燃烧试验在煤的放射性环境评价方法研究中的应用

采集康平、沈北、东梁、辽阳、阜新、浑江、舒兰、海拉尔、珲春、凉水、七台河共11处煤矿样品，设置了燃烧试验，使煤在近密闭燃烧炉中燃烧，杜绝飞灰造成的物质损失，然后测定煤及其对应灰分的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K活度.分析得出：在理论燃烧状态下，假设燃烧无飞灰产生，煤灰的²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K天然放射性核素富集因子f与煤灰分比Ad的乘积为1.根据煤燃烧后核素的迁移富集规律和影响辐射水平的核素权重，提出了应用于煤的比活度、吸收剂量率、年吸收剂量、内辐射指数等放射性环境评价参考值.经11处煤矿验证，评价结果可以反映煤灰的辐射水平，辐射水平排序与实际测量结果基本一致.     

贵州织金县以那地区龙潭组煤质特征及其沉积环境指示

成煤环境与煤质特征关系紧密,泥炭沼泽期陆源输入强度、海水进退以及氧化还原条件对煤中元素分布和组成具有重要影响。本次研究利用贵州织金县以那地区三个煤矿勘查区共46口钻孔主采煤层的煤质分析结果,分析了龙潭组自下而上煤质参数分布特征,并在此基础上探讨了硫分和灰成分指数对成煤环境的指示作用。研究结果表明：(1)以那地区无烟煤全硫分含量较低,平均为2.19%,以无机硫为主,煤灰分中主量元素以SiO₂为主,Al₂O₃和Fe₂O₃次之,其他含量较低;(2)各煤层全硫含量、有机/无机硫在全硫中占比、主量元素组合(Fe₂O₃+CaO+MgO和SiO₂+Al₂O₃)含量呈现相互匹配的变化规律,煤灰成分指数变化规律不明显;(3)以那地区龙潭组自下而上经历了三期海水进退过程,发育潮坪下三角洲平原、三角洲分流间湾和潮坪-瀉湖三种成煤环境,硫分与灰成分指数在成煤环境指示作用上具有较好的一致性。     

陕北元屯沟井田三叠系瓦窑堡组煤层煤灰熔融性和结渣性研究

煤的结渣特性是动力用煤的主要指标,也是燃煤锅炉设计过程中的重要参数,煤灰中化学成分对煤灰熔融性和结渣性影响较大,尤其是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等主要成分的含量和组成。基于元屯沟井田三叠系瓦窑堡组煤的煤灰成分、煤灰熔融性试验数据分析,发现该区煤层中SiO2+Al2O3含量大于80%,Fe2O3+CaO小于10%,煤灰属较高灰煤灰软化温度。通过对煤灰软化温度、硅铝比、酸碱比、铁钙比、结渣指数以及综合结渣指数等多个指标的分析,得出煤灰属轻微结渣性。     

纳林河二号煤矿涌水水源判别的PCA-Logistic方法

纳林河二号煤矿作为纳林河矿区的第一对大型矿井,生产初期由于其自身复杂的水文地质条件和采掘的强扰动,导致涌水事件时有发生,给矿井的安全生产造成严重威胁,快速有效地找到涌水水源是防治矿井水害的关键。通过对纳林河二号煤矿主要含水层及采空区水样进行水质分析并绘制Piper三线图,揭示矿区各含水层地下水及采空区水的水化学特征,统计Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺+K⁺、HCO₃^-、Cl^-、SO₄^2-、pH和矿化度8个指标作为水源判别的原始数据,经主成分分析法（PCA）处理得到4个主成分F₁、F₂、F₃和F₄;将4个主成分的值作为Logistic回归模型的判别指标,建立纳林河矿区涌水水源判别模型;以36组标准水样作为训练样本,发现模型回代准确率为97.22%,再利用建立的模型对4组待判水样进行判别,结果与实际分析相符。研究结果表明：主成分分析和无序多分类Logistic回归方法相结合的涌水水源判别模型能够有效消除样本原始数据间的冗余信息,使涌水水源判别结果更加快速准确,可为矿井防治水工作提供决策和依据。移动阅读     

