宁夏煤的分子结构演化特征 被引量：2

1

作者 夏炎 许睿 +5 位作者 路学忠 郭伟勇 杨小兵 李焕同 何亮 毛兴军 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期924-933,共10页

以宁夏宁东、贺兰山、宁南和香山等四大煤田不同矿区典型煤样为研究对象,采用X射线衍射、拉曼光谱和傅里叶红外光谱对煤结构进行表征,结合分峰拟合来获取煤结构参数及变化规律。结果表明:低-中煤阶煤光学性质是各向同性的,芳香层片尺寸... 以宁夏宁东、贺兰山、宁南和香山等四大煤田不同矿区典型煤样为研究对象,采用X射线衍射、拉曼光谱和傅里叶红外光谱对煤结构进行表征,结合分峰拟合来获取煤结构参数及变化规律。结果表明:低-中煤阶煤光学性质是各向同性的,芳香层片尺寸较小,任意取向;随着煤级的增加,芳香层间距d002值以最快的速率减小,延展度La则加快增长,在Rmax大于2.0%后,d002值变化幅度减缓与堆砌度Lc值增大相对应;在d002<0.3480 nm,拉曼参数ID1/IG、AD1/AD1+G开始线性减小,煤的分子结构中芳香层片尺寸增大,定向性增强,光学性质在平行和垂直于芳香层片方向上呈现各向异性,结构有序化程度增大;随着煤化程度的增高,红外光谱显示脂肪结构含量较低,芳香结构吸收带显著,芳香度参数迅速增大,脂肪烃侧链快速脱落,生烃潜力参数‘A’变小;贺兰山煤田和香山煤田煤叠加了岩浆热作用,变质温度较高,导致芳香环缩合程度增强,芳香烃类物质增多。研究结果对煤的结构演化与煤炭清洁高效利用有一定指导意义。 展开更多

关键词 中-低煤阶煤 X射线衍射 拉曼光谱 傅里叶红外光谱 煤分子结构

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宁东煤田石炭−二叠系富油煤赋存的地质控制作用 被引量：1

2

作者 黄鹏程 郭伟勇 +8 位作者 姬晓燕 蔡飞飞 张志峰 黄康 程云强 刘争 王贝 陈蓉 师庆民 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期119-131,共13页

【目的】鄂尔多斯盆地宁东煤田蕴藏丰富的富油煤资源,其中石炭−二叠系煤层由于热演化及沉积环境差异导致富油煤赋存较为特殊。【方法】以红墩子矿区和四股泉矿区煤为研究对象,在分析富油煤赋存特点及关键物质组成基础上,探讨了煤化程度... 【目的】鄂尔多斯盆地宁东煤田蕴藏丰富的富油煤资源,其中石炭−二叠系煤层由于热演化及沉积环境差异导致富油煤赋存较为特殊。【方法】以红墩子矿区和四股泉矿区煤为研究对象,在分析富油煤赋存特点及关键物质组成基础上,探讨了煤化程度与沉积环境对煤焦油产率的控制作用。【结果与结论】结果表明:宁东煤田石炭−二叠系煤层焦油产率平均值介于7.15%~11.07%,但不同区域、不同煤层及同煤层不同部位焦油产率普遍存在差异性。煤化程度是影响研究区富油煤赋存的核心地质控制因素,使得煤焦油产率随煤化程度升高呈现先增加后降低的变化趋势,峰值转折点为C_(daf)=84%。煤化作用控制下,H/C、O/C与焦油产率之间呈现相近的演化趋势,同时造成活性组分(镜质组+壳质组)仅在C_(daf)<84%时与焦油产率呈良好正相关性。成煤母质、气候条件和水体古盐度对煤焦油产率影响较小,但水体还原性及水动力条件间接影响了同煤级煤焦油产率的离散性。镜惰比(V/I)、凝胶化指数(GI)、灰成分指数(K)、U/Th及δU指示的成煤环境表现出覆水性深、闭塞潮湿、还原性强、木本组织少,有利于形成高焦油产率的富油煤;灰分产率、SiO_(2)+Al_(2)O_(3)等指示水动力条件强、陆源碎屑输入量大,不利于高焦油产率富油煤形成。 展开更多

