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主办单位:煤炭科学研究总院出版传媒集团、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

“煤系矿产资源综合评价与清洁高效利用”专题

来源:《煤田地质与勘探》2020年第2期

煤炭、煤层气及其共伴生矿产资源共同赋存于含煤岩系中,煤系矿产资源综合勘查与评价是煤系矿产资源安全高效清洁绿色开发的迫切需要。近年来,中国煤炭地质总局等单位依托中国地质调查局地质调查二级项目(DD20160187),在全国开展了煤系矿产资源综合评价与煤炭清洁利用地质评价工作,并取得了系列研究成果。为了促进该研究领域的学术交流,分享最新研究成果,本刊设立专题,选登以上相关成果论文6篇,重点关注煤系综合矿产和特殊用煤资源的测试技术、评价方法、赋存状态与分布规律等地质理论和技术,以期加速推进煤系矿产资源综合评价及清洁高效利用工作。

行业视野

环境保护

类别

31个

关键词

30位

专家

6篇

论文

510IP

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  • 作者(Author): 宁树正, 黄少青, 张莉, 黄文辉, 曹代勇, 袁建江, 张建强, 朱士飞, 闫德宇, 刘亢

    摘要:在特定环境下,煤中能够富集锗、镓、锂、稀土等金属元素。我国北方煤炭资源丰富,已发现大量的煤–金属矿点(床),并且这些矿点(床)的分布展现出一定的时空特征:石炭–二叠纪煤中金属主要以镓、锂富集矿点为主,主要分布在华北赋煤区北部煤田及山西平朔、晋城等矿区;早–中侏罗世煤,以镓富集为主,主要集中在新疆准东、吐哈盆地,青海木里等煤田,二连盆地早侏罗世煤发现煤–稀土异常,是很好的找矿线索;早白垩世煤主要以二连盆地、海拉尔盆地煤中锗矿点为主。我国北方聚煤期时间跨度大,聚煤环境多样,含煤盆地类型多样,聚煤期和成煤后北方频繁剧烈的大地构造演化过程、多样的煤岩类型,能为煤中不同微量元素的富集提供物质来源、迁移条件与通道和沉积聚集条件,具有良好的煤中金属资源前景。建议进一步加强煤中,尤其是煤矸石、粉煤灰中金属矿点(床)资源的调查研究工作,为煤中金属资源赋存与预测提供参考,并加强金属的提取利用技术研究,同时通过制定资源保护政策,加强对煤中金属资源的保护。
  • 作者(Author): 乔军伟, 李正越, 陈美英, 吕俊娥

    摘要:高炉喷吹用煤可减少焦炭的使用量,是现代高炉降低生产成本提高经济效益的重要技术措施。从高炉喷吹用煤的煤质影响因素入手,在稀缺煤和优质煤煤质评价的基础上探讨稀缺高炉喷吹用煤的地质评价指标及分级参数。通过分析,将高炉喷吹原料用煤的煤质评价指标划分为工艺指标和经济指标两大类,工艺指标是决定煤是否能用于高炉喷吹工艺的关键指标,经济指标主要影响高炉喷吹工艺的成本。煤类差异是高炉喷吹用煤选择的首要因素,根据我国煤炭资源禀赋特征,提出无烟煤、贫煤、贫瘦煤是高炉喷吹用煤中的稀缺煤类。结合煤炭地质勘查中对“优质煤”的评价标准,提出灰、硫、磷的含量是稀缺高炉喷吹用煤地质评价的关键指标,要求灰分质量分数不大于12.00%、全硫质量分数不大于1.00%、磷分质量分数不大于0.03%。利用该指标对我国无烟煤、贫煤、贫瘦煤分布的典型矿区进行煤质评价和资源划分,指出永城、西山、阳泉、潞安、二道岭和汝箕沟矿区是我国稀缺高炉喷吹用煤的主要分布区,统计的稀缺高炉喷吹用煤保有资源量107亿t,为我国稀缺高炉喷吹用煤的合理开采和充分利用提供了依据。
  • 作者(Author): 赵明珍

