煤矸石动强度特性试验研究

通过对煤矸石料的室内动强度试验,得出了不同初始固结比下煤矸石的动强度以及动强度包线,初步研究了煤矸石的动力特性,并对煤矸石的动强度与破坏时其振动周数之间的关系曲线进行了拟合,给出了其数学表达式。根据试验所得动强度包线的特征,分析了煤矸石动强度参数的变化规律,为煤矸石在实际工程中的应用提供参考。     

青海省柴北缘地区煤矸石特征及综合利用探究

通过对柴北缘开采矿区煤矸石进行系统采样和分析,得到研究区煤矸石矿物组成、化学组分、微量元素、热值等信息,指出矿物成分主要为石英、伊利石、高岭石、云母,化学成分以SiO₂、Al₂O₃为主,微量元素中Ga,Zr含量均超过伴生有用组分要求,具有回收利用价值。对照煤矸石利用技术要求,提出研究区煤矸石可用于制砖、烧制陶粒、生产水泥、发电、配制加气混凝土,综合利用前景广阔。     

江苏煤矸石综合利用初探

对江苏煤矸石资源、研究现状作了介绍，对煤矸石新矿源开发利用进行了探讨，对其管理和综合利用提出了建议。     

煤矸石的综合利用

煤矸石的综合利用陈俊涛李吉忠田成民（黑龙江矿业学院，黑龙江鸡西１５８１０５）关键词煤矸石用途煤矸石的堆放，不但污染环境，而且侵占大量土地。因此必须寻求适宜的方法进行综合利用。本文重点介绍几种煤矸石的主要用途。１煤矸石成分及其利用价值煤矸石是含热值较低...     

地震荷载下煤矸石路基变形室内试验与数值模拟分析

通过对重塑煤矸石试件进行动三轴试验,研究了随机地震荷载作用下的煤矸石路基填料震陷特性。依据正弦循环荷载作用下的试验结果,获得了不同轴向固结压力下的煤矸石震陷变形特性经验公式;并运用FLAC3D对辽宁阜新某煤矸石路基进行了地震荷载作用下的响应分析。试验表明：煤矸石轴向累积应变随动荷载幅值增加而增大,呈指数关系;震陷试验中,煤矸石试件变形规律经历了振动压密、振动剪切和振动破坏三阶段,与普通路基填料类同,表明煤矸石作路基填料是可行的。数值模拟表明：地震荷载超越概率10％时,路面残余变形不大,路基整体处于稳定状态;地震荷载超越概率2％时,路基边坡将出现滑动带,处于危险状态,且震后残余变形较大。以上研究成果为煤矸石路基抗震设计提供了一定的试验依据,具有较为重要的工程应用价值。     

贵州遵义地区煤矸石元素地球化学特征及其综合利用信息

煤矸石的元素地球化学特征对煤矸石综合利用途径有着重要约束。贵州是我国主要的产煤区,煤层主要分布在六盘水、毕节、遵义等地区。本文借助ICP-MS、XRD和XRF等现代分析方法,对遵义地区煤矸石矿物学和元素地球化学特征进行了系统研究。结果显示,煤矸石矿物成分主要为石英和粘土等富硅矿物,并含一定量的锐钛矿和黄铁矿等金属矿物。煤矸石主量成分以富Al2O3(14.26%～33.16%)和TiO2(1.05%～2.35%)为特征,微量成分以富Z(r39.5×10-6～1060×10-6)、Nb(3.54×10-6～101×10-6)、Ga(3.74×10-6～45.4×10-6)和Sr(22.6×10-6～1940×10-6)等为特征,具有重要的综合利用价值。综合分析显示,煤矸石中具有综合利用价值的稀贵金属与其所含的锐钛矿密切相关。     

梁宝寺区煤矸石及其综合利用途径研究

在煤矿建设之前，对梁宝寺区煤矸石进行了研究和评价，预算了该区煤矸石在煤矿建设和生产各阶段的产出量，详细分析了其物理化学特征，提出了今后煤矿对各种煤矸石的综合利用途径，为煤矿日后环境保护提供了可靠的资料。     

