煤田地质与勘探

作者：田华, 张若琳, 王前吉, 吴小雨, 张蕾, 张灵茹, 方思源,

关键词：富油煤, 煤焦油, 相似模拟, 原位热解, 污染分布特征,

目的和方法富油煤原位热解产生的油、气在高温作用下会通过煤层顶板的裂隙带向覆岩层迁移富集，给地下环境造成潜在污染风险。为了了解富油煤地下热解过程中典型污染物的释放与分布特征，以陕北侏罗纪煤田神府矿区典型富油煤为研究对象，基于研究区地层结构与岩性资料，采用自主研发的富油煤原位热解相似模拟实验装置，研究富油煤热解产物的组成，及不同温度下煤焦油中酚油、萘油、洗油、蒽油和沥青等典型污染物的时空分布特征。结果和结论结果表明：不同热解温度下，典型污染物在覆岩中的分布随时间增加均呈现先上升后下降的趋势，且各组分含量与富集层位差异较大。热解温度为450 ℃和650 ℃下，不同覆岩层中污染物含量大小排序为沥青>蒽油>萘油>洗油>酚油。在 450 ℃时，由于温度较低对覆岩层影响相对较小，所以各组分主要富集在中粒砂岩层。随着温度不断升高，覆岩层产生裂隙，导致650 ℃时轻质组分富集在距煤层较远的泥岩层，重质组分由于密度大且黏性强，迁移能力较差，所以其主要富集区域为泥质粉砂岩层。温度是影响覆岩中典型污染物时空分布特征的主要因素，升高温度会增加污染物的迁移范围，并且酚油、萘油和洗油含量的占比随之逐渐增大，蒽油和沥青含量的占比随之逐渐减小。研究结果为富油煤原位热解地下污染管控提供理论依据。

来源：2024年第7期

《煤田地质与勘探》期刊编辑部

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