我国煤中砷含量及分布

通过对全国26个省、市、自治区采样的297个煤样中砷含量进行分析测试,从不同地质时期、不同变质程度,以及五大聚煤区等系统分析和考查我国煤中砷的分布状况.结果表明,我国煤以中、低砷含量为主,砷含量的算术平均值为6.40 mg/kg,几何平均值为3.96 mg/kg,显著低于捷克北波希米亚高砷煤地区煤中砷含量,与美国、英国、澳大利亚煤中砷含量相近.按照成煤地质时代,我国煤中砷含量是从第三纪到晚三叠世、中石炭世、早石炭世、早侏罗世、晚侏罗世－早白垩世、中侏罗世、晚二叠世、晚石炭世、早二叠世依次降低,在煤变质程度上,砷含量是按照褐煤、肥煤、贫煤、长焰煤、无烟煤、瘦煤、焦煤、气煤顺序依次降低,但它们对煤中砷含量并无显著影响.     

煤中硫分布特征及其沉积成因研究 ——以鄂尔多斯盆地榆横矿区南区为例

鄂尔多斯盆地陕北侏罗纪煤田是我国重要的煤炭基地,以低灰、低硫、低磷、高发热量的优质煤炭资源为主。作为陕北侏罗纪煤田的一部分,榆横矿区南区原煤硫分普遍较高,中高硫煤和高硫煤资源量占总资源量的比例超过60%,属于该区一种特殊的地质现象,同时,煤中硫的富集也严重制约了该地区煤炭资源的清洁利用。为查明榆横矿区南区高硫区的分布特征、变化规律和沉积成因,以煤岩煤质和钻孔资料为基础,从煤岩学、煤地球化学和沉积学入手,揭示高硫煤分布特征和变化规律,建立了沉积微相与煤中硫分分布之间的成因联系,分析了相参数与硫分之间的相关关系,建立了陆相含煤地层中硫的富集模式,进而为煤炭资源开发总体规划、清洁利用及生态环境保护提供依据。研究结果表明,原煤全硫含量0.31%～4.95%,平均1.83%(质量分数,下同),高于全国早、中侏罗纪煤中硫含量的平均值0.58%。平面上,原煤硫分由西北向东南、由物源向湖盆方向呈增高的趋势,垂向上自下而上逐渐增高。煤中硫的聚集主要受控于成煤同生阶段和早期成岩阶段沉积微相控制,分流河道以中硫煤为主,分流间湾以中高硫煤为主,高硫煤主要分布于局限浅湖发育区。硫化铁硫含量与煤岩显微组分中的镜惰比、灰成分指数之间呈正向变化,表明凝胶化作用和还原性水介质有利用煤中硫的富集,而水介质中Fe~(2+)丰度是影响硫化铁硫含量的重要因素。     

贵州晚二叠世煤的灰、硫分特征及其对环境的影响

基于了解贵州煤炭开发的环境影响及为防治提供依据,对贵州晚二叠世煤的灰分、硫分的变化规律进行了研究。通过以往的地质研究成果并结合实验结果的研究表明,龙潭组煤中的灰分由西北至南东逐渐下降,而硫分逐渐上升;其煤质分布有特低灰-高灰煤、特低硫-高硫煤,且灰分、硫分的变化规律与煤层的沉积环境有关;沉积相自西向东由陆相过渡到海相,灰分逐渐降低,硫分逐渐升高。     

煤中硫的研究现状

燃煤过程中释放出的硫化物等,会对环境造成严重影响,如何控制硫化物污染是洁净煤技术的核心问题。作者分析总结煤中硫的赋存状态、地质成因煤层中H2S成因的基础上,把二者的成因模式结合起来,认为;低硫煤、特低硫煤中黄铁矿的形成是生物降解作用的结果,而与硫酸盐关系不大;我国煤中全硫含量及噻吩硫在煤中的比例．随变质程度的增高而增高。导致这种现象的一个原因可能是：煤的变质过程中,由不稳定的有机硫和黄铁矿等降解产生的硫化氢与有机质再次反应生成噻吩硫,而噻吩硫比较稳定,不易分解。     

