“煤炭资源与生态环境协同高效洁净勘探开发”专题

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“煤炭资源与生态环境协同高效洁净勘探开发”专题

来源：《煤田地质与勘探》2021年第3期

本专题共有研究成果6篇。

行业视野: 地质
类别; 29个
关键词; 24位
专家; 6篇
论文; 2403IP
点击量; 1389次
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基于资源和地质环境特征的河东煤田煤炭绿色开采战略研究

作者(Author)：刘汉斌, 程芳琴

摘要：河东煤田位于黄河中游吕梁山西麓的晋西黄土高原地区，是我国重要的炼焦煤产地，也是水土流失和生态脆弱区、地质灾害频发区、岩溶大泉分布区。通过对河东煤田资源和地质环境特征的分析，发现河东煤田中部离柳矿区稀缺炼焦煤保有资源量占比河东煤田稀缺炼焦煤总量的70.8%，但开发强度高于煤田平均值，应从战略上重视离柳矿区的稀缺炼焦煤资源，进行保护性与节约式开采；河东煤田薄煤层占煤田煤层总厚的17.0%，离柳和石隰矿区薄煤层占其煤层总厚的近25.0%，应重视河东煤田薄煤层的开发，尤其是中部离柳矿区和石隰矿区的薄层炼焦煤资源，提高煤炭资源采收率；河东煤田地区采煤时，可充分利用当地的黄土资源与煤炭开采产生的煤矸石等材料大力发展充填开采，以减少地表的黄土滑坡与崩塌地质灾害与水土流失；河东煤田下伏奥陶系峰峰组上部地层具有一定的隔水性，充分评价和利用峰峰组上部地层的富水性和隔水性能，可大幅提高煤炭采收率的同时最大限度地减少采煤引发的地下岩溶水资源破坏，保护岩溶大泉。河东煤田是黄河中游重要的能源基地和黄河流域生态保护和高质量发展国家战略的主战场。煤炭绿色开采技术能够实现河东煤田煤炭开发利用最优化和生态环境影响最小化，未来发展前景及应用价值巨大，需要多专业多学科共同参与。

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煤田地质与勘探

2021年第03期

382

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华亭烟煤地下气化污染物分布及富集规律

作者(Author)：朱利辉, 冯备战, 胡永兴, 王明忠

摘要：煤炭地下气化为我国清洁、低碳、安全、高效现代能源建设开辟新的途径。为研究华亭烟煤地下气化污染物的富集、分布规律，以评估华亭烟煤地下气化的环境影响因素，采用地下气化模拟实验平台系统，通过不同富氧‒水气化实验、不同尺度煤样的热解实验，研究煤层气化过程中焦油及气化残留物中重金属元素的富集规律。结果表明：随着烟煤的尺度(块体大小)增加，烟煤热解焦油呈增加趋势，而焦油产率呈先增加后减小的趋势；烟煤在N2、CO2气氛中热解时，热解焦油中主要成分为酚类、萘类以及烃类污染物；气化后残留重金属Ni、Cr、Zn、Cu、As这5种元素在氧化区最为富集、还原区次之、干馏干燥区最不富集，而Hg在氧化区富集程度最高、干馏干燥区次之、还原区最次，Pb在还原区富集程度最高、氧化区次之、干馏干燥区最次；重金属元素残留程度由高到低依次为Zn、As、Hg、Cr、Ni、Cu、Pb。针对华亭矿区，煤层气化后应重点检测重金属元素Zn、As、Hg。在后期实际煤层气化生产阶段，应结合华亭矿区煤层特征及地下水特征，在项目选址、气化工艺等方面进行污染物防控。在当前生态环境保护形势严峻的当下，研究成果对煤炭地下气化开采的污染物处置和减排具有一定的指导意义。

