晋陕蒙地区煤炭运输通道运营对策研究

晋陕蒙地区煤炭运输通道的建设是落实国家“双碳”战略导向、运输结构调整政策,健全煤炭内循环体系的重要组成部分。基于保障国家能源安全战略目标,结合现阶段晋陕蒙地区煤炭生产布局调整及能源安全,分析晋陕蒙地区煤炭运输通道功能分工及运输通道症结,根据晋陕蒙地区煤炭产销结构与趋势分析及煤炭运输通道外运量预测,提出晋陕蒙地区铁路煤炭运输通道格局调整优化方案,从煤运通道需求、运输企业运营2个方面,提出打通运输市场隐形“瓶颈”,合理分流公路运量,降低铁路运营成本,提高铁路运输效率,优化铁路运输结构等运营对策。

半航空瞬变电磁数据处理与解释在贺斯格乌拉露天煤矿水灾害勘探中的应用

为减少地下涌水对煤矿开采的影响,确保内蒙古自治区锡林郭勒盟贺斯格乌拉露天煤矿安全开采,笔者采用半航空瞬变电磁法对该煤矿进行地下水勘探。通过Occam反演获得地下低阻电性异常的分布情况,并与核磁和钻孔结果进行对比,得出以下主要结论:①第四纪松散岩类含水砂层相对高阻,白垩纪大磨拐河组碎屑岩类孔隙裂隙含水层及煤层表现为低电阻,完整的大磨拐河组地层表现为相对高阻;②测区地下水渗流通道主要分布在白垩纪地层碎屑岩类孔隙裂隙水含水层中;③地下富水区域主要集中在标高840~880 m这一范围内,随着深度变深,富水区域面积逐渐变小。

晋陕蒙采煤区水土流失现状调查与分析研究

以晋陕蒙采煤区为研究对象,采用文献资料收集、野外调查与室内分析相结合的方法,重点对松散堆积物、排土(矸)场、塌陷区域等人为水土流失进行典型调查研究,查明在建、在产的煤矿和采石场的分布、数量及规模,阐明引起水土流失的原因,为晋陕蒙能源区水土流失治理和生态环境建设提供依据。

基于专利信息的内蒙古露天煤矿生态修复技术研究

在“双碳”背景下,内蒙古作为国家重要能源和战略资源基地,致力于生态优先、绿色发展,通过实施露天煤矿山生态修复技术集成与示范,推动绿色矿山建设。针对内蒙古地区露天煤矿生态修复现状,本研究基于2005—2022年内蒙古露天煤矿生态修复专利基础数据,通过技术领域分布、区域分布、专利技术构成功效等方面,运用专利分析方法对内蒙古露天煤矿生态修复技术专利结构进行了深入探讨。研究结论为内蒙古露天煤矿生态修复专利技术的总体趋势向好,但整体创新能力和创新水平仍有进一步发展空间,技术创新的地域差异较为显著,有效专利的拥有量不足,专利技术功效有待提高。基于上述结论,本研究提出了优化专利布局策略、提高科技成果转化率、加强专利技术集成与示范等改进建议,以期进一步发挥内蒙古作为全国北方重要生态安全屏障的重要作用。

煤炭分选过程中铅与硫的迁移与富集规律

在煤炭资源的加工利用过程中,部分重金属元素会在环境中富集,对环境和人体均有一定危害。煤炭分选作为煤炭加工利用的前端处理工艺,可以去除煤中大部分矸石,但是目前对分选过程中重金属元素的迁移研究较少。选用内蒙古低灰高硫煤样和高灰低硫煤样进行浮沉、浮选试验,通过电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光分析(XRF)等测试方法研究重金属铅元素在煤中的赋存形式及分选过程中的迁移富集规律。试验结果表明:不同灰分煤样中重金属元素赋存形式差别较大,对分选中的富集与迁移规律影响显著。由逐级化学提取可知铅元素有机结合态含量较少,约为5%,整体表现出向矿物质中富集的趋势;浮沉试验中铅元素在2种煤中易于向较大密度1.6~1.8 g/cm3富集;浮选试验中铅元素趋于向尾煤中富集,且铅元素含量变化与灰分能够保持一致性。此外,低灰高硫煤尾煤中的铅与硫的含量变化呈现较好的一致性,而在含有机硫较高的低硫煤中无此现象,表明铅受无机硫的影响较大。以上规律表明,通过分选可将煤中的大部分铅元素除去,进而提高煤的品质,降低煤中铅元素对环境及人体的危害。

