Особенности состава и качества углей Петровского месторождения Донбасса
Автор: Приходченко Дмитрий Васильевич, Савчук Вячеслав Степанович, Приходченко Василий Федорович
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Статья в выпуске: 2, 2014 года.
Бесплатный доступ
Дана общая характеристика Петровского месторождения каменного угля. Обобщены материалы по составу и качеству угля основных угольных пластов. Определен марочный состав и пути рационального использования угля.
Петрографический состав, химико-технологические свойства, углефикация, метаморфизм, марочный состав
Короткий адрес: https://sciup.org/140215851
IDR: 140215851
Текст научной статьи Особенности состава и качества углей Петровского месторождения Донбасса
Продуктивная толща каменного угля Петровского купола представлена разрезами свит С 2 4 – С 2 7 среднего карбона. В этой толще, мощностью 480 м, содержится 41 угольный пласт и пропласток. Относительно выдержанную и постоянную рабочую мощность >0,45 м. имеет только 7 пластов – k 8 , l 3 , l 5 , l 7 н, l 8 в, m 2 , m 6 1.
Ниже приведено описание пласта k 8 , который характеризуется наибольшим площадным распространением с промышленной мощностью.
Пласт k 8 залегает непосредственно под известняком L 1 . Подошва угольного пласта сложена песчаным сланцем. Строение пласта чаще двухпачечное, изредка трехпачечное. Мощность основной верхней пачки пласта изменяется в пределах 0,81–1,87 м. С приближением к присводовой части Петровского купола мощность пласта значительно уменьшается. Породный прослой представлен углистым сланцем, изредка глинистым сланцем. Наблюдается закономерность в изменении мощности пласта – в сводовой части значение мощности достигает максимальных значений (более 1,7 м.), а по мере удаления к периферии мощность уменьшается и колеблется в пределах 0,54–0,8 м.
Таблица 1.
Петрографический состав углей Петровского месторождения.
|
Свита |
Пласт |
Петрог |
афический состав, % |
ΣOK |
Ro |
||
|
Vt |
Sv |
I |
L |
||||
|
С27 |
m6I-в |
90 |
2 |
4 |
4 |
5,3 |
0.66 |
|
m6I-н |
84 |
1 |
9 |
6 |
9,3 |
0.63 |
|
|
m 2 |
89 |
1 |
5 |
5 |
5,6 |
0.63 |
|
|
С26 |
l8в |
85 |
1 |
7 |
7 |
7,6 |
0.73 |
|
l8н |
90 |
1 |
3 |
6 |
3,6 |
0.79 |
|
|
l7н |
89 |
1 |
3 |
7 |
3,6 |
0.76 |
|
|
l 5 |
90 |
1 |
4 |
5 |
4,6 |
0.75 |
|
|
l 3 |
82 |
1 |
10 |
7 |
10,6 |
0.73 |
|
|
С25 |
k 8 |
84 |
1 |
9 |
6 |
9,6 |
0.77 |
|
Среднее по Петровскому месторождению |
87 |
1 |
6 |
6 |
6,6 |
0,72 |
|
|
Лозовской угленосный район |
83.8 |
1,5 |
8,7 |
6,1 |
9,7 |
0,49 |
|
Макроскопически уголь пласта k 8 . полублестящий, штриховатый и разнополосчатый. Излом неровный, с элементами занозистого, по полоскам витерна, полураковистый. По наслоению часты тонкие примазки сланца и линзы фюзенизированных растительных остатков. Эндогенные трещины через 6-10мм. По стенкам трещи пленки пирита и кальцита.
Микроскопически уголь клареновый с участками кларено-дюрена с красновато-оранжевым неоднородным гелифицированным веществом с редким, разными по ширине полосками витрена, сохраняющего слабую клеточную структуру. Гетерогенная часть сложена мешкоаттритовым красновато-оранжевым гелифицированным веществом, часто беспорядочно сложенным, содержит небольшое количество микроспор, имеющих вид тонких коротких штрихов, обрывками толстых макроспор и микроспор. Фюзенизированные компоненты представлены большим количеством детрита, редкими крупными линзами ксиловитренофюзена и семиксиловитренофюзена.