关键词 富油煤 焦油产率 煤化程度 成煤环境 石炭−二叠系 宁东煤田

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宁夏煤炭及关联产业现状与可持续发展对策研究

3

作者 杨鸿泽 田景雄 +4 位作者 马彦云 汪栋刚 黄生金 王高皓 潘进礼 《中国矿业》 2023年第12期24-30,共7页

煤炭资源是宁夏回族自治区最重要、最优势的矿产资源之一,为宁夏回族自治区经济社会发展提供了重要能源资源保障。“守好改善生态环境生命线,走出一条高质量发展的新路子”和“黄河流域生态保护和高质量发展先行区”建设总要求对矿产资... 煤炭资源是宁夏回族自治区最重要、最优势的矿产资源之一,为宁夏回族自治区经济社会发展提供了重要能源资源保障。“守好改善生态环境生命线,走出一条高质量发展的新路子”和“黄河流域生态保护和高质量发展先行区”建设总要求对矿产资源勘查、开发、利用和保护提出了更高的要求。在资料收集、企业调研和市场调查的基础上,本文系统梳理了宁夏回族自治区煤炭勘查、开发和利用现状,定量分析了“十三五”以来煤矿规模结构调整优化、生产矿井数量变化、原煤产量变化、煤炭关联产业结构调整和需求变化情况。在此基础上,结合国情、区情,从经济发展、产业结构、资源约束、环境约束、安全生产形势、资源综合利用水平等方面分析了宁夏回族自治区煤炭及关联产业发展面临的形势和挑战。针对上述问题以及未来宁夏回族自治区煤炭地质工作方向和前景提出了提高煤炭安全高效开采资源保障程度、提高煤炭资源供应能力等对策建议。 展开更多

关键词 宁夏回族自治区 煤炭资源 煤炭资源勘查 煤化工产业 供需形势 安全发展

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矿区煤矸石污染土壤修复药剂的制备及机理分析 被引量：4

4

作者 张蕾 刘春江 +3 位作者 陈雅 王琪 宋瑞康 黄鹏程 《矿业安全与环保》 北大核心 2025年第1期160-166,共7页

为了修复矿区因煤矸石堆积造成重金属污染的土壤,以模拟镍污染土壤为研究对象,以垃圾焚烧灰为主料,粉煤灰、膨润土、还原铁粉、硫化亚铁为辅料,通过浸出实验模拟重金属从煤矸石中的浸出质量浓度与迁移规律,探究添加剂的种类和剂量对镍固... 为了修复矿区因煤矸石堆积造成重金属污染的土壤,以模拟镍污染土壤为研究对象,以垃圾焚烧灰为主料,粉煤灰、膨润土、还原铁粉、硫化亚铁为辅料,通过浸出实验模拟重金属从煤矸石中的浸出质量浓度与迁移规律,探究添加剂的种类和剂量对镍固化/稳定化效率的影响,从而筛选出合适种类的添加剂与剂量,并分析药剂对镍固化/稳定化机理。研究结果表明:当修复药剂中稳定剂生活垃圾焚烧灰的质量比为50%、固化剂粉煤灰的质量比为5%、还原剂还原铁粉的质量比为5%时,修复药剂固化/稳定化效率最高,达到99.61%,土壤中镍的浸出质量浓度最低为0.047 mg/L。研究成果可为矿区环境治理提供可行的土壤修复方案。 展开更多

关键词 煤矸石 镍污染 土壤 化学修复 络合 固废资源化

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煤层水化学特征对微生物群落结构及代谢功能的影响

5

作者 王高皓 段生杰 +5 位作者 王贝 牛国斌 梁永平 余飞龙 马凯 赵伟仲 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第5期104-113,共10页

【背景】煤层气生物工程的核心在于向煤储层注入富含高效产甲烷菌群的生物压裂液,以促进煤向甲烷的转化。然而,现阶段对煤层水的化学特征、微生物群落结构及其代谢功能之间的关系尚不明确。【方法】以宁夏12个典型矿区的煤层水为研究对... 【背景】煤层气生物工程的核心在于向煤储层注入富含高效产甲烷菌群的生物压裂液,以促进煤向甲烷的转化。然而,现阶段对煤层水的化学特征、微生物群落结构及其代谢功能之间的关系尚不明确。【方法】以宁夏12个典型矿区的煤层水为研究对象,基于微生物分类测序和统计学分析的方法探讨煤层水中的pH、阴离子、阳离子、化学需氧量(COD)与微生物群落结构及代谢功能之间的关联。【结果和结论】(1)细菌群落主要由水解菌和产酸发酵菌组成,优势属为Proteiniborus、Clostridium_sensu_stricto_1和Thauera;产甲烷古菌主要通过混合营养型代谢,优势属为Methanosarcina。(2)煤层水的pH为7.4~8.5,随着pH降低,细菌群落的多样性增加,而pH值对古菌群落的影响较小,对微生物代谢功能无显著影响。(3)当Cl^(-)质量浓度低于905 mg/L、SO_(4)^(2-)质量浓度低于1974 mg/L时,细菌群落的多样性和丰度与这些阴离子浓度呈正相关;而当Ca^(2+)质量浓度在5.6~411.0 mg/L、Mg^(2+)浓度在30.3~697.0 mg/L时,这些阳离子浓度与微生物的细胞运动、细胞内运输、分泌与囊泡运输以及无机离子代谢表现出显著负相关性。(4)此外,煤层水中的COD与微生物群落参与的能量生成、转化及碳循环呈显著正相关关系,COD越高,水中的有机质越丰富,进而增强微生物群落对碳循环的参与。研究成果不仅揭示了煤层水化学特征对微生物群落的影响机制,还为煤层气生物工程中生物压裂液配方的优化提供了科学依据,帮助理解煤层气开发过程中环境变化对地下微生物群落的潜在影响。 展开更多

关键词 煤层水 微生物群落 水化学特征 细胞代谢 产甲烷菌 煤层气生物工程

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宁夏卫宁北山地区金场子金矿区找矿模型及成矿预测 被引量：10

