山西省晋城矿区太原组煤中锂的富集机理

煤炭是种特殊的沉积有机岩石,其形成过程复杂,在其形成过程中的特殊地质和地球化学条件下,可以富集战略性金属,并且在丰度上可以和传统的金属矿床相当,在规模上可以形成大型或超大型金属矿床(代世峰等,2022)。为揭示山西省晋城矿区太原组煤中锂的富集机理,选择典型煤矿进行了系统采样测试,探讨煤中锂的赋存特征与物源特征,以期为寻找和开发煤中战略性金属矿产资源提供理论指导。

山西省煤系伴生三稀矿产资源研究现状及找矿前景

为进一步勘探和开发山西省煤系伴生的稀有、稀土、稀散元素(简称三稀元素)矿产资源,在综合以往研究的基础上,统计了山西省煤系伴生三稀元素的含量和赋存特征,同时结合山西省煤炭资源分布特征探讨了煤系伴生三稀矿产资源的找矿前景。结果表明,山西省宁武煤田平朔矿区为煤系伴生锂超大型矿床,北部煤炭基地部分矿区和西山煤田部分矿区具备煤系伴生锂成矿潜力;宁武煤田北部、大同煤田北部、河东煤田北部及西山煤田局部地区具备煤系伴生镓成矿潜力;沁水煤田和西山煤田山西组含煤岩系的伴生稀土元素均有一定的工业开发利用价值;省内六大煤田含煤岩系中尚未发现其他达到工业利用品位的伴生三稀元素矿床。初步研究成果对指导山西省煤系伴生矿产资源开发、煤炭资源可持续发展和粉煤灰高效利用具有实际意义。

山西炼焦煤资源与开发利用现状分析

山西省炼焦煤资源丰富、优势突出;资源分布广泛,煤类分布规律明显;开发技术条件较好;优质炼焦煤资源稀缺,比较适宜炼焦的资源大约在900亿t,低灰、低硫的优质炼焦煤大约占炼焦煤查明资源储量的12%,而优质的焦煤和肥煤仅占2.5%;查明资源总体利用水平低,但低硫煤资源占用率高;勘探程度较低,探明的资源储量少;查明资源总体利用水平低,经济可采储量少。通过分析山西炼焦煤炭资源开发利用现状,认为确保山西炼焦煤经济的可持续发展,必须加强炼焦煤炭资源的规划与管理,提高炼焦煤资源保障能力,保护与节约并重,合理开发利用炼焦煤资源。

我国焦煤煤层气资源潜力及其物性特征

我国2000 m以浅的焦煤煤层气资源量约1.214 7×1012 m3,占全国煤层气总资源量的3.3%,主要分布在华北、西北和西南等三大含气区。为了评价我国焦煤煤层气资源潜力,收集和测试了全国范围内的82件焦煤煤样的煤岩、煤质、工业分析、压汞实验和等温吸附实验数据,研究结果表明:随着煤化程度的增加,焦煤碳元素质量分数增加,而挥发分、氧元素和氢元素逐渐减小,且氧元素减少的速度大于氢元素;焦煤大孔、小孔和微孔较为发育,中孔发育较差;比表面积主要集中在小孔和微孔,大孔和中孔对比表面积的贡献甚微;焦煤孔隙度和总孔容与煤阶之间显示出"U"型关系,当1.20%<Rmax<1.40%时,焦煤的孔隙度和总孔容随着煤化程度的增加而减少,在Rmax=1.40%附近孔隙度和总孔容达到最低值,当1.40%<Rmax<1.70%,孔隙度和总孔容随着煤化程度的增加而增大;焦煤饱和吸附量平均约20.79 cm3/g,Langmuir压力随着煤化程度的增加而减小,Langmuir体积随着煤化程度的增加而增加。

古交矿区8号煤中有机硫的赋存规律

古交矿区８号煤中有机硫含量较高，占全硫的一半左右。首次对８号煤层进行了煤中有机硫的光电子能谱（ＸＰＳ）测试，采用带能谱和波谱的扫描电镜对２号、７号、８号煤层中不同显微组分中的有机硫进行了测定。结果表明，８号煤中有机硫以多环含硫化合物或噻吩型硫为主；在不同煤层的显微组分中其有机硫含量有差异，但差异不大；同一煤层的显微组分中，不同亚组分的有机硫含量亦不同。

山西不同煤级储层有效渗透率的实验研究

基于山西不同煤级煤岩体气、水双相渗透率实验,探讨了不同煤级储层的有效渗透性特征、影响因素及随含气饱和度的变化规律。实验研究表明,不同煤岩体相对渗透率显示出"一高五低"的特点,即残余水饱和度高、等渗点相对渗透率低、CH4有效渗透率低、含气饱和度低、两相共流时跨度低、束缚水下CH4渗透率低。给出了各煤级煤气、水渗透率与含气饱和度呈幂函数关系。以此为基础,采用多元非线性回归方法,构建了气、水相有效渗透率随含气饱和度变化的响应模型。

