Разведка и геолого-промышленная оценка угольных месторождений - Миронов К.В.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 15
Влияние восстановленности углей на их спекаемость
(по И. В. Еремину, 1963)
Тип угля
Толщина пластического слоя (мм) при содержании витринита
80—100%
65-75%
56—65%
40—55%
Более восстановленный Менее восстановленный
38 и более Около 35
29 25
19 6
10 8
Коксуемость углей. Пригодность углей для использования в коксохимическом производстве определяется прямым и косвенным методами.
Прямым методом является опытное коксование пробы испытуемого угля или шихты с его участием с последующим изучением физико-механических свойств кокса. Коксование производится: в лабораторных установках на"пробах массой 2—30 кг, в полупромышленных печах на пробах в 200 кг, в металлических ящиках, вмещающих 50 кг угля (шихты), помещаемых для коксования в промышленную печь, и в промышленных условиях с отдельным отбором проб кокса для испытаний его качества.
Косвенными методами коксуемость определяется по результатам лабораторного изучения петрографического состава, пластометрических и других показателей качества угля, позволяющим прогнозировать его коксуемость.
На разрабатываемых месторождениях широко используется метод аналогии путем использования данных лабораторного изучения качества углей с опытом промышленного использования соответствующих угольных пластов в коксохимической промышленности. В последние годы предложены методы прогноза коксуемости углей на основе петрографических исследований (И. И. Аммосов, И. В. Еремин, 1963 г); ускоренного определения выхода продуктов полукоксования (ГОСТ 3168—66). Опытно-промышленным коксованием показана хорошая сходимость фактически полученной механической прочности кокса с расчетными (по указанным методам) показателями.
Обработка углей химическими реагентами. Методами группового анализа при воздействии на органическое вещество угля органических растворителей и щелочей могут быть выделены битумы и гуминовые кислоты.
В состав битумов входят продукты превращения воска и смол растений. Каменные угли содержат не более 1% битумов, в бурых углях содержание битумов колеблется от 2 (Подмосковный бассейн) до более 10% (Днепровский бассейн). Экстрагирование битумов из бурых углей производится бензолом или четыреххлористым углеродом. Последующим селективным растворением из битумного экстракта выделяются — две основные группы — углеводороды и смолистые вещества и ряд подгрупп. Наиболее ценной является восковая часть битумов (монтан-воск), состоящая из сложных эфиров, некоторого количества кислот жирного ряда и углеводородов.
Гуминовые кислоты (высокомолекулярные активные органические соединения) — продукт изменения лигнина, клетчатки и других веществ, входивших в состав растений-углеобразователей. Они содержатся в бурых и окисленных каменных углях. Используются для борьбы с накипью в котлах и в качестве удобрения. Выход гуминовых кислот определяется по результатам щелочной экстракции.
В результате хлорирования углей получают хлористые соединения углерода (CCl4, C2Cl6, C8Cl6), применяемые в качестве технических растворителей и для органического синтеза. При фторировании углей получают специальные смазочные масла, вещества для холодильных установок (фреон) и для производства пластических масс.
Марочный состав углей. Основой нормирования качества углей для различных направлений их потребления является прежде всего группировка по марочному составу. В практически сложившемся понятии «марка угля» — условном названии или буквенном обозначении разновидности угля отражен комплекс определенных технологических ее свойств, обусловливающих направление возможного промышленного использования. Марки угля устанавливаются для углей и продуктов их обогащения.
Бурые угли (марка Б) в СССР подразделяются на три технологические группы: Б1 с рабочей влажностью (Wp) более 40%, Б2 — 30—40% и БЗ — менее 30%. Каменные угли в СССР по весовому выходу летучих веществ (Vr) и спекаемости, выраженной характеристикой нелетучего остатка, а при спекшемся остатке — толщиной пластического слоя (у), подразделены на десять марок: длиннопламенные (Д), газовые (Г), газовые жирные (ГЖ), жирные (Ж), коксовые жирные (КЖ), коксовые (К), коксовые вторые (K2), отощенные спекающиеся (ОС), слабоспекающиеся (CC) и тощие (T). Предельные значения классификационных показателей марочного подразделения углей различных угольных бассейнов и месторождений имеют некоторые отличия, определившиеся особенностями их вещественного состава и технологических свойств. Угли марок Г, Ж, КЖ, К, ОС и CC дополнительно подразделяются на технологические группы (например, Г6, ГИ, Ж17, Ж21 в Донбассе); цифра у буквенного обозначения указывает минимально допустимую величину толщины пластического слоя для углей данной группы. В качестве примера в табл. 16 приведены классификации каменных углей основных разрабатываемых угольных бассейнов Советского Союза.
(?} Следует отметить недопустимость отождествления марок угля со степенью метаморфизма (углефикации), допускаемую в некоторых работах по угольной геологии. Как отмечалось выше, особенности вещественного состава углей (содержание и характер минеральных примесей, петрографический состав органического вещества), восстановленность углей резко сказываются на выходе летучих веществ и спекаемости. Промышленная маркировка углей, производимая с целью систематизации разнообразных их типов применительно к условиям потребления, основывается на технологических свойствах, на которых сказываются в совокупности как степень метаморфизма, так и вещественный состав. С учетом принятых классификационных показателей изометаморфные угли с различным петрографическим составом органической массы могут быть отнесены к различным промышленным маркам (табл. 17).
