内蒙古自治区胜利煤田锗矿地质及分布规律

介绍了胜利煤-锗矿床的地质背景,以及锗在矿层的分布情况.胜利煤田处于二连盆地东端乌尼特坳陷中,为一宽缓向斜,地层平缓.胜利煤田煤-锗矿床发育于早白垩世断陷盆地内,位于二连盆地群中胜利煤盆的西南一隅,富锗矿层的分布受两侧F1,F2断层影响,呈现南部埋藏浅厚度薄、北部埋藏深厚度大的倾斜状特点;锗品位变化为南、北部较高(>400×10-6),东、西部较低(200×10-6左右)的"鞍"状分布特点,而向盆地中心急剧降低.沿煤层纵向上可以出现多个聚锗高值,个别钻孔煤层下部夹矸锗含量超过工业品位而具有工业价值,而煤层顶、底板锗含量都很低(<10×10-6),不具有工业价值.锗的分布,与成矿古地质、环境变化有关,受沼泽微环境和水动力影响,锗在煤层中的富集出现波动.采用"地质块段法"估算锗煤的资源量,资源量估算面积1.097 5 km2,估算结果锗资源量1 805 t.

胜利煤的溶胀行为及溶胀煤的特性分析

为了考察溶胀作用对液化油煤浆黏度变化的影响作用,参照煤直接液化工艺条件,在四氢萘(THN)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、液化起始溶剂(STA)和液化循环溶剂(REC)等不同有机溶剂中对胜利煤进行了溶胀行为研究。采用扫描电镜、孔隙比表面积分析仪、红外光谱仪等手段,研究了不同条件下胜利溶胀煤的表面性质变化。结果表明,胜利煤在极性溶剂N,N-二甲基甲酰胺中的溶胀度要大于在非极性溶剂四氢萘、起始溶剂和循环溶剂中的溶胀度;随着温度的升高,胜利煤的溶胀速率增大。溶胀后的胜利煤呈松散的云状结构,煤的形貌发生了一定程度变化;溶胀煤的孔径增大,比表面积减小。

胜利煤与木屑共液化研究

以胜利煤与木屑为原料,采用Fe2O3催化剂和S助催化剂,用高压反应釜,研究了配比、温度、反应时间及初始氢压等因素对两者共液化的影响.研究结果表明,木屑能促进煤的转化,当木屑与煤的质量比为1∶9时,油产率达到最大值;在实验条件范围内,转化率和油产率均随反应温度、反应时间和初始氢压的增大而增大.

燃烧反应过程中胜利脱灰褐煤微结构演变特性研究

对胜利脱灰褐煤的燃烧反应性进行了测试,并利用FT-IR、XPS、XRD和Raman等对不同条件下的未反应残留物进行了表征,以分析胜利脱灰褐煤在燃烧过程中微结构演变特性。结果表明,在燃烧反应过程中,煤样的脂肪族官能团不断消耗,碳氧官能团和芳烃骨架的消耗与生成交替进行,褐煤表面C-C/C-H键合结构所占比例先增加后减少,碳-氧键合结构所占比例先减小后增加,未反应残留物的芳香度不断升高,褐煤的石墨缺陷指数先增加后降低,而脂肪族侧链指数则呈现先减少后增加的变化规律,表明随着燃烧反应进行对褐煤未反应残留物的石墨化程度逐渐提高,特别是在燃烧反应后期,石墨化程度显著提高。

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.

磁性固体超强酸SO_4^(-2)/ZrO_2催化胜利煤超临界甲醇萃取研究

用传统的方法制备了固体超强酸SO-42/ZrO2(简写为SZ)和磁性基质Fe3O4负载的固体超强酸SO4-2/ZrO2(FSZ)。用X-衍射对磁性和非磁性固体超强酸进行了表征。XRD结果表明SZ为具有高催化活性的四方晶相。以磁性和非磁性固体超强酸为催化剂,甲醇为溶剂,氮气做保护气,对胜利煤进行了超临界萃取。对萃取物进行了GC/MS分析。结果表明,萃取物种有酚类,醚类,酯类,支链烯烃等。在催化条件下的萃取率比不加催化剂的萃取率高一倍多,并且萃取物种也远远多于后者,萃后煤的粒径比萃前明显的减小。固体超强酸赋予磁性后没有影响其催化活性而且还在一定程度上使其活性有所增强。本文对磁性基质与SZ协同作用的结果、催化机理和萃取出的有机物与煤中所含官能团及相互链接的方式进行了分析和讨论,这对认识煤的大分子网络结构和煤的深加工利用都具有积极的作用。

