组成熟度对比分析,认为油A层腐泥煤中不发荧光镜质体的反射率能够反映其真实的成熟度,与下部煤二层处于同一变质阶段。研究认识为开展腐泥煤有机质成熟度分析提供了新的方法、思路,当煤岩层中高等植物含量较少,或者与其相邻地层成熟度差异较大时,建议将局部测试结果与整个煤系各煤/岩层进行比对,同时结合其镜质体荧光特征和沉积环境综合判断分析。      

淮北矿区芦岭煤矿微量元素地球化学特征

为研究淮北矿区芦岭煤矿微量元素地球化学特征,系统采集了芦岭煤矿主采煤层8、9、10煤层各5个原煤样品,采用ICP-MS和ICP-AES测定样品中39种微量元素的含量,分析了不同煤层的元素分布特征,并与华北和中国煤以及地壳中元素含量进行了对比。结果表明:芦岭煤矿山西组煤层煤中微量元素含量要高于下石盒子组煤层;与华北和中国煤中微量元素含量进行比较,芦岭煤矿主采煤层煤中主量元素Fe和微量元素U明显亏损,而微量元素Ga、Li和Pb显著富集;与地壳中元素含量相比,芦岭煤矿煤中亏损型元素较多。     

煤层中菌藻生物及其成烃能力研究

通过对我国不同时代，不同产地煤层中菌藻生物化石的种类和丰度研究，观察到煤层中的菌藻类生物具形态各异，属种繁多，数量丰富的特征。经热模拟实验证明：菌藻类煤的成烃能力比同煤级的腐植煤高，（甲烷高1－2倍，液态烃高4－5倍），尤其对深水区形成的腐泥煤，是石油的主要母质。因此，今后在寻找煤层气或煤成油的有利区块时，应深入的研究成煤环境和成煤物质。     

腐泥煤的煤化作用研究

腐泥煤的煤化作用特征目前了解甚少.对我国产出的不同时代、不同煤化程度腐泥煤,结合热模拟试验,并通过与腐殖煤的对比,较系统地研究了在煤化作用过程中,腐泥煤的宏观和微观岩石学特征、元素组成和化学结构的演变规律。在此基础上,探讨了腐泥煤的煤化作用机理,研究了其煤化程度指标,提出了其煤级划分方案。      

山东济宁高硫煤与低硫煤煤层剖面地球化学特征研究

运用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、X射线荧光光谱（XRF）、离子选择电极（ISE）、显微镜光度计和煤化学等方法,对山东济宁矿区的高硫煤（太原组16号煤层）与低硫煤（山西组3上煤层）剖面的煤岩、煤质和煤地球化学特征进行研究。高硫煤中微量元素在垂向上呈现显著的变化规律：（1）Sr含量从煤层底板到顶板呈增高趋势,而Ba含量则相反;因而Sr/Ba比值从下向上呈逐渐变大趋势（0.04～47.7）;（2）Th/U比值从下向上也呈逐渐变大趋势（0.2～37.1）;（3）As含量在煤层顶板石灰岩（26.1μg/g）、透镜状黄铁矿夹层（14.7～19.3μg/g）中较高;（4）V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Zn等元素在煤层底部和顶部分层中含量较高,而在煤层中部分层中含量较低;（5）Nb、Ta、Zr、Hf、Ga等元素从煤层的底部到顶部呈逐渐降低趋势;（6）煤中稀土元素总量（REE）,除透镜状黄铁矿夹层（第2、4、11分层）外,其它分层（第1、3、5、6、7、8、9、10分层）显示从上往下逐渐增高之规律性。低硫煤中微量元素的分布和垂向变化与高硫煤明显不同：As含量在14个煤分层中都较低（1.03～3.37μg/g）,Sr/Ba比值从下向上变化不大（0.4～2.2）,各个煤分层中稀土元素总量（REE）呈现随灰份含量增高而增高的变化趋势,低硫煤与高硫煤的稀土元素分布模式差别很大。上述研究结果表明济宁矿区高硫煤与低硫煤在地球化学特征上的差别,反映了上石炭统太原组与下二叠统山西组沉积环境和聚煤条件的差别,具有指相意义;太原组16号煤层中富集的硫及有害微量元素,对环境具有潜在危害。     