6

作者 海连富 陶瑞 +5 位作者 张晓军 刘安璐 刘金科 魏俊浩 白金鹤 李海峰 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期19-32,共14页

卫宁北山地区位于北祁连造山带东段,是宁夏境内金多金属矿床成矿条件最好、成矿迹象最多的地区之一,其中金场子金矿是该地区已知最大的金矿床。在归纳该区近年来找矿成果基础上,对金场子金矿床控矿因素、找矿标志和深部矿化规律进行了总... 卫宁北山地区位于北祁连造山带东段,是宁夏境内金多金属矿床成矿条件最好、成矿迹象最多的地区之一,其中金场子金矿是该地区已知最大的金矿床。在归纳该区近年来找矿成果基础上,对金场子金矿床控矿因素、找矿标志和深部矿化规律进行了总结,构建了基于地-物-化多要素的综合找矿模型,并对矿区及外围、深部找矿靶区进行了圈定。研究表明:金场子金矿控矿因素主要为构造和地层,其中控矿构造表现为东西向断裂、北东向断裂及其次生裂隙为主,控矿地层表现为特定的地层层位及岩性组合。赤铁矿-褐铁矿化、硅化、绢云母化、黄铁矿化、黄钾铁矾化等围岩蚀变,Au-Ag-As-Sb化探组合异常以及中电阻率、中-高极化率地球物理异常为该区主要找矿标志。综合控矿因素和找矿标志,构建了矿区金矿综合找矿模型,并以此圈定地表找矿靶区6处,并进一步根据矿化深部变化规律圈定深部找矿靶区3处。通过对矿区及外围靶区开展地球化学剖面测量以及深部靶区钻探工作,验证了此次靶区圈定的合理性,为今后该地区找矿工作起到了很好的示范作用。 展开更多

关键词 卫宁北山地区 金场子金矿 控矿因素 找矿标志 找矿靶区 成矿预测

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地质工作与乡村振兴深度融合发展路径探讨 被引量：4

7

作者 姬晓燕 夏炎 《中国矿业》 2023年第2期31-37,共7页

实施乡村振兴战略,是党的十九大作出的重大决策部署。地质工作由于其基础性、公益性和战略性特点,在产业布局调整、新型城镇化、重大工程建设、生态环境保护等方面深刻影响“三农”工作的高质量发展,是助力乡村振兴战略实施的基础性工... 实施乡村振兴战略,是党的十九大作出的重大决策部署。地质工作由于其基础性、公益性和战略性特点,在产业布局调整、新型城镇化、重大工程建设、生态环境保护等方面深刻影响“三农”工作的高质量发展,是助力乡村振兴战略实施的基础性工作和重要技术支撑力量。本文从地质工作的内涵、外沿与乡村振兴五大领域的交叉点着手,尝试搭建地质工作服务乡村振兴的架构,通过三个方面剖析了地质工作有效融入乡村振兴的内在机理:二者深度融合发展是乡村振兴创新发展与自身迭代升级的客观诉求;综合性、复合化的服务需求催生地质工作给予乡村振兴以必要性支撑;地质科技进步赋能乡村振兴创新发展。通过分析认为,新时期应从做好资源保障、聚焦贫水区域找水打井、精心服务生态文明建设、强化地质灾害防治技术、开发地质景观资源、开展健康地质工作等方面促进地质工作全面深度融合并服务乡村振兴战略,以期为深入推进乡村振兴战略实施提供切实有效的地质领域综合支持。 展开更多

关键词 地质工作 乡村振兴 融合发展 地质文化村 健康地质

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宁夏固原凹陷岩盐矿床后生改造成矿作用—来自矿物学的证据 被引量：1

8

作者 刘芳 田景雄 +2 位作者 何伟 褚小东 宋新华 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期27-42,共16页

为深入理解岩盐矿床复合成矿作用,研究宁夏固原凹陷岩盐矿成矿规律和成矿模式,在野外地质调查的基础上,通过镜下观察、扫描电镜分析、电子探针能谱分析、X射线粉晶衍射分析,结合岩石学和矿物学研究,对该矿床矿石结构构造特征和矿物特征... 为深入理解岩盐矿床复合成矿作用,研究宁夏固原凹陷岩盐矿成矿规律和成矿模式,在野外地质调查的基础上,通过镜下观察、扫描电镜分析、电子探针能谱分析、X射线粉晶衍射分析,结合岩石学和矿物学研究,对该矿床矿石结构构造特征和矿物特征进行对比研究,并对其岩盐矿成矿期次进行了划分。结果表明,固原凹陷岩盐矿矿石具有原生沉积和后生改造结构构造。矿石结构中自形细晶结构为原生沉积结构,自形粗晶、港湾和蠕虫交代结构为后生改造结构。矿石构造中纹层、条带、团块状构造为原生沉积构造,块状、角砾状和网脉状构造为后生改造构造。岩盐矿床矿物组合主要有石盐、钙芒硝、硬石膏、无水芒硝以及粘土矿物、钠长石、白云石,具有原生沉积和后生改造的矿物组合特征,盐类矿物均可见原生沉积型和后生改造型矿物。岩相学和矿物学研究证实,固原凹陷岩盐矿床是一个典型的原生沉积-后生改造型矿床。钙芒硝和硬石膏矿主要由早期沉积作用形成矿化体,经历了后期微弱的改造作用;而石盐矿主要由早期沉积作用形成矿体,在后期盆地构造变化中发生塑性流动、溶解-重结晶或构造变形而充填于围岩的裂隙或构造活动形成的有利空间中成矿,表明矿床经历了原生沉积成矿期和后生改造成矿期两个成矿期次。 展开更多

