乌达矿区煤层自燃现状及成因初析

根据野外调查的煤层自燃情况,结合地质资料和煤质资料的分析,总结了乌达矿区煤层自燃的状况,初步分析了该煤田煤层严重自燃的原因。     

内蒙古乌达地区地球物理场特征与地下煤火分布

以2004年内蒙古乌达地区1:5000大比例尺的直升机航空电磁、磁综合测量资料为基础,结合地面煤田地质、物探、遥感等资料,对内蒙古乌达地区的航空磁场特征、航空电磁场特征与地下煤火分布的关系进行了分析与研究,在综合分析的基础上,建立了该区的地下煤火划分标志,并对该区的地下煤火分布和燃烧状况进行了分析和圈定.     

一种检测煤田地表热异常的新方法

煤田自燃导致严重资源浪费,同时又引起大气污染、地表坍塌等灾害,遥感已成为检测煤火的一种重要途径.研究时采用MNF变换、多阈值密度分割、差值法提取煤火高温火点与普通热异常信息,并结合GIS定量分析.研究发现差值法适合提取高温火点信息,MNF变换可以很好的去除太阳辐射对地面温度的影像,并且能够很好地提取普通热异常信息,多阈值密度分割可以确定较高的亮温区域,三种方法综合运用就可以较准确的圈定煤火热异常区域,从而有效的监测地下煤火情况.     

内蒙古西部乌达矿区煤层自燃的控制因素

煤层自燃是一个复杂的物理、化学和环境作用过程,是多种内在原因和外在条件综合作用的结果.本文分析了内蒙古乌达矿区煤层自然发火的内在原因和外在条件,揭示了煤层自燃的各种控制因素.影响煤层自燃的内在原因包括煤层厚度、变质程度、灰分含量、发热量、硫含量和有机显微组分含量等;外在条件包括地质构造、气候、水文地质、地形地貌、煤层的赋存状况、大矿和小煤窑的开采情况等.最后探讨了对不同成因的煤层自燃采取不同的预防和治理方法,为今后煤火的研究和治理奠定了理论基础.     

中国北方地下煤层发火概率统计分析

二项逻辑回归模型能够弥补样本量小、自变量类型不统一等不足, 对因变量数据假设的要求较低, 可用来预测具有二分特点的因变量概率值。以新疆现存的地下煤火火点与随机生成的控制点作为建立回归方程的样本, 以煤质指标中的灰分、挥发分、硫分、发热量, 煤层上覆岩层的地质年代、地表坡度与深大断裂带的分布, 以及干燥度、人口密度与矿区的管理水平等11个指标作为自变量, 以火点为1与控制点为0作为因变量值, 运用二项逻辑回归模型建立回归方程, 并预测了中国北方11个省区的地下煤层发火(地下煤火)概率。结果显示, 研究区内地下煤火发火概率的分布局势总体上为:东部等级高且集中;西部等级较低;在各大煤田中, 极高与高等级发火概率均有分布。经验证, 研究结果精度可达67.7%左右, 且预测高发区与原煤火发生区域相当匹配, 中国北方地下煤火的发火概率等级分布图可以作为灭火工程实施与火区治理的参考。      

煤层自燃的多平台遥感空间探测的地质应用启示

煤层自燃多平台遥感空间探测方法,首先是较大范围的卫星测量,采用TM、SPOT和印度IRS卫星等获取可见光、近红外、热红外以及全色波段信息,探测由于煤层自燃产生的岩石、植被光谱异常和地下煤火作用产生的热异常场;而航空测量为第二层次的数据采集     

武汉城市湖泊汞的环境地球化学评价

汞由于其在环境中的持久性、生物地球化学可循环性以及潜在的生态威胁性而受到格外关注。对武汉远郊、城乡结合部和市区三种环境中6个湖泊的水、沉积物和生物(鱼)中汞污染特征进行了调查采样,用原子荧光光谱仪进行了汞含量的测定。采用Hakanson提出的潜在生态危害指数法直接评价了武汉湖泊汞的生态效应。结果表明,与国家食品卫生标准鱼肉中汞含量(≤300ng/g)相比,除梁子湖乌鱼(汞含量为676ng/g)外,6个湖泊3种鱼肉中汞含量均未超标,表明武汉城市湖泊汞元素尚未造成明显的生态效应;与国家Ⅲ类水质汞含量标准(0.1μg/L)相比,除金银湖水汞含量(0.137μg/L)略有超标外,其他湖水汞含量分布在0.048～0.081μg/L之间,均在合格标准线以下,武汉地区湖水中重金属汞污染不严重,不会构成严重的环境问题;应用Hakanson评价模型,据单个金属的潜在生态危害系数,排出所研究湖泊沉积物汞污染程度的序列为:东湖>墨水湖>金银湖>梁子湖>汤逊湖>鲁湖。     

