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山东省滕州城市边缘区土壤潜在有毒元素来源解析和健康风险评价

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中国地质 2024年

作者：阎蓓蓓魏乾乾李新凤孙相宇姜星王敏张睿林高宗军刘久潭山东科技大学山东省煤田地质局物探测量队

【研究目的】为探究城市边缘区周边土壤潜在有毒元素（PTEs）污染特征、来源及生态风险状况。【研究方法】采集了滕州市边缘区周边456个表层（0～20cm）土壤样本，测定了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn含量。采用地累积指数法和潜在生... 详细信息

【研究目的】为探究城市边缘区周边土壤潜在有毒元素（PTEs）污染特征、来源及生态风险状况。【研究方法】采集了滕州市边缘区周边456个表层（0～20cm）土壤样本，测定了As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn含量。采用地累积指数法和潜在生态风险指数法评估城市PTEs污染特征，利用绝对主成分得分多元线性回归模型（APCS-MLR）和正矩阵因式分解（PMF）定量解析PTEs污染物来源，并采用健康风险指数模型评估人体健康的风险。【研究结果】PTEs含量特征等结果表明，表层表土壤的生态风险相对较低，Hg污染最为严重，Hg污染存在空间差异大、污染聚集和受人类活动影响严重的特点。源解析表明，滕州市边缘区土壤PTEs源于自然源、工业源、交通源和农业源，在APCS-MLR模型中占比分别为39.59%、29.48%、25.17% 和 5.77%，在PMF模型中占比分别为29.64%、15.38%、28.03% 和 26.93%。人类健康风险评价表明，成人非致癌风险极低，儿童的非致癌风险及总人群的总致癌风险较大，As和Cr有一定致癌危害。【结论】表层土壤PTEs主要来源地质背景，要注意Hg、As和Cr监测和治理。建议加强饮用水资源的监测，并且减少交通污染排放，强化工厂废物排放监管。

关键词：表层土壤来源分析健康风险评估潜在有毒元素环境地质调查工程滕州山东省

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煤炭地下气化碳减排技术研究进展与未来探索

煤炭学报 2024年第1期49卷 495-512页

作者：秦勇易同生周永锋杨磊王军中国矿业大学江苏徐州221116 贵州省煤田地质局贵州贵阳550025

煤炭地下气化(UCG)与碳减排的相互融合,有望成为当前至碳中和到来之前过渡阶段的优秀绿色能源技术,甚至在未来更长的碳中和历史时期发挥重要作用。回顾研究历史与现状,UCG减排系统策略基本形成,可归纳为5种具体途径。其中,地下原位定向... 详细信息

煤炭地下气化(UCG)与碳减排的相互融合,有望成为当前至碳中和到来之前过渡阶段的优秀绿色能源技术,甚至在未来更长的碳中和历史时期发挥重要作用。回顾研究历史与现状,UCG减排系统策略基本形成,可归纳为5种具体途径。其中,地下原位定向调控可减少CO_(2)释放产出并促进UCG提质增产,相关策略和途径可归纳为“碳调减(CRR)”。UCG-CO_(2)地下空间超临界气态封存研究成果相对较多,主要集中在封存介质、封存空间、封存能力等方面,少数研究讨论了封存机制。UCG-CO_(2)地下空间矿化封存不受地质体稳定性和封闭性苛刻条件的约束,潜在着固碳和转化产气的双重效果,但研究成果尚不多见。UCG-CO_(2)回注利用与封存的前期探索集中在煤层气增产和UCG合成气生产改善2个方面,近年来开创了UCG制氢尾气CO_(2)减排利用系列性探索。CRR作为一种主动减排策略,通过调节气化剂及其注入方式来定向调减UCG合成气中CO_(2)浓度,理论成果较多并且经过现场初步验证,有望成为集清洁能源生产与碳减排为一体的洁净煤实用技术。评述进展并分析短板,UCG碳减排科学技术研究已取得诸多实质性成果,也面临持续发展的挑战,未来探索似应聚焦在4个方向:一是立足可行,优先发展以UCG-CRR为重点的UCG-CO_(2)地下转化利用技术;二是聚焦短板,着力突破UCG减排-合成气提质协同机理和关键技术瓶颈;三是扎实推进,优先启动实施UCG-CRR先导试验和工程示范,探索步步取得实效;四是保障实现,探索建立由碳中和与碳管理战略、专项科技行动计划、专业人才培养构成的“三位一体”UCG减排政策支撑体系。