    摘要:为了系统分析河南省各煤田煤中灰分和主要有害元素分布特征,评价煤炭资源清洁利用潜势,通过系统收集12个煤田的煤质资料,并均匀采样作化验分析,获得各煤田煤中灰分和10种有害元素的平均含量,利用广义对比加权标度指数法计算出煤炭资源洁净潜势综合指数I值,评价煤炭资源清洁利用潜势,得出河南省煤炭资源清洁质量从西向东依次为不洁净—较不洁净—较洁净煤这一逐渐变好的趋势,影响煤炭资源洁净潜势评价的主要因子为灰分和硒元素。最后,统计了12个煤田各清洁等级的煤炭资源量:较洁净煤235亿t、较不洁净煤30亿t、不洁净煤5亿t,并探讨其利用方式。研究成果对河南省煤炭资源的清洁、高效利用具有指导意义。
  • 作者(Author): 张卫国, 李焕同, 王峰, 杨甫, 滕金祥

    摘要:钼是典型的环境敏感元素,同时也是潜在的稀有金属元素,为了查明钼元素在原煤和煤灰中含量特征及其在固(体)液(体)间的迁移规律,选取陕南石煤及煤灰样为研究对象,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP–MS)分析样品中钼元素含量,通过浸泡实验模拟纯水、酸性、碱性和矿井水4种溶液中石煤及煤灰中钼元素浸出率。结果显示:石煤中钼元素含量为315.4~785.4 μg/g,煤灰中钼元素含量675.5~1 005.1 μg/g,燃烧后钼元素具有向石煤灰中富集(迁移)的趋势;不同类型溶液对石煤中钼元素均呈现不同程度的浸出率,总体特征为酸性溶液中钼元素的浸出率普遍偏低,低于其他3种类型溶液;而石煤灰中钼元素在不同溶液中浸出率不同于石煤样,总体特征为酸性溶液中钼元素的浸出率较高。结合浸出量进一步分析表明,酸性条件抑制了石煤中钼元素的迁出能力,而石煤灰样在酸性溶液中的钼浸出率与浸出量普遍高于其他类型溶液。分析认为,有氧燃烧使有机质释放钼元素、含钼矿热解、对钼的吸附能力等方面发生了变化,导致石煤灰中钼元素的迁移能力有所提升。研究认识具有环境保护和钼元素提取利用双重指导意义。
  • 作者(Author): 杜芳鹏, 雒铮, 乔军伟, 赵晓辰, 谭富荣, 李聪聪, 范琪

    摘要:宁东煤田侏罗纪煤炭资源量巨大,是当前宁夏回族自治区煤炭资源开发利用的主体。为保障煤炭资源的清洁高效利用,以煤田大量勘查资料为主要依据,分析了宁东煤田侏罗纪煤的煤岩、煤质特征。结果显示:宁东煤田侏罗纪煤具有特低–低灰、特低–低硫、低磷、低砷、低氟、高发热量的特征,这些特征表明其为高清洁度动力用煤;同时还具有中高挥发分、较高氢碳原子比、焦油产率较低(普遍<7%)及富惰质组等特征表明不适于直接液化用或提取煤焦油。无黏结性、较低水分产率、较高的与二氧化碳反应性(950℃)、煤灰熔融温度,表明其适于气化,且以水煤浆气流床和干煤粉气流床为宜。综合认为研究区煤炭资源的清洁高效利用方式为动力用煤,气化用煤及以气化为基础的间接液化用煤。
  • 作者(Author): 杨毅, 吕大炜, 张建强, 吴盾

    摘要:鄂尔多斯盆地北缘延安组2号煤层稀土元素的异常原因一直存在着争议,以2号煤发育较完整的榆林大海则煤矿为例,运用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、扫描电子显微镜(SEM)等方法,分析煤及夹矸中稀土元素(REE)含量及其矿物学特征,并揭示稀土元素异常原因。结果显示:煤中总稀土元素(∑REE)含量为3.71~46.21 μg/g,轻稀土元素(LREE,La—Eu)比重稀土元素(HREE,Gd—Lu)更富集;稀土元素标准化配分模式图显示少数样品为Eu正异常;稀土元素含量较高的样品和拥有Eu正异常的样品主要分布在与夹矸距离较近的煤层中,表明煤中稀土元素分布受到了夹矸的影响;在夹矸中发现很多晶型较好的锆石、磷灰石、透长石及锐钛矿,这些矿物是在聚煤过程中接受火山物质的直接证据。综合认为,鄂尔多斯盆地延安组2号煤沉积期,盆地周缘存在一次火山活动,火山灰降落覆盖在泥炭沼泽之上,影响了聚煤作用,致使煤中稀土元素分布异常。研究结果解释了鄂尔多斯盆地北缘的煤中稀土元素异常原因,为研究区煤的加工利用方式提供参考。

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