煤矸石制作硅肥技术试验研究

煤矸石制作硅肥时应先对煤矸石进行活化处理。通过在煤矸石中加入助剂,采取高温煅烧方法,研究出了煤矸石中有效硅活化的最佳助剂比例为煤矸石:CaCO₃:Na2CO₃:NaOH=1:0.1:0.5:0.05;煤矸石活化的最佳温度为700℃;最佳煅烧时间为2h;最佳粒度为80目。依据煅烧试验结果,提出了煤矸石制作硅肥的工艺技术。经对试验制成的硅肥成分与有害元素测试,符合国家硅肥标准。      

煤矿塌陷区覆土造地综合研究——以新庄孜矿为例

以新庄孜矿为例,针对覆土造地过程中,煤矸石充填可能带来的重金属元素的迁移污染作了相关分析。采用煤矸石充填塌陷区,既减少矸石山占地面积,又能在塌陷区覆土造地;同时,填埋矸石有利于保护环境,防止环境污染,具有较大的经济效益、社会效益和环境效益,对淮南矿区覆土造地及工农业持续发展具有重要的示范意义。      

井工煤矿生态恢复治理工作中存在的问题探讨

井工煤矿对生态系统的影响和破坏主要为采空区导致地表变形、地面塌陷、地裂缝等地质灾害,地下水系统破坏和"三废"排放等。该文认为人们对矿区生产及闭坑后地下水污染对农业的危害未能引起足够的重视,急需强行关闭用作灌溉的污染水井,然后需要进行监测、封堵、治污等工作,逐渐提高矿区地下水质量;认为煤矿高岩温岩体作为地热能的主要赋存体,具有较好的热导率,通过水源热泵系统提取循环水中的热量,可以将采空区周边的地温能加以提取利用,让煤矿在生产及闭坑后均能产生地热能源;认为制约煤矿采空塌陷积水区治理的关键问题是解决充填积水区和井下采空区填充物问题,提出改造鲁南运河,将黄河泥沙输送到济宁及周边矿区;认为治理历史遗留矸石山的关键问题是爆破削坡过程中发生崩塌、滑坡、扬尘等灾害,可以利用高压水枪,配合破岩机和挖掘机联合作业来解决。     

用干振挤密碎石桩加固厚矸石地基

用矸石回填煤矿塌陷区,采用干振挤密碎石桩加固地基,可以作为工业与民用建筑用地,既节约土地,又减少环境污染。是煤矿塌陷区综合治理的一条很好途径。     

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。     

贵州水城地区煤矸石中微量元素综合利用评价

煤矸石中富含各种微量元素,其中很多元素都具有综合利用潜力,如在高镓矸石中,微量元素Ga含量可达到工业利用品位。矸石中也富含一些对植物生长有益的微量元素,这有利于利用煤矸石制作肥料和矸石山的复垦,但矸石中有些微量重金属元素含量过高时也会对环境造成一定的影响。为了更深入的查明煤矸石中微量元素的利用潜力和对环境的影响程度,选择重要产煤区水城为研究区域,对多个煤矿的煤矸石开展综合利用研究工作,采用ICP—MS对煤矸石中微量元素进行分析,并对煤矸石微量元素利用进行了综合评价。通过分析,认为Ag、co、Ga、zr、Nb和sc等6种微量元素有较大综合利用潜力,矸石中富含cu、zn、c0和M04种对植物生长有益的微量元素,但矸石中的cu、Ni、zn和Cr含量是对照背景值的2—3倍,可能会对环境造成一定的影响。     

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。     

珲春盆地地下水水化学特征分析

为查明珲春盆地地下水化学特征,对珲春盆地地下水进行了取样测试,对测试结果采用Aquchm、SPSS和MAPGIS等软件进行了水化学特征分析。结果表明珲春盆地地下水中TFe、Mn~(2+)和NO_3~-超标比较严重,总体珲春河南区比珲春河北区水质差。地下水化学类型以HCO_3-CaMg为主,部分地区为C1HCO_2、ClSO_4CO_3、SO_4C1HCO_3等型水。地下水中TDS、Ca~(2+)、Cl~-、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和NO_3~-(以N记)相关性较高,地下水化学演化过程主要是溶滤作用。     

Enrichment of heavy metals in coal gangue by puff balls and mechanism research

Coal gangue with/without wild puff balls growing on or covering up were analyzed by means of inductively coupled plasma atomic emission spectrometry （ICP-AES） and atomic fluorescence spectrometry （AFS） to detect the contents of heavy metal elements in the plants. Seven heavy metals were chosen to do the experiments, which showed that the puffballs have strong enrichment capacity for heavy metals （As, Pb, Mn and Ni）. The highest enrichment level was Mn, 220.3 mg/kg （dry weight） for puffball fruiting bodies, and the highest As, Cr and Pb enrichment levels for puffball mycelium were 111,265.3 and 86 mg/kg, respectively. Cd, Mn and Ni could transfer from puffball mycelium to its fruiting bodies, while As, Cr, Pb and Co mainly accumulated in the mycelium. The contents of five organic acids （tartaric acid, glycolic acid, lactic acid, citric acid and malic acid） in puffballs were determined with high performance liquid chromatography. With water, ethanol and ethyl acetate as solvents, the puffball extracts performed dissolution reactions with coal gangue, in which the water extract （containing a large amount of organic acids） was most effective in releasing heavy metals, especially As, Pb, Cr, Mn, Co and Ni from coal gangue. As a pioneer species, puff balls absorbed the hazardous trace elements in coal gangue matrix to reduce its eco-toxicity, on the other hand, it raised the pH value of coal gangue, improving the vegetation growing conditions for coal gangue matrix to a certain extent and laying the foundation for ecological restoration of coal gangue dumps.     

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。