关键词：煤炭地下气化碳减排碳调减策略体系探索方向

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煤储层破裂压力对压裂改造的影响与工程应用

煤矿安全 2024年第3期55卷 84-90页

作者：冯兴凯山东省煤田地质局第二勘探队山东济宁272000

我国煤储层渗透率普遍较低,低渗储层直接进行地面煤层气开发的效益较低,而水力压裂是增加煤储层渗透率和导流能力的有效手段。通过对沁水盆地PN-1井、PN-2井的测井参数进行分析,掌握煤储层的岩石力学特征,为煤储层水力压裂参数优化提供... 详细信息

我国煤储层渗透率普遍较低,低渗储层直接进行地面煤层气开发的效益较低,而水力压裂是增加煤储层渗透率和导流能力的有效手段。通过对沁水盆地PN-1井、PN-2井的测井参数进行分析,掌握煤储层的岩石力学特征,为煤储层水力压裂参数优化提供指导。结果表明:2口井的测井数据反演的煤层具有低泊松比、低杨氏模量、低强度、低破裂压力的特点;通过在前置液阶段控制施工排量及施工压力、提高阶段液量,可以有效避免压裂裂缝沿煤层顶底板之间的层间界面延伸及扩展至煤层顶底板;测井数据反演的PN-1井煤层破裂压力与实际压裂施工的破裂压力较接近,误差仅为3.01%,对压裂施工参数优化的指导意义较高;PN-2井煤层破裂压力略低于顶底板岩层的破裂压力,压裂初期的施工排量偏高,导致施工压力达到顶底板的破裂压力,压裂裂缝在顶底板之间延伸形成单一裂缝,改造效果及产气效果均较差。

关键词：瓦斯抽采煤储层破裂压力水力压裂可压性改造效果

热负荷占优型建筑物地源热泵复合系统的仿真模拟及控制策略分析

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可再生能源 2024年

作者：吴建华高鹏文兰孙文峰张文科山东省煤田地质局第四勘探队山东建筑大学热能工程学院

采用地源热泵系统进行供暖、制冷的建筑物,热负荷明显高于冷负荷可导致地下介质温度逐渐降低从而影响系统的制热性能。文章构建了空气源热泵与地源热泵联合承担冬季热负荷的双源系统,并提出具有创新性的负载比控制策略,较已有的控制策... 详细信息

采用地源热泵系统进行供暖、制冷的建筑物,热负荷明显高于冷负荷可导致地下介质温度逐渐降低从而影响系统的制热性能。文章构建了空气源热泵与地源热泵联合承担冬季热负荷的双源系统,并提出具有创新性的负载比控制策略,较已有的控制策略更有优势,且能够有效克服单一地源热泵系统的弊端。以某办公建筑为研究对象,采用TRNSYS仿真平台完成建筑负荷的模拟计算,建立了地源和空气源热泵机组的数学模型,并基于仿真平台建立了双源系统的模块;以减缓地下介质的温度降低为目标,基于双源系统制定时间控制、干球温差控制和额定最大负载比控制3种策略,逐时模拟输出各项参数。分析结果发现,干球温差为14℃和额定最大负载比为70%控制策略的复合系统,具有最好的均衡土壤温度效果;将单一地源热泵和复合系统进行对比分析,在额定最大负载比为70%条件下,复合系统运行10 a时土壤温度的波动最低。文章的研究结果可为地源热泵复合系统项目提供理论依据和技术指导,促进地热能技术的推广应用。

