Химия и физика горючих ископаемых

 

 

Таблиця 2.6 - Класифікація кам'яного вугілля Польщі (стандарт PN-82/G-97002)

Тип вугілля		Параметри класифікації					Використання вугілля
Назва	Позначення	Vdaf,% PN-81/G-04516	Спіклива здатність RI, PN-81/G-04518	Ділатометрія В, % PN-81/G-04517	Індекс вільного спучування SI, PN-81/G-04515	Теплота згоряння Qsdaf, КДж/кг PN-81/G-04513
1	2	3	4	5	6	7	8
Полум'яне	31.1 31.2	Понад 28	Менше і дорівнює 5	Не класифікується	Не класифікується	Нижче і  дорівнює 3100 більше 3100	Енергетичне паливо для всіх типів  топок пересувних і пилових, паливо для піролізу і газифікації
Газополум′яне	32.1        32.2	Понад 28	Понад 5 до 20    понад 20 до 40	-"-	-"-	Не класифікується        Не класифікується	Енергетичне паливо для всіх типів  топок, паливо для піролизу і газифікації Енергетичне паливо для пересувних, камерних топок і всіх типів топок  пилових; паливо для піролізу і газифікації
Газове	33	Понад 28	Понад 40 до50	-"-	-"-	-"-	Енергетичне паливо для топок пересувних і для різних типів пилових  топок, паливо для промислових печей  з особливими вимогами, паливо для  газифікації і добавки для  виробництва коксу в коксуванні.
Газово-коксове	34.1	Понад 28	Понад 55	Відсутність дилатації чи нижче 0	-"-	-"-	Для виробництва коксу в коксуванні, для газифікації і газококсування.
Ортококсо-ве	35.1 35.2А2 35.1В2	Від 26 до 31 Від 20 до26	Понад 45	0 - 30	Не класиф. Понад 7,5	Не класиф.	Для виробництва коксу при коксуванні.

 

 

Продовження табл.2.6

1	2	3	4	5	6	7	8
Метакоксове	36	Від 14 до 20	Понад 45	Понад 0	Не класиф.	-"-	Для виробництва коксу.
Напівкоксове(семікоксове)	37.1 37.2	Від 20 до 28 Від 14 до 20	Понад або дорівнює 5	Не класиф.	-"-	-"-	Добавка до шихти при виробництві  коксу; может бути викорестана як енегітичне вугілля у спеціальних топках та при виробництві бездимного палива.
Пісне	38	Від 14 до28	Менше 5	-"-	-"-	-"-	Добавка до шихти при виробництві  коксу; может бути викорестана як енегітичне вугілля у спеціальних  топках та при виробництві бездимного палива.
Вугілля антраци-тове	41	Від 10 до14	Не класифікуются	-"-	-"-	-"-	Добавка до шихти при виробництві  коксу; может бути викорестана як енегітичне вугілля у спеціальних  топках та при виробництві бездимного палива.
Антрацит	42	Від 3 до 10	-"-	-"-	-"-	-"-	Енегітичне вугілля для спеціальних  топок.
Мета-антрацит	43	Менше 3	-"-	-"-	-"-	-"-	-"-
Примітка: 1. Класифікація вугілля, що призначине для сбуту, згідно із таблицею здійснюється щогічно. Комісія вугілля  при Мінестерстві гірничого виробництва та інергетики 2. Параметром відрізняє вугілля  за типами 35.2А та 35.2В є вміст  інертиниту, вміст якого у вугіллі  типу 35.2А не повинен перевищувати 30%

 

  

9. Петрографія вугілля 

 

 

У більшості випадків вугілля макроскопічно  не цілком однорідне, а складається з складових частин (інгредієнтів, літотипів), які в площинах, перпендикулярних нашаруванню, помітні неозброєним оком. У 1919 році М. Стокс поділила інгредієнти (літотипи) гумусових вугіллях на вітрен, кларен, дюрен і фюзен (табл. 2.7).

