兖州煤田鲍店煤矿煤质分析

兖州煤田是华北地区重要的煤炭生产基地,以往主要侧重于3煤的煤质分析与研究,系统地分析其他煤层的煤质相对较少。为了全面了解该矿煤质指标,采用煤地质学、地球化学等方法,通过采样、测试以及分析,对其水分、发热量、灰分和灰成分、硫分、挥发份和主要元素进行研究。研究发现:煤层自上而下灰分含量逐渐降低,硫分含量逐渐增高,挥发份含量逐渐加大;18上为中灰煤,其余煤层为低灰煤;太原组煤层富硫,山西组煤层低硫;各煤层均为中高发热量;山西组煤层的水分含量略高于太原组。太原组与山西组的煤层均属气煤,太原组煤层较山西组略偏肥煤。     

太原西山矿区杜儿坪井田夹矸地球化学特征及其地质意义

为探明太原西山矿区杜儿坪井田夹矸的地球化学特征及其地质成因,用X射线衍射分析(XRD)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、氢化物-原子荧光光谱(HG-AFS)、发射光谱法(ES)等方法对杜儿坪井田2号、3号和8号煤层夹矸进行了矿物学和地球化学特征研究。结果发现2号、3号和8号煤层夹矸中矿物以高岭石、石英为主;与华北上地壳相比,杜儿坪夹矸中富集有害微量元素Cd、Se、Mo、Pb、Be、Cu、Th和U,山西组夹矸中有害元素含量大于太原组(除Mo、Pb和U);所有夹矸样品中Li、Ga的含量超过了工业品位,其工业利用价值值得关注;山西组夹矸稀土元素总含量高于太原组夹矸,所有夹矸稀土元素分配模式反映其与陆源碎屑关系密切;通过分析得到该区夹矸形成期间的陆源碎屑主要来自北部的花岗岩;太原组夹矸形成过程受海水影响;稀土元素与Al和Si等造岩矿物的聚类分析表明,夹矸中稀土元素主要赋存于高岭石等黏土矿物中。     

山西白额勘探区煤质特征分析

基于原始测试数据分析了山西白额勘探区石炭二叠纪各主要煤层煤质特征与成煤环境的关系。研究表明,区内主要可采煤层煤的显微组分均以镜质组为主,约占76％,惰质组约占19％。各煤层灰分产率总体为低-中灰煤,2、3号煤硫分属特低硫-中高硫,10号煤硫分为中高-高硫。成煤环境的水介质由咸水-半咸水-淡水,导致煤层原煤全硫及微量元素含量由下向上降低,同一煤层顶板附近煤中微量元素含量低于底板附近煤层。聚煤特征决定了煤中伴生元素的地球化学行为,使得区内煤中微量元素含量普遍较低,无明显伴生元素富集。     

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。     

宁东煤田红墩子矿区沉积环境对煤岩煤质的影响

为了揭示沉积环境对煤岩煤质的影响,以宁东煤田红墩子矿区为研究区,采用沉积学和煤岩学等方法对太原组和山西组层序进行了划分,结合煤岩煤质数据,探讨了沉积环境对煤岩煤质的影响。研究结果表明:层序Ⅰ、层序Ⅱ煤层受海水潮汐作用影响,整体上硫分含量较层序Ⅲ高,镜质组和惰质组含量较低,平面上,灰分、硫分呈现出南高北低的规律,镜惰比则出现南低北高的现象;层序Ⅲ煤层受河流及物源的共同影响,高灰煤、高硫煤主要集中在矿区的南北两端,镜惰比则由于河流作用导致沼泽水动力强弱及覆水稳定的变化,出现南高北低的现象。     

