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：鄂尔多斯市处于农牧交错带型生态脆弱区,是我国北方地区的生态屏障,也是我国重要的煤炭能源生产基地,属于典型的草原煤矿区,整体生态弹性力较差。目前,煤田开发与环境相协调已成为矿区建设的重要议题,草原煤矿区脆弱的生态系统使得煤矸石带来的环境污染问题越来越突出。为明确煤矸石的理化特征及草原煤矿区所面临的生态风险,通过采集鄂尔多斯市某矿区的煤矸石,进行煤矸石理化特征及生态风险评价研究,结果表明:煤矸石岩性以泥岩为主,整体上呈现出分选性较差,磨圆度呈棱角状至次棱角状的特征,表面裂隙宽度大于10μm,矿物组成以石英和高岭石为主,化学成分主要为SiO_(2)、Al_(2)O_(3)及Fe_(2)O_(3),占比分别达53.17%~61.23%、18.27%~22.55%和1.92%~8.42%,Ba、Ga、Zn、Cu、Cr和V等元素在煤矸石中的富集程度较高,新鲜煤矸石中微量元素的质量分数高于风化煤矸石;重金属Hg和Zn的潜在生态风险处于严重污染水平,Cd、Cu和Pb处于中度污染水平,As和Cr属于偏中度污染水平,Ni属于轻度污染水平,其中Hg是重金属综合潜在生态危害指数评价中贡献度最大的污染因子,导致综合指数处于很强污染等级;重金属污染的程度的强弱顺序为Zn>Hg>Cd>As>Pb>Cu>Cr>Ni,研究区生物毒性不利影响的可能性在33%~81%。

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。