摘要：稀土作为战略资源广泛应用于国防工业和高科技领域,我国作为稀土生产和出口大国,传统稀土储量日益减少。因此扩大我国稀土资源储量具有重要的经济价值和战略意义。稀土元素在特定的地质条件下可以在煤中富集,甚至达到工业品位。近年来,煤地质学家对煤中稀土元素开展了大量研究工作,取得了丰硕的研究成果。实测了新疆、鄂尔多斯、青海木里、宁夏鸳鸯湖等地125个样品中稀土元素含量,并结合前人资料对煤中稀土元素分布特征、赋存状态、富集影响因素、燃烧过程中迁移规律以及粉煤灰中稀土元素赋存状态和分离提取方法进行总结,为煤和粉煤灰中稀土元素的资源化利用提供理论依据。我国煤中稀土元素含量远高于美国煤中稀土元素含量,二连盆地-海拉尔盆地和西南川滇桂地区是我国两大煤中稀土元素成矿带。稀土元素在煤中主要以稀土矿物、有机化合物以及离子吸附的形式存在。煤中稀土元素的富集可能是不同时期沉积物源、搬运介质、沉积环境、风化淋滤和岩浆活动相互叠加的结果。煤燃烧过程中,稀土元素作为非挥发性元素在飞灰和底灰中进一步富集。粉煤灰中稀土元素赋存在玻璃体、含稀土矿物和非晶碳中。不同类型和来源的粉煤灰可能适用于不同的物理分选和化学提取方法。我国作为煤炭生产和使用大国,从煤和粉煤灰中提取稀土元素具有天然优势。因此,加强煤及燃烧产物中稀土元素提取实验研究,建立工业化提取稀土元素的实验工厂具有良好的发展前景。

摘要：锂和稀土元素是我国重要的工业原料和战略性矿产资源,沉积型锂矿床成为国内外研究的热点,具有成为新型锂矿床的潜力。以广西上林县上二叠统合山组底部炭质泥岩为主要研究对象,通过反光显微镜、带能谱扫描电镜、X射线衍射、X射线荧光光谱、电感耦合等离子质谱等测试方法,分析了炭质泥岩的矿物学及元素地球化学特征,研究了炭质泥岩中锂和稀土的赋存状态和物质来源,讨论了炭质泥岩中锂和稀土元素富集的影响因素。结果表明,上林上二叠统合山组底部炭质泥岩中重稀土(重稀土氧化物质量分数为0.024%)接近了我国离子吸附型重稀土的边界品位,部分样品中锂(Li的质量分数大于1000μg/g)达到了国外黏土型锂矿边界品位,找矿潜力巨大;高锂的炭质泥岩中高岭石是锂的主要载体矿物,低锂的炭质泥岩中锂可能主要赋存在伊蒙混层中,稀土元素可能以离子吸附形式存在于黏土矿物(尤其是高岭石)中;炭质泥岩的沉积物主要来源于哀牢山—松马缝合带的二叠纪酸性岩浆岩,部分来自于峨眉山大火成岩省酸性岩浆岩,其中酸性岩浆岩中的云母是锂的主要来源,副矿物(独居石、磷灰石等)是稀土的主要来源;物源区强烈化学风化,是炭质泥岩中锂和稀土富集的主要因素,还原的浅水碳酸盐台地沉积环境是合山组底部炭质泥岩中锂和稀土元素的富集成矿的重要因素。

摘要：为了进一步开发煤系致密砂岩气,对影响致密砂岩气开采潜力的各种因素进行了综合研究,确立了临兴地区山西组致密砂岩气开采潜力评价的3个二级指标(富集、高渗及可采性)及10个三级指标。根据层序地层体系域发育程度,采用模糊决策两两矩阵和灰色关联分析相结合的方法建立了致密砂岩储层评价模型,利用层序地层单元对砂岩储层进行评价,实现了有利储层的精细划分。结果表明:两两矩阵方法与灰色关联分析方法相结合既提高了“高渗”类别6个三级指标数据之间的关联性,又减少了两两比较法的主观性对参数权重产生的误差;结合层序地层体系域中煤、砂体展布规律,使储层划分、评价更加准确。研究区西南部为山1段开采潜力富集区,东北部为山2段开采潜力富集区。