华北若干晚古生代煤中稀土元素的赋存特征

通过对华北聚煤盆地几个主要矿区晚古生代煤系中稀土元素的研究，发现煤系中(煤层、煤层顶板、煤层底板、夹矸)的稀土元素分布复杂，不仅受到宏观地质背景的控制，而且成煤过程中微环境的变化也对稀土元素的分布影响很大。煤系中稀土元素的共同特征是具有明显的δEu亏损，含量的不同是它们的主要差别。煤中稀土元素的含量主要受控于陆源碎屑的供给；山西组煤中稀土元素的含量高于太原组；山西组煤中稀土元素分布在很大程度上继承了母岩的特征；太原组煤中稀土元素的分布和海水的不相似，海水对太原组煤中稀土元素的含量和分布模式影响较小；岩浆接触变质作用可导致煤中稀土元素分布模式的变化，使之趋于岩体稀土元素的分配特征。     

大同煤田白洞矿区5号煤层煤相特征

采用光学显微镜、X射线荧光光谱（XFS）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）等方法测定了大同煤田塔山井田太原组5号煤的宏观煤岩类型、显微煤岩类型和地球化学参数,探讨了煤的煤岩学、煤地球化学及煤相特征,系统地分析了煤层的原始成煤泥炭沼泽环境及演化规律。研究结果表明,5号煤层有4种煤相类型,即湖沼相、泥炭沼泽相、潮湿森林沼泽相和较干燥森林沼泽相,相应表现为湖泊、障壁岛后潟湖、上三角洲平原和洪泛盆地含煤沉积体系特征。煤层自下而上存在5次比较明显的沉积旋回韵律,与之相随的水介质环境也发生了相应的海陆、咸水、淡水交替变化,从而形成了一套以陆相为主、海陆交互的成煤泥炭沼泽环境,沉积环境逐渐从海相、海陆过渡相向陆相演化。     

淄博煤田煤的稀土元素地球化学特征

应用电感耦合等离子体质谱法（ICP—MS）对淄博煤田煤（35个样品,其中12个顶底板样品及1个夹矸样品）的稀土元素进行测试,并测定了灰分及相关的伴生元素含量。全面分析了稀土元素、地球化学参数、空间分布规律及分布模式,探讨了淄博煤田石炭—二叠纪煤中稀土元素的特征及来源。研究表明:与国内外其他地区相比,淄博地区煤中稀土元素相对富集;太原组煤中的稀土元素高于山西组,在同一煤层中自顶部到底部呈现增高趋势,并在顶底板和夹矸中明显富集;Eu存在明显的负异常,而Ce值基本正常,表明成煤环境可能为浅海或封闭海域,不同煤层稀土元素分布模式基本一致,稀土元素与灰分正相关,与反映陆源的元素相关性较好,而与反映海相的元素相关性较差。     

淮南矿区谢桥矿A组煤底板灰岩组分结构及水化学特征分析

A组煤(1煤)是矿井延伸开采的主要煤层,受底板承压岩溶水威胁。随着开采深度的增加,A组煤层底板灰岩突水几率也随之逐渐增大。采集谢桥矿A组煤层底板石炭系太原组石灰岩样品及对应层位的太灰水样品,并对不同层石灰岩样品进行显微镜下、X射线衍射(XRD)以及X射线荧光光谱(XRF)分析,对水样进行常规离子组分的测试分析,探讨了A组煤石灰岩矿物组成、化学组分及离子含量之间的关系。研究结果表明:太原组C2Ⅰ层和C2Ⅲ层石灰岩孔隙发育,溶蚀能力强,为含水层;C2Ⅱ层石灰岩裂隙不发育,岩溶不发育,为相对隔水层;太灰水中Ca2+、Mg2+、Na+、K+含量主要与石灰岩组成、pH值以及阳离子交换作用有关;Cl-含量与沉积水体盐度相一致。将岩石的矿物学特征与地下水化学组成同时进行研究对A组煤开采可行性分析具有重要现实意义。     

