微波辐射下神木-府谷烟煤有机质的溶出规律及组成结构

提高煤中有机质的可溶性,从分子水平上了解煤中可溶有机质的组成结构,是实现煤炭资源高效清洁利用的关键性科学问题.本文在微波辐射下对神木-府谷烟煤(SFBC)进行溶剂萃取,考察了微波辐射功率、辐射时间以及溶剂类型对SFBC萃取过程的影响,并利用气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)分析了萃取物的组成.结果表明:微波辐射40min时,SFBC的萃取率随微波功率的提高而降低,微波辐射10、20和30min时,SFBC的萃取率随微波功率的提高呈先增加后减小的趋势;SFBC的萃取率与溶剂的介电常数有关,在介电常数较小的四氢呋喃中萃取率最高(5.6%);萃取物主要由脂肪烃和芳烃组成,推测脂肪烃和小分子的芳烃较易从煤的大分子网络中游离出来.

鄂尔多斯盆地府谷矿区直接液化用煤潜力分析

府谷矿区煤层热演化程度低,以长焰煤、气煤等低阶烟煤为主。在总结直接液化用煤指标的基础上,分析府谷矿区大量煤岩煤质数据,研究表明3~#、4~#、6~#、10~#、11~#煤层灰分、挥发分、H/C高,硫分较低,煤岩惰质组含量较低,具有直接液化潜力。重点煤层4~#煤层的平面和垂向煤质关键指标分布特征表明其降低灰分可直接液化;府谷矿区浮煤适合直接液化。浮选降低灰分的同时会对H/C有一定影响,且硫化铁硫将被去除。

山西河东煤田保德矿区太原组砂体特征及与煤聚集的关系

本文对我国河东煤田府谷-保德矿区太原组(C_2)下段的骨架砂体(桥头砂岩)的几何形态、垂直层序类型、岩石学和矿物学特点、概率曲线特征、沉积构造类型及其组合特点、古水流特征进行了细致的观察与分析,结合该骨架砂体对下伏m_(13)厚煤层的冲刷样式,对其沉积环境和发育期的盆地独特的同沉积期的古构造背景进行了判断。识别了该砂体与上覆的m_(11)煤层之间存在的空间展布关系,指出了该砂体对m_(11)煤层聚集的独特控制方式。研究结果表明,该套砂体属于一种特殊过渡类型的河流环境的产物。

基于GIS的地质环境单因素评价方法研究

榆神府矿区位于毛乌素沙地与陕北黄土高原丘陵沟壑区的过渡地带,地表覆盖较厚的松散层,常年干旱少雨,植被稀疏,是典型的生态脆弱区。矿区煤层埋藏浅,开采厚度大,上覆基岩厚度较薄。在这种条件下开采容易导致较严重的地质环境问题。通过地质环境单一影响因素的分析选取,利用GIS空间量化,可视化成图和分析功能,评价了研究区地形地貌、沙层厚度、潜水位埋深、煤层厚度和基岩厚度五个单因素的现状及对地质环境的影响,预测了开采单因素空间变化区域。将综合地质环境分为五类,认为煤炭资源的开采对原来处于Ⅰ和Ⅱ类型区域影响比对Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ类型的区域影响更大些。

固体热载体热解府谷烟煤的实验研究

以循环流化床锅炉的循环灰为热载体对府谷烟煤进行了热解实验,考察了热解温度（470℃~630℃）对气液固产物产率和特性的影响,分析了原煤中的硫和氮在气液固三相产物中的分布.结果表明,随热解温度的升高,半焦产率降低,煤气产率从0.97%增加到5.44%,焦油产率从1.96%增加到8.07%;焦油中的轻油含量占80%（质量分数）以上,随热解温度的升高而降低.半焦的灰熔点在1 000℃以上.原煤经过热解后半焦中的硫含量可降到原煤中硫含量的70%（质量分数）左右,氮含量可降到原煤中氮含量的90%左右.

