煤矸石作为道路材料的应用研究

为实现煤矸石的合理利用,结合集配、压碎值、膨胀崩解性分析煤矸石的物理性质,通过化学组成、活性等分析煤矸石化学性质,采用不同无机结合料对其进行针对性改良。分析煤矸石及石灰、粉煤灰混合料作用机理,通过无侧限抗压强度试验及回弹模量试验对煤矸石材料路用性能进行评价。     

马尾松生长对煤矸石基质中铁/锰迁移转化的影响及其调控效应

通过对贵州省中部煤矸石堆场生长的马尾松进行调查及采集,以探讨马尾松对煤矸石基质中Fe、Mn迁移转化的影响及调控效应.结果表明,煤矸石堆场生长的马尾松植株中Fe质量比由大到小依次为根、叶、茎,Mn质量比由大到小依次为叶、茎、根.马尾松对煤矸石基质中Fe、Mn有明显的吸收固定作用,其中对Mn的富集系数达4.93.马尾松根际煤矸石基质与非根际煤矸石基质中的可交换态Fe质量比无明显差异,但两者之间可交换态Mn质量比有显著性差异.马尾松根际效应可提高煤矸石基质中Fe、Mn的活性及生物有效性,特别是Mn.此外,马尾松根际煤矸石基质与非根际煤矸石基质溶液中Fe、Mn质量浓度的差异均达显著性水平,其中根际煤矸石基质溶液中Fe、Mn的质量浓度比非根际基质溶液平均降低71.1％和41.5％.马尾松有助于减少煤矸石堆场中Fe、Mn的迁移量及其对周边水环境的影响.     

矿业固废淋溶物对地下环境的污染控制研究进展

初步探讨了矿业生产所产生的固体废物(煤矸石、矿渣和尾矿等)在水的淋溶和其他介质的作用下产生的有毒有害物质对地下环境(土壤和水)的污染机制,重点论述了有毒有害物质(重金属、有机污染物等)含量分配,尤其是有机污染物对地下水环境影响。针对其污染特点,提出了相应解决办法及今后需做的重点工作。     

矿业固废淋溶物对地下环境的污染控制研究进展

初步探讨了矿业生产所产生的固体废物(煤矸石、矿渣和尾矿等)在水的淋溶和其他介质的作用下产生的有毒有害物质对地下环境(土壤和水)的污染机制，重点论述了有毒有害物质(重金属、有机污染物等)含量分配，尤其是有机污染物对地下水环境影响。针对其污染特点，提出了相应解决办法及今后需做的重点工作。     

煤矸石的综合利用技术

针对矿区煤矸石大量存在的现状,分析了煤矸石的来源和种类;根据其组成和性质进行优化分类,给出了不同种类的煤矸石对应的综合利用技术;最后对煤矸石的综合利用技术的前景进行了展望。     

太原地区煤矸石作为建筑回填材料的试验研究

为了利用煤矸石作为建筑回填材料,控制其压实质量,以室内土工试验的方法,对太原地区某矿煤矸石进行了物理、力学等指标的试验研究。结果证明,所用煤矸石性能良好,性质较稳定,适合作为回填材料。并回归出该煤矸石的应力-应变关系式,得出了物理力学参数。     

煤矸石综合利用现状分析与前景探讨

煤矸石是煤炭生产过程中的副产品,产生量一般为煤炭产量的10%~20%,如不加以利用,会造成扬尘、自燃、地质灾害等环境问题。2013年我国煤矸石产生量约7.5亿吨,综合利用率达到64%,但是全国累计堆存煤矸石量达到45亿吨。通过煤矸石堆存的危害和现有利用技术的介绍,分析了煤矸石综合利用现状,并对煤矸石综合利用的发展提出了建议。     

不同风化程度煤矸石中重金属释放及潜在生态风险

为研究不同风化程度煤矸石中重金属释放特征及潜在生态风险,以3种不同风化年限的煤矸石为研究对象,采用连续提取试验、动态淋滤试验和XRD分析的方式,研究不同风化程度煤矸石中重金属的赋存形态与释放规律的关系,并利用RAC风险评价法评估不同风化煤矸石中重金属元素的潜在环境风险.结果 表明:在不同风化程度煤矸石中,重金属Mo、Co、Cr、Cu、Pb以残渣态为主;受风化作用影响,Co和Cu的碳酸盐结合态明显降低.在煤矸石动态淋滤过程中,Co、Cu、Pb在初期(1～6d)均为快速释放,中后期(6d后)为稳定释放.随着风化时间延长,Co、Cu、Pb与S、Ca的相关性减弱,碳酸盐态分解,风化煤矸石重金属的释放量明显高于新鲜煤矸石.RAC风险评价结果表明:3种不同风化程度的煤矸石中Mo和Cr为无污染;随着风化作用时间延长,Co由新鲜煤矸石的中度污染下降为风化煤矸石的轻度污染;Pb由新鲜煤矸石的轻度污染下降为风化煤矸石的无污染;Cu的环境风险程度从大到小依次为新鲜煤矸石、风化2年煤矸石、风化7年煤矸石.     