山东兖州矿区太原组16号煤层煤相研究

用微观研究的方法,对兖州矿区太原组16号煤层的煤相进行了研究。从煤岩学特征、沉积学特征和古植物特征等方面,系统总结了16号煤层的成因标志。在此基础上以沉积环境和古植物组成的变化为依据,对其煤相成因类型进行了划分,共为13种煤相类型,并对该煤层煤相类型的演化规律进行了分析。      

黑岱沟露天煤矿6号复煤层煤质特征分析

黑岱沟露天煤矿6号复煤层位于太原组,是区内开采的主要煤层,煤层总厚度为18．07～41．12m,平均厚度为28．88m．结构复杂．自上而下划分为6个分层。由于成煤时期沼泽环境的变化,使各分煤层煤质在垂向上有差异。通过对6号复煤层各分煤层的煤质特征分析,得出6号煤各分层的宏观煤岩成分以暗煤及丝炭为主,亮煤次之;显微组分含量以惰质组为主．含量为41．6％～65．6％,平均含量达57．6％;镜质组含量较低,平均为35．9％;灰分产率6Ⅳ最低．为低中灰煤,6Ⅱ灰分产率最大,最高达49．8％,是该区典型的高灰煤。各煤分层的水分及硫分变化不大,属特低硫-低硫低变质阶段的长焰煤（41）、不粘煤（31）。     

宁武煤田朔南矿区5、6号煤层沉积环境及对比研究

宁武煤田朔南矿区5号、6号煤层位于太原组上段,5号煤厚0～3．20m,6号煤厚0～2.94m,均属局部可采煤层,在实际工作中往往难以区分对比。通过对矿区含煤地层及煤层顶板砂岩K2、K3、K4沉积环境的研究,认为5号煤层形成于三角洲水下分流河道之间的泛滥盆地,6号煤层形成于三角洲前缘河口砂坝基础上发育的潮坪环境,属于三角洲平原水下沉积体系的两个不同旋回。运用岩性标志,物性参数及煤质特征可有效区分5、6号煤层,并进行追踪对比,为进一步勘探和煤矿开采提供了资料。     

基于井下放水试验的矿井疏降量预测评价

井下放水试验作为特殊的水文地质试验,克服了地面抽水试验存在的不利条件,有着十分重要的实践和理论意义。为了探查双柳煤矿太原组灰岩含水层的水文地质条件,通过两次井下放水试验取得的相关水文地质参数,控制了太灰含水层的动态流场。基于井下放水试验取得的水文地质条件信息,利用Visual MODFLOW三维数值模拟软件,建立放水试验期间反映模拟区太灰地下水分布、储存及其时空变化规律的参数模型;根据拟定的预测方案,对太灰含水层的疏降涌水量进行预测。通过本次工作,对双柳井田下一阶段进行疏干降压,减少太灰含水层对上组煤（4#煤层）开采的威胁,同时为下组煤（8＋9#煤）开采提供疏降方式和水文地质依据。     

宁夏红石湾煤矿涌水量评价

在分析红石湾煤矿区地质及水文地质条件的基础上,对矿井的充水因素进行了论述,认为区内的古近系孔隙水含水层分布广,厚度大,富水性较强,但由于其距首采区的主采煤层(三煤)较远,导水裂隙带的最大破坏高度尚未达到该含水层,且其间有近20m厚的隔水层,所以该含水层对煤矿开采影响较小;影响区内煤矿涌水量的主要含水层为二叠系石盒子组砂岩含水层和山西—太原组砂岩含水层。采用富水系数比拟法、狭长水平巷道水动力学法、大井法对煤矿涌水量进行了计算,通过对各种计算方法适应性的评述及计算结果的对比,最后选用狭长水平巷道水动力学计算结果作为矿井正常涌水量,大井法计算结果作为矿井的最大涌水量。     

河北兴隆煤田巨厚煤层的地层归属

限据海水进退规程、植物化石、火山碎屑岩分布及煤层发育等情况进行对比,华北地台北部晚古生代普遍存在的巨厚煤层应归属太原组。