基于RSM-BBD法胶结充填材料配比优化及工程应用

针对煤层回采顶板垮落法产生的采煤固废堆放量大、长壁胶结充填开采中采充失衡等问题,内蒙古察哈素煤矿31采区采用连采连充巷式胶结充填采煤工艺,采用“隔三采一”的回采方式及“三强一弱”的充填模式。充填材料配比对充填成本与效果具有重要影响,针对原胶结充填材料中水泥消耗大、粉煤灰消纳少的问题,基于泰波理论确定矸石最佳粒径级配系数n为0.5,在此基础上,利用响应面法(RSM)优化材料配比。基于RSM-BBD (Box–Behnken Design)设计13组试验,建立充填体3、7及28 d单轴抗压强度与水泥质量分数X_(1)、粉煤灰质量分数X_(2)、固料质量分数X_(3)及3因素交互作用(水泥与粉煤灰交互作用X_(1)X_(2)、水泥与固料质量分数交互作用X_(1)X_(3)、粉煤灰与固料质量分数交互作用X_(2)X_(3))的回归模型,模型P值均小于10-4,模型可靠性强。试验结果表明:不仅单一因素对强度影响显著,且各因素的交互作用也对强度有一定的影响。强度随X_(1)与X_(3)的增加而增大,随X_(2)的增加先增大后减小,X_(1)对前期影响最显著,X_(3)对后期影响最显著,X_(2)对强度影响随龄期增长逐渐显著。X_(2)X_(3)对7 d强度影响显著,X_(1)X_(2)对28 d强度影响显著,X_(1)X_(3)对3、7和28 d强度均有显著影响。在X_(1)X_(3)对7、28 d强度的交互影响中,水泥与固料质量分数会相互促进两者对强度的增强作用,而在其他交互影响中,一因素的增加会对另一因素的影响效果起抑制作用。基于RSM确定合理配比为X_(3)取78%~79%, X_(2)取19%~20%;高强度充填时X_(1)取9%~10%,低强度充填时X_(1)取8%。察哈素煤矿303工作面共采出煤炭16.8万t,消纳矸石16.22万t,粉煤灰消纳增加量与水泥消耗减少量均达到1万t以上,大大节省了粉煤灰处理费用与水泥成本,具有良好的环境效益与经济效益。

蒙陕接壤区浅埋煤层矿井水水化学特征及来源分析

为研究蒙陕接壤区浅埋煤层开采下矿井水水化学特征与来源,通过采集研究区内的矿井水、不同含水层地下水及地表水样,综合利用水化学特征研究、数理统计、离子比例系数法以及氢氧同位素,探究该区矿井水水化学特征及其形成作用。基于此,对研究区矿井水的主要来源进行了识别。结果表明,矿井水与第四系萨拉乌苏组、侏罗系直罗组和延安组地下水水力联系紧密。矿井水主要离子形成受水−岩作用影响,主要阴阳离子来源于硅酸盐矿物与方解石的溶滤作用;受到反向阳离子交换作用影响,使矿井水中Na+含量高于浅部地下水;混合作用对矿井水水化学成分形成影响较小。矿井水受延安组、直罗组地下水与萨拉乌苏组地下水共同补给,三者在矿井水补给水源中所占比例分别为86.39%、1.59%与12.02%。研究成果可为该区的矿井水害防治与水资源处理利用提供依据。

“双碳”目标下蒙东草原地区露天煤矿绿色矿山建设

通过对煤矿产业绿色矿山发展状况、双碳目标下的煤矿产业发展面临的机遇与挑战分析,系统梳理了蒙东草原露天煤矿绿色矿山建设面临的生态环境问题,归纳出煤矿产业在开发方式科学化、资源利用高效化、管理信息化、环境生态化、矿区社区和谐化等方面取得的成绩,揭示了煤炭产业在双碳目标下绿色发展路径以及存在的问题,指出煤炭产业应未雨绸缪,积极应对碳强制减排政策。