陕北府谷矿区煤炭资源清洁利用潜势及方式探讨

为了厘清陕北府谷矿区煤炭资源的清洁潜势、探究其更加清洁高效利用的可能性,在整理分析相关煤炭勘查资料的基础上,通过对矿区主采煤层样品进行系统煤质分析、煤岩组分鉴定、微量元素测试以及相应的对比分析,以探讨其清洁高效利用潜势及途径。结果表明:府谷矿区煤具有中高灰、低硫、高挥发分、高氢碳原子比、低有害元素、富惰质组分等特点,较高的灰分是府谷矿区煤清洁利用的最主要障碍。经对比评价,府谷矿区原煤洁净等级为Ⅲ级,浮煤为Ⅱ级。低热演化程度、高挥发分、高氢碳原子比的特点使其在煤炭直接液化利用方面具有较大的优势,浮煤直接液化利用是府谷矿区煤炭资源清洁高效利用的选择之一。

压力对微波辐射烟煤制取活性炭性能影响

以府谷烟煤为原料、KOH为活化剂,在10~180 k Pa压力内微波辐射加热制取活性炭,探究了压力对微波法制得活性炭吸附性能的影响。对制得活性炭碘吸附值、表面官能团、比表面积和孔隙结构进行表征和分析。

府谷煤矸石的赋存状态及煅烧增白特性

据地质勘探资料并结合显微镜观察、X衍射和差热分析法,研究了陕西府谷地区煤层中的煤矸石赋存状况。结果表明:府谷地区的煤矸石赋存丰富,且大多数样品中高岭石的质量分数均在90%以上,可作为优质的高岭土矿产。对该煤矸石的煅烧增白研究表明,在相同的煅烧条件下,含碳量高的煤矸石白度提高得快。

陕西府谷矿区南部煤中镓的赋存规律和成矿前景探讨

随着煤中镓(Ga)伴生矿产的发现和利用,鄂尔多斯盆地北部石炭二叠含煤岩系镓元素富集规律和找矿潜力受到广泛关注。本次基于煤质测试数据和煤中镓元素地化异常资料,分析探讨了陕西省陕北石炭二叠系煤田府谷矿区南部煤中镓的分布规律、赋存特征和成矿前景。研究发现,区内煤中镓元素在各煤层均有不同富集,总体平面上北部高南部低、西部比东部更高,垂向上表现为距离山西组、太原组各自沉积基底界面越近煤中镓含量呈增大趋势。主要煤层山西组4#煤层煤中镓元素区域地化特征异常显著,超过边界品位,属富集状态,具有良好的成矿前景。统计分析表明,区内煤中镓富集主要以无机形式存在于含铝的黏土矿物中,但也同有机组分关系密切。最后,分析讨论了区内主要煤层中镓的成矿前景,并基于前人研究,初步划分了其预测资源类型,4#煤层煤中的镓属于富矿类型。

高强度煤炭开采对烧变岩泉的影响

为探明高强度煤炭开采对烧变岩泉的影响,有效保护地下水资源,采用现场调查的方法对煤炭开采前后烧变岩泉的变化情况进行分析。结果表明:1994年煤炭开采之前榆林、神木、府谷等地区有烧变岩泉405个,总流量766.182 L/s。受20年来高强度煤炭开采等多种因素的影响,2015年现存烧变岩泉62个,总流量145.176 3 L/s。20年来烧变岩泉的数量衰减了93.58%,流量衰减了81.06%。基于烧变岩裂隙含水层水文地质特征,将采煤对烧变岩泉的影响机理划分为3类,即烧变岩侧边采煤造成烧变岩补给源萨拉乌苏组疏干,烧变岩下采煤地下水渗漏,地下水分水岭袭夺造成烧变岩泉流量衰减等。

府谷县煤矿周边地表水水环境质量现状评价

以府谷煤矿周边的地表水为研究对象,探讨分析煤矿周边水体环境质量现状,结果表明煤矿周边地表水矿化度变幅在418mg/L^1259mg/L之间,属于高矿化度水。水硬度属于适度硬水,水体总硬度超过了生活饮用水1.4倍以上,宜作为工农业用水。分析发现地表水中的重金属Cu,Pb、Zn与Cr6+之间呈显著相关性,Cr6+、Zn与pH值呈显著相关,会随着pH值得变化发生迁移转化。