关键词 岩盐矿床 后生改造 矿物学 成矿期次 固原凹陷 宁夏

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煤系石墨微晶结构各向异性和非均质性的拉曼光谱表征 被引量：1

9

作者 李焕同 邹晓艳 +1 位作者 夏炎 张卫国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3560-3567,共8页

煤对温度和压力等地质环境条件十分敏感,在构造应力驱动下煤中“石墨微晶”结构取向生长,物理化学和结构呈现各向异性。采用X射线衍射和拉曼光谱对不同石墨化程度样品进行表征,结果表明:在高温主导,剪应力作用参与下,煤层顺层滑动,构造... 煤对温度和压力等地质环境条件十分敏感,在构造应力驱动下煤中“石墨微晶”结构取向生长,物理化学和结构呈现各向异性。采用X射线衍射和拉曼光谱对不同石墨化程度样品进行表征,结果表明:在高温主导,剪应力作用参与下,煤层顺层滑动,构造变形使石墨微晶旋转、择优取向,随着沿C轴方向堆砌高度的增加。以堆砌度Lc≤5 nm划分为无烟煤阶段,为碳层随机定向或无规则排列的紊层结构,光学各向同性;以Lc≥30 nm时视为较完善石墨结构形成的标志,光学各向异性显著;在10~20 nm间属于石墨化结构不够完善的过渡态结构(半石墨阶段)。石墨阶段样品SXL100、SXL130层理面、边缘面和粉末的拉曼光谱中1350 cm^(-1)带(D_(1))、1620 cm^(-1)带(D_(2))都较明显,但是石墨边缘面拉曼光谱中D1峰半高宽、D_(1)与G峰强度比(I_(D1)/IG,R_(1))、D_(2)峰与G峰强度比(I_(D2)/IG,R_(3))显著高于层理面,显示强度比等拉曼参数依赖于煤系石墨边缘面的取向。D1峰强度依赖样品缺陷或无序程度,边缘面D_(2)峰具有非对称特征,双峰结构显著,并且D′1峰随D_(2)峰变化,亦显示边缘面缺陷的光谱行为。用煤系石墨缺陷密度或有序度表征指标R_(1)划分无烟煤(R_(1)≥1.0)、半石墨(1.0>R_(1)≥0.5)和石墨(R_(1)<0.5)等阶段,并评价煤系石墨均匀程度及不同石墨化程度组分的比例及分布,发现变质无烟煤CM130N样中超前演化达到半石墨结构占比达3.52%,半石墨BC210样中无烟煤结构占比46.40%,SXL130样整体石墨化,但其中无烟煤结构占比仍有3.84%,层理面和边缘面结构中仍存在缺陷,建立的方法在区分无烟煤、半石墨更具优势。在拉曼激光入射方向一定时,可利用R_(1)、R_(3)参数来探讨受构造应力影响的煤系石墨层理面拉曼光谱特征,分别评价了石墨化不均一性和石墨微晶取向。 展开更多

关键词 煤系石墨 各向异性 非均质性 拉曼光谱 微晶结构

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煤制兰炭过程中挥发性有机污染物和臭氧协同处理机理 被引量：3

10

作者 张蕾 陈雅 +1 位作者 贾阳 黄鹏程 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期135-143,共9页

为探究低温等离子体联合催化剂载体协同处理煤制兰炭过程中产生的挥发性有机污染物及臭氧,以二甲苯作为目标污染物,选取γ-氧化铝小球为催化剂载体,考察功率、氧通量、二甲苯初始浓度、催化剂载体用量等因素对挥发性有机污染物和臭氧协... 为探究低温等离子体联合催化剂载体协同处理煤制兰炭过程中产生的挥发性有机污染物及臭氧,以二甲苯作为目标污染物,选取γ-氧化铝小球为催化剂载体,考察功率、氧通量、二甲苯初始浓度、催化剂载体用量等因素对挥发性有机污染物和臭氧协同处理效果的影响。结果表明:低温等离子体放电功率越大,二甲苯的脱除效果越好;在放电功率为70 W、氧通量为15%、初始浓度为600×10^(-6)时,二甲苯的去除率为64.41%,此时臭氧的产生量为125.21×10^(-6),综合考量在该性能下的协同处理效率最高;在最优低温等离子体性能的条件下,γ-氧化铝载体粒径越小,二甲苯的去除效率越高,协同处理效果最佳,二甲苯总去除率最高可达73.93%,臭氧抑制率最高为66.45%。γ-氧化铝载体对低温等离子体协同处理挥发性有机污染物与臭氧具有一定的促进作用。研究成果可为协同处理挥发性有机污染物提供有效的参考。 展开更多