关键词：复合系统控制策略土壤温度数学模型

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山东禹城李屯地区重磁异常特征与找矿预测

现代地质 2024年第1期38卷 68-76页

作者：张文艳朱裕振刘雪汝亮闫冰山东省煤田地质规划勘察研究院山东济南250104 中国地球物理学会煤田地球物理重点实验室山东济南250104

近年来,山东禹城取得了富铁矿找矿重大突破,具有良好的找矿潜力,但区内尚有多处局部异常尚未查证。该区新生界厚度大(900~1100 m)、磁铁矿体埋藏深,矿体引起的地球物理异常弱,找矿难度大。为系统总结该区磁铁矿异常特征,为钻孔部署提供... 详细信息

近年来,山东禹城取得了富铁矿找矿重大突破,具有良好的找矿潜力,但区内尚有多处局部异常尚未查证。该区新生界厚度大(900~1100 m)、磁铁矿体埋藏深,矿体引起的地球物理异常弱,找矿难度大。为系统总结该区磁铁矿异常特征,为钻孔部署提供依据,重点剖析了禹城李屯地区航空重磁平面异常特征、地面高精度磁测异常特征,总结了矽卡岩型铁矿主要重磁异常找矿标志,主要为化极磁异常、剩余磁异常、垂向导数和总梯度模的异常中心,圈定了叠道村和于庄村2处找矿靶区。通过地震约束下的2.5D重磁剖面反演,推断了矿体赋存位置,指导部署了验证钻孔孔位,经钻探验证在禹城市李屯地区叠道村异常取得重大找矿新突破。研究成果对于该区下一步找矿勘查和其他深覆盖区矽卡岩型富铁矿找矿具有指导作用和借鉴意义。

关键词：李屯地区富铁矿重磁异常找矿预测

顾及空间异质性的断裂地形区高精度DEM建模方法

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武汉大学学报(信息科学版) 2024年

作者：王兴杰陈东兴陈传法徐联中洪壮壮山东科技大学测绘与空间信息学院山东省煤田地质局第二勘探队

在数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）建模过程中，传统插值方法以地表光滑连续为基本假设且只考虑了采样点和待插值点之间的空间相关性，忽略了诸如断裂线等不连续地形特征带来的空间异质性影响，导致断裂线周围的高程被平... 详细信息

在数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）建模过程中，传统插值方法以地表光滑连续为基本假设且只考虑了采样点和待插值点之间的空间相关性，忽略了诸如断裂线等不连续地形特征带来的空间异质性影响，导致断裂线周围的高程被平滑，进而使得构建的DEM失真。针对上述问题，本文提出了一种顾及空间异质性的多元径向基函数插值方法。该方法耦合了空间距离、高差、法向量三种地形信息，充分考虑了采样点和待插值点之间的空间相关性和地形特征异质性，确保地形断裂区DEM高精度建模。采用ISPRS提供的10组公共数据以及1组机载LiDAR点云数据为研究对象，将本文方法与结构张量约束的插值方法以及3种传统插值方法（包括标准径向基插值法（Radial Basis Function，RBF），不规则三角网法（Triangulated Irregular Network，TIN），ANUDEM法（Australian National University Digital Elevation Model））比较表明，本文方法的平均总误差最小，插值性能最优，而且还能较好的保持断裂地形特征。

关键词：径向基函数插值断裂线多元核函数空间异质性

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地质找矿勘查中的物化探方法应用研究

中国矿业 2024年第S1期 595-598页

作者：段磊陈东兴李磊牟海萍冯兴凯邹立强山东省煤田地质局第二勘探队(国家矿山应急救援山东特勘队) 山东省煤田地质局第二勘探队(采煤塌陷地和采空区治理山东省工程研究中心) 山东省煤田地质局第二勘探队(山东省应急管理厅矿山钻探救援重点实验室(筹)

本文深入分析了物化探技术在地质找矿勘查中的应用，结合物理勘探与化学勘探的多种方法以提高勘查精度和效率。通过使用重力、磁性和化学分析等手段，本文旨在减少传统勘查误差，精确预测矿产资源分布，并尽量减少环境干扰。研究结果表... 详细信息