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。     

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块页岩气成藏因素分析及富集区预测

结合中联公司前期勘探成果,基于钻井、岩心、测井资料及实验数据,对鄂尔多斯盆地东缘临兴区块本溪组、太原组和山西组泥页岩沉积特征、有机地球化学特征、储层特征以及含气性特征进行了研究,重点讨论了页岩气的富集区。研究成果表明:本溪组和太原组发育潮坪相沉积环境,山西组发育三角洲相沉积环境;整体属于中等-优质烃源岩,太原组烃源岩最好;本溪组和山西组有机质类型主要以腐殖型为主,太原组有机质类型主要以混合型-腐殖型为主;有机质成熟度整体处于成熟-高成熟阶段,具有良好的生烃潜力;储集层微裂隙较发育,属于低孔低渗类型;山西组和太原组的脆性矿物含量在50%以上,有利于后期压裂;研究区泥页岩具有较高的含气量和较强的吸附能力;山西组页岩气富集区主要集中在北部和西南部,太原组页岩气富集区主要集中在北部,且资源潜力最优,本溪组页岩气富集区主要集中在西北部和东北部边缘一小块区域,且资源潜力有限。     

基于煤岩煤质特征的成煤环境分析——以鲁西汶宁煤田新驿煤矿为例

煤岩煤质是分析含煤岩系沉积环境的重要参数。以鲁西汶宁煤田新驿煤矿为例,采用煤岩学、地球化学和沉积学相结合的方法,通过采样、测试及相关分析手段,发现受到海水影响较弱的山西组煤层的宏观煤岩类型以半亮型-半暗型煤为主,微观煤岩类型以微三合煤为主;而受到海水影响较强的太原组煤层的宏观煤岩类型以半亮煤为主,微观煤岩类型以微镜煤占绝对优势。山西组煤层显微组分中的镜质体以基质镜质体为主,惰质组以火焚丝质体为主,壳质组分以小孢子体和树皮体为主;太原组煤层显微组分均以基质镜质体、均质镜质体为主,惰性组氧化丝质体为主,壳质组以小孢子体为主。煤质特征与成煤环境也表现很大差异性,受海水影响较小的山西组煤层具灰分产率高、挥发分低、全硫含量低等特点;而受海水影响较强的太原组煤层具灰分产率低、挥发分高、全硫含量高等特点。最后发现,全硫含量分布能够反映出海侵特征,即全硫含量分布高的部位代表着区内最初接受海侵地区。     

晋北晚古生代煤系高岭岩成因模式研究

本文主要研究了山西北部晚古生代煤系高岭岩的岩石、矿物、地球化学特征,确定了高岭岩的主要富集层位:(1)本溪组底部铝土质高岭岩;(2)太原组煤夹矸高岭岩;(3)山西组煤夹矸高岭岩。从而得到研究区高岭岩源岩一为风化壳化学风化作用产物,一为火山碎屑沉积物的结论。进而分析了不同层位、不同源岩高岭岩的成因模式:正常沉积高岭岩成因模式和火山碎屑成岩转化成因模式。     

准东煤田煤质特征及分布规律

对准东煤田主要勘探区钻孔可采煤层煤质资料分析,从煤岩学和煤化学方面初步总结了煤田的煤质特征和分布规律.煤田煤的化学组成以低灰分、中高挥发份率、低硫、低磷和低氯为特征.煤田东部煤中灰分和镜质组含量相对高于西部.分析准东煤富惰质组和低灰分含量成因,认为可能在泥炭沼泽形成时期,泥炭的生长速率约大于基底沉降速率,泥炭沼泽表面长时期处于沼泽的潜水面之上,具有相对氧化、物源碎屑影响小的高位泥炭沼泽环境条件所致.煤田东部基底沉降速率相对较快,物源碎屑供应相对充分.     