内蒙古煤系硬质高岭土碱改性研究

考察了碱处理对内蒙古煤系硬质高岭土（简称高岭土）的物理化学性能及其裂化性能的影响。采用X射线衍射、魔角旋转固体核磁共振法表征了高岭土的组成和结构；采用BET法测定了碱改性高岭土的比表面积和孔径分布。实验结果表明，高岭土经1060℃煅烧1h后，大量的非晶态SiO2和γ—Al2O3分凝，这种非晶态的SiO2具有与碱反应的活性；高岭土中的六配位铝（Al（Ⅵ））比四配位铝（Al（Ⅳ））更易与碱反应，延长碱处理时间可提高Al（Ⅳ）的含量，降低Al（Ⅵ）的含量，有利于裂化反应的进行；碱改性高岭土的孔半径主要分布在2～8nm；随碱处理时间的延长，碱改性高岭土的裂化活性和裂化选择性提高。

内蒙古胜利煤田共生锗矿与成煤沼泽微环境的成因关系

测试的200个煤样采自沿煤层走向和垂直方向的29个钻孔,研究发现,锗的含量沿煤层的走向和垂直方向的分布并不均一,高锗品位可能出现在煤层的顶部、中部和底部,最高的锗含量大多出现在煤层中部.这个结论有别于前人的研究结论:一般认为最高的锗含量只出现在煤层的顶部或底部.根据锗含量与煤相的关系:锗含量和腐植质含量(V)、V?I,V?w(F+SF)、凝胶指数(GI)等显示正相关关系和惰质组含量(I)、惰质体含量(IR)、转化指数(TI)呈负相关;而锗含量和成煤植物组织保存指数(TPI)的关系不明确.由此表明,煤中锗的聚集与成煤沼泽微环境有成因上的联系,有利于锗聚集的环境是弱水动力、低水位、高还原性的停滞沼泽环境.

内蒙古东部低煤阶含煤盆地群的煤层气勘探前景

在研究具有煤阶低、煤层含气量低、含气饱和度高、煤层厚度大和资源丰度大特点的美国粉河、尤因塔盆地的煤层气成功勘探经验基础上,重新认识了我国内蒙古东部低煤阶含煤盆地群的煤层气资源潜力。指出晚侏罗世-早白垩世是我国内蒙古东部重要的聚煤期,且热演化程度低、煤阶低、含气量普遍不高,但地层厚度大、煤层厚度大,资源丰度高,初步预测煤层气资源量超过2万亿m3。认为在内蒙古东部低煤阶含煤盆地开展煤层气勘探,必须加强保存条件研究,加强高含气饱和度地区预测研究,重视二次生物成因气和加强盆地的水动力因素的研究,才能有所突破。

内蒙古煤系硬质高岭土酸处理研究

研究了不同n（SiO2）／n（Al2O3）的酸处理内蒙古煤系高岭土。对酸处理高岭土进行吡啶-TPD实验、BET测试及裂化活性测试，并存小型固定床上以酸处理高岭土为催化剂对大港轻柴油进行催化裂化反应，考察了n（SiO2）／n（Al2O3）对高岭土表面酸性、裂化活性和选择性的影响。结果表明，随着酸处理高岭土中n（SiO2）／n（Al2O3）的增加，高岭土的表面酸量增加，汽油收率提高。当n（SiO2）／n（Al2O3）大于20时，其孔径集中在3～10nm之间，表面吡啶吸附总量大于4．1μl／g，柴油转化率大于64％，汽油收率大于42％。将n（SiO2）／n（Al2O3）调节到20以上，能够得到催化性能较好的酸处理高岭土。

内蒙古煤炭行业投资环境评价分析

目前国内能源消费结构正在调整,煤炭市场行情不佳,内蒙古作为我国主要的煤炭产地,既面临挑战又存在机遇。本文立足于内蒙古煤炭行业长远发展战略,运用层次分析法,建立内蒙古煤炭行业投资环境指标体系,从资源条件、基础设施、企业成本及盈利前景出发,综合内蒙古各地区有关影响煤炭行业发展的各种因素,并结合国家及当地政府规划,对投资环境进行评价分析。研究发现,作为我国优势矿产,未来煤炭在我国能源消费结构中仍将占据重要地位;作为我国煤炭主产地,内蒙古应该立足长远,积极调整煤炭生产结构,加大推进深加工领域发展。而对内蒙古煤炭行业的投资,应该以呼伦贝尔、鄂尔多斯、兴安盟为最佳,投资主要领域应为煤炭开发、煤炭清洗及煤化工领域。