本文深入分析了物化探技术在地质找矿勘查中的应用，结合物理勘探与化学勘探的多种方法以提高勘查精度和效率。通过使用重力、磁性和化学分析等手段，本文旨在减少传统勘查误差，精确预测矿产资源分布，并尽量减少环境干扰。研究结果表明，这些技术的综合应用显著提升了难以接触地区的找矿成功率，同时揭示了现代化勘查技术对专业人才的需求以及未来技术和方法的持续改进的必要性。这不仅提高了勘查技术的实用性，也推动了地质勘查技术的进步和发展。

关键词：地质勘查物化探方法矿产资源技术应用

来源：评论

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煤基石墨锂电负极材料的研究进展

洁净煤技术 2024年第S1期30卷 10-13页

作者：陈吉浩张健张津京陕西煤田地质工程科技有限公司陕西省煤田地质集团有限公司

近年来，煤基石墨作为锂离子电池的负极材料，受到了广泛的关注和研究。煤基石墨负极材料具有储量丰富、成本低、电化学性能优良等优点。主要概述了煤基石墨在锂电负极材料领域的研究进展，主要包括其结构特性、改性方法以及在提高电池... 详细信息

近年来，煤基石墨作为锂离子电池的负极材料，受到了广泛的关注和研究。煤基石墨负极材料具有储量丰富、成本低、电化学性能优良等优点。主要概述了煤基石墨在锂电负极材料领域的研究进展，主要包括其结构特性、改性方法以及在提高电池能量密度、循环稳定性和倍率性能等方面的研究成果。煤基石墨的性能通过表面修饰、纳米化处理和复合材料设计等技术手段得到了显著提升。此外，还分析了煤基石墨作为负极材料的关键性能，并展望了未来可能的研究方向和应用前景。

关键词：煤石墨锂离子电池负极材料电化学性能改性

胶东大尹格庄金矿成矿流体时空演化及矿床成因:来自流体包裹体、成矿元素和H-O-S-Pb同位素证据

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地质科技通报 2024年第2期43卷 156-174页

作者：严子清石文杰张鹏涛王勇军邵玉宝黄鑫宋宇谭俊王治华中国地质大学(武汉)资源学院武汉430074 江西省地质局生态地质大队南昌330030 山东省煤田地质规划勘察研究院济南250104

大尹格庄金矿位于招平成矿带中段,是胶东地区典型的构造蚀变岩型金矿床,储量达到超大型规模,但关于该矿床的成因类型尚存在较大争议。在详细野外地质调查的基础上开展了该矿床成因和成矿流体纵向变化特征研究。流体包裹体研究表明,成矿... 详细信息

大尹格庄金矿位于招平成矿带中段,是胶东地区典型的构造蚀变岩型金矿床,储量达到超大型规模,但关于该矿床的成因类型尚存在较大争议。在详细野外地质调查的基础上开展了该矿床成因和成矿流体纵向变化特征研究。流体包裹体研究表明,成矿流体为中温、低盐度、中低密度的H_(2)O-CO_(2)-NaCl±CH_(4)体系。从成矿早期到晚期各阶段(Ⅰ~Ⅳ阶段)均一温度和盐度逐渐降低,密度逐渐增加。氢氧同位素组成显示成矿流体早期以岩浆水为主,后期有大气降水的混入,主成矿阶段可能存在流体沸腾作用;黄铁矿硫铅同位素组成表明成矿物质来源于深源壳幔混合岩浆。成矿过程和背景总体与胶东其他金矿床类似,形成于克拉通破坏环境。浅部与深部流体和物质组成的对比研究表明,在垂向纵深范围内成矿流体性质、金银成矿强度和金成色稳定一致,金沉淀具有宽泛而稳定的环境,指示大尹格庄金矿床深部仍然具有很大的成矿潜力和找矿空间。

关键词：流体包裹体 H-O-S-Pb同位素金成色矿床成因深部找矿成矿流体大尹格庄