煤层铝质系数在瓦斯地质中的应用

根据对江西省安源煤系、龙潭煤系各主采煤层灰成分特征的研究,结合对省重点煤矿46个吸附试验和298个解吸瓦斯煤样的测试结果,我们发现煤灰成分中的铝质系数与成煤时的沉积环境、煤层吸附瓦斯量、煤层瓦斯含量有关,据此提出了用煤化程度、铝质     

川西南碳酸盐岩储层流体包裹体气体地球化学研究

采用真空磁力破碎包裹体与质谱计在线连接的方法,分析了四川盆地西南威远气田、资阳气田和隆昌气田不同时代碳酸盐岩储层中流体包裹体的化学成分和碳同位素组成,并结合储层地质特征,研究了储层流体的来源。研究表明 :流体包裹体气体成分主要以CH₄和CO₂ 为主,不同时代的储层原岩流体包裹体的成分明显不同,同一时代储层原岩及次生脉体中气体的含量变化不一。二叠系储层原岩流体包裹体气体成分以甲烷为主,CH₄含量一般在80 %以上,而震旦系储层原岩则以CO₂ 为主,CO₂ 含量大于 6 0 %。震旦系储层沥青脉中的包裹体CH₄含量最低,储层原岩包裹体CH₄含量次之,次生白云岩及方解石脉体中的包裹体CH₄的含量均大于前两者;而CO₂ 的含量却刚好于此相反。依据储层原岩、次生矿物脉体和沥青脉中包裹体CH₄和CO₂ 碳同位素组成的变化,讨论了二叠系 (P3 ₁₂A、P3 ₁₂B)和震旦系 (Z₄、Z₃、Z₂ )不同层段储层中油气侵入的方式和过程。     

LWM煤灰与模拟煤灰热行为差异的研究

通过热重-差热分析(TG-DTA)和X射线衍射分析(XRD),分别对在N2、CO2、CO2/N2三种气氛下LWM煤灰和模拟煤灰的热行为进行分析。TG-DTA结果表明:LWM煤灰和模拟煤灰热行为有显著差异;与模拟煤灰相比,煤灰在更高的温度下发生矿物转化;在纯CO2气氛下时,模拟煤灰会出现吸附CO2的现象,而煤灰不会出现此种现象。XRD结果表明煤灰与模拟煤灰在高温下的晶体矿物均以莫来石为主。     

大水沟碲矿床成矿物理化学条件研究

本文在对大水沟碲矿床各成矿阶段矿物共生分析、成矿温度、矿液成分研究的基础上,对成矿的其它物理化学条件,如pH、f_O2、f_S2、f_Te2等作了热力学计算,并结合矿床地质资料,计算与分析了成矿过程中碲的迁移形式及富集机理。     

γ射线透射法测煤灰分的影响因素及校正方法研究

介绍了低能γ射线透射法测量煤灰分分析系统，并且说尽论述了分析系统在测量过程中对测量结果产生主要影响的粒度、温度、成分、水分等因素，针对各种影响因素产生机理，通过大量的粒度、温度、成分、水分等实验，给出动态追峰法，自动补偿法等实用校正方法。     

准格尔煤田6号煤浸取铝的焙烧活化实验研究

针对准格尔煤田6号煤煤灰含有较高铝氧化物成分的特征,采用以KF为助熔剂开展焙烧活化正交试验,考察不同焙烧温度、焙烧时间以及助剂的添加量对煤灰中铝浸出率的影响。实验表明:煤灰中铝的浸取率的焙烧活化最佳实验条件为煤灰与KF质量比1∶1、700℃高温焙烧1h时,煤灰中铝的浸取率可达到95.60%。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定地质样品中17种成分

建立了电感耦合等离子体发射光谱法测定地质样品中Ba、Be、Cr、Cu、Li、Mn、P、Sr、Ti、V、Zn、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃、K₂O、Mg O、Na₂O等17种成分的分析方法。采用硝酸、氢氟酸、盐酸、高氯酸进行样品消解，消解功率为1 200 W、雾化气压力为0.17 mpa、辅助气流量为0.6L/min，长波和短波的曝光时间均为15 s。研究了不同稀释倍数下基体效应对分析结果的影响，发现当稀释倍数为100时，基体效应产生的影响较小，各元素的分析结果较为满意。利用该方法测定国家一级标准物质，各元素测定结果的相对标准偏差均小于12%(n=12)，相对误差的绝对值均小于14%，满足多目标区域地球化学调查规范(DZ/T0258-2014)对准确度和精密度的控制要求。     

