红墩子矿区红四煤矿5#煤层有害元素分布特征与赋存规律研究Study on the Distribution Characteristics and Occurrence Patterns of Harmful Elements in No.5 Coal Seam of Hongsi Coal Mine, Hongdunzi Mining Area
王丽欣,张超,梁永平,马永祥,杨瑞,黄康,张志峰,陆爱国,贺嘉钰
摘要(Abstract):
以宁夏红墩子矿区红四煤矿5~#煤层为研究对象,通过系统采样与测试分析,综合探讨了煤岩特征及Cr、Co、Ni等13种有害元素的分布特征与赋存规律。研究表明:5~#煤层为低水分、高灰分、高挥发分、低硫煤,灰成分以SiO_2和Al_2O_3为主,成煤环境呈酸性,抑制硫化物生成。有害元素垂向分布呈现显著分异性,Cr、Ta、Th、U等元素在顶底板及夹矸处富集,其富集受逆冲构造驱动的热液迁移与黏土矿物吸附协同控制;Co、As的局部富集与古地下水循环及还原性环境相关,而顶板处Ba异常高值可能指示火山灰输入。元素赋存机制揭示构造-沉积-矿物三元协同作用:逆冲断层为深部含Th、U热液提供运移通道,酸性环境促进黏土矿物吸附,还原性底板驱动Cu、Pb以硫化物形式固定。研究明确了高灰分区域为有害元素富集的关键区,揭示了构造活动与沉积环境对元素分异的综合控制机制。
关键词(KeyWords): 红四煤矿;有害元素;赋存规律;构造控制;环境风险
基金项目(Foundation): 宁夏回族自治区自然科学基金项目(2023AAC03780);宁夏回族自治区自然科学基金优青项目(2023AAC05062);; 宁夏2023年地质事业发展专项资金资助项目(640000233000000011005)
作者(Author): 王丽欣,张超,梁永平,马永祥,杨瑞,黄康,张志峰,陆爱国,贺嘉钰
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