煤矸石堆放场和隧道弃渣场环境影响比较分析

煤矸石堆放场和隧道弃渣场需要大量占用土地,诱发一系列的环境问题。本文从分析煤矸石和隧道弃渣的矿物组成开始,分别评价了煤矸石堆放场和隧道弃渣场对环境的影响,对各项环保措施进行了归纳和总结,评述了煤矸石和隧道弃渣的减量化和资源化措施,分析了煤矸石堆放场和隧道弃渣场的选址原则和相应的环保和水保措施,着重分析了两者的不同点及其产生原因,最后提出了加强隧道弃渣再利用技术研究和淋溶水水质污染问题的建议。     

影响酸法提取煤矸石中氧化铝主要因素的试验研究

对煤矸石中有用元素的提取,是煤矸石深度利用开发的一个方向。从山西柳林煤矸石入手分析其组成与结构,采用X射线衍射来分析不同煅烧温度下煤矸石的晶型变化。研究了煤矸石在硫酸介质中氧化铝浸出的影响因素,较好的工艺条件如下:煤矸石活化温度为750℃,酸浸温度为100℃,酸浸时间为4 h,酸矸比为1.1∶1,固液比为1∶3。在此条件下Al2O3的浸出率可以达到85.2%。     

大型露天煤矿绿色开采评价体系研究

为解决露天煤矿开采给环境带来的诸多不利影响,以露天煤矿绿色开采为理念,从固体环境、水体环境、气体环境和生态环境4个方面构建了露天煤矿绿色开采评价体系。通过数学方法和数学模型对影响露天煤矿的基本指标进行量化处理和权重分配,得出露天煤矿开采"绿色度"指标值。建立了露天煤矿绿色开采评价标准,并利用所建立的评价指标体系和评价模型对黑岱沟露天煤矿进行了应用研究。     

绿色开采条件下露天煤矿土地动态演化规律研究

以白音华三号露天煤矿为例,研究了基于绿色开采条件下的露天煤矿土地动态演化规律。根据绿色开采中土地占用面积最优化及破坏土地尽早恢复的原则,建立了白音华三号露天煤矿地质模型、采矿模型等,研究了采场形态与采矿时间的动态变化关系;建立了内排土场排土模型,充分利用内排空间是减小运输成本与征地费用的重要途径,优化了内排土场发展过程边坡形态及排土容量;通过合理规划采、排计划,达到了绿色开采原则指导下的边开采边恢复土地的目的,既解决了露天矿合理征地问题,又解决了露天开采带来的生态恢复问题。     

基于层次话题模型的煤矿安全事故致因要素研究

为促进安全发展,强化煤矿安全管理的科技支撑,在事故致因理论基础上,利用文本挖掘中的话题模型和创新性构建的层次致因要素话题模型,对我国2000—2015年发生的386起重特大煤矿事故调查报告进行了深入地挖掘、分析和研究。发现事故致因隐含的规律及各类事故之间的关联与共性,并进一步研究发现不同致因要素随时间的演化规律及致灾倾向,为煤矿安全管理找出重点,指导煤矿安全生产管理实践。     

辛置煤矿水力压裂卸压增透影响半径数值模拟研究

随着开采深度的增加,辛置煤矿瓦斯涌出量显著增大。为了提高瓦斯抽采效率,拟采用水力压裂卸压增透技术。理论分析了水力压裂对煤层的卸压增透作用,基于此利用RFPA模拟软件对辛置煤矿2-559回采工作面水力压裂卸压增透进行了数值模拟。研究表明,水力压裂主要在以下3个方面对煤体起到增透作用:使煤体卸压、提高煤层透气性;湿润煤体,增加塑性;改善瓦斯抽放环境。辛置煤矿2-559回采工作面水力压裂所需压力约为15MPa,压裂半径为5-6m,以此可以初步确定现场施工过程中水力压裂钻孔间距以不大于10m为宜。     