胜利褐煤在NaOCl水溶液中的氧化

在温和条件下用NaOCl水溶液氧化胜利褐煤,结果NaOCl水溶液能将胜利煤中大部分有机质转化为小分子水溶性化合物。氧化所得混和物依次用乙醚和乙酸乙酯萃取,经重氮甲烷酯化后用GC/MS进行分析,结果表明所得化合物主要为一元酸、二元酸和苯甲酸类化合物。其中苯甲酸类化合物含量最高,其次是一元酸。氯代短链烷酸的含量在一元酸中占的比例较高,而苯甲酸类化合物中苯四甲酸的含量最高。

内蒙古胜利煤田0-1孔煤中微量元素地球化学特征

运用电感耦合等离子体质谱和煤质分析等技术方法,对内蒙古胜利煤田0-1号钻孔揭露的早白垩世1、2和4号煤层(共20个煤分层,1个夹矸)进行了研究。结果显示,1、2号煤层的挥发分产率大于44%,透光率小于50%,煤类为褐煤;4号煤层挥发分产率42%,透光率53%,煤类为次烟煤(长焰煤);1、2号煤层灰分和硫含量较高,4号煤层灰分和硫含量较低。与世界煤微量元素含量平均值相比,1、2和4号煤层中Sb富集,V、Zr、Nb、Hf、W等元素轻微富集,其它微量元素的含量接近或低于世界煤含量的平均值。1、2和4号煤层中稀土元素和钇(REY)含量较低,根据上地壳标准值(La/Lu)N比值,所有煤分层均显示重稀土富集类型特征,而煤中泥岩夹矸则显示轻稀土富集类型特征。

胜利褐煤油煤浆常压低温黏度变化研究

研究了常压低温条件下胜利褐煤油煤浆的黏度变化,重点分析了溶剂、温度、浓度以及煤粒度、溶胀和剪切速率、剪切时间对黏度的影响,并通过对实验数据的回归,建立了黏度变化的数学模型.实验结果表明,胜利褐煤油煤浆的黏度随溶剂黏度增加而增加,随煤粒度增加、剪切速率增大、剪切时间延长而降低;随煤油比增大呈指数递增型变化,方程为y=y0+A.exp(x/t),随温度增加呈指数递减型变化,方程为y=y0+A.exp(-x/t);常压低温条件下溶胀对胜利煤浆黏度变化影响较小.

胜利褐煤及盐酸洗煤热解过程中微结构演变特性研究

利用固定床获得胜利褐煤及盐酸洗煤在不同温度条件下的半焦。利用FT-IR、XPS、XRD和Raman等技术对所得半焦进行表征,以研究胜利褐煤及盐酸洗煤热解过程中微结构演变特性。结果表明,盐酸洗煤/焦中含氧结构含量相对较高。随热解温度升高,煤/焦中含氧结构所占比例降低。褐煤热解过程中,盐酸洗脱的矿物质会抑制芳环的有序化排列,同时促进褐煤中芳环簇的缩聚,造成煤焦晶体结构缺陷增加,并对煤焦中侧链的发展不利。

内蒙古胜利煤田共生锗矿的成因地球化学初探

用统计和作图的分析方法,对内蒙古胜利煤田中共生锗矿床的锗品位与挥发分、灰分、硫分的关系进行了研究。结果表明煤中锗品位与挥发分呈正相关、与原煤灰分负相关、与洗煤灰分正相关关系;全区煤属中硫煤,锗品位与原煤和洗煤硫分均呈正相关关系,煤的灰分指数较低(3 579);锗分布不均匀,富锗煤矿明显属于断裂坳陷边缘沉积,锗品位可以在煤层的顶部、中部、底部同时或单个部位呈现高值,大多数煤层中部出现锗高品位值,这有别于以往所报道的锗品位只在煤层顶、底部相对富集的研究结论。认为胜利煤田锗主要与有机质结合;锗的有利聚集条件是水动力较弱、地下水位较低、强还原的停滞沼泽环境;泥炭聚集阶段有机质的吸附作用是锗的主要富集机制。

3DMine矿业工程软件在胜利露天煤矿的应用

介绍了近年来国内外矿业软件的发展情况,并对国内应用比较成熟的三维采矿设计软件3DMine进行了详细介绍.同时结合3DMine在神华北电胜利露天煤矿的实际应用对此软件进行了综合评价,指出这类三维矿业专业软件的发展前景。

胜利煤与秸秆共液化的研究

选用胜利褐煤和玉米秸秆为原料,在高压反应釜内,对其共液化反应性进行了研究。利用索氏抽提对液相产物进行了分离,系统地考察了反应温度、原料配比、初始氢压和反应时间对胜利煤和秸秆共液化的影响。研究结果表明:秸秆能够有效地促进胜利煤的转化,提高油产率。在反应温度420℃、初始氢压9MPa、秸秆/胜利煤质量配比=2/8和反应时间60min时,胜利煤和秸秆共液化的转化率和油产率分别为99.74%、65.30%。