摘要：煤炭地下气化是保障我国能源安全和煤炭清洁利用的重要潜在方向之一。分析国内外相关成果,对煤炭地下气化原理、影响因素及评价方法进行述评。适宜于地下气化的煤层需要满足的地质条件:厚度大于2 m,倾角小于70°,阻水隔热的顶底板;避开地质构造和水文地质条件复杂的区域。地下气化煤气组分受煤阶、煤质和煤层含水性等地质因素以及气化压力、温度和气化剂类型等工艺因素共同影响。空气气化条件下,随着煤化程度增强,煤气组分中CO含量升高,H_(2)含量降低,CH_(4)含量先升高后降低。煤气热值及煤气中CH_(4)含量随着固定碳含量增加呈现先降低后升高的趋势,随着灰分产率增加呈现先升高后降低的趋势。煤气中CO_(2)含量与固定碳含量、灰分产率均表现出负相关关系。气化温度和气化剂类型既影响着产气效率、煤气质量及污染物种类与含量,又可使围岩破裂、污染地下水,乃至破坏生物圈、大气圈、水圈和岩石圈生态系统的稳定。

摘要：以鄂尔多斯盆地西缘宁东地区晚古生代煤层为例,利用光学显微镜、电感耦合等离子质谱仪和带能谱的扫描电镜等仪器分析了煤中硫和有害元素的分布规律,探讨了煤中硫对有害元素富集的影响。结果表明:宁东地区煤层中硫的赋存形式以黄铁矿硫为主,平均占全硫质量分数的57.87%,6号和9号煤层以有机硫为主。其中,山西组煤层中黄铁矿硫占全硫质量分数的59.38%,太原组煤层中黄铁矿硫占全硫质量分数的54.86%。煤层中全硫与黄铁矿硫呈现较好的正相关关系。煤中硫化物以黄铁矿为主,局部可见板状白铁矿和团块状黄铜矿。煤中黄铁矿的微观赋存形态包括自形与半自形细粒状、条带状、不规则块状、充填胞腔状、浸染状和莓球状。煤层中F,Ge,As,U和V的富集系数小于2,Cl,Pb和Ga的富集系数小于5。黄铁矿硫与煤层中Pb,Cl,F,As具有正相关关系,与V呈现较好的"抛物线"关系。有机硫与煤层中Ga存在负相关关系,煤层中F与Cl呈现正相关关系。认为煤层中有害元素对煤炭开采和煤层气开发不会造成影响。黄铁矿是微量元素Cl,F,V,Pb和As的重要载体,而有机硫决定了煤层中Ga的富集。太原组煤中硫具有多源性,成煤过程中海水的影响是引起太原组煤中全硫和黄铁矿硫质量分数较高的主要原因。