煤矿区环境污染与洁净技术

煤炭开采在给社会带来经济效益的同时 ,也导致了矿区的环境污染和生态破坏 ,如煤炭开采引起地表塌陷 ;煤炭开采过程中的废弃物、噪声污染和破坏人类生活环境等。为了保护好生态环境 ,必须采用清洁开采技术 ,才能保持能源生产、消费和生态之间的平衡     

陕北煤炭开采地区河道生态基流的计算与盈亏分析

陕北地区水资源非常短缺,特别是煤炭开采地区。以窟野河流域为例,首先采用基流比例法、Tenent法和最小月平均流量法分别计算了温家川站的生态基流;其次通过对比分析各种计算结果得出基流推荐值,分析了生态基流的盈缺状况,并探讨了造成生态基流缺失的主要因素。结果表明,窟野河温家川站的年生态基流推荐值为3.50 m~3/s,年内丰水期、平水期、枯水期的推荐值分别为6.00 m~3/s、3.50 m~3/s、2.50 m~3/s。1999年之前生态基流还有很大的盈余,但近些年流量明显减少,4、5、6月平均流量都不能满足生态基流,其中煤炭开采是主要因素之一。     

我国煤矿安全现状及应当采取的对策分析

针对我国煤矿安全生产形势,分别从我国煤层自然赋存条件、国家对煤矿企业的技术定位、煤矿从业人员素质、现有煤矿安全技术装备以及国家对煤矿的税制等方面分析了当前煤矿安全生产存在的主要问题,并且从提高煤矿从业人员的素质、建立本质安全化的生产体系、对高瓦斯和突出矿井应当制订特殊政策等方面提出了相应的预防对策,研究结果对煤矿安全生产具有一定的指导意义。     

循环减灾理论及其煤矿循环减灾模式

煤矿循环减灾是在矿业开发中,针对我国煤矿自然条件复杂、灾害多的实际,尽可能少采或不采目前条件不允许的煤炭资源,如必须开采则应减少危险源,综合利用、综合开发,把对煤炭开采有害的资源利用起来,化害为益,变废为宝,把目前认为无用的东西利用起来治理灾害,以废治害,从而实现资源开采最少化,环境影响最小化,资源利用充分化,煤矿生产灾害发生最少化。煤矿循环减灾的典型模式有化害为益模式和以废治害模式两种类型。化害为益模式中包括把煤矿瓦斯作为资源的先抽后采、边抽边采模式和充分利用地热,变热害为热能模式。以废治害模式中包括煤矸石井下直接用于采空区充填模式和粉煤灰回收利用模式。循环减灾是一种从根本上防止和减轻灾害的措施,在全国煤矿企业实施循环减灾对于遏止目前煤矿事故多发势头,实现煤矿企业可持续发展具有重要意义。     

同忻井田地应力测量与回采巷道稳定性研究

为保证同忻煤矿安全、高效开采,采用应力解除法对大同矿区同忻井田3-5#煤层的地应力场进行了测量,结合理论分析、数值模拟与现场监测,分析了在该类型应力场中不同巷道布置方向与巷道围岩稳定性之间的关系。测得同忻井田最大主应力为20.42 MPa,方位角为245.18°,确定了同忻井田地应力场属于σHv型。理论计算和数值模拟的结果表明,有利于回采巷道稳定性的布置方向为与最大水平主应力方向成30°,并采用巷道顶板离层监测仪对其进行了验证。     

复采残采煤层小煤矿开采技术研究

平顶山市新华区为全国重点产煤县 (区 ) ,区内煤矿以乡镇小煤矿为主 ;小煤矿井田多位于平顶山煤业集团大型矿井浅部报废水平内 ,主要开采残留煤柱和采后剩余底部煤层。笔者根据新华区小煤矿生产的特点 ,总结、规范了复采残采煤层小煤矿井田开拓、采煤方法 ,重点研究了房柱式采煤法采准巷道布置和采煤工艺 ,特别是保持煤房稳定、提高采煤工作面安全生产的特殊支护问题 ;同时结合小煤矿生产中存在的主要问题 ,依据煤炭行业的法律、法规 ,提出了小煤矿采煤方法改进的技术措施。上述研究成果 ,对规范我国小煤矿的采煤方法、提高小煤矿的安全生产能力、推动小煤矿由数量型向质量效益型转化、发展地方经济都具有重要的现实意义。