вугілля кам'яне

вугілля кам'яне
уголь каменный - black, bitouminous, mineral coal - *Steinkohle - тверда горюча корисна копалина рослинного походження, різновид вугілля викопного, проміжний між бурим вугіллям і антрацитом. Щільна порода чорного, іноді сіро-чорного кольору. Блиск смоляний або металічний. В органіч. речовині В.к. міститься 75-92% вуглецю, 2,5-5,7% водню, 1,5-15% кисню. Містить 2-48 % летких речовин. Вологість 1-12 %. Вища теплота згоряння в перерахунку на сухий беззольний стан 30,5-36,8 МДж/кг. В.к. належить до гумолітів; сапропеліти і гумітосапропеліти присутні у вигляді лінз та невеликих прошарків.
Утворення В.к. характерне майже для всіх геол. систем - від девону до неогену (включно); вони активно утворювалися в карбоні, пермі, юрі. Залягає В.к. у формі пластів і лінзовидних покладів різної потужності (від десятків см до дек. десятків і сотень м) на різних глибинах (від виходів на поверхню до 2500 м і глибше). В.к. утворилося з продуктів розкладу органіч. залишків рослин, що зазнали зміни (метаморфізм) в умовах високого тиску навколишніх порід земної кори і порівняно високої т-ри. В.к. характеризується нейтральним складом органіч. маси. Воно не реаґує зі слабими лугами ні в звичайних умовах, ні під тиском. Бітуми В.к., на відміну від вугілля бурого, представлені перев. сполуками ароматич. структури. У В.к. не виявлені жирні кислоти і естери, мало сполук зі структурою парафінів. В.к. розділяють на блискуче, напівблискуче, напівматове, матове. У залежності від переважання тих або інших петрографіч. компонентів виділяють вітренове, кларенове, дюрено-кларенове, кларено-дюренове, дюренове і фюзенове В.к. Пласти вугілля можуть бути складені одним з вказаних літотипів, частіше їх чергуванням. Як правило, блискучі відміни вугілля малозольні внаслідок незначного вмісту мінеральних домішок.
Серед структур органічної речовини вугілля виділене в 4 типи (телінітова, посттелінітова, преколінітова і колінітова), які є послідовними стадіями єдиного процесу розкладання лігніно-целюлозних тканин. До генетич. груп В.к., крім цих 4 типів, додатково включено лейптинітове вугілля. Кожна з 5 генетичних груп за типом речовини мікрокомпонентів вугілля поділена на відповідні класи.
При зануренні вугленосної товщі на глибину в умовах підвищення тиску і т-ри відбувається послідовне перетворення органіч. маси, зміна її хім. складу, фіз. властивостей і молекулярної будови. Всі ці перетворення позначаються терміном "регіональний метаморфізм вугілля". На кінцевій (вищій) стадії метаморфізму В.к. перетворюється в антрацит з яскраво вираженою кристаліч. структурою графіту. Крім регіонального метаморфізму, іноді (рідше) мають місце перетворення від впливом тепла вивержених порід, що знаходяться поряд з вугленосними товщами (перекривають або підстилають їх) - термальний метаморфізм, а також безпосередньо у вугільних пластах - контактовий метаморфізм. Зростання міри метаморфізму в органіч. речовині В.к. прослідковується послідовним збільшенням відносн. вмісту вуглецю і зменшенням вмісту кисню і водню. Послідовно знижується вихід летких речовин (від 50 до 8% в перерахунку на сухий беззольний стан); змінюються також теплота згоряння, здатність спікатися і фіз. властивості вугілля. Зокрема лінійно змінюються блиск, відбивна здатність вітриніту, насипна маса вугілля та інш. властивості. Інші важливі фіз. властивості (пористість, густина, щільність, спікливість, теплота згоряння, пружні властивості та ін.) змінюються або виразно за яскраво вираженим параболіч. законом або за змішаним.
Як оптич. критерій стадії метаморфізму вугілля використовується показник відбивної здатності вітриніту; він застосовується також і в нафт. геології для встановлення стадії катагенного перетворення осадової товщі, що вміщає органічну речовину. Відбивна здатність вітриніту в масляній імерсії (R0) послідовно зростає від 0,5-0,65% для вугілля марки Д до 2-2,5% для вугілля марки Т. Щільність та густина В.к. залежать від петрографіч. складу, кількості і характеру мінеральних домішок та міри метаморфізму. Найбільшою густиною (1300 -1500 кг/м3) характеризуються компоненти групи фюзиніту, найменшою (1280-1300 кг/м3) - групи вітриніту. Зміна густини з підвищенням міри метаморфізму відбувається за параболіч. законом з інверсією в зоні переходу до групи жирних; в малозольних відмінах вона знижується від вугілля марки Д до марки Ж в середньому від 1370 до 1280 кг/м3 і потім послідовно зростає для вугілля марки Т до 1340 кг/м3. Загальна пористість вугілля змінюється також за екстремальним законом; для донецького вугілля марки Д вона становить 22-14%, вугілля марки К 4-8% і збільшується (мабуть, внаслідок розпушення) до 10-15% для вугілля марки Т. Пори у вугіллі розділяють на макропори (сер. діаметр 500х10-10 м та мікропори (5-15)х10-10 м. Проміжок займають мезопори. Макропористість зменшується зі збільшенням стадії метаморфізму, а мікропор - навпаки. Ендогенна (розвинена в процесі утворення вугілля) тріщинність, що оцінюється к-стю тріщин на кожні 5 см блискучого вугілля, контролюється стадією метаморфізму вугілля: вона зростає до 12 тріщин при переході бурого вугілля в довгополуменеве, має максимум в 35-60 для коксівного вугілля і послідовно меншає до 12-15 тріщин при переході до антрацитів. Такій же закономірності підлеглі зміни пружних властивостей вугілля - модуля Юнга, коеф. Пуассона, модуля зсуву (зрізу), швидкості ультразвуку. Механічна міцність В.