地下煤火的探测及防治

地下煤火灾害在世界很多国家普遍存在,我国北方因干旱少雨、地形地貌平缓、煤变质程度低、黄铁矿和镜质组含量高及孔(裂)隙、断层、褶皱等构造发育,导致煤层自燃现象尤为严重,而小煤窑的私挖乱采更是加剧了煤火灾害的发生。基于地下煤火物理特点,目前用于确定煤火位置及范围的探测方法可分为五大类:遥感、物探、化探、热探、钻探。通过分析煤火形成机理、影响因素,探讨,提出了煤火灾害的防治手段:浅层剥离火源、堵漏、灌浆、注水、均压灭火、惰化技术、胶体防灭火。鉴于不同火区、不同发火阶段其表现特征存在差异,指出应根据实际情况选择适用的探测方法,准确探测出火区范围和规模,从而为防、灭火方法提供依据;地下煤火的防治要依据环境、资源条件、火区工程条件来实施,以保证灭火效果。     

福建省德化县金矿区民间冶炼活动相关的土壤与大气汞污染特征

民间小规模金矿混汞冶炼活动因缺乏环保措施常常造成周围环境严重的汞污染,目前已被认定为全球最大的人为汞污染排放源。福建省德化县山区土壤汞含量异常升高和该地区民间小规模金矿冶炼活动密切相关,对当地土壤总汞、大气总汞污染分布及土壤表面汞释放的调查研究表明:金矿区周边村子稻田土壤汞平均质量分数达(5.180±7.191)mg/kg,距金矿最近民间冶炼活动最集中的邱村稻田总汞质量分数平均值达到(15.658±12.726)mg/kg,随着距离金矿点越远民间冶炼活动减少,土壤总汞含量呈下降趋势。区域大气总汞平均质量浓度为(36.4±24.3)ng/m~3,邱村大气总汞质量浓度平均值(77.2±42.4)ng/m~3;工作区4个土-气界面汞通量均值分别为:华口(109.6±55.9)ng/(m~2h),邱村(97.1±36.1)ng/(m~2h),大安(63.5±12.6)ng/(m~2h),中仙(25.9±23.5ng/(m~2h)。因地形复杂,微气象条件差异及土地利用差异等综合因素制约,土壤汞含量与大气总汞含量、释放通量间没有显著相关关系,华口测点土壤释汞通量最大。工作区民间金矿冶炼活动历史造成当地环境的汞污染及其环境影响将长期存在。     

重庆典型岩溶区地下河水体有机氯农药污染初步研究

利用GC-ECD对重庆典型岩溶区地下河水体中有机氯农药(OCPs)进行检测,结果表明,地下河水中OCPs浓度为3.41～51.34ng/L,均值为13.23ng/L;滴滴涕(DDTs)浓度为0.07～2.37ng/L,均值为0.72ng/L;六六六(HCHs)浓度为1.16～39.82ng/L,均值为7.89ng/L。南川湾滩地下河水体有机氯农药污染最为严重,其上游纸厂排放废水是影响该地下河有机氯农药污染的主要原因。与国内外其它河流相比较,研究区地下河水体有机氯农药含量处于中低水平。由于岩溶区特殊的二元结构,地表水体一旦受到污染,将直接影响到地下水体。因此,对岩溶地下河进行有机污染物的调查研究具有重要的现实意义      

煤汞同位素地球化学研究进展

汞是煤中普遍存在的痕量元素,煤炭消耗总量之巨使燃煤成为全球汞污染主要来源之一。汞具有7种稳定同位素, 并且兼具质量分馏和非质量分馏效应,使通过汞同位素对涉煤汞污染源和汞迁移、转化示踪成为理想途径。煤中汞同位素 研究获得长足进展。第一,初步给出了世界11个产煤国煤中汞同位素δ202Hg的特征值及分布范围,为示踪环境介质汞的燃 煤源污染源创造了条件。第二,发现了原煤中汞存在奇数质量汞的非质量分馏效应（Δ199Hg≠0）,有助于配合δ202Hg开展示 踪研究。第三,中国不同产煤地及不同成煤期原煤中汞同位素δ202Hg与Δ199Hg值已被测试,为中国开展煤源汞污染示踪研究 打下一定基础。进一步工作可能有待加强的4个方面：（1） 全球不同地域和时代煤中汞同位素数据库的不断补充、修正和 完善;（2） 煤炭生产遗存物,如残留煤和煤矸石等与气-水环境相互作用中的汞同位素问题;（3） 燃煤派生的且影响人类 健康的环境介质如大气细颗粒物（PM2.5） 的汞同位素问题;（4） 涉及煤火汞的迁移转化是复杂的,部分汞具有二次释放特 性,其中汞同位素问题仍是未知的。总之煤中汞及其关联的汞同位素研究方兴未艾。     