电感耦合等离子体发射光谱法同时测定煤灰成分中的多组分

煤灰样品采用偏硼酸锂助熔,对滚压片机压片,用5%(体积分数)的王水搅拌溶解,加镉内标定容后用电感耦合等离子体发射光谱法测定,方法检出限为0.002 7%~0.056 7%,精密度(RSD,n=10)为0.79%~2.21%,回收率为96.07%~107.0%。方法经国家一级标准物质分析验证,测定结果与标准值相符,实现了煤灰成分快速大量的多元素同时测定。     

云南老厂雨汪煤层气区块气水成因及产能响应

为提高云南老厂雨汪区块煤层气(CBM)产能,基于6口煤层气先导试验井的气体样品组分、甲烷碳同位素、产出水氢氧同位素及微量元素测试结果,结合研究区煤层气地质条件和产能特征,分析了气体组分、水的氢氧同位素特征及微量元素成分对产能的指示意义。结果表明:研究区煤层气气体组分以CH₄为主,含少量C₂H₆、N₂和CO₂,不含重烃,为热成因气,并经过了后期的次生改造。煤层气井产出水的氢氧同位素特征说明产出水来源于大气降水,呈现明显的¹⁸O漂移特征。主成分分析结果显示产出水微量元素成分可以归纳为两个主成分,分别反映气井的产气和产水情况。根据煤层气井气水产出情况、产出水的氢氧同位素特征、微量元素成分综合分析表明,当前雨汪区块除LC-C3井外其他井产出水主要为压裂液,储层降压受限,导致气井产量较低。     

惠民凹陷沙河街组地层水化学特征及其成因

根据惠民凹陷沙河街组水化学分析数据,探讨水化学成分分布特征,并初步进行地层水来源及成因方面的分析。研究结果表明:沙河街组发育的是以(Cl^-和Na⁺+K⁺为主要离子组分的(CaCl₂,型水,矿化度及其他水化学组分纵向上呈增加-减小交替变化的特点。各水化学参数反映凹陷内沙四段、沙三中下亚段和沙二段地层较好的封闭性,地层水总体被CaCO₃饱和,尚未达到CaSO₄饱和程度。与海水、湖水蒸发曲线进行对比,直观地反映水中离子的富集和贫乏程度,进而进行相应的地层水成因研究,即沙河街组地层水中Na⁺, Cl^-浓缩,Ca²⁺富集,以及Mg²⁺ 、 SO₄^2-贫乏的现象是蒸发浓缩作用、斜长石钠长石化、脱硫酸作用、有机质生烃等共同作用的结果。此外,平面上沙四段以上各层地层水矿化度低值区均分布在临南洼陷内,粘土矿物脱水作用可以解释洼陷及周边地层水的淡化现象。     

常州市地下水化学特征与成因分析

常州市是长江三角洲地区典型的工业化城市,多年来的快速发展对地下水环境产生了系列影响,地下水化学组分受到天然条件和人为活动的双重因素控制,现状地下水化学成因和影响因素亟需深入研究。本文在地下水赋存条件分析的基础上,综合采用统计分析、离子比值、主成分分析法对常州各层地下水化学特征和成因开展分析。结果表明,区域潜水水化学类型以HCO₃^-—Ca²⁺·Mg²⁺、HCO₃^-—Ca²⁺和HCO₃^-·Cl^-—Na⁺·Ca²⁺型为主,第Ⅰ承压水以HCO₃^-—Na⁺·Ca²⁺和HCO₃^-—Ca²⁺型为主、第Ⅱ承压水以HCO₃^-—Na⁺     

卡森模式流变参数的合理表达及公式推导分析

钻井液卡森模式中流变参数η_c^1/2、τ_c^1/2的计算公式在各类资料中不尽相同,给卡森模式的推广应用带来困扰。现从卡森模式的两个基本经验公式出发对流变参数η_c^1/2、τ_c^1/2进行推导,对比分析并找出公式差异的原因：除个别因采用基本经验公式的细微差异造成不同外,其余均为使用单位的不统一和1/2次方共同作用的结果。其中,流变参数τ_c^1/2因基本经验公式差异而得出两种不同表达,进一步将两种τ_c^1/2用于24种钻井液不同速梯下的切力推算,并与实测钻井液切力数据进行精度对比分析,评估更为合理的经验公式。根据验算结果并参照常用钻井液单位习惯,推荐卡森模式流变参数的合理表达为：η_c^1/2=1.195(θ₆₀₀^1/2-θ₁₀₀     

