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《煤炭学报》创刊50周年特刊

来源:《煤炭学报》2014年第8期

《煤炭学报》创刊50周年特刊,发表于《煤炭学报》2014年第8期,共有论文49篇,可免费下载论文。

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  • 作者(Author): 王永刚, 孙加亮, 张书

    摘要:利用气流床反应器,在800~900℃条件下进行胜利褐煤的气化实验,考察水蒸气、O2及其混合气氛对褐煤气化特性和气体组成分布的影响,结合红外光谱分析和热重分析,解析反应气氛对半焦结构和半焦反应性的影响。结果表明,O2的加入优化了褐煤的水蒸气气化反应,促进了气体组成中H2体积分数的增加,最大增幅达到13%。气化后所得半焦的—OH,—CH3,—CH2—基团大幅减少,半焦的结构更加有序,芳香程度增加。采用热重分析对不同气氛下所得半焦的反应活性评价表明,随水蒸气体积分数的增加,制得半焦的气化反应活性降低;O2的加入进一步降低了反应活性指数,最低达到0.005min-1。O2环境下,低体积分数氧对制备的半焦反应活性影响较小。
  • 作者(Author): 毕银丽, 王瑾, 冯颜博, 余海洋, 秦亚非, 于淼

    摘要:针对神东矿区采煤沉陷地干旱缺水、植物难以定植的特点,通过野外大田试验,研究接种丛枝菌根真菌对紫穗槐生长及其根系自修复能力的影响。结果表明,强化接种菌根提高了紫穗槐根系侵染率和菌丝密度,促进了紫穗槐的生长。接菌组紫穗槐根系的总长度、总投影面积、总表面积、总体积、总根尖数显著高于对照组,且随着接种时间延长根系各项指标增加迅速;菌根侵染率、菌丝密度和紫穗槐地上部参数(成活率、株高、冠幅)与根系指标相关参数呈显著正相关;主成分分析表明,菌丝长度、总根尖数、总根长、成活率是反映采煤沉陷地植被生态修复状况的主要因子。接种菌根缓解了煤炭开采对紫穗槐生长造成的不利影响,增强了紫穗槐根系自修复能力,促进了矿区生态系统稳定。
  • 作者(Author): 胡振琪, 龙精华, 王新静

    摘要:煤炭开采不可避免导致矿区生态环境的破坏,过去大多数研究和实践都是侧重人工修复,如何区分和合理选择及应用自修复、自然修复和人工修复,对经济合理地修复矿区环境具有重要意义。在阐述矿区生态修复概念的基础上,分别对人工修复、自然修复和自修复及其相互关系进行了讨论和分析,提出成本效益型矿区生态环境修复战略。研究表明:对矿区损毁的生态环境通过人工或自然的力量恢复的过程分别称之为人工和自然修复;生态系统的自修复、自我修复都是依靠自然界自身的力量,统称为自然修复。矿区生态环境的自修复是指采矿驱动力在对地表生态环境造成损毁的过程中,又自动修复部分生态损毁的现象和过程。基于开采沉陷学原理,揭示了煤矿区自修复的机理。矿区生态修复应该首先根据损毁的自然条件,分析是否存在自修复和自然修复的可能性并尽可能发挥自修复和自然修复的作用以节约修复成本;科学划分自修复、自然修复和人工修复的区域并采用相应的修复对策;对生态脆弱区尤其要重视自修复和自然修复,尽量减少人工修复,最终实现生态系统的自然演替和平衡。
  • 作者(Author): 程久龙, 李飞, 彭苏萍, 孙晓云

    摘要:矿井掘进工作面地球物理方法超前探测要求准确探测巷道前方地质异常体,探测空间小,干扰大,技术要求高。从方法原理、研究现状、技术特点和仪器设备4个方面对地震方法、直流电法、瞬变电磁法、其他物探方法用于超前探测进行了总结。介绍了近几年来地球物理方法在地质构造、岩层含水性超前探测以及仪器研制等方面的最新进展,包括地震精细成像、槽波超前探测、瞬变电磁波场转换与合成孔径、直流聚焦法超前探测、磁共振超前探测、井下陷落柱等超前探测以及全空间反演和联合反演等技术。围绕提高超前探测的精度、分辨率、抗干扰能力和增加探测距离,实现精细探测,提出了掘进工作面地球物理方法超前探测的发展方向,包括完善全空间物理场基础理论、开发新技术新方法以及提高探测精度和分辨率的精细数据处理方法等。探讨了仪器装备要向实时预报、智能化、一体化、防爆、轻便化、抗干扰等方向发展。
  • 作者(Author): 武强, 贾秀, 曹丁涛, 梁永平

