淮南潘一矿煤基固废精细化学结构及重金属生态风险评价

煤基固体废弃物的清洁利用是矿区生态建设亟待解决的问题,重金属的结构形态是煤基固废清洁利用的关键。以安徽淮南矿区潘一矿煤矸石、粉煤灰为研究对象,利用XRF、XRD、SEM和FTIR等微区方法对煤基固废进行表征分析,探讨其精细化学结构及重金属嵌布方式,并结合RAC(Risk Assessment Code)生态风险评价对重金属潜在风险进行评估。结果表明,煤矸石主要粒径以黏粒(0~5μm)和粗粉砂(10~50μm)为主,粒度不规则,空间分布间距较大,主要矿物为石英(SiO2),IR谱线辅助验证了AlO4和SiO4的弯曲振动。粉煤灰粒径以粗粉砂(10~50μm)和砂砾石(50~250μm)为主,表面以球状包裹体和多孔颗粒组成,粒径大小不一,主要矿物相是莫来石(Al6Si2O13),IR谱线发现其存在有机硅Si-O-Si对称伸缩和反对称伸缩。煤矸石中Ni、Pb以有机结合态和铁锰氧化物结合态为主,Cr、Cd、As的赋存形态主要是残渣态;粉煤灰中As主要以残渣态和有机结合态存在,其余重金属元素均以残渣态存在。RAC生态风险评价结果表明,煤矸石和粉煤灰中Cr、As属于低风险水平,其余重金属均无风险。研究结果对煤基固废资源化利用及矿区生态环境保护具有重要的现实意义。

基于综合假说的淮南煤田潘一矿煤与瓦斯突出控制因素分析

煤与瓦斯突出是煤矿重要灾害之一,构造因素是控制煤与瓦斯突出的主要因素。淮南煤田煤层形成后,先后经历的印支、燕山和喜马拉雅等多期构造运动作用使煤层内部地质构造发生叠加、变形、破坏,叠加后形成的地质构造在很大程度上决定了其瓦斯地质特征,也决定了煤与瓦斯突出危险性程度。本文通过对淮南煤田潘一矿地质构造特征、瓦斯地质特征分析认为,在构造演化过程中,矿井内不同区域瓦斯地质特征受不同地质时期构造作用而产生了不同程度的响应,因而造成矿井瓦斯含量、瓦斯压力和构造煤在不同区域具体不同的分布特征,从而造成矿井煤与瓦斯突出分布具有分区性。

液动潜孔锤钻进技术在潘一煤矿井下穿层钻孔中的应用

以穿层钻孔方式进行松软煤层瓦斯预抽采极大地克服了松软煤层瓦斯治理难的问题,然而部分矿区煤层顶(底)板岩石坚硬,影响了钻孔施工效率。结合地质岩心钻探的优势,将液动潜孔锤与高强PDC钻头结合应用于煤矿井下穿层瓦斯抽采孔施工中。淮南潘一煤矿现场试验表明,该工艺方法较传统回转钻进方法,钻进效率提高了83%,钻头进尺寿命提高近5倍,具有良好的经济性能。采用清水为冲洗介质,无粉尘污染,噪声污染小,较为适合空间狭小的煤矿井下巷道施工。

淮南煤矿区矸石山生态恢复调查研究

本文以淮南矿业集团潘一矿为例,对该矿矸石山覆土造林模式的治理情况进行了调查研究,简要介绍了矸石山生态恢复的实施过程和方法,并对存在的问题提出了对策,以期为今后矸石山的治理提供参考。

潘—矿13-1煤层防水煤柱留设影响因素分析及重新留设意义

通过对矿井构造地质条件、水文地质条件、覆岩结构类型、基岩风化带特征的分析，对１３－１煤层原８０ｍ防水煤柱进行了重新留设，并给出了不同情况下防水煤柱的计算公式，且满足生产实际需要，这对进一步回收煤炭资源、提高经济效益有重要意义。

淮南潘一矿采煤沉陷复垦区土壤肥力时空变化特征

通过采集淮南潘一矿采煤沉陷复垦区不同深度覆土样品,检测土壤中有机质、总氮、速效磷、速效钾等指标,分析采煤沉陷复垦区土壤肥力时空变化特征。结果表明:复垦9年,0 cm~20 cm、20 cm~40 cm、40 cm~60 cm覆土厚度土壤中有机质增长率分别为61.68%、69.44%、55.68%,总氮增长率分别为71.60%、67.86%、57.95%,速效磷增长率分别为72.56%、75.32%、52.09%,速效钾增长率分别为72.96%、68.77%、47.51%。复垦区土壤肥力有机质处于Ⅳ级较缺乏水平,总氮处于Ⅱ级和Ⅰ级,较丰富水平及以上,速效磷处于Ⅲ级,中等水平,速效钾处于Ⅱ级,较丰富水平。