煤矿沉陷水域重金属含量高光谱反演

为研究矿区沉陷水域重金属元素含量快速有效的监测方法,以淮南市潘一矿沉陷水域为研究区域;首先利用ASD FieldSpec 4地物光谱仪采集采样点的光谱数据并采集样本,其次,对取回的水样中Cu,Pb,Zn,As,Cd和Cr六种重金属元素含量采用原子吸收光谱仪和原子荧光光度计测定;然后,对光谱数据进行微分变换及倒数对数变换,将变换后的光谱数据与水体重金属含量进行相关性分析,并提取特征光谱;且根据相关性分析结果选择显著相关的波段进行建模。采用单波段分析、多元逐步回归(SMLR)分析及波段深度与偏最小二乘回归(PLSR)结合3种方法分别建立基于光谱反射率估算水体重金属含量的预测模型,并对预测模型进行精度评定,选取各重金属含量的最佳预测模型。结果表明,经过微分变换的光谱波段与重金属元素含量的相关系数有显著提高且达到了更高的相关度。微分变换后,Cu,Pb,Zn,As,Cd和Cr五种重金属元素的最大相关系数分别为0.874,-0.648,0.824,0.764,0.636 和-0.885;Cu,Cr元素含量与二阶微分变换光谱建立的单波段回归模型为最佳预测模型,验证R2分别为0.823,0.806。Pb元素、Zn元素、As元素和Cd元素含量与光谱数据的二阶微分建立的逐步回归模型为最佳预测模型,验证R2分别为0.774,0.724,0.564,0.767。该模型可用于潘一矿沉陷水域重金属含量的快速监测。     

准东露天煤矿土壤重金属的污染及空间分布特征分析

本文选择准东露天煤矿为研究区,对煤矿周围111个点进行了土壤样品的采集以及室内试验分析,采用了多元统计分析方法、地累积指数法、潜在生态风险指数法及GIS插值方法分别对Zn、Cu、Cr、Hg、As和Pb六种重金属元素在土壤中的含量,污染状况和空间分布特征进行了统计与插值分析。结果表明:土壤中重金属含量高低顺序为CrZnAsCuPbHg,从重金属含量平均值来看Cr、As和Hg含量分别超过了新疆背景值的1.3倍、13.0倍和3.1倍,国家二级标准值的1.0倍、4.0倍和3.0倍。土壤中Hg的变异系数较大,煤炭开采活动对Hg的影响比较明显。从相关性来看0.01水平上Zn和Cu,Cr和Pb呈线性正相关,相关系数为0.65、0.36,Zn和Cu被认为来自于土壤母质,Cr和Pb被认为主要来自于人为因子,Hg也是主要来自人为因子,As是来自于自然因子和人为因子。污染指数评价结果表明土壤Hg和As含量分别为重度和中度污染,而Zn、Cu、Cr、Pb含量比较低。生态风险评价结果表明了Cr、Zn、As、Cu和Pb处于低风险,Hg处于极重的生态风险。从重金属含量的空间分布情况来看煤田、工业区、生活区及周围地区、卡拉麦里山的南部和靠近沙漠地带土壤重金属含量比较高。     

准东煤田露天矿区降尘、土壤重金属分布特征及生态风险评价

本文以准东煤田露天矿区降尘、土壤中Zn、Cu、Cr、Pb、Hg、As 6种重金属元素为研究对象,采用污染负荷指数法、地质累积指数法、潜在生态危害指数法对其进行生态风险分析。结果表明:研究区降尘重金属含量普遍高于土壤重金属,As为超标最严重元素,Pb为超标最轻微元素,且不存在生态风险;Cr、Hg、As为降尘、土壤中生态风险都较高的元素,降尘重金属生态风险较土壤更为严峻,相关分析表明Zn、Cu、Cr具有良好的伴生性,燃煤是As的主要来源;研究区内大气-土壤重金属污染元素主要为Cr、Hg、As,其他元素应做好防范工作。     

地震勘探技术在准东煤田大井一井田的应用

结合测井、钻探和地质成果,充分利用二维/三维地震勘探技术,以利用测井资料制作合成地震记录和地震正反演为手段,以标定标准波和煤层反射波的波形特征与煤层宏观结构关系为重点,解释了煤层一次、二次分叉分界线和煤层视分叉点平面位置,圈定了煤层赋存范围及煤层宏观结构,查明了厚度变化趋势.     