Вітрен (блискучий) являє собою чорні  шари з дуже сильним блиском і  раковистим зламом. Часто він крихкий  і розітнений безліччю тонких тріщин, внаслідок чого розшаровується на кубики, а при добуванні дрібно подрібнюється. У гумусовому вугіллі зустрічається у вигляді шарів потужністю понад 3-10 мм.

Кларен (проміжний) за блиском займає проміжне положення між вітреном і дюреном  і складається з шарів, що чергуються вітрена, дюрена, а іноді і фюзена.

Дюрен (матовий) може бути чорного або сірого кольору, але завжди матовий. Він дуже міцний і тому розколюється при руйнуванні на великі шматки з шорстким зламом. Шари дюрена зустрічаються рідше, ніж шари вітрена і кларена, але іноді вони мають відносно велику потужність (до 10 см) і добре витримані за простяганням. 

 

Таблиця 2.7 - Класи і  літотипи кам'яного вугілля 

 

Клиси вугілля	Літотип	Макроскопичні особливості
Гуміт	Вітрен	Блискучий, чорний, звичайно крихкий, часто тріщинуватий.
	Кларен	Напівблескучий, чорний, тонкошаруватий.
	Дюрен	Матовий, чорний або сіро--чорний, твердий з грубою поверхнею.
	Фюзен	Шовковистий блиск, чорний, волокнистий, м,який, кричкий.
Сапропеліт	Кеннель	Матовий або з легким масним блиском, чорний, гомогений, нешаруватий, дуже твердий, з раковистим зломом.
	Богхед	Схожий на каннель, але трохи буруватий, з коричневою рисою.

 

 

Фюзен (чорний, пухкий) має шовковистий  блиск, чорний колір. М'який і пухкий бруднить руки при дотику. Звичайно фюзен зустрічається у пласті у формі лінз товщиною декілька міліметрів і довжиною декілька сантиметрів. У пластах особливо багатих фюзеном зустрічаються шари фюзена потужністю до 20 см і довжиною декілька метрів. У більшості вугілля фюзен грає лише другорядну роль.

Сапропелеве вугілля (сапропеліти) істотно  відрізняється від гумітів відсутністю  шаруватості, однорідним складом і дуже високою густиною. Сапропеліти низького ступеня углефікації відрізняються високим вмістом водню і великим виходом летких речовин з високим виходом газу і смоли. Їх розділяють на кеннелі, богхеди і перехідні різновиди.

Кеннель - вугілля чорного кольору, матове, однорідне і компактне, розколюється з раковистим зламом, під мікроскопом має правильну микрошаруватість. Найбільш характерна особливість всіх кеннелей - майже однаковий розмір складовиих частинок. Кеннелі зустрічаються у більшості вугільних басейнів світу. У вигляді прошарків від декількох міліметрів до десятків сантиметрів знайдені в гумусовому вугіллі Донбасу.

Бокхеди візуально дуже схожі на кеннелі, але відрізняються від  них буруватим кольором і коричневою рисою. Їх характерною складовою частиною є альгініт, якого майже немає в справжніх кеннелях.

Існує багато перехідних форм від  кеннелей до богхедів. Якщо в кеннелях міститься велика кількість водоростей, але не більше, ніж спор, то це вказує на перехідний тип. Справжній богхед майже не містить спори.

