京西煤系高岭土动态煅烧物理化学行为

采用先进的流化床动态煅烧工艺对京西煤系高岭土进行煅烧试验,对其煅烧过程中的物理化学行为进行了深入探讨.研究表明:京西煤系高岭土在煅烧过程中的偏高岭石化温度、Al-Si尖晶石化温度和莫来石化温度高于一般高岭石的物相转化温度;在气固接触良好的流态化动态煅烧中,京西煤系高岭土可以获得较完全的脱碳率和脱硫率,产品白度可以满足应用要求.

京西煤制备氧化石墨烯分子结构模型的构建与优化

随着煤基碳材料的发展,石墨烯及石墨烯氧化物等二维碳纳米材料已成为目前新型材料中重要研究领域并成为研究热点。为查明煤基氧化石墨烯的化学成分组成和分子结构特征,以北京西山矿区侏罗纪门头沟系的8号煤层无烟煤为碳源,对京西原煤样和脱灰样进行了工业分析和元素分析,京西煤属于品质较好的低灰、低挥发分和特低硫无烟煤,脱灰后京西无烟煤的灰分产率从初始的9.26%下降到0.65%,表明矿物得到了有效去除。利用改良的Hummers氧化还原法制备煤基氧化石墨烯,并对制备的氧化石墨烯进行了核磁共振碳谱(^(13)C-NMR)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X-射线光谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)等分析手段测试。通过Origin软件对所得数据进行分析和图谱拟合,得到了所制备煤基氧化石墨烯产品的元素比和产品结构参数。研究表明:京西煤基氧化石墨烯的芳香结构以苯、萘、蒽和菲为主;脂肪碳以次甲基、环烷烃的形式存在,其中含氧官能团以酚羟基和醚氧基为主,还含有大量的羧基。在此分析数据的基础上,构建了京西煤基氧化石墨烯的分子结构模型,并运用^(13)C-NMR预测软件ACD/CNMR predictor对其进行了结构修正,所得到的GO-JX分子结构模型与试验核磁共振图谱较一致。

京西木城涧侏罗纪井田地质构造及演化特征

为了探讨京西木城涧侏罗纪井田地质构造及演化特征,采用钻孔与矿井资料相结合的方法,揭示了京西木城涧侏罗纪井田轴迹方位为NE10°±、NE22°±、NE43°±、NE65°±和NW34°±5组褶皱及相关断层的发育特征:阐述了地质构造对煤层发育、赋存状况的控制作用;指出该区地质构造的形成、演化经历了中生代的3个成盆阶段(早侏罗世-中侏罗世早期火山-沉积盆地的发育阶段、中侏罗世晚期火山-沉积盆地的重现阶段、白垩纪火山-沉积盆地的再现阶段)、3次褶皱幕(中侏罗世早期末褶皱幕、晚侏罗世末褶皱幕、白垩纪末褶皱幕)以及新生代的2次构造挤压运动,自早至晚形成的各期压性构造面走向呈现逆时针偏转之规律。

京西煤矿煤矸石堆周边环境农作物种植安全调查

测定了京西煤矿煤矸石堆周边地区土壤及玉米、菠菜、韭菜等蔬菜中重金属Pb、Cr和Cd含量。结果表明,京西煤矿煤矸石堆周边地区土壤及玉米、菠菜、韭菜等蔬菜受到重金属污染,其中土壤的Pb含量较高,玉米中检测到Cr和Cd,但符合食品污染物限量标准;叶菜作物韭菜中含少量Pb和Cd,菠菜中测得一定量的Pb、Cr和Cd,均小于叶菜蔬菜污染物限量标准。针对京西煤矿煤矸石堆周边生态境污染状况,提出了重金属污染的防治对策。

京西无烟煤煤质特征

介绍了京西煤田无烟煤分布、储量及煤质特征。研究表明,京西无烟煤是一种低灰、低硫的高煤阶无烟煤,其变质程度是所有无烟煤矿区中最高的。根据其煤质特征,京西无烟煤可作为良好的高炉喷吹用煤和民用燃煤,通过动力配煤,也可作为工业锅炉燃料。

京西煤矿粉尘中二氧化硅赋存状态与展布的研究

矿区粉尘中危害人体健康的核心物质是 SiO_2。SiO_2有两种赋存状态,即游离态SiO_2和结合态 SiO_2,这两种赋存状态的 SiO_2对人体的危害程度不同。本文对京西王平村、大台和门头沟煤矿的研究中得知,三个煤矿的粉尘中均含有游离态 SiO_2和结合态 SiO_2,但二者含量不同。本研究为粉尘的治理提供了科学依据。

华北地区京西煤田侏罗纪煤层中伊利石矿物学特征及成因

为了探讨伊利石对煤化作用和沉积环境的指示作用,以华北地区京西煤田侏罗纪煤层夹矸为研究对象,采用X射线衍射方法(XRD)和X射线荧光方法(XRF)分别测定煤层夹矸的矿物组成和化学组成,研究夹矸中伊利石矿物学特征及成因。结果表明,京西煤田侏罗纪煤层夹矸主要由伊利石、绿泥石和石英组成,其中,伊利石质量分数平均为62.92%。将XRD数据和XRF数据进行对比分析,计算得到伊利石平均化学式为(K0.37(NH4)0.03)Al2(Si3.60Al0.40O10)(OH)2。京西煤田煤层夹矸中伊利石主要由高岭石转化而来,伊利石的NH4+占层间阳离子的比例具有随沉积古盐度升高而逐渐升高的趋势,n(Si)/n(Al)Ⅳ具有随煤化程度升高而逐渐降低的趋势,这表明京西煤田侏罗纪煤层夹矸中的伊利石矿物学特征对沉积环境和煤化作用具有一定的指示作用。