内蒙古西部乌达矿区煤层自燃的控制因素

煤层自燃是一个复杂的物理、化学和环境作用过程,是多种内在原因和外在条件综合作用的结果。本文分析了内蒙古乌达矿区煤层自然发火的内在原因和外在条件,揭示了煤层自燃的各种控制因素。影响煤层自燃的内在原因包括煤层厚度、变质程度、灰分含量、发热量、硫含量和有机显微组分含量等;外在条件包括地质构造、气候、水文地质、地形地貌、煤层的赋存状况、大矿和小煤窑的开采情况等。最后探讨了对不同成因的煤层自燃采取不同的预防和治理方法,为今后煤火的研究和治理奠定了理论基础。

内蒙古自治区煤炭产业的SCP模式分析

依据哈佛学派的SCP分析框架,对内蒙古煤炭产业分析得出:内蒙古煤炭产业呈现"一超多强"的寡头垄断型市场结构,在长期政府主导的价格行为和并购行为下,尽管内蒙古煤炭产业近年来发展迅速,但仍然存在市场绩效较低的问题。针对这些问题,提出应推进内蒙古煤炭产业的市场化进程;设计出煤炭企业退出模式和煤炭价格保障对策;建议加强员工培训,提高劳动效率。

高水分蒙煤干燥特性的研究

研究了蒙煤和鲁煤的干燥和吸水性能,模拟计算了以蒙煤为燃料的窑头烧成带火焰温度,用扫描电镜(SEM)观察了蒙煤的微观形态,用差热分析(DSC-TG)研究了蒙煤的脱水过程。结果表明,蒙煤比鲁煤更难烘干,以内水含量6.8%的蒙煤模拟计算火焰温度为1 762℃。改变内水含量重复模拟计算表明,煤粉中每增加1%的内水,火焰温度下降约12℃。

煤炭洗选过程中砷的迁移与富集规律

在煤炭资源的加工利用过程中,部分重金属元素会在环境中富集,对环境和人体均有一定危害。选用内蒙古低灰高硫煤样和高灰低硫煤样进行浮沉和浮选试验,通过电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、X射线衍射分析、X射线荧光分析、扫描电镜能谱分析、红外光谱分析等测试方法,研究重金属砷元素在煤中的赋存形式及洗选过程中的迁移富集规律。试验结果表明,在两种煤的矿物组成中,硅铝酸盐结合态存在的砷占比为最高,均达到50%以上,但是硅铝酸盐矿物种类并不相同,砷的赋存具有明显的差异性;浮沉结果显示低灰高硫煤中的砷主要与矿物质伴生集中在密度较大的部分,而高灰低硫煤主要富集在密度较低、有机质含量较高的部分;浮选中砷迁移规律也存在差异,低灰高硫煤中的砷在浮选过程中向尾煤中迁移,高灰低硫煤中的砷则相反,浮选过程中向精煤中迁移。以上规律表明,低灰高硫煤通过浮沉和浮选脱除砷是可行的,但是对于高灰低硫煤效果不好。

内蒙古煤炭资源开发与可持续发展项目构想

在对内蒙古各大产煤区实地考察调研基础上,总结了其煤炭资源开发历程,分析了开发中存在的问题.借鉴国际、国内先进技术与经验,提出了内蒙古煤业可持续发展的基本思路,并初步分析介绍了部分优先发展和治理项目.内蒙古煤炭工业须应用洁净煤技术,继续加大结构调整力度,延伸煤炭产业链,实现原煤大量就地转化.内蒙古生态环境本已脆弱,开发煤炭资源的同时,必须注意加强矿区生态环境综合治理.

准格尔露天矿区复垦过程中土壤真菌多样性及其变化研究

为了解我国鄂尔多斯准格尔露天煤矿复垦过程中土壤真菌的多样性及其变化,运用分子生物学PCR-DGGE技术对土壤真菌进行了测定和分析,结果表明:煤矿复垦区的土壤真菌比较丰富,包括子囊菌门、球囊菌门、担子菌门和未分类菌4个类群,其中子囊菌门和担子菌门是最主要的真菌类群,占到总数的86.4%;分子生物学技术是检测土壤微生物的有效手段,在37个测序序列中,检测到不可培养真菌10个,占到真菌总数的27%;不同复垦阶段的真菌群落的多样性存在一定差异,在种植豆科-禾本科牧草的复垦土壤中,除在每个复垦时间均出现少量的共有菌外,大多数的条带以及乔灌草类型下的全部条带表现是无规律的,说明真菌种类是随复垦时间的不同发生了变化,但其变化很复杂;从多样性指数方面来看,除了1993年复垦样地多样性比较低外,1992—2003年间的各复垦样地中的多样性指数变化不大。