Ліптобіоліти, що утворилися з найбільш стійких частин рослин (воску, смол), складають невеликі за потужністю шари у вугіллі нижнього карбону Західного  Донбасу і окремі пласти Ткібульського  родовища в Грузії. Ткібульскі ліптобіоліти легко запалюються від сірника, що пов'язано з особливостями їх складу. Основним матеріалом для їх утворення слугували смола хвойних рослин, кутикули листя і пагінці вищих наземних рослин. Смолисті ліптобіоліти характеризуються підвищеною пористістю, вони містять вуглецю на 3-6 % менше, а водню на 0,5-3,0 % більше, ніж сусідні пласти гумітів. При високих температурах ліптобіоліти розкладаються з виділенням великої кількості газоподібних органічних речовин, у зв'язку з чим легко запалюються. При низьких температурах вони хімічно більш інертні, ніж гуміти. Початковий матеріал, його біохімічні і геохімічні перетворення в різних умовах обумовили формування численних однорідних за своїми оптичними і фізико-хімічними властивостями мікрокомпонентів вугілля, виділенням і описом яких займається вугільна петрографія. Мікрокомпоненти вугілля, на відміну від мінералів, широко варіюють за хімічними складом і фізичними властивостями.

У сучасному значенні термін "мікрокомпонент" ("мацерал" за міжнародною термінологією) використовується для характеристики форми і походження мікроскопічних компонентів вугілля. Міжнародний комітет по петрології вугілля встановив стандартні правила петрографічної мікроскопії. В Україні існує державний стандарт, що регламентує визначення петрографічного складу кам'яного вугілля. Відповідно до цього стандарту органічні і мінеральні мікрокомпоненти об'єднані в сім груп (табл. 2.8).

Вітриніт є найбільш поширеною  і тому найважливішою групою мікрокомпонентів в кам'яному вугіллі. Мікрокомпоненти  цієї групи мають рівну поверхню і сірий колір різних відтінків, рельєф виражений слабше, ніж у інших мікрокомпонентів. Компоненти групи вітриніту на середній стадії вуглефікації (R_o від 0,64 до 1,85) при нагріванні переходять в пластичний стан. Їх поведінка в процесі коксування залежить від ступеня вуглефікації. У групу вітриніту входять колініт і телініт.

Коллініт є безструктурним компонентом  вітриніту. У структурному вітриніті  чарунки часто заповнені коллінітом, а стінки чарунок побудовані з  теллініту. У вугіллі не зустрічаються вітринітові шари з чистого, істинного безструктурного коллініту, також рідко зустрічається чистий теллініт. Вітриніт звичайно утворюється з стовбурів, гілок, коріння і листя дерев. Якщо в шарах вітриніту структура не виявляється ні у відбитому, ні в прохідному світлі, то в багатьох випадках це пояснюється маскуванням чарункової структури внаслідок заповнення їх колоїдним гумусовим гелем.

У формі вітренових шарів вітриніт характеризується ступінчастим або  борозчатим раковистим зламом із скляним або смолистим блиском на зламі. Під мікроскопом у вітриніті спостерігаються тріщини, зумовлені зменшенням об'єму і тектонічними порушеннями. У залежності від ступеню вуглефікації справжня густина вітриніту змінюється від 1,27 до 1,86 г/см³, причому мінімальна густина встановлена при вмісті вуглецю 87 %. Густина графіту 2,25 г/см³. Питомий об'єм (величина зворотна густині) є лінійною функцією вмісту водню у вітриніті.  

 

Таблиця 2.8 Класифікація мікрокомпонентів кам'яного вугілля   

 

Групи мікрокомпонентів		Мікрокомпоненти
Назва	Позначення	Назва	Позначення
Вітриніт	Vt	Колініт	Vt1
		Телініт	Vt2
Семівітриніт	Sv	Семіколлініт	Sv1
		Семітеллініт	Sv2
Фюзиніт	F	Семіфюзиніт	F1
		Мікриніт	F2
		Фюзиніт	F3
		Склеротиніт	F4
Лейптиніт	L	Спориніт	L1
		Кутиніт	L2
		Резиніт	L3
Альгініт	Alg	Кальгініт	Alg1
		Тельгініт	Alg2
Мікстиніт	M	Мікстиніт	M
Мінеральні домішки	Ml	Глиниста речовина	Ml1
		Сульфіди заліза	Ml2
		Карбонати	Ml3
		Кварц	Ml4
		Інші мінеральні домішки	Ml5