摘要：为探讨煤中锂元素及稀土元素赋存状态和同一煤层不同矿井间煤中微量元素的差异性及其控制因素。以峰峰矿区的梧桐庄矿和九龙矿山西组2号煤为研究对象,通过反射光显微镜、原子吸收光谱仪(AAS)及X射线荧光光谱仪(XRF)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、带能谱的扫描电镜(SEM-EDS)等分析测试方法,对比分析了两煤矿2号煤中煤质及微量元素富集特征,研究了2号煤中Li及稀土元素(REY)的赋存状态,探讨了2号煤微量元素富集特征的差异性及其影响因素。研究结果表明,九龙矿2号煤层样品中微量元素含量整体比梧桐庄矿高,梧桐庄矿和九龙矿2号煤中Li元素平均含量分别为49.8μg/g和64.3μg/g,稀土元素平均含量分别为68.8μg/g和130μg/g。梧桐庄矿2号煤中Li元素和REY元素主要赋存于煤的有机质中;而九龙矿2号煤中Li元素主要赋存于高岭石和伊利石等黏土矿物中,REY元素主要赋存于独居石、黄铁矿和黏土矿物中。峰峰矿区2煤的沉积物源和沉积环境控制了其微量元素分布的总体特征,而燕山期岩浆热液作用导致2号煤层中微量元素在矿区南部的梧桐庄矿和矿区中部的九龙矿的差异。岩浆热液作用主要引起煤中Li,Nb,Pb,Ta,Th,Y,La,Sm,Ce,Er,Yb元素富集,其余微量元素没有明显变化。尤其是稀土元素和Li元素受岩浆热液影响含量增加,峰峰矿区九龙矿比梧桐庄矿2号煤中Li元素平均含量高14.5μg/g,稀土元素平均含量高61.2μg/g。梧桐庄矿2号煤中只有Li元素表现为轻微富集,而九龙矿2号煤中Li元素表现为富集,Nb,Pb,Ta,Th元素和稀土元素中Y,La,Er表现为轻微富集。

摘要：碳达峰碳中和背景下提高资源利用效率尤为重要,然而天然焦长久以来并未得到应有的重视。我国天然焦资源丰富,在苏鲁豫皖四省毗邻地区的煤矿开采中经常发现由于岩浆岩侵入,煤层受到烘烤而变质为天然焦的现象。广泛采集苏鲁豫皖四省毗邻地区天然焦样品,在描述天然焦宏观及显微特征的基础上,对天然焦开展工业分析、地球化学特征、自燃倾向性和焦尘爆炸性等方面的测试与分析,采用美国TA2100热分析仪测试典型样品的燃烧特性。结果表明:天然焦的宏观物理特性、显微组分特性与煤具有明显的差异性;总体上各项分析指标与无烟煤没有明显的界线,天然焦与同地的残留煤相比,其挥发分产率降低、C/H比大幅提高;天然焦变质程度达到或高于无烟煤阶段,不易自燃、焦尘无爆炸性。燃烧特性测试结果表明山东菏泽赵楼天然焦样品具有较强的反应活性,并根据天然焦的特性探讨了利用方向,认为其在制作型煤、合成氨、碳材料、生产水泥以及CO_(2)地质封存等方面具有利用价值或潜力。

摘要：采用注浆处理可解决在岩层中充填溶洞裂隙、封堵承压水头上升的问题,结合工程实例,针对场地地质条件,介绍注浆法在处理溶洞裂隙中应用。

摘要：借鉴前人成果,依据国家标准煤炭质量分级-第1部分:灰分(GB/T15224.1-2010)及第2部分:硫分(GB/T15224.2-2010),建立煤炭资源洁净等级5级分级方案,利用现有的煤质数据对云南省3 747 748万t保有资源储量进行洁净潜势评价。

摘要：云南省新近系含煤地层十分发育，煤层层数少，厚度大，在显微煤岩有机组份中，腐植组占绝大多数，占72．2％～98．8％，煤以中灰、低硫－高硫、低磷煤为主。依据《直接液化用原料煤技术条件》（GB／T23810—2009），结合前人的研究成果，提出了云南省液化用褐煤分级指标建议，划分出五个等级，并确定了评价方法。在此基础上，对云南省新近纪褐煤进行了评价。其中三级液化用煤保有资源储量984280万t，占全省褐煤总保有储量的50％，主要分布在滇东昭通－曲靖赋煤构造带昭通矿区，其次为昭通一曲靖赋煤构造带跨竹盆地；一级液化用煤保有资源储量146275万t，占全省褐煤总保有储量的28％，主要分布在可保矿区，其次为小龙潭矿区。