煤矸石内各矿物组分溶解-释放规律的数值模拟研究

为了更好防治煤矸石山对环境危害,研究了不同温度和CO2分压条件下煤矸石内各矿物的溶解-释放规律。应用美国地质调查所开发的水化学模拟软件PHREEQC对在不同温度和CO2分压条件下煤矸石内各矿物的溶解度进行了水化学模拟。研究结果显示,煤矸石内所有矿物溶解度都随着温度的上升而增大,然而随着溶液中CO2分压的不断增大这种趋势逐渐转变为随着温度的上升溶解度逐渐减小;煤矸石内所有矿物(石英除外)溶解度随着CO2分压的增大而增大。碳酸盐(方解石)的溶解度随着CO2分压升高呈现非线性迅速增大的趋势,其它盐类的溶解度随着CO2分压的升高增大的速率较为缓慢。在煤矸石山内部,某处煤矸石淋溶液内CO2分压越高,其化学组分浸出量也就越大;在矸石山透气性良好时,温度越高煤矸石化学成分的浸出量越大。      

煤矸石山高温自燃机理与治理技术研究

为妥善解决煤矸石山高温自燃问题,确保矿山矸石安全排放堆积,对煤矸石山自燃机理及其治理方式展开研究显得极为必要。本文以某煤矿矸石场为例,对煤矸石山高温自燃机理和处理方式等内容展开深入分析,并提出应对措施,以期望用实际工程经验为相关工程治理工作的顺利开展提供一些参考。     

贵州省毕节地区煤矸石特征及综合利用分析

研究分析了毕节地区部分矿区煤矸石的特征,指出该区煤矸石总的特点是SiO2、Fe2O3、CaO含量偏高,Al2O3偏低,但不同矿区有一定的差异。根据煤矸石的成分特征,指出了毕节地区煤矸石的利用方向,如制作水泥、新型墙体材料、空心砌块、陶粒（轻骨料、多孔骨料）、铸石,回收铝产品,生产肥料,利用矸石发电及用作筑路材料等。对其在综合利用方面存在的问题进行了分析,认为毕节地区煤矸石的综合利用具有广阔前景。     

煤矸石中汞和砷的赋存形态研究

对煤矸石中汞、砷的赋存形态进行研究,可以为煤矸石发电过程中汞、砷的脱除提供理论依据。采用逐级化学浸提法将3个不同产地煤矸石中汞、砷的赋存形态分为可交换态、碳酸盐结合态、铁锰结合态、硫化物结合态、有机结合态和残渣态。采用不同的浸提溶液得到对应结合态的测试结果。结果表明,煤矸石中汞、砷的赋存形态具有一定的相似性。煤矸石中汞、砷主要以硫化物结合态为主,其质量分数占总汞的67.66%~72.68%,占总砷的56.71%~79.36%;其次为残渣态,其质量分数占总汞的23.70%~28.06%,占总砷的11.47%~18.02%。另外在煤矸石中砷还以少量有机结合态形式存在。      

六盘水矿区煤矸石的综合利用

六盘水矿区的煤炭储量丰富,产生大量洗矸。本文主要根据该区矸石的化学性质,以经济地质学和环境地质学相结合的观点,研究其综合利用的可能性。在煤田地质勘探中,煤矸石是值得研究的。 煤矸石主要用于建筑材料、耐火粘土、沸腾燃烧和回收煤炭,有些可以提取铝化工产品,硫精矿和从炉渣中磁选铁精矿等,煤矸石综合利用工艺是处理煤矸石并获取最大经济效益的基础。     

峰峰矿区煤矸石淋滤与水环境污染分析

峰峰矿区煤矸石堆存量与占地面积呈现出逐年增加的趋势,给矿区的水环境造成了污染。采用煤矸石淋滤试验,在矿区6个主要开采煤矿选择了6组煤矸石样品,对其中的有毒有害成分,进行了连续8d的动态淋滤试验。试验结果显示,各样品在淋滤过程中,其浓度高峰一般在淋滤初期的1-3d,第8d达到相对低值。研究发现,煤矸石淋滤液中的pH值均小于地表水和地下水,有利于煤矸石中有毒有害成分的析出;煤矸石淋滤液中的NOx和F-是引起矿区附近地下水和地表水污染的主要原因。该结果为矿区水环境污染情况提供了理论依据,同时也提出了相应的防治措施。     

贵州六盘水市煤矸石综合利用现状及对策

六盘水市煤炭资源在贵州省煤炭资源中占有重要地位,煤炭资源开发是该市最重要的支柱产业,其煤矸石排放量和煤矸石堆放量均是全省最多的地区之一。本次工作对六盘水市煤矸石综合利用现状进行了调查,发现该市在煤矸石综合利用方面存在利用率较低、利用不平衡、利用方式相对单一、利用技术水平滞后和利用优惠政策落实难等问题。针对以上情况,作者对该市煤矸石综合利用提出了今后发展方向和建议。     