卧龙湖煤矿岩浆蚀变煤层中汞的分布与赋存特征

系统采集淮北卧龙湖煤矿岩浆蚀变煤层中岩浆岩、煤及顶底板岩石样品,测试分析了样品中汞、灰分、挥发分、水 分以及各形态硫的含量,探讨了岩浆蚀变煤层中汞的分布与赋存特征。结果表明：（1） 岩浆侵入导致煤中灰分升高,挥发 分降低,煤中硫主要以黄铁矿硫和有机硫存在;（2） 岩浆侵入导致煤中汞的富集,卧龙湖煤矿岩浆蚀变煤层中汞的平均含 量高达0.23×10-6,是华北石炭-二叠纪煤、中国煤以及美国煤中汞的平均含量的1.4 倍,1.2 倍和1.3 倍;（3） 煤中汞的含量 随离岩浆侵入体距离增大有逐渐降低的趋势,但在煤岩接触带附近,汞在岩浆侵入体上方和下方的煤中呈现不同的分布特 征;（4） 煤中的汞主要以无机结合态的形式存在,且大部分赋存在煤中的黄铁矿中,同时亦存在与有机硫结合的汞。岩浆 热液对煤层的侵入,导致煤质以及煤中汞的含量和赋存方式发生了显著变化。     

煤田煤矿区火灾与环境效应及其防治对策

煤田煤矿区火灾是煤炭生产中的主要灾害之一。煤田煤矿区火灾由自燃和人为因素引起。中国煤田煤矿区火灾不仅损失了 42× 10 8t煤炭资源 ,而且还以每年破坏 2× 10 8t左右煤炭资源的速度发展。此外 ,煤田煤矿区火灾不仅致使人员死亡 ,还引起环境污染和生态平衡的破坏。在分析我国煤田煤矿区火灾的起因基础上 ,本文提出了以研究预测预报煤田煤矿区发火规律为主 ,灭火技术并进的防灭火对策     

煤矸石山周围地下水污染状况

以焦作市演马矿煤矸石山为对象,采集该处新鲜和风化煤矸石以及附近地下水样品,检测其中Cl^-、SO^2-₄、苯并(a)芘、Mn等22种污染物的含量,并采用超标倍数法和实测浓度法对地下水受污染状况进行分析研究。地下水中污染物含量与煤矸石山距离呈负相关,且在丰水期和枯水期存在一定差异。     

国内外煤炭地下气化技术现状及新奥攻关进展

介绍了国内外煤层地下气化的发展状况及最新进展,阐明了煤炭地下气化的优越性及技术发展过程中的坎坷历程,指出煤炭地下气化（UCG）是解决传统煤炭开采方法存在的一系列技术和环境问题的重要途径。介绍了新奥无井式煤炭地下气化技术攻关成果,展望了地下气化采煤的前景。     

从我国洁净煤技术展望煤田地质勘探

通过分析我国能源的消费结构,认为煤炭是今后相当长一段时间内的重要能源,但目前仍然存在着燃煤技术落后、环境污染的问题。因此,必须大力开展洁净煤技术研究。这样要求煤田地质勘探必须运用新技术进行盆地分析、煤田预测,探明适合于洁净煤技术的煤炭资源,进行煤层气的资源评价,开展煤系地层中微量元素的含量及分布规律研究,为煤炭开发、能源综合利用、环境保护提供可靠信息。     

煤岩学在煤可选性研究中的应用评述

阐述了煤岩学在煤可选性评价和预测中的实际意义,并以内蒙古乌达矿区１５号煤层为例,讨论了煤中粘土矿物和黄铁矿的赋存状态及其可选特性,着重论述了煤层的成因对煤可选性的控制作用,为矿区煤的洗选,以达到降硫降灰的目的提供了基础资料和依据。