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煤田地质与勘探

2021年第03期

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神府矿区5-2煤层富油煤赋存特征及资源潜力评价

作者(Author)：李华兵, 姚征, 李宁, 高骏, 谢青, 王强

摘要：随着煤炭清洁高效利用的推广以及黄河流域中段高质量发展的需求，榆林地区煤炭产业转型升级势在必行，而富油煤开发正是转型发展的重要方向之一。基于大量钻孔数据，结合井下实地采样化验结果及区域地质资料，详细分析神府矿区5-2煤层的焦油产率特征和富油煤的赋存特征。采用层次分析法，将资源赋存、煤层赋存、开发技术和社会环境效益4个因素作为主要指标，并细分10个评价参数，建立富油煤资源潜力评价体系。结果表明：神府矿区5-2煤层焦油产率平均值为9.81%，富油煤整体上发育良好；富油煤赋存特征主要为焦油产率高、整体发育稳定、局部存在差异性、面积广、潜力巨大等；研究区富油煤资源开发潜力平均综合得分77.34分，属于资源富集有利区；划分出2个资源有利区，面积约为700 km2，煤层厚度均大于5 m，焦油产率大于9%，富油煤储量超过2 000 Mt，主要包括红柳林井田、柠条塔井田、张家峁井田、大柳塔井田、大海则井田、石窑店井田、青龙寺井田，为下一步富油煤勘探开发指明了方向。

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煤田地质与勘探

2021年第03期

356

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榆神府矿区富油煤多尺度孔隙结构特征

作者(Author)：申艳军, 王旭, 赵春虎, 王生全, 郭晨, 师庆民, 马文

摘要：利用富油煤提油炼气是弥补我国油气供给不足的重要措施，而富油煤的孔隙发育特征及其渗透能力等方面的研究是开发利用富油煤的基础工作。以榆神府矿区富油煤为研究对象，采用低温液氮吸附法、压汞法、核磁共振法以及气渗透法等多元手段对富油煤多尺度孔隙结构进行分析，并开展富油煤全段孔隙表征研究。基于富油煤多尺度孔隙结构测试结果，开展富油煤孔隙特征与传统低阶煤样差异性讨论。结果发现：榆神府矿区富油煤微小孔隙极为发育，占比高达70%以上，大孔、中孔发育相对不足，仅占总孔隙的25%~30%；核磁共振结果与低温液氮吸附法、压汞法联合表征结果对比发现，联合低温液氮吸附法与压汞法可较好地表征煤样全段孔隙；相较于传统低阶煤，富油煤具有较大的孔比表面积与低温氮吸附量，分别为27.48 m2/g、40~50 cm3/g，具备富油煤提油炼气的良好物性条件。

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煤田地质与勘探

2021年第03期

564

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陕北侏罗纪富油煤有机地球化学特征

作者(Author)：张宁, 许云, 乔军伟, 宁树正

摘要：富油煤的有机地球化学特征对研究其形成时期的古沉积环境和演化过程具有重要意义。以陕北地区侏罗纪延安组6个主采煤层为研究对象，运用煤质分析和气相色谱–质谱联用方法分析其有机地球化学特征。结果表明：陕北地区延安组主采煤的氯仿沥青“A”含量较高，饱芳比较低；正构烷烃呈单峰型分布，中链饱和烃占优势，Pr/nC17、Ph/nC18、Pr/Ph的值较高；C28和C29的规则甾烷和重排甾烷占主导地位。分析表明：陕北地区延安组主采煤层处于低热–成熟阶段，为富氢基质镜质体和壳质组生油的有利阶段；有机质来源以陆生高等植物为主并有部分水生生物混入，形成于贫氧的泥炭沼泽环境，且经历了较强的生物降解作用，为富氢组分的形成提供了有利的条件。

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煤田地质与勘探

2021年第03期

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陕北石炭–二叠纪富油煤赋存特征及影响因素

作者(Author)：姚征, 罗乾周, 李宁, 李华兵, 王强, 高骏

摘要：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。

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煤田地质与勘探

2021年第03期

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