钢纤维煤矸石混凝土抗冻性能及损伤模型研究

为研究钢纤维煤矸石混凝土的抗冻性能,以冻融循环次数和钢纤维掺量为主要变量,通过快速冻融试验,研究不同掺量的钢纤维煤矸石混凝土的表观形貌、质量损失、相对动弹性模量和抗压强度的变化规律;并依据钢纤维煤矸石混凝土动弹性模量的变化,定义钢纤维煤矸石混凝土的损伤变量,建立冻融环境下钢纤维煤矸石混凝土的损伤模型。研究结果表明：在冻融环境作用下掺入适量的钢纤维能够降低煤矸石混凝土的质量损失和减缓相对动弹性模量的下降,提高煤矸石混凝土的抗冻性能;依据损伤变量提出的损伤模型与试验数据符合较好,可以为冻融环境下钢纤维煤矸石混凝土的耐久性研究提供理论参考。     

格宾网加筋煤矸石界面剪切特性及路堤边坡稳定性研究

为充分利用采煤过程中的废弃物煤矸石,并支持我国碳中和政策,湖南安邵高速公路K128+573—K128+740填方路段采用煤矸石进行填筑,并以格宾网加筋来增强煤矸石路堤边坡的稳定性。基于煤矸石化学成分、级配情况掌握其基本特性,并通过大型直接剪切仪获得格宾网加筋煤矸石的界面剪切特征。借助有限差分软件分析加筋及加筋方式对加筋煤矸石路堤稳定性的影响。结果表明:击实后煤矸石的颗粒级配得到有效改善,曲率系数从4.20变为1.28,有助于满足路堤填筑要求;通过格宾网加筋,煤矸石内摩擦角从35.0°增至40.2°,残余强度衰减率降低;煤矸石路堤边坡坡角水平位移显著减小,有效约束了边坡的变形,且随着路堤高度的增加,加筋效果更为明显;格宾网铺设间距越小,煤矸石路堤边坡安全系数越高,其横向铺设长度存在最优值;对于本工程而言,建议加筋间距、长度分别为3、8 m。随着煤矸石弹性模量的改变,其加筋边坡的稳定性变化并不明显;而当增大格宾网筋材的拉伸模量,格宾网加筋煤矸石路堤边坡的稳定性显著增大。      

府谷煤矸石的赋存状态及煅烧增白特性

据地质勘探资料并结合显微镜观察、X衍射和差热分析法,研究了陕西府谷地区煤层中的煤矸石赋存状况。结果表明:府谷地区的煤矸石赋存丰富,且大多数样品中高岭石的质量分数均在90%以上,可作为优质的高岭土矿产。对该煤矸石的煅烧增白研究表明,在相同的煅烧条件下,含碳量高的煤矸石白度提高得快。      

煤矸石的纳米结构研究及用其烧制结晶釉的试验

研完了硅质煤矸石的物质成分和微观结构,揭示了其纳米结构的特点。用硅质煤矸石配料烧成了硅酸锌结晶釉,并发现其烧成温度较传统配料烧成者低。煤矸石中所含的少量铁质对烧成及制品性能无不利影响。     

煤矸石击实特性试验

天然煤矸石级配极不均匀,多变量控制下的击实特性试验研究对其合理利用有着重要意义。以广西合山市某煤矸石堆为例,现场筛分得到该煤矸石堆天然矸石级配曲线,并设计了5种人工级配试验样进行击实试验,得到不同级配煤矸石的最佳含水率和最大干密度。测试了不同击实数(不同击实能量)作用下煤矸石的破碎值及休止角等指标参数。研究表明:煤矸石击实性受含水率、颗粒级配和击实能量等因素影响,大于5mm的粗颗粒质量分数(P_5)为70%时击实效果最佳;随着粗颗粒含量的增加,击实最优含水率由P_5=10%的8%降低为P_5=70%的4%;煤矸石击实过程可以简化为3个阶段:初期的颗粒间压密、中期的颗粒破碎和后期的弹性回弹,击实破碎可以有效地改善其散体的级配条件,在填筑工程施工过程中,应确保单位体积击实能量不小于437kJ/m3;煤矸石休止角与颗粒级配及击实程度关系密切,P_5=70%时煤矸石休止角最大。     

山东淄博煤矿区环境中多环芳烃的初步研究

对山东淄博煤矿区的煤、煤矸石、矿坑排水、煤矸石淋滤水以及煤矿地下水中多环芳烃的含量进行了测试研究。结果表明,该煤矿区的煤及煤矸石中含有多环芳烃;矿坑排水、煤矸石淋滤水及地下水中的多环芳烃与煤层及煤矸石的淋滤有关,煤矿开采引起的多环芳烃污染应引起重视。