к. характеризується їх дробимістю, крихкістю та твердістю, тимчасовим спротивом стисненню. Вугільна речовина є неферомагнітною (діамагнітною), мінеральні домішки характеризуються парамагнітними властивостями. Магнітна сприйнятність вугілля зростає зі збільшенням їх стадії метаморфізму. За своїми тепловими властивостями В.к. наближається до теплоізоляторів.
Гол. технол. властивості В.к., що визначають його цінність: спікливість і коксівна здатність. Стандартний показник спікливості - індекс Рога (RI) і товщина пластич. шару в апараті Л.М.Сапожникова.
Існує багато видів класифікації В.к.: за речовинним складом, петрографічним складом, генетичні, хіміко-технологічні, промислові та змішані. Генетичні класифікації характеризують умови накопичення вугілля, речовинні і петрографічні - його речовинний та петрографічний склад, хіміко-технологічні - хімічний склад вугілля, процеси формування та промислової переробки, промислові - технологічне групування видів вугілля в залежності від вимог промисловості. Класифікації вугілля в пластах використовуються для характеристики вугільних родовищ. За основу пром. класифікації В.к. в окремих країнах приймаються різні параметри властивостей і складу вугілля: в США В.к. класифікують за теплотою згоряння, вмістом зв'язаного вуглецю і відносним вмістом летких речовин, в Японії - за теплотою згоряння, т. зв. паливним коеф. і міцністю коксу або нездатністю до коксування. У СРСР до 1954 як осн. пром. класифікація діяла розроблена в 1930 р. В.С.Кримом т.зв. Донецька класифікація. Вона називається іноді "марочною", одночасно є і генетичною, оскільки покладені в її основу зміни властивостей вугілля віддзеркалюють їх зв’язок з генетич. розвитком органіч. речовини вугілля. В Україні використовувалася стандартизована класифікація вугілля. За середнім виходом летких речовин (Vdaf) і характеристикою нелеткого залишку з урахуванням спікливості і величини теплоти згоряння В.к. поділяли на 10 основних марок: довгополуменеве (Д), газове (Г), газовожирне (ГЖ), жирне (Ж), коксове жирне (КЖ), коксівне (К), коксове друге (К2), слабкоспікливе (СС), опіснене спікливе (ОС) і пісне (П). Від марки Д до марки П вміст вуглецю послідовно збільшується від 76 до 92%, а вихід летких речовин зменшується з 42 до 7-12%. У кожній з марок, крім Д і Г, за технол. властивостями виділяють декілька технол. груп. Для Донбасу виділяють такі марки вугілля: Д, Г, ГЖ, Ж, К, ОС, П; для Львівсько-Волинського басейну: Д, Г, ГЖ, Ж. Класифікація вугілля весь час удосконалюється. Однією з перспективних вважається геолого-промислова класифікація, концепція якої запропонована в останні роки ХХ ст. українськими вченими (С.Д. Пожидаєв та ін.). Останній варіант класифікації вугілля унормовано За Стандартом України "Вугілля буре, кам’яне та антрацит" (ДСТУ 3472-96) – див. вугілля викопне.
Найбільші розвідані запаси В.к. в Україні зосереджені в Донецькому кам’яновугільному басейні та у Львівсько-Волинському вугільному басейні. За кордоном - в Карагандинському, Південно-Якутському, Мінусинському, Буреїнському, Тунгуському, Ленському, Таймирському, Аппалачському, Пенсильванському, Нижньорейнсько-Вестфальському (Рурському), Верхньосілезькому, Остравсько-Карвінському, Шаньсі, Півд.-Уельському басейнах.
В.к. використовується як технологічна, енерго-технологічна і енергетична сировина, при виробництві коксу і напівкоксу з отриманням великої к-сті хім. продуктів (нафталін, феноли, пек тощо), на основі яких одержують добрива, пластмаси, синтетичні волокна, лаки, фарби і т.і. Один з найбільш перспективних напрямів використання В.к. – скраплення (зрідження) - гідрогенізація вугілля з отриманням рідкого палива. При переробці В.к. отримують також активне вугілля, штучний графіт і т.д.; в пром. масштабах вилучається ванадій, ґерманій і сірка; розроблені методи отримання ґалію, молібдену, цинку, свинцю. Існують різні схеми неенергетичного використання В.к. на основі термо-хім., хім. та ін. переробки з метою їх повного комплексного використання і забезпечення охорони довкілля. Для задоволення потреб економіки Україна щорічно використовує бл.100 млн.т вугілля, з яких майже 80 млн.т видобувається вітчизняними підприємствами.