贵州省普安县开泰煤矿煤中硫的分布特征研究

对贵州省普安县开泰煤矿煤中硫的分布特征及其洗选脱硫技术进行分析研究,以探寻其动力配煤的有效降硫措施。根据地质勘探资料和煤芯煤样的分析结果,结合研究区位置和含煤地层的地质概况、可采煤层的硫分质量分级及形态硫分析对贵州省普安县开泰煤矿煤中硫分的垂向和平面分布规律进行研究。结果表明:开泰矿区17号煤层为中硫煤,18和19号煤层均为中高硫煤,23和26号煤层均为高硫煤;其硫分布均具有一定的规律性,且矿区各主要可采煤层硫分所展现的规律性各不相同,说明矿区硫分分布特征与成煤环境有关。对煤炭进行洗选脱硫及对动力配煤采取降硫措施可提高高硫煤的利用价值。     

淮南煤田煤中全硫含量特征分析

为研究淮南煤田原煤中全硫含量的分布特征,选取顾桥、潘一、望峰岗、张集、丁集等5个矿区578个煤样为研究对象,对煤样地质测试报告表中全硫含量数据进行整理分析,5个矿区煤样全硫含量算术平均值最高为0.66%,最低为0.44%,全部煤样全硫含量算术平均值为0.51%.以潘一矿为例,通过对不同煤层、297个煤样的全硫含量分析,研究了全硫含量随开采深度的变化规律,其中,同一煤层煤中全硫含量最高值出现在l煤层,最低值出现在8煤层.研究结果表明,淮南煤样全硫含量平均值低于1.00%,属于低硫煤;随着开采深度的不断增加,淮南煤田煤中的全硫含量有增大的趋势.     

龙永煤田高陂矿区煤中硫的分布形态研究

基于沉积环境对煤层硫赋存与分布的影响,统计分析了福建龙永煤田高陂矿区无烟煤的硫分分布形态。统计分析结果表明,沉积环境对高陂矿区中井田可采煤层煤中硫的形成、赋存和分布有重大影响;其高硫煤样中的硫分以黄铁矿硫为主,经过洗选可大部分脱除。     

澄合矿区煤层硫分变化规律

通过澄合矿区钻孔煤层、煤质等特征的综合分析,该区太原组煤层硫分含量较高,山西组煤层硫分含量较低,煤层自上而下硫分增高,原煤全硫含量变化与有机硫多少密切相关,硫化铁硫增高,有机硫随之降低。在平面分布上煤层硫分含量总趋势是西高东低,硫分变化受煤厚控制。     

新安煤田深部煤中硫分布特征及成煤环境分析

新安煤田位于河南省西部,处于太行构造区、嵩箕构造区和崤熊构造区交界部位,煤田主体位于太行构造区内。为了解新安煤田深部煤中硫分布特征及成煤环境,对研究区二₁、二₂煤层硫分含量的进行了分析和归纳,阐述了二₁、二₂煤层硫含量特征以及硫分平面分布特征。根据煤中各形态硫所占比例以及成因,探讨了煤层中硫分布特征及成煤环境。结果表明,二₁煤层贫煤以中—中高硫煤为主,无烟煤原煤以低—中高硫煤为主;二₂煤层贫煤以低—中硫煤为主,无烟煤以低—中高硫煤为主。二₁、二₂煤层煤中硫以硫化铁硫为主,占全硫的60%～90%。山西组成煤环境为浅水河流和海水潮汐共同控制的三角洲沉积体系,煤层的形成受淡水和海水的双重影响。     