Минеральные примеси представлены довольно частыми мелкими вкрапленниками и зернами пирита, галенита и сфалерита. Пирит иногда инкрустирует кутикулы и макроспоры. Полости клеток ксиловитренафюзена нередко заполнены мелкоагрегатным каолинитом.
Таблица 2.
Сравнение петрографического состава углей пласта k8 Петровского месторождения и Лозовского угленосного района.
|
Угленосные районы |
||
|
Лозовской угленосный район |
Петровский купол |
|
|
k 8 |
||
|
Vt |
82,0 |
83 |
|
Sv |
1.3 |
1 |
|
I |
10.2 |
9 |
|
L |
6.5 |
6 |
|
ΣOK |
11,1 |
9,6 |
|
Ro |
0.48 |
0,77 |
Петрографический состав угля, по средним показателям, следующий: витринит (Vt) – 83%, семивитринит (Sv) – 1%, инертинит (I) – 9% и липтинит (L) – 6%. Сумма отощающих компонентов (ΣОК) равна 9,6% (табл.1). По петрографическому составу уголь пласта относится к классу гелитолитов и представлен липоидо-фюзинито-гелитовим типом [1]. По методике И.В. Еремина [2], уголь пласта в целом относится к слабо восстановленной группе. По методике ДонУГИ [3], уголь пласта представлен типом «бв-б» и «в». Величина отражательной способности витринита (Ramax%) изменяется в пределах 0,68-0,86 % при среднем 0,77 %. По значениям этого показателя, уголь относится к 12 классу и находится на II стадии метаморфизма [4].
По классификации, которая действует в странах СНГ [5], уголь пласта k 8 относится к каменному и имеет кодовый номер 0704210. Представлен маркой 1Г – первый газовый витринитовый. По действующему Госстандарту Украины [6] – уголь каменный и классифицируется как уголь марки Г. В соответствии с Международной системой кодификации [7] уголь пласта l8 относится к среднему рангу (каменный уголь) и характеризуется следующим кодом – 07 0 22 0 42 17 43 33.
Таблица 3.
Химико-технологические показатели углей пласта k 8 Петровского месторождения и Лозовского угленосного района.
|
св Н К м и |
н о К |
Технический анализ в % |
Элементный состав в % в пересчете на горючую массу |
Q sdaf , МДж/кг |
Y, мм |
|||||
|
Wa |
Ad |
Std |
Vdaf |
Cdaf |
Hdaf |
(O+N) da f |
||||
|
С27 |
m 6I -в |
1.8–4.3 3.1 |
9.3–29.5 19.4 |
3–13.5 5.3 |
36.0–46.7 42.3 |
75.8–78.1 77.1 |
5.4–5.8 5.6 |
12.8–15.4 13.4 |
32.2–33.5 33.0 |
5–5 5 |
|
m 6I -н |
2.4–4.8 3.2 |
6.4–32.8 16.8 |
2.7–7.0 4.1 |
39.2–43.7 41.0 |
76.4–79.2 77.9 |
5.2–5.6 5.4 |
11.7–14.0 12.8 |
33.1 |
6 |
|
|
m 2 |
1.8–3.5 1.8 |
4.2–27.3 15.7 |
0.7–5.6 2.3 |
36.5–43.4 40.3 |
77.2–82.1 79.6 |
5.4–5.6 5.1 |
10.1–14.1 11.2 |
32.9–34.2 33.5 |
0–12 6 |
|
|
С26 |
l 8в |
0.8–3.7 2.6 |
3.9–24.5 13.2 |
0.9–3.9 1.9 |
36.7–48.4 40.7 |
75.9–81.7 79.2 |
5.3–5.7 5.5 |
11.3-15.0 13.1 |
32.1–33.2 32.7 |
5–10 6 |
|
l8н |
2.1–4.1 3.1 |
2.0–27.3 12.5 |
1.2–6.6 2.4 |
36.7–45.5 39.5 |
75.8–81.3 78.8 |
3.2–5.5 5.0 |
11.6–15.0 13.2 |
32.1–33.9 33.0 |
0–7 4 |
|
|
l7н |
1.7–4.1 2.8 |
3.8–23.9 12.0 |
0.9–7.8 3.3 |
33.4–43.6 40.1 |
77.1–82.0 80.4 |
5.3–5.4 5.3 |
11.0–13.8 12.2 |
32.9–33.5 33.3 |
0–12 7 |
|
|
l 5 |
1.2–3.7 2.5 |
3.9–32.8 12.2 |
0.9–5.6 2.2 |
35.1–47.3 40.3 |
80.2–82.3 81.5 |
5.3–5.7 5.5 |
8.7–18.5 11.7 |
33.2–33.5 33.3 |
4–19 8 |
|
|
l 3 |
1.0–3.36 2.0 |
