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。     

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。     

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。     

地震勘探技术在准东三井田定量解释中的应用

通过二维、三维地震勘探结合地震正演数值模拟及波阻抗反演结果来预测新疆准东煤田大井矿区三井田B1煤层结构,定量解释了B1煤层一次分叉合并区范围,并准确预测了一次分叉合并区0.8~2m厚的夹矸的范围。经过钻孔验证,该方法精度高,为矿井开采及巷道布设提供了准确的地震地质资料。     

二溴邻硝基苯基萤光酮光度法测定煤矸石中微量锗

在H3PO4介质中 ,Tween 2 0存在下 ,Ge(Ⅳ )与二溴邻硝基苯基萤光酮 (DBoN -PF)反应生成红色配合物。该配合物的最大吸收波长为 540nm ,表观摩尔吸光系数为 1 0 2× 1 0 5 L·mol- 1 ·cm- 1 ,稳定时间至少 2 4h。测得配合物的组成比为nGe(Ⅳ ) ∶nDBoN PF=1∶2 ,锗的质量浓度在0～ 2 4 0 μg/L遵守比尔定律。应用于煤矸石中微量锗的测定 ,结果与常用的苯芴酮法相符 ,6次测定的RSD≤ 2 5% ,加标回收率在 98 5%～ 1 0 1 5%。     

河南平煤四矿煤矸石山自燃爆炸成因及防治分析

2005年5月15日、16日,平煤集团四矿矸石山先后发生两次自燃爆炸灾害,8人遇难,122人受伤,造成生命财产的重大损失。论文首先介绍了平煤集团四矿煤矸石的物质组成,分析其致灾原因:高含硫煤矸石的存在是引起煤矸石山自燃的决定因素;煤矸石的堆积方式以及有效的粒径组成在一定程度上决定了煤矸石的透气性,是引起煤矸石山自燃的促进条件;突发降雨是本次灾害的主要导火索。在燃料含量一定,清除比较困难,燃烧已开始并还在不断堆积矸石的情况下,降温和隔氧显得尤为重要。针对本矸石山的实际情况,提出了采用注浆法为主,辅以高温区域表面喷射浆液、挖掘沟槽、表面覆盖等灭火方法;对今后避免矸石山自燃进行了展望。     

荧光熄灭法测定煤矸石中微量锌

在pH8.6的Na2B4O7-HCl缓冲介质中，基于微量Zn^2 对5－溴水杨基荧光酮体系的荧光熄灭效应，建立了测定微量Zn^2 的荧光分析方法。结果表明，当激发波长λex=365nm，荧光发射波长λem=538nm时，Zn^2 量在0.0-400.0μg/L内与体系的荧光熄灭程度呈线性关系，方法的检出限为0.38μg/L。方法用于煤矸石中微量Zn^2 的测定，结果与极谱法结果一致，6次测定的RSD＜3．0％。     

煤矸石堆放对水环境的影响——以山东省一些煤矸石堆为例

采集山东省一些煤矿煤矸石及其堆放区水体的样品进行研究 ,可知煤矸石中硫 (主要赋存在黄铁矿中 )的质量分数为 0 2 8%～ 2 9% ,是重要的水质污染源。大量的Si,Al,Fe ,Ca ,Mg等常量元素及含量较高的As,Pb ,Cr,Mn等微量元素都能对水体产生污染 ;煤矸石堆放区水体的pH值为 4 43～7 93,总硬度高 ,SO2 -4 浓度高 (平均为 12 0 1 0 2mg/L ,最高为 2 6 37 6 9mg/L ,超标 10倍多 ) ,微量有毒、有害组分 (Be ,V ,Mn ,Sr ,Mo ,Ni,F等 )均存在超标或浓度过高现象。对风化的与新鲜的煤矸石分别进行浸泡和淋滤实验发现 :黄铁矿的氧化导致了煤矸石堆放区相邻水体的SO2 -4 ,Fe ,Al的浓度增大 ,黄铁矿氧化生成的酸及其与钙镁盐岩的反应致使pH值变化范围大 ,水体的硬度升高 ;煤矸石风化生成的大量酸使淋滤液pH值降低 ,在酸的作用下水中Ca2 + 和Mg2 + 的浓度增大并维持在一定的水平 ,风化使煤矸石中的黄铁矿发生氧化并以可溶性Fe和硫酸盐形式迁移至淋滤液中 ,煤矸石中赋含的多种多环芳烃能迁移到附近的水体中 ,对环境造成大量的有机物污染 ,这一污染应引起有关方面的高度重视。     

1，5－二（2－羟基－5－磺基苯基）－3－氰基甲■分光光度法测定煤矸石中微量镓

常温下在ｐＨ４的ＨＡｃ－ＮａＡｃ缓冲体系中，Ｇａ与１，５－二（２－羟基－５－磺基苯基）－３－氰基甲　（ＤＳＰＣＦ）形成稳定的蓝色配合物。该配合物在波长６３０ｎｍ处有最大吸收，其表观摩尔吸光系数为３．８×１０￣４Ｌ·ｍｏｌ￣－１·ｃｍ￣－１，配合比为ｎ（Ｇａ）：ｎ（ＤＳＰＣＦ）＝１：２，显色反应在２０ｍｉｎ内完成，稳定时间至少２４ｈ，Ｇａ量在０～１．８ｍｇ／Ｌ时遵守比尔定律。采用ＴＢＰ萃淋树脂分离干扰元素后可实现煤矸石中Ｇａ的测定。