我国气、肥煤储层煤层气资源开发潜力评价

为评价我国气、肥煤煤层气开发潜力,在全国范围收集了81件气、肥煤煤样的工业分析、显微煤岩组分数据,并进行了孔隙度、压汞和等温吸附测试,结果表明:我国气、肥煤多属于特低灰煤,气、肥煤各阶段孔隙发育较平衡,微孔最发育,其次为大孔和过渡孔。总比孔容和孔隙度随煤变质程度增加先减小后增大:0.65%<Ro,max<0.90%时,气、肥煤孔容和孔隙度随煤化程度增大而减小,在Ro,max=0.90%附近达到最小值,0.90%<Ro,max<1.20%时,孔容和孔隙度随煤化程度增加而增大。我国气、肥煤煤层气资源量丰富,储层灰分低,各阶段孔隙发育平衡,具良好的煤层气资源开发潜力。

山西省炼焦煤的粘结性和结焦性探讨

山西炼焦煤资源不仅分布广泛,煤类齐全,而且资源丰富,粘结性强、结焦性好。大量分析数据显示山西霍西煤田霍州矿区粘结性较好,特别是南部的霍州—乔家湾区,煤的粘结指数为80～100,胶质层厚度为24～33mm;沁水煤田东部潞安矿区煤的粘结性较差,为全省最低,一般在13～68,胶质层厚度在0～7.5mm。单独炼焦性能最好的是西山古交矿区、霍西汾西矿区和柳林三交矿区的主焦煤,其次是霍西的肥煤和乡宁的焦煤,比较差的是大同的气煤,潞安和西山的瘦煤。

山西古交矿区8#煤中硫的赋存特征

详细叙述了古交矿区8#煤中黄铁矿硫的形态特征及分布,应用光电子能谱(XPS)对8#煤中有机硫的存在形态进行了测试,并采用带能谱和波谱的扫描电镜对8#煤中不同显微组分中的有机硫进行了测定,对煤中有机硫的分布特征进行了总结。该研究对进一步开发中—高硫煤中新的脱硫方案,以及煤炭产品的加工转化和洁净煤技术具有重要的现实意义。

山西省介休市地质灾害发育特征

文章详细叙述了介休市地质灾害的类型及特征 ,总结了地质灾害的分布及发育规律 。

太原东山矿区地下水资源的开采现状及保护对策

介绍了东山矿区地下水的特征、地下水资源的开采现状和存在的问题,提出了地下水资源保护对策,包括统一规划,合理开发利用水资源;建立健全地下水动态监测网点;建立水源地保护区,加强环境管理等。

太原东山矿区主要地质环境问题的影响及危害

简单介绍了东山矿区主要地质环境问题,详细调查了东山矿区地质环境问题所造成的影响及危害,提出了地质环境问题的防治措施与对策。

古交矿区8号煤的实验室热解脱硫

介绍了古交矿区8号煤在不加催化剂和加催化剂两种条件下的实验室热解脱硫试验情况.结果表明,在不加催化剂时,升温速度为5～10℃/min脱硫效果最好,脱硫率大于40%;当在原煤中添加催化剂AlCl3和NH4Cl时,有较好的脱硫作用,焦炭中灰分也没有明显提高,而当添加催化剂CuCl2和CaO时,不能脱除煤中硫。并据此提出了建议脱硫方案。

我国贫煤储层物性特征分析

为研究我国不同煤化程度的贫煤特征和资源潜力,收集50个全国范围内贫煤的煤岩、工业分析、孔隙特征、等温吸附实验数据。研究结果表明:随着煤化程度的增加,贫煤挥发分产率、空气干燥基水分逐渐降低;贫煤孔容以大孔为主,孔容分布比较分散,比表面积以微孔比表面积为主;贫煤孔隙度随煤化程度增加逐渐增加;贫煤饱和吸附量随煤化程度逐渐增加,平均为34.84cm3/g-1。我国贫煤煤层气资源估算约1.29×1012 m3,资源量大,储层吸附性好,煤层气资源具有开发潜力。但当前贫煤煤层气并没有得到有效开发,对贫煤物性基础研究以及资源分布的梳理有助于贫煤煤层气的开发利用。

我国瘦煤储层物性特征分析

我国瘦煤资源丰富,埋深2 000 m以浅的瘦煤资源总量为1 227.86×108t,主要分布在山西、贵州、河南、陕西、四川等地。为评价我国瘦煤储层物性特征,分析了49个不同地区瘦煤煤样的显微煤岩组分、工业分析、元素分析、孔径结构、孔隙度、等温吸附实验数据,结果表明:我国瘦煤煤岩显微组分以镜质组为主,惰质组次之,几乎不含壳质组;随煤化程度的增加,Mad和Vdaf逐渐减少,Cdaf、Ndaf含量逐渐增大,Hdaf、Odaf含量逐渐减少,H/C原子比和O/C原子比逐渐减小;过渡孔、微孔较为发育,大孔次之,中孔发育较差;微孔含量和孔隙度均随煤化程度的增加呈现缓慢增加的趋势;朗格缪尔体积随煤化程度的增加呈现缓慢升高的趋势,朗格缪尔压力及平衡水含量随煤化程度的增加呈现缓慢下降趋势。