6.3–38.1 21.9 |
2.5–7.8 4.3 |
32.5–47.3 40.3 |
76.8–82.3 79.7 |
4.9–5.9 5.5 |
8.3–18.8 11.7 |
32.9–34.6 33.8 |
0–15 7 |
|
|
С25 |
k 8 |
1.2–3.0 1.9 |
5.1–31.9 17.8 |
1.7–9.8 4.3 |
36.2–44.6 42.4 |
75.7–82.4 79.4 |
5.4–6.0 5.7 |
7.8–14.7 11.9 |
32.7–34.6 33.5 |
4–15 10 |
|
)S 5 ® е со Q Ж о 1 & |
С27 |
6.6 |
11.3 |
2,9 |
41.3 |
74.8 |
5.2 |
20,0 |
30,7 |
0<5 |
|
С26 |
6.2 |
13.1 |
3,0 |
41,0 |
74.7 |
5.1 |
20.2 |
30,9 |
0<5 |
|
|
С25 |
4.6 |
19,8 |
4,0 |
42.7 |
74,1 |
5.3 |
20.6 |
31,3 |
0<5 |
|
Полученные результаты позволяют выявить особенности состава и качества углей пласта k 8 Петровского месторождения каменных углей. Установлено, что при одинаковой степени метаморфизма по сравнению с углем Лозовского угленосного района они характеризуются более низкими значениями аналитической влаги (Wa), зольности угольных пачек (Аd п ), выходом летучих веществ (Vdaf) и повышенными значениями высшей удельной теплотой сгорания угля (Q s daf) и отражательной способностью витринита (Y). В их петрографическом составе содержится меньше группы инертинита и больше группы витринита и липтинита.
Выводы.
-
1. Наибольшим площадным распространением с промышленной мощностью характеризуются угольный пласт k8.
-
2. Пласт характеризуются сложным многопачечным строением и наличием фациальных размывов.
-
3. По происхождению уголь относится к группе гумолитов. Согласно классификации ВСЕГЕИ, он принадлежит к классу гелитолитов, подклассу гелитов и представлен липоидо-фюзинито-гелитовим типом.
-
4. По вещественному составу уголь относится к группе смешанных кларенов.
-
5. Уголь, как отдельных пластов, так и всей свиты в целом, относится к зольному и сернистому типу.
-
6. Установлены различия в составе и качестве углей изучаемой площади по сравнению с одновозрастным углем Лозовского угленосного района.
-
7. В соответствии с действующим в Украине стандартом, уголь относится к марке Г. По Международной системе кодификации он классифицирован как каменный уголь среднего ранга.
-
8. С учетом петрогенетических и химико-технологических свойств угля основными направлениями его использования является сжигание, глубинная термическая переработка и газификация.
Список литературы Особенности состава и качества углей Петровского месторождения Донбасса
- Петрография углей СССР. Основы петрографии углей и методы углепетрографических исследований. -Л.: Недра, 1982. -191с.
- Еремин И. В. Марочный состав углей и их рациональное использование/И. В. Еремин, Т.М. Броновец -М., 1994. -254 с.
- Еремин И. В., Лебедев В. В., Цикарев Д. А. Петрография и физические свойства углей. -М., Недра, 1980. -263с.
- ГОСТ 21489-76. Угли бурые, каменные и антрациты: разделение на стадии метаморфизма и классы по отражательной способности витринита. -М., 1982. -3 с.
- ГОСТ 25543-88. Угли бурые, каменные и антрациты: Классификация по генетическим и технологическим параметрам. -М., 1988. -18 с.
- ДСТУ 3472:2010. Вугiлля буре, камяне та антрацит. Класифiкацiя. -К., 2010. -12с.
- Международная система кодификации углей среднего и высокого рангов. Издание ООН. В продаже под № R. 88. П.Е. 16.
