中国煤中的九种金属元素

在煤的加工利用过程中,煤中金属元素进入大气、水体和土壤,以致污染环境,这是人们关心的事。本文将介绍镉、钴、铬、铜、锰、钼、镍、铅、锌等九种元素在我国煤中的分布和赋存情况。     

淮南煤田煤矸石中环境意义微量元素的丰度

淮南煤田矿区开采历史长,煤矸石累计堆存量大,从环境意义角度研究该矿区煤矸石具有其典型性和现实性.根据煤矸石来源、矿区主采煤层和岩性特征,在井下煤系地层系统采集原始煤矸石样品44件,运用现代环境微量元素分析技术(INAA和ICP-MS)测定了煤矸石中46种微量元素,并用冷原子吸收法分析Hg、选择性电极法分析F.进而筛选出11种具有环境意义的有害元素:10种金属元素(Cd、Cu、Ni、Sn、Hg、Mn、As、Cr、Pb、Zn)和1种非金属元素F.并以总量法初步预测和评估这些元素的含量水平和潜在的环境影响.与淮南煤及其土壤、世界煤、华北泥岩的对比可知,煤矸石中Cd、Cu、Mn、Ni、Pb、Sn等超出土壤背景值,有必要对这些元素在矿区环境污染迁移性和累积件的环境效应进行深入调查研究.     

沁水盆地南部15号煤层顶板灰岩特征对煤层气开采的影响

煤层顶板的含水性对煤层气的开采有重要影响。沁水盆地南部上石炭统太原组15号煤层直接或间接顶板多为灰岩,其中以K2灰岩为主,连续分布。顶板泥岩较少,呈零散分布。灰岩的富水性对煤层气的排水降压有影响。因此,主要从灰岩的厚度展布、裂隙发育、与煤层的接触关系以及区域水文地质条件讨论其含水性对煤层气产能的影响。研究结果表明:(1)灰岩的含水性一般较弱,但当遇到断层或岩溶陷落柱较发育的部位,可能与其他含水层沟通,富水性较强。(2)15号煤层顶板灰岩的厚度与煤层气井的产水量并无直接关系,其裂隙较发育,但大多被方解石充填,导水和储水性能较差。(3)灰岩与15号煤层的接触关系有两种:一种是直接接触型,灰岩直接覆于15号煤层之上;另一种是间接接触型,灰岩与15号煤之间夹有泥岩、砂岩或14号煤层。直接接触型煤层气井的产水量、产气量比间接接触型高。间接接触型15号煤层直接顶板的岩性、厚度对产气、产水都没有太大影响。     

淮南煤田潘一井田13-1煤层瓦斯含量特征

通过对淮南煤田潘一井田13-1煤层92个实测瓦斯含量值与井田地质条件的综合分析,建立了瓦斯含量变化的3个数学模型。结果表明:对煤层瓦斯含量的分析必须以瓦斯地质单元为区块;瓦斯含量变化与煤层距基岩面深度(而不是地面深度)有较好的线性相关性,但同一煤层的不同区块显示出不同的相关性。     

中国炼焦煤资源分布特点与深部资源潜力分析

中国炼焦煤资源具有以下特点:煤炭资源丰富,但炼焦煤资源所占的比例并不高;煤炭资源分布广泛,全国29个省(自治区)都赋有炼焦煤,可是炼焦煤资源主要集中分布在为数不多的地区;炼焦煤种品种齐全,但分布不均匀,其中气煤和1/3焦煤在炼焦煤查明资源储量中占较大比例,焦煤与肥煤是炼焦的主力煤种,但占比例较小;目前华北聚煤区东缘的几个大煤田正以每年约15m的速度向800m延伸,个别煤矿的开采深度已到1 000m,勘查深度也达1 200m,因此,研究深部煤的变质作用意义深远。根据煤的深成变质作用理论,我国华北东缘诸多煤田的深部煤质有可能变好,有可能赋存大量的肥煤、焦煤和瘦煤等稀缺资源,该预测结论若获得验证,将有利于解决我国主要焦煤资源紧缺瓶颈,为未来我国经济建设提供可靠的资源保障。     