鄂尔多斯盆地煤的灰分和硫、磷、氯含量研究

详细阐述了鄂尔多斯盆地煤的灰分产率和硫、磷及氯含量的空间及垂向分布规律,并探讨了煤中硫。磷及氯含量的影响因素。研究结果表明,石炭-二叠纪煤以中灰煤为主,部分为高灰煤;低灰煤仅分布在局部地区,且灰分产率与全流呈负相关;延安组以特低灰—低灰煤为主,中灰煤次之,空间上灰分北高南低、东高西低;太原组以中高硫煤为主,山西组则以低硫煤为特征,空间上呈南高北低、西高车低之趋势;延安组亦以低硫煤为主。煤中形态硫以黄铁矿硫为主,有机硫次之,硫酸盐硫极少。从太原组到山西组再到延安组,煤中硫呈递减趋势,这与聚煤环境的变化密切相关。该盆地煤含磷低,少部分为特低磷煤。煤中氯的质量分数值平均为425．8×10-6,空间上中南部高、北西部低;垂向上,下部煤层中氯的含量高于中上部煤层,这可能与煤中氯的成因有关。     

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。     

大同煤田王坪井田太原组8号煤层煤相特征

以大同煤田王坪井田太原组8号煤层为研究对象,采用光学显微镜、煤质分析、电感耦合等离子质谱(ICPMS)和X射线荧光光谱(XRF)等方法探讨了其煤岩学、煤质和煤地球化学特征,并在此基础上分析了其煤相特征。结果表明:(1)王坪井田太原组8号煤层宏观煤岩类型为半亮煤和半暗煤,显微组分以镜质组和惰质组为主,显微煤岩类型为微暗亮煤和微亮暗煤;(2)8号煤为低水、中低灰、中低硫和中高挥发分气煤;(3)煤层顶部和底部属于陆相-过渡相,其余分层为海相-过渡相;(4)成煤环境为三角洲平原的泛滥盆地,煤相基本为开阔水域沼泽相,部分为湿地草本沼泽相;煤层自下而上经历了水位升降两个过程,并由于水位过深发生一次煤层聚集间断,反映了沼泽环境及成煤植物的演化规律。     

山西省太原组和山西组煤的煤岩特征分析

在收集和整理大量山西省煤岩资料的基础上,分析了该省太原组和山西组煤的显微煤岩组分,并对各煤田太原组和山西组煤的R0,max的变化规律进行了研究。研究表明：山西省太原组和山西组煤中显微组分一般以镜质组为主,并且有从北向南有不断增加的趋势,惰质组次之,其趋势与镜质组相反,壳质组最少;太原组反射率值在0.6%～3.9%,整体上呈北低南高、西低东高的趋势,煤级从中煤级煤Ⅰ到高煤级煤Ⅱ都有赋存;山西组反射率值在0.6%～4.2%,其反射率变化趋势和煤级赋存特征与山西组类似。研究结果为评价和利用山西省的煤炭资源提供了依据。     

蒋家坪矿区高硫煤中有机硫的特性研究

运用煤岩学、煤化学、地球化学等学科的理论与方法,对湖南蒋家坪矿区煤质、煤岩特征和形态硫进行分析,结果显示：所测样品全硫含量为8％～10．1％,其中有机硫含量高达6％,属高有机硫煤;煤样的显微组分以镜质组为主,含量接近80％,惰质组中以丝质体、半丝质体和碎屑惰质体为主,矿物则多以黄铁矿和黏土矿物为主。通过对煤中成煤植物类型、凝胶化程度、镜惰比和氧化指数的研究,认为矿区高硫煤形成于比较潮湿的弱氧化条件下。     

沁水盆地榆社-武乡区块煤系页岩气储层特征评价

通过对沁水盆地榆社-武乡区块石炭-二叠系山西组-太原组富有机质泥页岩展布特征、地球化学特征以及储层特征进行分析认为,研究区富有机质泥页岩十分发育,连续性较好。TOC含量集中分布于1.5%~2.5%,干酪根以III型为主,热演化程度为高成熟—过成熟阶段,为好-优质的烃源岩。泥页岩矿物成分以黏土矿物和石英为主,黏土矿物主要为高岭石和伊蒙混层。页岩孔隙类型以黏土矿物粒间孔和有机质孔最为发育。泥页岩具有良好的吸附性能,页岩比表面积和孔隙体积有很好的正相关关系,表明研究区页岩具有较好的储集性能。优选的山西组-太原组页岩气有利区分布于研究区的北部及中部偏南一带,有利区内泥页岩累计厚度均在50m以上,TOC含量大于2%,构造较为简单,埋深适中,有利于页岩气的勘探与开发。     