地震勘探技术在准东煤田的应用

本文采用地震勘探技术对淮东煤田进行探查,通过地震资料处理与数据采集和资料解释同步进行,利用测井资料制作合成地震记录标定标准反射波,结合钻探资料根据地震反演、正演结果和地震资料反射波特征,解释煤层构造起伏形态、宏观结构、赋存范围及厚度变化,绘制等时线图、煤层底板等高线图、地震地质剖面图等,取得良好的整装勘查效果。     

鞍山式铁尾矿区土壤重金属含量高光谱反演

土壤中的铜浓度占比过高会对人体和环境造成一定的危害,因此探讨重金属铜含量反演具有重要意义。本研究以唐山典型铁尾矿区43个土壤样品为例,同时测定土壤中铜的反射光谱和含量信息,经多种波谱变换后,通过相关性分析法（CA）和连续投影法（SPA）进行土壤铜含量的特征波段选取,然后利用多元线性回归(MLR)和偏最小二乘回归(PLSR)算法建立了铜含量的反演模型,得到多种光谱数据的反演成效。结果显示：二阶微分处理后的光谱数据,其反演效果较好,CA-PLSR和SPA-MLR两种反演模型中,SPA-MLR的反演精度相对较准确;二阶微分光谱变换后的SPA-MLR模型在估算土壤铜含量方面更有优势。     

新疆准东煤田应用煤炭地下气化技术的探讨

通过具体分析认为,新疆准东煤田是生态环境脆弱地区,在准东煤电、煤化工基地建设中一定要用科学发展观实现煤炭资源开发与环境保护的协调发展,而煤炭地下气化技术已经成熟,有着经济、洁净、环保的优势;准东煤田深部有大量的煤炭资源,不能井工开采或开采不经济,若能利用煤炭地下气化方式开发,将开辟深部煤炭利用的新渠道.     

宁夏盐碱地土壤盐分高光谱反演

土地盐碱化给农业生产带来了巨大的影响,需要研究快速、高效、大面积诊断盐碱地及评估其严重度的技术方法.文中选取宁夏平罗县典型盐碱地为研究对象,采集土样并测定其室内高光谱数据和化学参数,通过分析离子含量确定主要研究离子为Na+、Cl-、Mg2+和SO2-4,将光谱进行一阶微分与连续统处理,通过相关性分析选出特征波段,分别构...     

新疆准东五彩湾煤田区不同深度土壤重金属污染评价、来源分析与空间分布特征

选择新疆准东煤田五彩湾露天煤矿区域作为研究区,对研究区周围的不同采样点的土壤样品进行采样及室内试验分析,测定了土壤中0-10cm、10-20cm、20-30cm三层土壤中的Hg、As、Zn、Cu、Cr、Pb六种重金属的含量,采用了多元统计分析、内梅罗综合污染指数法、地积累指数法,潜在生态危害指数法、主成分分析法、GIS空间插值和降尘重金属分析等方法对六种重金属在该区域的污染程度,空间分布特征,污染范围和等级,污染来源进行分析和评价。结果表明：从重金属含量上看,Hg、As、Cr三种元素的均值含量超过了新疆背景值,分别约为背景值的3.0倍、2.8倍和1.6倍。其中Zn和Cu相关性成线性正相关,相关系数较高,根据主成分分析可以确定这两种元素主要来源于土壤母质,Hg元素主要来源受人为因子影响,As、Cu、Cr元素不仅来源于土壤母质,也受人为因子影响。综合污染评价表明,Hg和As处于重度污染,其中Hg污染程度极重,Cr处于中度污染,Cu,Zn和Pb处于轻微污染状态。潜在生态风险表明,Hg处于较高生态风险,其他元素生态风险较低,该区域的潜在生态风险处于较高。从空间分析看,重金属高污染区域主要集中在矿区周边,公路附近和两个工业园区附近的区域,煤矿开采,运输,煤化工生产和能源工业等人类对土壤重金属的空间分布影响较大。     