关键词 兰炭 低温等离子体 挥发性有机污染物 臭氧

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富油煤热解重质焦油基泡沫炭性能研究 被引量：1

11

作者 张蕾 刘春江 +3 位作者 宋瑞康 王琪 陈雅 黄鹏程 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期166-175,共10页

【目的】富油煤热解重质焦油制备石墨化泡沫材料是富油煤资源高值化利用的方式之一。【方法】为探究不同反应条件与泡沫炭性能的联系从而制备高性能泡沫炭材料,以重质焦油制备中间相沥青为前驱体,采用高温自发泡法制备泡沫炭。考察不同... 【目的】富油煤热解重质焦油制备石墨化泡沫材料是富油煤资源高值化利用的方式之一。【方法】为探究不同反应条件与泡沫炭性能的联系从而制备高性能泡沫炭材料,以重质焦油制备中间相沥青为前驱体,采用高温自发泡法制备泡沫炭。考察不同反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能的影响,最后进行Box-Behnken响应面设计实验建立二次多项回归方程,揭示泡沫炭孔隙率、导热系数与反应条件的关系。【结果和结论】结果表明:反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能有显著影响。泡沫炭孔隙率的最优值为72.8%,对应的条件为温度559℃、压力0.48 MPa、升温速率9℃/min,影响因素温度>压力>升温速率;泡沫炭导热系数最优值为0.219 W/(m·K),对应的条件为温度549℃、压力2 MPa、升温速率3.9℃/min,影响因素升温速率>压力>温度。经过响应面模型优化后的工艺参数可制备具有良好孔隙率及导热性的泡沫炭材料,为提升富油煤热解效率提供新方案。 展开更多

关键词 富油煤 重质焦油 中间相沥青 泡沫炭 响应面实验

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宁东煤田横城矿区太原组煤中关键金属的物质来源和富集机理

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作者 黄鹏程 郭雅杰 +7 位作者 史禹韬 曹佳亮 李宝庆 田继军 姬晓燕 上官云飞 庄新国 马少东 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2336-2350,共15页

对宁东煤田横城矿区太原组9号煤层进行了矿物学和地球化学研究,以便查明煤中关键金属的分布、赋存和富集特征,并评价其综合利用前景。研究结果表明:①横城矿区9号煤以高的镜质组含量、特低—低灰分产率和中—高硫含量为特征。②煤中矿... 对宁东煤田横城矿区太原组9号煤层进行了矿物学和地球化学研究,以便查明煤中关键金属的分布、赋存和富集特征,并评价其综合利用前景。研究结果表明:①横城矿区9号煤以高的镜质组含量、特低—低灰分产率和中—高硫含量为特征。②煤中矿物主要由高岭石组成,以细胞充填状、透镜状和薄层状等形式存在。煤层底板中矿物主要由石英、高岭石和白云母组成,其主要为碎屑成因。③煤层中常量元素主要由SiO_(2)和Al_(2)O_(3)组成,煤中Li、Zr、Nb、Hf、Pb和Th的含量达到轻度富集—富集程度,其中Li、Pb和Th主要赋存于高岭石,Zr和Hf赋存于锆石,Nb赋存于高岭石和锐钛矿。矿区9号煤层形成于受海水影响的潮坪-潟湖环境,煤层下部形成于铁源供给不足的低位沼泽环境,煤层上部形成于铁源严重不足的高位沼泽环境,故下部煤层中硫以黄铁矿硫为主而上部以有机硫为主。煤中碎屑物质主要来源于阴山古陆和阿拉善地块,阴山古陆主要提供了元古宙的陆源碎屑物质,阿拉善地块主要供给了早石炭世的碎屑物质,此外也有少量的火山灰和奥陶系灰岩风化残积物进入到含煤盆地。煤中的Li、Zr、Nb等关键金属的富集主要受控于长英质的碱性—过碱性物质输入量的多少,同时水/岩作用过程也导致了关键金属的活化、迁移和重新分配。煤灰中Li_(2)O含量超过其边界品位,REO、Ga、Zr和REY接近相应边界品位,故可考虑Li-Ga-Zr-REY等的综合开发利用。 展开更多

关键词 关键金属 赋存状态 富集机理 宁东煤田 太原组

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宁东能源化工基地燃煤电厂粉煤灰的矿物学及元素地球化学特征 被引量：3

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作者 黄鹏程 蔡飞飞 +4 位作者 吴天才 赵辉 郭伟勇 梁永平 祁风华 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期145-152,共8页