Гірничий енциклопедичний словник, т. 1. – Донецьк: Східний видавничий дім. . 2001.

Поможем написать реферат

Полезное


Смотреть что такое "вугілля кам'яне" в других словарях:

  • вугілля викопне — уголь ископаемый fossil coal (mineral) fossile Kohle тверда горюча копалина органічного походження. Утворилося переважно з рослинних решток. Колір від бурого до чорного. Густина 0,92…1,7, твердість 1…3. Виділяють гумоліти (вугілля кам’яне,… …   Гірничий енциклопедичний словник

  • вугілля коксівне — уголь коксующийся coking coals Kokskohle вугілля кам яне сер. стадій вуглефікації, з якого в умовах пром. коксування в сумішах (шихтах) з інш. вугіллям або без змішування отримують кокс. В.к., на відміну від інш. кам. вугілля, при нагріванні вище …   Гірничий енциклопедичний словник

  • вугілля — уголь coal Кohle – тверда горюча копалина органічного походження. Колір від бурого до чорного. Густина 0,92 1,70. Тв. 1 3. Розрізняють вугілля буре та вугілля кам яне, а також вугілля коксівне, вугілля енергетичне, вугілля солоне, антрацит.… …   Гірничий енциклопедичний словник

  • кам’яне вугілля — Див. вугілля кам’яне …   Гірничий енциклопедичний словник

  • класифікація вугілля — классификация углей coals classification Kohlenklassifikation – здійснюється за генетичними і технологічними параметрами, крупністю, збагачуваністю, петрографічним складом тощо. Розрізняють генетичні, хіміко технологічні, промислові та змішані… …   Гірничий енциклопедичний словник

  • вугілля — я, с., збірн. 1) Тверда горюча речовина рослинного походження, що видобувається з надр землі. •• Бу/ре вугі/лля низький сорт кам яного вугілля, за якостями схожий на торф. Кам яне/ вугі/лля чорне з блискучою, напівматовою або матовою поверхнею… …   Український тлумачний словник

  • кам'яновугільний — а, е. Стос. до кам яного вугілля; який містить кам яне вугілля. || Якого видобувають із кам яного вугілля. || Зв язаний з добуванням і застосуванням у промисловості кам яного вугілля. Кам яновугільні копальні …   Український тлумачний словник

  • кам’яновугільна система (період), карбон — каменноугольная система (период), карбон Carboniferous System (Period), Carbonian Steinkohlensystem (Periode), Karbon, Kohlenzeit п’ятий період палеозойської ери. Підстилається девонською і покривається пермською системами. Настав близько 350 млн …   Гірничий енциклопедичний словник

  • 73.040 — Вугілля ГОСТ 1137 64 Угли бурые, каменные, антрацит, сланцы горючие и брикеты угольные. Правила приемки по качеству. Взамен ГОСТ 1137 59 ГОСТ 1186 87 Угли каменные. Метод определения пластометрических показателей. Взамен ГОСТ 1186 69 ГОСТ 1817 64 …   Покажчик національних стандартів

  • вихід летких речовин — выход летучих веществ yield of volatiles Gehalt an flülchtigen Bestandteilen показник якості та структурних особливостей твердих горючих копалин (ТГК), що враховується при визначенні їх раціонального пром. використання. Характеризує кількість… …   Гірничий енциклопедичний словник


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»