Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений - Миронов К.В.
Скачать (прямая ссылка):
II—IH
83-
86
0,85-
-0,99
13
III
87-
-90
1,00-
-1,14
14
IH-IV
91-
-93
1,15-
-1,29
15
IV
94-
-97
1,30-
-1,49
16
IV-V
98-
-102
1,50-
-1,74
17
V
103—
-107
1,75-
-1,99
18
VI
108-
-116
2,00-
-2,49
19
Антрацитовая
VII—VIII VIII-IX IX X
117—129 130—138 139-150 Более 150
2,50-3,40 3.41-4,40 4,41—5,50 Более 5,50
21 22 23 24
частичном его окислении) петрографическими признаками. Разрешающая способность и объективность этого метода более высока п& сравнению с другими, на результаты которых оказывают искажающее влияние неоднородность петрографического состава углей, состав и содержание минеральных примесей, оки-сленность углей, непредставительность исследуемого материала из-за его неполноты (например, при низком выходе керна) и другие факторы. Использование отражательной способности витринита как основы для подразделения углей по стадиям метаморфизма предусмотрено вводимым в действие с 1/1 1977 г. ГОСТ 21489-76 (табл. 7).
§ 9. ОКИСЛЕНИЕ УГЛЕЙ
Окисление углей по своему воздействию на их химический состав и свойства является процессом, обратным метаморфизму. Оно происходит в зонах аэрации и активного действия подземных вод.
Проникая по поверхностям- трещин напластования и кливажа, воздух и вода ослабляют прочность и связность угля. Вначале уголь, сохраняя свой цвет, теряет блеск и распадается на мелкие куски. Ближе к поверхности, где процесс выветривания идет более интенсивно, уголь становится рыхлым (до порошкообразного) и вследствие образования гуминовых соединений приобретает буроватый цвет. В результате выщелачивания органического вещества угля под давлением вышележащих пород происходит уменьшение общей мощности пласта (рис. 39). Вследствие разложения некоторых минеральных веществ и образования новых на выходах выветрелых угольных пластов появляется характерная цветная окраска пород — буро-железистая от гидратов окиси железа, белесоватая от железистых кварцитов, белая от разложения известняков, переходящих в известковые глины («меловка» в Донбассе).
Резко изменяется химический состав углей. Возрастает содержание влаги, в составе органической массы угля снижается содержание углерода и водорода и увеличивается содержание кислорода; соответственно снижается теплота сгорания. В углях появляются окись и двуокись углерода, уксусная кислота и другие вещества, в каменных углях — гуминовые кислоты. Хорошо спекающиеся угли утрачивают способность спекаться и становятся непригодными для коксования. Пирит, содержащийся в угле, переходит в сульфат железа. Увеличивается зольность угля.
Гумиты подвержены воздействию окисления в большей степени, чем сапро-пелиты и липтобиолиты. Воздействие окисления на петрографические компоненты неодинаково: наибольшим изменениям подвергаются витрен и клареновые разности, меньшим — дюреновые разности и еще слабее — фюзен.
Угли из зоны окисления могут использоваться как энергетическое топливо при условии сохранения достаточной величины теплоты сгорания. Значительная часть углей в верхней части зоны окисления выветривается до состояния
Рис. 39. Утонение пласта на выходе его под покровные отложения (Скальное месторождение, Кизеловский бассейн).
1 — растительный слой; г—глина; 3 — разрушенные песчаники; 4 — песчаяик.г, 5 — аргиллиты; 6 — уголь сажистый; 1 — уголь плотный;
полной непригодности как топливо, но в отдельных случаях такие угли могут использоваться в качестве удобрения.
Глубина выветривания углей и степень изменения их физических и химических свойств от выхода пласта под покровные отложения до нижней границы зоны окисления зависят от климатических условий, расчлененности рельефа, современного и древнего положения зеркала грунтовых вод, тектонической нарушенное™, вещественного состава углей и степени его метаморфизма. Граница зоны окисления в пределах конкретного месторождения обычно неровная, выше ее в выветрелых углях сохраняются крупные останцы неокисленных углей. В практике разведки и эксплуатации нижняя граница окисления условно принимается прямолинейной по горизонту, определенному наиболее низкими точками, в которых наблюдалось окисление. Эта граница в Донецком бассейне проходит на глубине от 20—30 м в открытой части бассейна до 50 м в западных районах, в Кузнецком бассейне от 20 до 50 м, в Печорском бассейне зона окисления практически отсутствует. Известны случаи значительной глубины окисления углей. Так, на месторождениях Улухемского бассейна нижняя граница зоны окисления проходит на глубине 100 м от дневной поверхности, что объясняется низким положением зеркала подземных вод.
Окисленность устанавливается путем сопоставления отдельных показателей качества углей различных горизонтов для одного и того же пласта. Для этой цели используются химические и петрографические методы, регламентированные ГОСТ 8930—70. Химическим путем окисленность углей определяется по уменьшению теплоты сгорания углей, увеличению содержания феноль-ных и карбоксильных окислов, выходу из исследуемых углей воды и двуокиси углерода по отношению к выходу этих компонентов из гуминовых кислот. Петрографически на аншлифах устанавливается наличие выветрелости отдельных участков по наличию трещин, дезинтеграции зерен, пустот и каверн выщелачивания.