粉煤灰的类型、元素及矿物组成等理化性质是决定粉煤灰资源化利用途径的基础。为实现宁东能源化工基地周边燃煤电厂粉煤灰的潜在高值化利用,以马莲台电厂和银星电厂原煤、炉渣、粗灰、细灰为研究对象,用X射线荧光广谱(XRF)、电感耦合等... 粉煤灰的类型、元素及矿物组成等理化性质是决定粉煤灰资源化利用途径的基础。为实现宁东能源化工基地周边燃煤电厂粉煤灰的潜在高值化利用,以马莲台电厂和银星电厂原煤、炉渣、粗灰、细灰为研究对象,用X射线荧光广谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)手段分析粉煤灰化学组成及微量元素含量,用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜分析粉煤灰矿物组成与形态特征。结果表明:马莲台电厂和银星电厂的粗灰、细灰氧化物化学组成以SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)和CaO为主,含少量TiO_(2)、MnO、MgO、Na_(2)O、K_(2)O、P_(2)O_(5);两电厂粉煤灰中CaO质量分数均小于10%、w(SiO_(2))+w(Al_(2)O_(3))+w(Fe_(2)O_(3))>75.39%,均属F型低钙粉煤灰;结晶矿物相均以石英、莫来石、赤铁矿、生石灰、钙长石、硬石膏、白云石、方解石等为主,玻璃质主要由SiO_(2)和Al_(2)O_(3)组成,且以SiO_(2)/Al_(2)O_(3)高质量比(2.18~2.36)为特征;粗灰和细灰中大多微量元素含量均低于欧洲飞灰中对应元素最大值,B、V、Co、Cu、Ga、Sn、Cs、Ti、Pb、Zn、Sn等挥发性强且冷凝性相对高的元素易在飞灰中富集,Mg、Ca、Sr、Fe、Mn、Cr、Ni等挥发性弱的元素易在炉渣中富集;两电厂粉煤灰中微量元素含量低、淋滤能力低、玻璃质含量高、SiO_(2)/Al_(2)O_(3)质量比高,表明其在资源化利用过程中利用价值高、环境风险低。 展开更多

关键词 粉煤灰 矿物组成 元素地球化学 燃煤电厂 宁东能源化工基地

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宁东煤田二叠纪煤岩煤质特征及清洁利用研究 被引量：2

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作者 许睿 夏炎 +1 位作者 祁风华 毛兴军 《中国煤炭》 北大核心 2024年第3期124-132,共9页

以宁东多年以来煤田地质勘查资料为主要依据,分析研究了宁东煤田二叠纪煤岩煤质特征。研究结果表明,宁东煤田二叠纪煤层宏观煤岩特征主要为半亮煤和半暗煤,次为光亮煤和暗淡煤;宁东煤田二叠纪煤具有中等灰分、特低-低硫、特低-低磷、特... 以宁东多年以来煤田地质勘查资料为主要依据,分析研究了宁东煤田二叠纪煤岩煤质特征。研究结果表明,宁东煤田二叠纪煤层宏观煤岩特征主要为半亮煤和半暗煤,次为光亮煤和暗淡煤;宁东煤田二叠纪煤具有中等灰分、特低-低硫、特低-低磷、特低氯、高发热量等特征,可作为清洁动力煤;同时具有中等-中高挥发分、中-强黏结性、中等含量镜质组的特征,在选煤和降灰后可作为炼焦配煤。宁东煤田中,建议红墩子矿区清洁利用方向为清洁动力用煤、炼焦配煤、干煤粉气流床煤气化用煤;建议横城矿区清洁利用方向为清洁动力用煤、炼焦配煤、干煤粉气流床煤气化用煤;建议韦州矿区清洁利用方向为清洁动力用煤、炼焦配煤、干煤粉气流床煤气化用煤、水煤浆气流床煤气化用煤;建议四股泉矿区清洁利用方向为清洁动力用煤、干煤粉气流床煤气化用煤。 展开更多

关键词 宁东煤田 二叠纪煤 煤岩煤质 清洁利用

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煤矿安全风险分析的文本数据模型与集成分析平台 被引量：1

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作者 王启飞 王俊龙 +3 位作者 刘昊霖 赵逸涵 孙英峰 李蓓 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4358-4365,共8页

在煤矿安全领域,事故的预防至关重要。为了对煤矿开采风险进行深入分析,提出了一种基于文本数据的煤矿安全事故智能分析模型及集成分析平台。首先,采用融合数据增强技术的卷积神经网络文本分类(Text-Convolutional Neural Network,Text-... 在煤矿安全领域,事故的预防至关重要。为了对煤矿开采风险进行深入分析,提出了一种基于文本数据的煤矿安全事故智能分析模型及集成分析平台。首先,采用融合数据增强技术的卷积神经网络文本分类(Text-Convolutional Neural Network,Text-CNN)方法构建煤矿安全事故分析模型,对大量非结构化事故文本进行精准的分类筛选;然后,利用自然语言处理(Natural Language Processing,NLP)技术建立煤矿事故简报集成分析系统,通过该系统对煤矿事故报告进行事故统计分析、风险分析等,总结出不同地区煤矿事故的死亡情况与类型差异,明确了煤矿安全事故之间的潜在模式。研究表明,通过集合事故简报分析模型的集成分析平台可以实现对煤矿安全事故信息的获取再利用,分析事故潜在规律和风险大小,有助于提升煤矿的风险管理水平,提高事故预防能力。 展开更多

关键词 安全工程 煤矿事故 卷积神经网络文本分类(Text-CNN) 自然语言处理(NLP) 事故预防

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鄂尔多斯盆地石炭—二叠纪太原组煤中稀土元素地球化学特征——以宁东煤田为例