钼兰差示比色法测定煤灰中二氧化硅的经验

钼兰差示比色法测定煤灰中二氧化硅的方法,较之重量法和容量法具有快速、简便、成本低、污染小等优点。但由于该法所用药剂钼黄络合物稳定性差,直接影响了测定的精确度,加之,高含量二氧化硅试液欠稳定,因此,此方法在生产实践中应用还不够普遍。1979年我们对此方法进一步进行试生产,通过实践,证明用钼兰差示比色法测定煤灰中二氧化硅是可以全面投产的。

     

云南白牛厂银多金属矿床成矿元素组合与空间矿化规律研究

云南白牛厂银多金属矿床位于华夏地块、扬子地块和印支地块的结合处, 受多期地质作用的影响, 区域成矿地质条件优越。本文在建立探矿工程数据库和矿体模型的基础上, 采用地球化学和统计学结合的方法, 对主成矿元素数据进行深入挖掘。成矿元素三角图解结果显示, 矿区Zn/Pb值集中分布在0.70~3.50之间, 在该区间范围Ag、Sn和Cu元素品位也较高, Zn/Pb值对成矿流体示踪具有指示意义。主成分分析结果显示, P₁和P₂两个主成分能够解释原变量的大部分信息, 其中P₁主成分元素组合为Ag-Pb-Zn, 代表中温成矿元素组合; P₂主成分元素组合为Sn-Zn/Pb值, 代表高温成矿元素组合。趋势面分析结果显示, P₁矿化强度南低北高, P₂矿化强度南高北低。因此, 矿化热液的源头位于矿区南部, 成矿流体由南向北运移并沉淀成矿。

     

湖北郧西白龙洞遗址管状骨化石内黄壳层物质分析

白龙洞遗址被认为是中更新世早期的古人类遗址,沉积物属于岩溶环境下形成的洞穴土状堆积。遗址地层自上而下可分为8层,管状的动物骨骼化石出土于第2层。所出管状骨化石内表面附着有黄壳层物质现象,本文通过扫描电镜/X射线能谱、X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱等几种现代分析技术,对骨化石内表面的黄壳层物质进行了成分分析,结果表明黄壳层物质是以方解石（CaCO₃）为主要物相,其他成分有三氧化二铁（Fe₂O₃）、羟磷灰石[Ca₅（PO₄）₃（OH）]、二氧化硅（SiO₂）以及少量的三氧化二铝（Al₂O₃）。羟磷灰石的存在表明黄壳层物质属于生物化学沉积矿物,其形成机理与埋藏过程中的大气降水、基岩周围岩土矿物和化石自身滋生的生物因素有关。在温暖湿润的气候环境下,埋藏动物骨骼的岩土矿物化学元素,随水从管状骨骼裂隙或者孔隙向内迁移,骨骼自身矿物质与周围环境发生成分交换,并与析出的PO₄^3-一起沉积,形成黄壳层物质。白龙洞遗址的化石成分分析,对研究古人类遗址化石埋藏环境、遗址成因、古人类的生存环境及其适应能力具有重要意义。

     

河南伏牛山金矿成矿流体性质及找矿意义

伏牛山东麓主要发育中低温热液型和构造蚀变岩型金矿,矿床分布受区域剪切带控制。两类金矿床各自赋存的围岩不同,且其流体包裹体中的盐度、密度、Na⁺/K⁺比值及氢、氧同位素组成显示出较大的差异,表明围岩及成矿流体性质对成矿起联合控制作用。根据包裹体同位素分析,推测成矿物质来源于变质水且有岩浆水和雨水的混入。结合单矿物电子探针测定结果,计算了围岩成岩、变质及成矿的温度、压力和沉淀条件。同时确定了富CO₂包裹体的泡腾包裹体群、液相成分的高硫富HCO₃^-、气相成分中高CO₂及CO₂/H₂O比值等特点是寻找此类金矿床的重要包裹体标志。