黔西南糯东勘探区煤中硫赋存特征及成因机理

贵州省内煤中硫分普遍较高,中、高硫煤占相当大的比例,为了脱除煤中硫,洁净利用高硫煤,分析了煤中硫分高的原因。以煤样测试数据及煤田钻孔资料为依据,分析了黔西南糯东勘探区主可采煤层中硫的赋存特征,探讨了煤中高黄铁矿硫的形成条件及成煤环境演化。结果表明:研究区煤中硫分较高,是受煤层沉积期海水以及峨眉山玄武岩浆期后热液的双重作用造成的;这2种作用提供了大量的铁离子与硫离子是煤中高硫、高黄铁矿的物质基础,而且岩浆期后热液活动较为强烈,导致煤层中后生黄铁矿也较为发育;海水的进退导致各主采煤层中硫的分布特征在垂向和平面上都具有明显的差异性;滨岸泻湖—潮坪的成煤环境与煤层间的砂体分布特征进一步得到证实。     

湖南辰溪高有机硫煤的微量元素特征

采用高分辨率电感耦合等离子质谱(ICP-MS)、X射线荧光光谱(XRF)以及X射线衍射(XRD)等技术分析煤中微量元素、常量元素含量以及矿物成分。结果表明：辰溪晚二叠世高有机硫煤高度富集铀(75.20 μg/g)、铬(407.75 μg/g)、镉(5.01 μg/g)、钒(296.30 μg/g)和钼(23.19 μg/g)等微量元素,分别是世界煤均值的31.3,25.5,22.8,11.9,10.5倍。高硫、多铁、多黏土矿物的海陆过渡环境是造成辰溪等地高有机硫煤中高度富集U,V,Cr,Mo等元素的原因。U,Mo的富集与有机质、硫、铁和微生物有关,V,Cr的富集与黏土矿物相关;微量元素与有机质、硫以及与分散矿物之间的耦合作用,涉及多种复杂地球化学过程,是导致煤中这几种元素赋存状态复杂的根本原因,也是硫在煤中富集的重要原因。     

贵州晚二叠世高硫煤中黄铁矿的赋存特征及其地质成因

采用光学显微镜、XRD,SEM-EDX等方法,研究了贵州晚二叠世5号,7号,16号,32号高硫煤层的矿物学特征和12种有害微量元素的含量特征,重点探讨了黄铁矿的赋存特征以及控制黄铁矿形成的地质因素。结果表明:贵州高硫煤中矿物主要为高岭石、黄铁矿、石英;与中国煤及贵州煤相比,高硫煤中有害微量元素含量较低,仅Cr和Zn富集,其中水城大河边5号煤中富集Hg,Cd,Cr,Cu,Mn,Sr和Zn;高硫煤中黄铁矿赋存形态多样,包括莓球状、自形晶体状、块状、胶状、充填状、结核状;黄铁矿常与高岭石和石英互相伴生,水城大河边5号煤中高岭石发生绿泥石化,并且黄铁矿部分交代菱铁矿;高硫煤中黄铁矿成因复杂,经历多个期次形成,海水入侵与玄武岩陆源碎屑输入为高硫煤的形成提供了稳定的物源供给,同时后生黄铁矿的发育,表明多层高硫煤均受到后期热液的叠加作用。     