榆神府区煤炭开采强度与地质灾害研究

煤炭资源开采强度与地质灾害发育程度具有明显的关系,调查了高强度开采区地质灾害发育现状,提出了煤炭资源开采强度的概念、开采强度划分标准,以平面上开采面积占比大、空间上开采尺寸大、时间上开采速度快(推进速度)为特点的开采区域和开采方式定义为高强度开采。按照单位面积范围内开采区占比,可划分为极高、高、中、低强度开采区。划分了榆神府区煤炭资源开采强度分区,认为神东、神南、新民矿区及榆神矿区一、二期规划区开采强度过大,榆神矿区三期规划区开发强度过大,提出了适度开发的建议,对于区域内未开工的井田,暂缓开发建设,调查了高强度开采区地质灾害发育规律。

流化床锅炉燃用府谷煤污染物特性试验研究

重点研究了府谷煤采用流化床燃烧技术时正常运行床温稳定燃烧试验工况下污染物排放特性。试验结果表明,府谷煤污染物原始排放主要影响因素为运行床温、炉内投入石灰石量和运行氧量。运行过程中,通过调整一次风量等参数严格控制平均运行床温<910℃,能够避免变负荷过程NO_X排放较大波动。结合府谷煤的燃尽特性、NO_X和SO_2排放特性,综合协调控制运行床温、SNCR脱硝喷氨量、炉内投入石灰石量和运行氧量等参数,实现府谷煤的洁净、经济和高效燃烧。

府谷煤在捣固炼焦中的应用

通过40kg试验焦炉,两座生产焦炉的大量试验数据证明:配入5%的府谷煤,利用捣固技术炼焦,焦炭质量不变,并能大幅度降低推焦电流,具有显著的经济效益。

神府矿区西沟-柳沟流域地面塌陷及其环境效应

神木县西沟-柳沟流域煤炭开采历史悠久,主采侏罗系延安组4^(-2)、5^(-2)和5^(-3)煤层,采煤方法由之前的房柱式开采逐渐转换为井下综采。以西沟-柳沟流域内大砭窑煤矿和凉水井煤矿为基础,以不同开采方式诱发地面塌陷为对象,通过对流域区实地调查和分析,将区内地面塌陷分为房柱式采煤突发型塌陷和井下综采预知型塌陷,并对流域内地面塌陷主要表现形式—地裂缝和塌陷槽特征加以阐述和总结。在灾害调查的基础上,还对流域内土地资源、泉、井和地表水做了诸多工作,结果显示:地面塌陷对地质环境条件影响严重,地形地貌因地面塌陷而改变,土地资源因此受到破坏;采煤顶板冒落,流域内含(隔)水层破坏,地下水漏失、水位下降,地表水也随地裂缝流失,区内多处泉已经干涸,支沟断流等都与采煤引起的地面塌陷有关。

陕北石炭–二叠纪富油煤赋存特征及影响因素

加强我国富油煤合理开发对推进煤炭清洁高效利用、提升油气自主保障能力和实现碳达峰、碳中和目标具有重要意义。为查明陕北石炭–二叠纪煤田典型矿区富油煤赋存特征,基于煤炭勘查资料和样品测试结果,对比了可采煤层焦油产率变化特征,分析富油煤时空分布规律,探讨富油煤赋存影响因素。结果表明:可采煤层焦油产率均值呈北高南低趋势,古城矿区为9.22%~11.6%,府谷矿区为8.49%~11.02%,吴堡矿区为5.15%~6.89%;古城–府谷矿区主要发育富油煤,古城矿区富油煤分布以环带状为主,府谷矿区含油煤呈分散状发育于富油煤之间,吴堡矿区以含油煤为主、富油煤少量分布、高油煤不发育;府谷矿区7煤属富油–高油煤,其高油煤分布面积占比高达23%,且3、4、8煤中富油–高油煤分布面积占比均超过94%;随煤化程度升高,富油煤发育频率降低,中低阶煤分布区最有利于富油煤的赋存;煤焦油产率与活性组分、氢含量、灰成分中钙、镁、硫氧化物含量及镜惰比(V/I)、H/C原子比、挥发分产率呈正相关,与惰质组、石英、黏土矿物含量和灰分产率呈负相关;沉积环境的闭塞、还原和碱性程度越高,越利于富油煤生成和赋存。煤化程度、成煤物质、沉积环境和无机沉积作用共同影响着富油煤赋存特征。古城–府谷矿区富油煤资源潜力巨大,建议加强富油煤保护性开采和高效化利用。