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作者 马风华 汪栋刚 +3 位作者 何庆志 马瑞赟 王成 杨小兵 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期239-246,共8页

煤中稀土元素地球化学特征的研究在聚煤盆地沉积环境和物质来源等方面具有重要指示意义。为进一步探讨鄂尔多斯盆地石炭—二叠纪煤中系统元素地球化学特征,以宁东煤田晚古生代石炭—二叠纪太原组煤为研究对象,运用电感耦合等离子体质谱... 煤中稀土元素地球化学特征的研究在聚煤盆地沉积环境和物质来源等方面具有重要指示意义。为进一步探讨鄂尔多斯盆地石炭—二叠纪煤中系统元素地球化学特征,以宁东煤田晚古生代石炭—二叠纪太原组煤为研究对象,运用电感耦合等离子体质谱、X射线荧光光谱、X射线衍射等方法分析了煤中稀土元素的地球化学特征,探讨了煤中稀土元素的赋存特征及成因。结果表明:宁东煤田石炭-二叠纪太原组煤中稀土元素含量均值为91.19μg/g,低于中国煤中稀土元素含量均值(135.89μg/g),Eu负异常明显,Ce异常不明显,La_(N)/Yb_(N)、La_(N)/Lu_(N)、La_(N)/Sm_(N)、LREE/HREE等稀土元素参数以及上地壳标准化的REE配分模式均反映轻重稀土元素分馏较低和重稀土相对富集的特征。煤中稀土元素继承了源岩区稀土元素的特征,在沉积、成煤作用阶段,在温度、压力、pH值及氧化还原条件的综合作用下,主要赋存于黏土矿物中,此可从其与灰分、Si、Al、Na、K等具有正相关关系加以佐证。∑REY-La/Yb、∑REE-δCe/δEu、ΣREE-La/Lu图解指示宁东煤田石炭—二叠纪煤中形成于下三角洲平原及下三角洲-三角洲平原沉积背景,均受到海水不同程度的影响。宁东煤田石炭-二叠纪太原组煤中稀土元素来源、含量及赋存特征主要受控于长英质陆源碎屑供给,但同时也受到局部微地形、微地貌和微环境的影响,海水与成岩作用对其影响有限。 展开更多

关键词 煤炭 宁东煤田 石炭—二叠纪 稀土元素 地球化学

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不同堆砌层数煤系石墨的拉曼光谱表征及其表面石墨化均匀程度 被引量：5

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作者 李焕同 曹代勇 +3 位作者 邹晓艳 朱志蓉 张卫国 夏炎 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2616-2623,共8页

采用多激发波长(325,405,514,633和785 nm)以及显微拉曼面扫描技术对不同芳香层片平均堆砌层数的煤系石墨及其表面石墨化均匀程度进行表征。结果表明:对无序石墨,石墨微晶的尺寸较小并任意取向,随着平均堆砌度及堆砌层数增加,石墨微晶... 采用多激发波长(325,405,514,633和785 nm)以及显微拉曼面扫描技术对不同芳香层片平均堆砌层数的煤系石墨及其表面石墨化均匀程度进行表征。结果表明:对无序石墨,石墨微晶的尺寸较小并任意取向,随着平均堆砌度及堆砌层数增加,石墨微晶边缘的拉曼光谱特征显现。在无序结构向有序转化的同时,石墨微晶缺陷逐渐消亡,拉曼光谱一级模中D3、D4峰逐渐不显著或消失,但是其倍频峰均微弱出现,尤其2D1峰强度逐渐增大。将I/I参数的含义进一步引申为缺陷类型及平均定向性,且无烟煤的I/I极大,随着石墨微晶尺寸增大(d<0.3440 nm),至三维有序结构的石墨时I/I最小。在不同激发波长下G峰半高宽总是随着无序度的减小而减小,D1峰和2D1峰等均显示较强的色散效应,各峰强度随激发光能量的增大而增大,在紫外激发下,D1和G峰峰位差显著小于可见光激发。随激发波长的增加,D1峰向着低波数方向移动,2D1峰色散约为D1峰的两倍。高煤级煤石墨化过程中,非定向的芳香碳经历一系列的物理、化学结构演变产生各种中间相态,如残留煤岩显微组分(变镜质组和变惰质组)和新生的石墨组分(热解炭等)共存,因此采用(I-I)/(P)≥0.3,I/I<0.4,A/A<0.45等作为石墨和半石墨的界线,利用平面扫描区域成像来表征样品石墨化的表面均匀程度,取频数分布置信区间≤0.9来综合判定样品表面石墨化度为84.16%~86.40%,平均为85.49%,与利用X射线衍射(XRD)参数估计的石墨化度相当。 展开更多

关键词 拉曼光谱 多激发波长 成像技术 不同堆砌层数 色散 煤系石墨

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海洋蓝碳生态系统服务价值评估——以盐城市海洋蓝碳为例 被引量：4

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作者 聂弯 黄靖 +2 位作者 夏炎 陈琪 郭红岩 《生态经济》 北大核心 2023年第12期41-48,共8页