渤海湾盆地石炭—二叠系含煤岩系沉积环境及其展布规律

在对渤海湾盆地内各坳陷区上百口钻井研究的基础上,结合岩芯、测录井及地震等资料,探讨了渤海湾盆地石炭—二叠系含煤岩系沉积环境,建立了含煤岩系沉积模式,揭示了含煤岩系的残余地层展布规律。渤海湾盆地石炭—二叠系含煤岩系主要发育在太原组及山西组,岩石类型包括煤岩及暗色泥岩(包括炭质泥岩)。其中,太原组含煤岩系沉积环境以陆表海堡岛沉积体系下泥炭坪为特征,沉积物泥炭的显微组分以腐殖组为主,普遍富硫,且矿物质含量较高,成煤后以镜质组为特点,壳质组相对丰富;山西组由于受物源区碎屑物质供给能力增强及大规模海退的影响,各类泥炭坪等主要成煤环境随时间推移由北向南发展,并逐渐被浅水三角洲平原泥炭沼泽聚煤环境取代,该类泥炭沼泽形成煤层厚度较大,但受分流河道冲刷作用,因此横向厚度变化较大,结构复杂,硫含量一般较低,灰分含量高。根据华北晚古生代含煤岩系及成煤环境的特点,可将其划分为堡后泥炭坪、潮坪泥炭坪、潟湖泥炭坪、潮汐三角洲泥炭坪及浅水三角洲平原泥炭沼泽5种模式类型,它们各具不同的沉积岩相组合及成煤特点,多种成煤模式可同时共存且相互演化。通过研究认为,渤海湾盆地石炭—二叠系含煤岩系残留厚度较大,分布广泛,但受中新生代构造断裂影响,部分地区遭受剥蚀。通过对渤海湾盆地石炭—二叠系含煤岩系有机质丰度等烃源岩指标的分析,结合不同类型的测井曲线,估算了渤海湾盆地石炭—二叠系有效煤系烃源岩的厚度。其中渤海湾盆地石炭—二叠系有效煤系烃源岩在黄骅坳陷南部、冀中坳陷的苏桥—文安地区分布较厚,有效煤系烃源岩厚度在150~200 m,最厚可达250 m以上;临清坳陷及东濮坳陷中东部有效煤系烃源岩厚度普遍在50~100 m;济阳坳陷有效煤系烃源岩呈零星分布,在各次级凹陷中均有小面积累厚较大的煤系烃源岩发育。     

沁水盆地晚古生代煤中稀土元素地球化学特征

摘要：研究煤中稀土元素对分析成煤环境具有重要意义。运用电感耦合等离子质谱、X射线荧光光谱、X射线衍射等方法分析了沁水盆地晚古生代煤及其顶底板炭质泥岩、粉砂岩、灰岩和黄铁矿脉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富集成因。结果表明,沁水盆地晚古生代煤中稀土元素含量整体较低,剖面上太原组煤中稀土元素的含量大于山西组,平面上具有南高北低的分布特征。煤中稀土元素主要赋存在粘土矿物和黄铁矿中,碳酸盐矿物和氧化物中稀土元素含量较低,相当部分的稀土元素赋存在有机质中。相关分析表明,稀土元素与Si、Al关系密切。研究认为,沁水盆地煤中稀土元素的富集受控于聚煤古环境,煤层及其顶底板岩石中稀土元素的来源具有一致性,成煤时期海水对泥炭沼泽的影响导致太原组煤中相对富集重稀土,但没有导致Ce的亏损。     

滇东地区中-高硫煤中放射性元素铀的地球化学特征

以滇东部分地区中-高硫煤为研究对象，利用高分辨率电感耦合等离子质谱(HR ICP-MS)对煤中铀进行测试，采用逐级提取实验分析了其中铀的赋存状态，研究了铀与形态硫、灰分、挥发分等煤质参数之间的相关性,探讨了煤中铀的分布规律与赋存状态并分析了其富集成因。结果表明：滇东地区中-高硫煤中铀均值为4.47 μg/g，高硫煤中铀的含量要高于中硫煤，用浓集系数判别大部分煤样都属于铀富集型。煤中铀多以有机结合态为主。煤中铀的相对富集是成煤时期沉积环境的氧化环境以及部分煤样发生的铀矿化和海水的影响、沉积火山灰共同作用的结果。     