内蒙古胜利煤田乌兰图嘎富锗煤煤岩特征与成矿环境

锗是典型的分散元素,不能形成独立矿床.煤的成分极其复杂,在极其特殊的地质条件下,煤中的锗可富集并达到工业品位(≥100×10-6).本文主要通过对野外采集的6-1层位煤的13件样品的分析,在研究煤中锗的分布特征基础上,试图探讨锗的聚集与富存与煤岩组分及其能反映煤相微环境的其他地质指标的关系,进而研究煤锗的成矿地质因素与成矿模式.     

沁水盆地柿庄北深部煤层煤体结构发育特征

煤层结构疏松,易于垮塌,对煤层气的开采影响较大。针对沁水盆地柿庄地区的深部煤层,选择人工伽马、声波时差、自然伽马和井径等测井曲线,并结合煤层顶底板的破碎程度,判识了柿庄北3号和15号煤层的煤体结构。结果显示： 3号煤的粉煤平均厚1 m,所占比例平均为17.85%,发育在煤层顶部或底部;15号煤的粉煤厚度平均为0.89 m,所占比例平均为20.81%,粉煤分层较多,粉煤相对较发育,且多位于煤层的顶底和夹层附近。本区断层对煤层煤体结构影响并不大,粉煤发育可能主要受褶皱的影响。粉煤厚度随埋深加大呈现先减小后增大的趋势,拐点在1 200~1 300 m。由此可见,柿庄北区块煤体结构复杂,在开采煤层气过程中,应注意粉煤的发育分布。     

西北地区侏罗纪煤的煤岩学特征

我国西北侏罗纪煤储量巨大,煤质优良,多低灰、低硫,被称为“优质煤”。在总结前人研究成果基础上,对其煤岩学特征及其地质控制因素进行了探讨。研究认为,不同地质背景下形成的煤其煤岩学特征表现各异,如新疆的艾维尔沟、阜康等矿区的煤可用于炼焦,神华煤可直接液化,吐哈盆地的煤具有成油潜力。西北中侏罗世煤普遍富含惰质组,贫矿物质最为显著,与我国东部石炭－二叠纪煤以及国外“冈瓦纳煤”均存在较大差异,西北侏罗纪煤煤岩类型独特,是大型内陆型盆地演化的产物,多属低变质烟煤,局部也有中、高变质烟煤和无烟煤,还出现一个褐煤矿点。在煤地质学与煤岩学、煤化学等方面的深入研究,对今后洁净、高效、合理地利用西北侏罗纪优质煤资源十分重要。     

我国部分地区煤及煤矸石中汞的分布特征

采用原子荧光光谱仪测定了陕西、山西、云南、山东以及河南等地一些煤、电厂炉渣、飞灰等样品中汞元素的质量分数。检出限为0.01×10^-6。除淮南地区的个别样品外,多数样品中汞的质量分数处于世界多数煤和中国多数煤中Hg质量分数范围内,少数高于世界煤炭汞质量分数的平均值(0.02×10^-6~1.0×10^-6)。不同地层间、不同类型样品间汞的质量分数有较大差别:上石盒子组中的>山西组中的>太原组中的;飞灰中的汞质量分数明显大于炉渣中的汞质量分数;褐煤中的汞质量分数高于无烟煤中的。     

浊流沉积研究综述和展望

浊流理论的建立具有划时代的意义。浊流沉积的研究已经进行了半个多世纪,从理论到实践都取得了巨大的进展。本文首先讨论了浊流及其相关的几个概念,同时概述了浊流沉积的国内外研究历史和进展,重点介绍了浊积岩的识别标志及其沉积序列,指出下一步研究的重点应放在陆相湖泊浊流沉积及其含矿性上。