煤田土壤热红外发射率特征及其有机质估算模型

利用傅立叶热红外光谱仪探测煤田土壤的光谱数据和土壤有机质含量数据,分析了原始光谱发射率的特征,求算原始发射率的一阶、二阶导数,分别建立原始发射率、一阶导数、二阶导数与有机质之间的模型,检验和评价了每个模型的适用性。结果表明：(1)土壤的有机质含量随着地表地物类型和周边环境的不同而存在明显差异;(2)无论有机质含量存在多大的差异,热红外光谱发射率随波长的增加的而变化的趋势不变;但土壤热红外光谱的发射率在8-11.5 um范围内最敏感,有机质含量的大小会对其敏感性产生影响;(3)一阶导数、二阶导数的发射率与有机质的相关性明显优于原始发射率数据,发射率数据的导数处理能够有效的增强与有机质之间的相关性,且在该研究区发射率数据的二阶导数与有机质含量相关性最高;(4)一阶导数和二阶导数的热红外光谱发射率与有机质含量之间的拟合函数效果均较为良好,尤其二阶导数发射率的指数函数效果最佳;一阶导数的多元逐步回归拟合模型预测能力略优于线性函数模型。     

原子荧光光谱法测定铁矿石中的汞

提出了铁矿石中汞含量的原子荧光光谱测定法。通过试验确定了溶样方法、试液酸度、干扰元素的允许量及仪器工作条件。该方法检出限为0.032 μg/L,精密度为4.5%,线性范围为0~40 μg/L,加标回收率为97.2%~104.8%,可应用于铁矿石中汞含量的日常检测。     

乌达煤田地表汞交换通量研究

地表汞释放被认为是大气汞的主要来源之一。我国拥有世界上总面积最大的煤矿区,但对煤矿区地表汞释放的研究鲜有报道。采用通量箱与RA-915+测汞仪联用法对具煤火发育的乌达煤矿区地表汞交换通量进行了测试。测试结果显示:背景区地表汞交换通量值为4~29 ng/（m²·h）,均值为19 ng/（m²·h）;无火区地表汞交换通量值为14~62 ng/（m²·h）,均值为32 ng/（m²·h）;火区地表汞交换通量值为80~318 ng/（m²·h）,均值为177 ng/（m²·h）。煤矿区地表汞交换通量值显著高于背景区,并且部分汞可能直接来源于地下煤火,地表汞释放可作为认识地下煤火发育状况的有效途径。通过分析地表汞交换通量与自然条件相关性,发现汞交换通量与光照强度、地表温度存在显著正相关性。矿区白天大气汞含量受地表汞释放影响。     

宁东煤田中部侏罗纪煤的矿物学特征

样品采自鄂尔多斯盆地西部宁东煤田的7个井田,共26个样品,包括25个煤样和1个矸石样。对所采的25个煤样做了工业分析、全硫分析和发热量分析,并运用低温灰化-X射线衍射(LTA-XRD)仪、光学显微镜、扫描电镜(SEM)以及能谱仪(EDS)等设备对样品矿物成分、化学成分、微形貌特征等方面进行了研究,探讨了煤中矿物的物质来源。研究表明,宁东煤田中部侏罗纪煤属中等挥发分煤,具有中灰、低硫、中低发热量的特征,其(低温灰化后)矿物组成为:33.1%高岭石、22.8%伊利石、21.5%石英、13.2%钠长石、6.6%鲕绿泥石、2.8%方解石。另外在扫描电镜下还发现了极少量的黄铁矿、菱铁矿、钛铁矿、黄铜矿、锆石。高岭石、伊利石、鲕绿泥石、石英、钠长石源自贺兰山脉片麻岩、麻粒岩和花岗岩的风化产物。     

空气潜孔锤钻进工艺在大同煤田勘探项目的应用

通过对空气钻进、空气泡沫钻进工艺和空气潜孔锤钻进工艺的生产试验和推广应用，为大同煤田石炭、二叠纪煤炭资源勘探探索钻探施工的成功经验。     

准东地区不同区域土壤重金属关联性分析及空间分布

本文以准东地区的五彩湾、荒漠带和将军庙区域为研究靶区,运用多元统计分析及空间分析法,对准东地区的五彩湾、荒漠带和将军庙区域之间的土壤重金属进行关联分析及空间分布。结果表明:Hg、As元素在这三个区域变幅较小,土壤重金属含量较为集中,相比之下Cu、Cr、Pb和Zn元素变幅较大。由主成分分析得,这三个区域均提取了四个主成分;Hg、As、Cu、Cr、Pb和Zn元素是影响五彩湾与荒漠带区域土壤重金属含量的主要因素;As、Cu、Cr和Pb元素是影响将军庙区域土壤重金属含量的主要因素。通过对不同区域的土壤重金属相关性分析得,五彩湾区域土壤Zn元素与将军庙区域土壤Zn元素呈显著性负相关,其中相关系数为-0.753,荒漠带区域Cr元素与将军庙区域的Hg、Cr元素均呈显著性正相关,其相关系数分别为0.776、0.751,显著性水平相关p0.01,荒漠带区域的Cu元素与将军庙的Pb元素具有显著性正相关,相关系数为0.792。进而对显著性相关的元素进行拟合可知,将军庙区域的Hg元素与荒漠带地区的Cr元素三次拟合关系最好,相关系数R~2=0.9491。各元素空间插值明显,高值区域主要分布在五彩湾和将军庙区域。     