云贵川交界处地氟病区晚二叠世煤的酸度分布

为探讨云贵川交界处晚二叠世煤的酸度分布规律及其对地氟病的可能影响,在云南威信、镇雄,贵州赫章、大方、金沙及四川古蔺、叙永8个县区共采集龙潭组煤样83件,分别用pH计、重量法、高温燃烧-热水解法对其酸度、硫酸根及氟含量进行了测定,结果表明：研究区晚二叠世龙潭组煤的表观酸度pH值为1.86～8.62（均值5.70,n=83）,酸性煤（pH≤5.6）与正常煤(pH＞5.6)所占比例分别为41%,59%,且97.1%的酸性煤为露头煤;露头煤样的pH总分布范围为1.86～8.62,均值达到4.86 (n=55),其中33件酸性露头煤pH均值低至3.39(1.82～5.50,n=33);矿井煤的pH为4.45～7.94,均值7.34(n =28),指示露头煤的酸性显著强于矿井煤。实测煤样硫酸根含量为249～64 706 μg/g（均值7 070 μg/g,n=83）。煤中氟含量为44～382 μg/g,均值120 μg/g (n=83),接近于中国煤中氟的背景值（130 μg/g）。酸性煤的pH与其硫酸根含量的负对数p(SO2-4)成正相关（相关系数：0.62）,表明煤中酸的存在形式可能为酸性硫酸盐如KHSO4或NaHSO4。推论是当这种酸性露头煤与当地高氟黏土混合使用,在燃烧或加热条件下,两者必将发生化学反应而释放出氟化氢（HF）。     

中国典型高砷煤中砷与煤质特征之间的关系及砷的赋存状态

根据《中国煤种资源数据库》中有关煤中砷含量分布数据的统计结果,结合中国煤中砷含量分布等值线图及高砷煤矿的地区分布,总结了中国高砷煤的地理分布特征,即中国高砷煤分布范围较广,但以点状分布为主,大范围的高砷煤区较少。通过对中国典型高砷煤中砷与煤质特性的相关关系研究以及对其赋存状态的探讨,得出：高砷煤以低阶煤为主,其煤中砷与灰分、硫分、灰成分关系复杂;典型高砷煤中砷与硫分关系密切,浮沉试验不同密度级产物中砷含量与全硫含量变化趋势非常一致;典型高砷煤中砷主要分布于以单独颗粒状分布的黄铁矿中,而以细粒浸染状产出的黄铁矿含量较低。     

宁夏沙巴台晚石炭世—早二叠世含煤地层和植物群

对宁夏石嘴山沙巴台地区晚石炭世晚期—早二叠世早期含煤地层和植物群进行了研究，共鉴定植物化石１２属１７种，划分了２个植物化石组合，即晚石炭世晚期ＬｅｐｉｄｏｄｅｎｄｒｏｎｓｚｅｉａｎｕｍＮｅｕｒｏｐｔｅｒｉｓｏｖａｔａ组合和早二叠世早期ＴａｅｎｉｏｐｔｅｒｉｓｍｕｃｒｏｎａｔａＡｎｎｕｌａｒｉａｏｒｉｅｎｔａｌｉｓ组合，其代表地层为晚石炭世晚期的太原组和早二叠世早期的山西组；此外，还讨论了含煤地层植物群的特征和时代．     

云南昭通氟中毒区煤、土和水中氟的含量与分布

为探讨云南昭通氟中毒地区环境中氟的含量和分布规律以及氟的来源，在昭通镇雄和威信地区采集了160个煤、黄铁矿结核、煤矸石、黏土、玉米、辣椒、饮用水样品，用高温水解-氟离子选择电极法对样品中的氟进行了分析.结果表明：云南昭通氟中毒区晚二叠世龙潭组主采煤层C5煤含氟量低，平均含氟量为77.13 mg/kg；3个典型氟中毒病区民用煤的平均含氟量为72.56 mg/kg，稍低于中国煤炭平均含氟量〖BF〗（82 mg/kg）， 与世界煤的平均值（80 mg/kg）〖BFQ〗接近.中毒区的煤主要为低氟煤，煤中的氟与灰分关系较为密切.中毒区的拌煤黏土中氟含量一般在367～2 435 mg/kg， 但以含氟量超过600 mg/kg的高氟拌煤黏土为主，平均含氟量为1 084.2 mg/kg.氟中毒区饮用水的含氟量一般低于0.35 mg/L，低于国家饮用水的要求(1.0 mg/L).