    摘要:随着开采深度逐渐加大和下组煤逐步回采,华北型煤田的中奥陶统碳酸盐岩(局部寒武系)底板突水问题和浅部上组煤大批关闭煤矿老空水对下伏岩溶水的越流(串层)污染问题日趋严重。通过对山东兖州煤田中部矿区大量地质勘探资料的系统整理、统计与分析,从中奥陶统灰岩顶部古风化壳厚度、岩性特征、钻孔岩芯采取率、冲洗液消耗量、裂隙发育情况和充填压实程度、构造发育等多方面开展了其隔水性能的综合研究,建立了刻画其隔水性能的指标体系,运用GIS强大的数据管理与空间分析功能和信息融合技术,创建了面向GIS的信息融合型隔水性能评价方法——隔水性指数法,提出了古风化壳隔水性能评价的技术路线和具体工作程序,并进行了示范工程的实际应用。
  • 作者(Author): 邵龙义, 董大啸, 李明培, 王海生, 王东东, 鲁静, 郑明泉, 程爱国

    摘要:在对露头及钻孔剖面沉积特征研究的基础上,建立了华北地台石炭—二叠纪近海型含煤岩系层序地层格架,恢复了基于三级层序的岩相古地理,并分析了聚煤规律。根据区域不整合面、河流下切谷冲刷面、沉积体系转换面、古土壤及根土岩、地层颜色突变面、煤层等层序地层关键界面特征,将华北石炭—二叠系划分为7个三级层序。通过绘制各三级层序地层厚度、砂泥比、石灰岩含量等单因素等值线,恢复出各三级层序的岩相古地理。利用煤层厚度与岩相古地理平面展布规律可知,最有利成煤环境为三角洲沉积体系,其次为河流、潮坪-潟湖沉积体系,聚煤作用以SQ2(太原组中上部)和SQ3(山西组)最强,聚煤中心位于准格尔、大同、朔州、乌海、峰峰等煤田和京津唐地区,SQ4(下石盒子组)和SQ5(上石盒子组第1段)聚煤作用仅限于华北盆地南缘,聚煤中心位于两淮地区。
  • 作者(Author): 赵金贵, 郭敏泰

    摘要:岩溶陷落柱是华北煤系中大量赋存的一种危害矿井生产的灾害地质现象,探求岩溶陷落柱的形成时段是进一步研究其运动学过程、导水性及分布规律的基础。野外调查发现,山西省平顺县老马岭1 450m的分水岭上发育一赋存在奥陶系灰岩中的岩溶陷落柱。基于老马岭岩溶陷落柱柱体剖面揭示的形态学特征、流域构造地貌与岩溶水系统演化的表生过程模式及之前对太原西山岩溶陷落柱群形态特征的统计结果,发现平顺河流域岩溶地貌演化经历了2期夷平面与1期宽谷面,其间构造活跃期山顶面平均剥蚀速率分别为19.2,45.3,220.0m/Ma;得出岩溶陷落柱发育于构造稳定、岩溶水侧蚀作用加强的夷平面形成时期;类比证实了奥陶系灰岩顶面横截面积为40m×60m的老马岭岩溶陷落柱完全可以塌透上覆176.5m厚的地层。进而从陷落柱柱体岩块最大塌落距、发育的地貌部位及前人对夷平面时间的研究成果,探求出老马岭岩溶陷落柱形成时段为42~25Ma间的甸子梁夷平面发育时期,同时也表明老马岭岩溶陷落柱可作为本区甸子梁期夷平面存在的重要标志。
  • 作者(Author): 代世峰, 任徳贻, 周义平, VladimirVSeredin, 李大华, 张名泉, JamesCHower, ColinRWard, 王西勃, 赵蕾, 宋晓林

    摘要:煤和含煤岩系中稀有金属元素的研究,是当今煤地质学研究的热点问题之一。煤和含煤岩系中高度富集并可以开发利用的稀有金属元素包括锂、钪、钛、钒、镓、锗、硒、锆、铌、铪、钽、铀、稀土元素(包括镧系元素和钇)、贵金属元素等。以煤-锗、煤-镓、煤-铀、煤-铌、煤-稀土元素等煤型稀有金属矿床为例,论述了这些矿床的地质成因、赋存状态和利用评价方法。煤型稀有金属矿床的研究,不仅对研究煤层的地质成因、煤层对比、含煤盆地形成与后期改造、区域地质历史演化和突发地质事件可以提供重要的煤地球化学和煤矿物学证据,而且对煤炭经济循环发展、煤炭利用过程中环境保护,以及对国家稀有金属资源安全也具有重要的现实和社会意义。

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