遥感技术在乌达煤火变化监测中的应用（增刊）

煤田火灾问题存在由来已久,利用遥感技术进行煤火监测正引起广泛关注。为更加精确地圈定乌达煤火的燃烧范围,本文以乌达2000年、2006年和2010年三时期的Landsat TM和ETM 热红外及多光谱遥感影像作为基本信息源,采用温度反演、最优密度分割和地质条件分析,提取各年的煤田热异常信息,再通过ArcGIS空间叠加分析和逻辑分析,研究煤田火灾随时间的动态变化过程。结果圈定了煤田火区的燃烧范围和2000-2010年来煤火变化面积及速率,对于发展煤火理论和乌达煤火的治理皆有一定的理论与实践意义。     

现代勘查技术在蒙东地区煤炭火区中的应用

内蒙古自治区东部五盟市地区即蒙东地区,其褐煤资源丰富,煤炭自燃等级达Ⅰ~Ⅱ级,自燃倾向性为容易自燃-自燃。该地区煤炭资源的燃烧造成严重的人类健康、环境污染和经济损失问题。收集了蒙东地区26处煤（矿）田火区勘查报告、物探总结等资料,结合蒙东地区环境、地质和煤质特点,以现代勘查技术在该区域的实际应用为基础,总结了蒙东地区煤炭火区的遥感影响和地球物理技术特征,综合利用勘探提供的信息圈定火烧区范围、建立燃烧模型,各区均成功地完成了深部钻探验证工作,为灾害区的治理提供了准确的依据。蒙东地区煤炭火区勘查的经验,能够为今后的煤炭火区勘查工作提供指导。     

库拜煤田铁西矿区煤层气成藏条件分析

通过对库拜煤田铁西区内煤岩组分、煤岩煤质、孔渗和含气性特征的分析,以及对铁西区内自然地理、火烧区、构造等因素的讨论,进一步揭示了研究区内的煤层气成藏条件和其他因素.主要阐明了研究区内主力煤层的孔渗、含气性特征以及煤层气逸散、封堵和成藏的主要特征.本次研究成果有望为南疆煤层气的进一步开发利用提供理论依据.     

桌子山煤田含煤地层沉积特征与聚煤模式探讨

通过单井岩性、沉积构造、连井剖面分析等手段,对桌子山煤田聚煤期沉积环境类型、沉积演化过程及聚煤特征进行了分析。研究表明:桌子山煤田石炭-二叠系含煤地层主要由潮坪、三角洲、曲流河3种沉积相组成,可进一步识别出潮上坪、三角洲平原、河漫等8种沉积亚相及多种沉积微相;受海水进退影响,聚煤期本区经历了海相到陆相的沉积演化过程,可分为四个演化阶段;期间聚煤作用的强弱取决于沉积相带的时空配置,最有利的聚煤环境为太原组下段的潮上泥炭沼泽及山西组2段的岸后沼泽、三角洲平原。从沉积环境角度,建立和探讨了本区主要的聚煤模式:潮坪聚煤模式与曲流河、三角洲平原聚煤模式。     

准格尔煤田高铝煤矸石中勃姆石富集特征及成因

运用X射线衍射分析(XRD)、光学显微镜、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDX)等技术,研究了准格尔煤田大饭铺煤矿6号煤层夹矸中富铝矿物的种类、相互关系及其成因。研究表明:夹矸中富含勃姆石(60%)和高岭石(40%),光学显微镜下两者具有明显的共生关系,能谱面分析(Mapping)图像中可见Si元素与Al元素富集部位不同,两者分异现象明显;夹矸中勃姆石主要是由高岭石脱硅蚀变而来的,勃姆石主要分布于高岭石晶层之间和晶粒表面周围,并逐渐向高岭石内部蚀变。