大同矿区5#煤层煤岩煤质特征及其清洁利用方式

大同矿区位于山西省大同市的西南,主要含煤地层为侏罗系大同组和石炭二叠系山西组、太原组,是我国典型的双纪煤田。在收集大同矿区以往勘查资料的基础上,系统分析了大同矿区5#煤层的煤岩煤质特征,煤质主要为中灰、高挥发分、中硫、高热稳定性煤,整体以弱黏结煤为主,煤层的黏结性变化规律受深成变质作用影响,变质程度由低至高,煤的黏结性也随之逐渐增强。5#煤层煤岩特征以半亮-半暗煤为主,镜质组含量较高,以较干燥森林沼泽相和湖沼相为主。绘制了煤质指标的等值线图,研究其分布特征及变化规律,并参照焦化、气化、液化用煤指标体系对5#煤清洁利用方式进行划分,结果显示,5#煤洗选后大部分可作为焦化用煤,部分煤可作为直接液化用煤。     

内蒙古潮水盆地西部侏罗系煤的岩石学、矿物学及地球化学特征

潮水盆地位于内蒙古西南部和甘肃省东部地区,是我国中新生代含煤断陷盆地.采用粉晶X衍射、ICP-MS、ICP-AES 方法,从煤的岩石学、煤化学及煤地球化学的理论出发,对潮水盆地西部煤样进行了煤化学、显微组分、矿物学及地球化学分析.其研究结果表明潮水盆地西部煤以中等水分、低一中灰分和硫质量分数、高挥发分产率为特征,煤级为烟煤—亚烟煤;煤中有机显微组分以镜质组为主,惰性组次之,煤相类型以潮湿森林沼泽相为主,其次为较浅覆水森林沼泽相;煤中的常量矿物以石英和高岭石为主,部分样品中含有黄铁矿、方解石、菱铁矿和少量的微斜长石;煤中除Sr、B和Cs质量分数相对较高外,其他微量元素质量分数普遍较低.Cr、Ga、Pb、Li、Cu、Ge、V、Sc、Be、W、Th和As,以及Ti和Nb主要与硅铝酸盐矿物有好的亲和性;B和Sr可能主要以碳酸盐矿物的形式存在;S和Mo可能主要以硫化物矿物的形式存在;另外,Ti、Zr、Nb和Ta有好的相关性,可能与重矿物有关.     

山西沁水煤田煤中铀的含量分布特征及开发前景研究

煤型铀矿的合理开采和综合利用,对于缓解我国天然铀供需矛盾具有重要意义。山西组煤层中的铀含量(3.00×10^-6)小于太原组煤层的值(4.96×10^-6)。同时,山西组1号煤、4号煤中铀含量大于3(2)煤中铀含量;太原组15号煤中铀含量最小,其它煤层煤中铀含量有从上到下增加的趋势。对于沁水煤田煤中铀的富集成矿,应重点关注煤田东南部长子-高平区域,铀在该区域的3(2)号煤层和15(9+10)号煤层中均有富集,总预测量达67141t,成矿前景良好,另外,煤田东北部寿阳区域煤中铀资源也较为丰富。     

淮北煤田刘店井田含煤岩系沉积特征及主煤层对比研究

通过对大量钻孔资料分析,运用沉积学、煤田地质学的基本理论和方法,分析了淮北煤田刘店井田二叠系下统山西组和下石盒子组的沉积环境和成煤演化史。研究表明,山西组和下石盒子组煤层都形成于三角洲平原环境,其中,山西组煤组形成于三角洲低速度的建设与高速度的建设的过渡时期;下石盒子组煤组形成于高速度建设型的三角洲平原环境。运用标志层、层间距、煤层顶底板岩石特征、煤质特征、微量元素地球化学特征等综合分析方法,对7、10煤层进行了对比判定。