内蒙古胜利煤田共生锗矿品位纵向变化规律研究

通过对 2 9个钻孔的 2 0 0件煤样锗含量分析 ,发现 2 0个钻孔锗含量沿煤层纵向有 6种变化形式。特别值得注意的是 ,大多数钻孔显示锗含量在煤层中部出现高峰值 ,而有别于以往所报道的锗只在煤层顶、底部相对富集的研究结论。笔者认为 ,胜利煤田锗的富集主要发生在泥炭化阶段 ,主要作用机制是有机质的吸附作用 ;此外 。

归一化植被指数(NDVI)在草原露天煤矿区的适用性分析

煤炭生产不可避免地会对生态环境造成影响,在煤炭生产中,生态环境监测是经济可持续发展的重要环节.目前煤矿生态监测的最常见的方法是基于归一化植被指数(NDVI)的植被覆盖度计算,但在对露天矿的植被监测实验中,基于NDVI的植被覆盖度计算结果出现了的误差.为了给草原矿区生态监测提供合适的方法,本文利用Sentinel-2数据采取遥感波段反演的方法计算了研究区的NDVI.并采取实证对比的方法对胜利、平朔矿区的NDVI分布特征进行了研究.结果表明:NDVI在具有一定植被覆盖的区域能够良好的反映地表植被覆盖情况,但在矿区内部被煤炭覆盖的区域可能会出现一定程度的误差.误差现象在两个研究区均会出现,且在胜利矿区影响更加严重.推测误差现象出现的原因是由于NDVI归一化算法的不足导致仅使用NDVI为参数无法区分光谱曲线具有相似特征的煤炭覆盖区域和中低覆盖草地,因而建议在矿区植被监测中将相关区域进行掩膜处理或更换植被指数以避免此现象的影响.

胜利煤矿智能环境监测系统研究与设计

针对露天煤矿在开采和运输过程中容易产生的煤尘、扬尘等环境污染问题,国能北电胜利能源有限公司(以下简称“胜利煤矿”)创新应用5G通讯技术、机器视觉、大数据分析和无线传感设备等关键技术对露天煤矿环境进行了全要素和全方位监测。介绍了智能环境监测系统的研发背景,详细阐述了涵盖煤火识别预警、扬尘识别预警、多元数据融合监控的智能环境监测系统技术架构,以及图像识别技术、Tensor RT推断加速、Deepstream实时视频流分析等环境监测系统的关键技术。通过在胜利煤矿的实际应用,智能环境监测系统能够实现矿山环境全天候、全方位、全覆盖的自动监管和报警,并且支持各类智能设备的接入,对治理露天采矿过程中的环境污染问题具有重要意义。

胜利褐煤快速热解特性

为考察热解温度对热解产物品质及挥发分残留的影响,在10 kg/h自制褐煤快速热解提质试验设备上,以胜利褐煤为试验原料,考察了400~900℃热解提质温度对热解产物产率、气体产物组成、半焦微观结构以及残余挥发分的影响。结果表明,随着热解温度的升高,半焦产率逐渐降低,气体产率升高,焦油的产率先升高后降低,700℃时焦油产率最大;热解气体中的CO_2随着热解温度的升高逐渐降低,H_2和CO含量随着热解温度的升高而增加;随着热解温度的升高,挥发分不断释放导致半焦含氧官能团以及高活性的小的缩合芳环减少;热解温度≥700℃,半焦残留的挥发分较低,固定碳较多,基本满足电石用焦的要求。

湖南胜利–李家湾煤矿区测水组含煤特征及找煤远景分析

在收集梅城–寒婆坳区相关区域地质、矿产、物探及科研成果等资料的基础上,运用实测地质剖面、地质填图、槽探、生产井编录、电法勘探、采样化验等技术手段,采用对比地质条件,类推含煤性,对涟邵煤田胜利–李家湾煤矿区测水组含煤岩系特征进行综合评价,在涟源含煤区西部老矿区寻找测水煤系的富煤带、厚煤体,圈定了何家湾–周家湾–油溪、界头岭–联丰–菜山冲、白家岭等三个找煤远景区作为重点勘查耙区。

内蒙古胜利煤田锗矿床赋存规律及找矿方向

胜利煤田首次发现全国最大的锗矿床,其储量占全国30%以上,且赋存条件好,宜于大型露天开采。研究了其赋存规律,指明了今后找矿方向。

不同溶剂对胜利煤的溶胀研究

研究了胜利煤在N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、环己酮(CHO)等12种单一溶剂及其混合溶剂作用下的溶胀效果,实验结果表明,吡啶、DMF、糠醛-CS2、丙酮-CS2、NMP-CS2、甲醇-丙酮等混合溶剂对煤的溶胀效果较好,并考察了该6种混合溶剂对煤进行溶胀后用旋转蒸发仪回收的产率。