根据经济学局部均衡理论,论文首先核算单位海洋蓝碳物质量,并利用碳交易价格作为海洋蓝碳的单位价格,将物质量与价值量相乘,得到单位海洋蓝碳经济价值,然后通过规模乘数效应,核算盐城市海洋蓝碳生态系统服务经济价值总量。由于生态系统... 根据经济学局部均衡理论,论文首先核算单位海洋蓝碳物质量,并利用碳交易价格作为海洋蓝碳的单位价格,将物质量与价值量相乘,得到单位海洋蓝碳经济价值,然后通过规模乘数效应,核算盐城市海洋蓝碳生态系统服务经济价值总量。由于生态系统服务功能指的是人类从生态系统提供的服务中获得的经济效益增加或减少的经济损失,因此,对海洋蓝碳服务功能的评估基于流量的概念,时间维度为一年。为避免重复计算,只考虑最终流向人类的海洋蓝碳服务效益,而不考虑支持性的服务过程。该研究不仅能够用于核算盐城市海洋蓝碳生态系统服务功能,而且能为其他生态系统服务价值评估提供借鉴。 展开更多

关键词 海洋蓝碳 生态系统服务 价值评估 局部均衡理论 盐城市

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任家庄井田晚古生代煤系战略性金属元素富集特征 被引量：1

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作者 姬晓燕 张志峰 +4 位作者 祁风华 黄鹏程 刘世恒 袁红 梁永平 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期65-78,共14页

煤系是战略性金属矿产增储的重要来源。宁东煤田煤炭资源丰富,部分地区煤中富集战略性金属。以宁东煤田任家庄井田煤系为研究对象,系统采集主煤层剖面煤样、夹矸及顶(底)板样,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、X-射线荧光光谱(XRF)... 煤系是战略性金属矿产增储的重要来源。宁东煤田煤炭资源丰富,部分地区煤中富集战略性金属。以宁东煤田任家庄井田煤系为研究对象,系统采集主煤层剖面煤样、夹矸及顶(底)板样,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、X-射线荧光光谱(XRF)和X射线衍射(XRD)进行了系统的矿物学和地球化学测试分析,查明常量元素和微量元素分布及富集情况,讨论战略性金属元素富集成因并进行物源分析。结果表明,任家庄井田石炭-二叠纪煤系富集战略性金属矿产,太原组和山西组煤中战略性金属元素整体含量水平较高,以Li-Ga-Zr(Hf)-Nb(Ta)-Th(U)-Pb及REY共富集为特征,且顶底板及夹矸更为富集。其中:5号煤层Li、Ba高度富集,Rb、Zr富集;9号煤层Li高度富集,Zr、Hf、Th富集;9~上煤层微量元素含量整体相对较低,Cr富集。5号煤层和9号煤层战略性金属元素富集程度较9~上煤层更好。5号煤层和9号煤层灰基Li、Ga均达到了开发利用品位,5号煤层灰基REY也达到了开发利用品位,具有良好开发利用前景。基于元素赋存特征、沉积环境、构造演化的综合分析,认为任家庄井田战略性金属元素富集主要受陆源碎屑供给影响,由鄂尔多斯盆地西缘北部阴山古陆与西北部阿拉善地块蚀源区的长英质-中性岩碎屑物质经古水流搬运进入泥炭沼泽,在特定沉积环境及地球化学环境下通过有机质与无机质相互作用而富集,并经多期次构造演化控制形成现今赋存分布状态及富集特征。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 宁东煤田 战略性金属 石炭—二叠系 煤系 物源

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基于变参数KIM方程的石嘴山矿区煤层甲烷含量预测研究

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作者 门鹏 牛国斌 +3 位作者 马凯 李刚 谭浩 李腾 《中国煤炭》 2023年第11期92-99,共8页

采用变参数的KIM方程对石嘴山矿区太原组和山西组中低成熟度煤岩煤层含气量进行预测,研究结果表明受沉积环境的影响,石嘴山矿区陆相山西组煤岩表现出高水分含量、高灰分产率和低固定碳含量的煤质特征,且山西组煤岩无机矿物含量高于太原... 采用变参数的KIM方程对石嘴山矿区太原组和山西组中低成熟度煤岩煤层含气量进行预测,研究结果表明受沉积环境的影响,石嘴山矿区陆相山西组煤岩表现出高水分含量、高灰分产率和低固定碳含量的煤质特征,且山西组煤岩无机矿物含量高于太原组煤岩,这是导致山西组煤岩甲烷含量和吸附性能与太原组相比略低的主要原因之一;采用变V_(w)/V_(d)参数和变温度常数b对石嘴山矿区煤岩进行了基于KIM方程的甲烷含量预测研究,结果表明,基于变参数的KIM方程的煤岩含气量与实测煤岩含气量误差为1.93%~16.18%,而基于朗缪尔(Langmuir)方程反推的煤岩甲烷含量普遍较高,因此使用变参数KIM方程在预测煤岩含气量方面更具优势。 展开更多

关键词 石嘴山矿区 KIM方程 甲烷含量 煤岩煤质 等温吸附

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