微量元素在两淮矿区煤中赋存特征及应用研究

摘要

煤与瓦斯突出事故严重威胁着煤矿的安全开采。随着煤矿开采深度的加大，煤层瓦斯含量逐渐增加，煤与瓦斯事故发生率也越来越大，直接影响了煤矿的生产和矿工的人身安全。因此，研究煤层和瓦斯的突出危险性、准确定量分析突出煤层和瓦斯来源，对煤矿安全开采具有重要保障意义。
　　本次研究以卧龙湖煤矿、祁东煤矿、任楼煤矿和朱集西煤矿为研究对象，通过对不同层位煤样品的采集和煤中微量元素的测试，详细分析了不同层位煤中微量元素的含量和分布特征。以朱集西煤矿主要煤层为例，分析了微量元素在不同层位中的分布范围和变化趋势，以单个元素为区分不同层位的依据，提取了各个层位地特征微量元素，用以进行煤层对比。
　　为进一步对比不同煤层，分析测试了不层位煤中有机碳同位素值，根据煤中有机碳同位素值与成煤植物的联系，分析了其成因意义。结合不同层位中有机碳同位素值的分布差异，利用其分布范围作为煤层对比的新的依据。
　　通过分析测试朱集西煤矿煤层瓦斯气体的组分特征和甲烷、二氧化碳碳同位素值，解释了其煤层瓦斯气体的成因意义。在此基础上，利用同位素示踪原理，通过数学手段建立了定量分析工作面瓦斯来源及其比例的方法。应用该分析方法，需建立不同瓦斯来源的样本数据，数据类型为甲烷、乙烷、二氧化碳等气体的同位素值，可以精确分析多种瓦斯来源。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．2．1 煤层对比研究现状

1．2．2 瓦斯来源分析研究现状

1．3 问题提出

1．4 研究目的及内容

1．4．1 研究目的

1．4．2 研究内容

1．5 主要技术路线

第二章 采样与测试

2．1 卧龙湖煤矿地质概况

2．1．1 井田煤系地层

2．1．2 主采煤层特征

2．2 祁东煤矿地质概况

2．2．1 井田煤系地层

2．2．2 主采煤层特征

2．3 任楼煤矿地质概况

2．3．1 井田煤系地层

2．3．2 井田煤系地层

2．4 朱集西煤矿地质概况

2．4．1 井田煤系地层

2．4．1 主采煤层特征

2．5 样品采集与测试

2．5．1 煤样品采集

2．5．2 气体样品采集

2．5．3 分析测试

2．6 测试结果及数据处理

第三章 煤中微量元素特征及煤层对比

3．1 引言

3．2 卧龙湖煤矿煤中微量元素含量分布特征

3．2．1 不同层位煤中微量元素含量分布特征

3．2．2 与国内煤中相应元素的对比情况

3．3 祁东煤矿煤中微量元素含量分布特征

3．3．1 不同层位煤中微量元素含量分布特征

3．3．2 与国内煤中相应元素的对比情况

3．4 任楼煤矿煤中微量元素含量分布特征

3．4．1 不同层位煤中微量元素含量分布特征

3．4．2 与国内煤中相应元素的对比情况

3．5 朱集西煤矿煤中微量元素含量分布特征

3．5．1 不同层位煤中微量元素含量分布特征

3．5．2 与国内煤中相应元素的对比情况

3．6 稀土元素特征及煤层对比

3．6．1 卧龙湖矿煤中稀土元素特征

3．6．2 祁东矿煤中稀土元素特征

3．6．3 任楼煤矿矿煤中稀土元素特征

3．6．4 朱集西矿煤中稀土元素特征

3．7 煤层对比的特征微量元素提取

3．7．1 朱集西煤矿主要煤层微量元素含量特征

3．7．2 朱集西煤矿主要煤层特征微量元素的提取

第四章 煤层有机碳同位素特征及煤层对比

4．1 煤中有机碳同位素值的意义

4．2 卧龙湖矿煤中有机碳同位素特征

4．2．1 碳同位素组成特征

4．2．2 不同煤层碳同位素对比

4．3 祁东矿煤中有机碳同位素特征

4．3．1 碳同位素组成特征

4．3．2 不同煤层碳同位素对比

4．4 任楼煤矿煤中有机碳同位素特征

4．4．1 碳同位素组成特征

4．4．2 不同煤层碳同位素对比

4．5 朱集西煤矿煤中有机碳同位素特征

4．5．1 碳同位素组成特征

4．5．2 不同煤层碳同位素对比

第五章 煤层瓦斯特征及来源分析

5．1 煤层瓦斯气体组分特征

5．2 煤层瓦斯瓦斯碳同位素特征

5．3 瓦斯来源分析的定量方法

第六章 结论

6．1 主要结论

6．1．1 煤层对比研究

6．1．2 瓦斯来源分析

6．2 创新点

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果