Поклади кам’яного вугілля вУкаіни, його види та класифікація

З давнини кам'яне вугілля є джерелом енергії для людства, не єдиним, але широко застосовуваним. Іноді його порівнюють із сонячною енергією, законсервованої в камені. Його спалюють, отримуючи тепло для опалення, нагріваючи воду, на теплових станціях перетворять в електрику, використовують для виплавки металів.

Люди вже кілька століть активно використовують вугілля як паливо для отримання і перетворення енергії, з розвитком хімічної промисловості і потреб рідкісних і цінних матеріалів в інших галузях потреба в кам'яному вугіллі зростає. Тому інтенсивно ведеться розвідка нових родовищ, будуються кар'єри і шахти, підприємства по переробки сировини.

Родовище кам'яного вугілля. Розробка відкритим способом

Коротко про походження кам'яного вугілля

На нашій планеті багато мільйонів років тому у вологому кліматі бурхливо розвивалася рослинність. З тих пір минуло 210 ... 280 мільйонів років. Тисячоліттями, мільйонами років мільярди тонн рослинності відмирали, скупчувалися на дні боліт, покривалися шарами наносів. Повільне розкладання в безкисневому атмосфері під потужним пресом води, піску, інших порід, іноді в умовах високих температур через близьке розташування магми, призвело до скам'яніння шарів цієї рослинності, з поступовим переродженням в вугілля різного ступеня вуглефікації.

Основні українські родовища і видобуток кам'яного вугілля

На планеті налічують запаси кам'яного вугілля вище 15 трильйонів тонн. Найбільші видобутку корисних копалин припадають на кам'яне вугілля, приблизно по 0,7 тонни на людину, це більше 2,6 мільярда тонн в рік. ВУкаіни кам'яне вугілля є в різних регіонах. Він має різні характеристики, особливості та глибину залягання. Ось найбільші і успішно розробляються басейни кам'яного вугілля:

• Ельгінское родовище. Це південний схід Якутії дуже перспективне для відкритого способу видобутку, яка не вимагає великих витрат, що значно знижує вартість.
• Тувинської родовищі. Запаси кам'яного вугілля становлять приблизно 20 мільярдів тонн. Розробників привертає той факт, що 80% покладів знаходяться в одному шарі товщиною 6-7 м.
• Минусинский басейн в республіці Хакасія включає кілька родовищ. Найбільші Ізихское і Чорногорське, за оцінками запаси басейну не дуже великі 2,7 мільярда в тоннах. Цінність становить характеристики вугілля: Ізихское родовище дає кам'яне вугілля, горіння якого виділяє дуже високу температуру. Видобуток здійснюється в шахтах і відкритим методом, в залежності від розташування родовищ.
• Кузнецький вугільний басейн в західній Сибіру. Запаси вугілля тут оцінюються як «світового масштабу». В основному тут добувають вугілля для коксування і використання в чорній металургії.
• Кузнецький Алатау. Найбільша глибина шахт сягає 500 м. Працюють 58 шахт, якість вугілля - одне з найвищих. Видобуток ведеться різними способами: 30 родовищ знаходяться у відкритих розрізах, інші видобуваються з шахт. В розломах Кузнецького басейну 260 пластів на різній глибині, товщина пластів від 1.3 до 30 метрів, якість вугілля - різний.

кам'яне вугілля вУкаіниМесторожденій кам'яного вугілля вУкаіни розташовані в різних регіонах

Активне використання сибірських і далекосхідних родовищ обмежує їх віддаленість від промислових європейських регіонів. У західній частіУкаіни також видобувається вугілля з відмінними показниками: в Печерському, Донецькому вугільних басейнах. У Ростовській області активно розробляють локальні родовища, найперспективніший з них - Гуковского. Переробка кам'яного вугілля з цих родовищ дає марки кам'яного вугілля високої якості - антрациту (АС і АТ).

Основні якісні характеристики кам'яного вугілля

Для різних галузей промисловості потрібно різні марки вугілля. Якісні показники його змінюються в широких межах навіть у тих, які мають однакову маркування і багато в чому залежать про родовища. Тому підприємства, перш ніж купувати вугілля, знайомляться з такими його фізичними характеристиками:

Кам'яне вугілля для опалення - тільки невелика частина використовується для цих цілей

За ступенем збагачення кам'яне вугілля поділяють:

• - Концентрат (спалюють для опалення в парових котлах і отримання електроенергії);
• - Промислові продукти, використовуються в металургійній галузі;
• - Шлам, фактично це дрібна фракція (до 6мм) і пил після дроблення породи. Спалювати таке паливо проблематично, тому з нього формують брикети, імеющіех хороші експлуатаційні характеристики і використовують в побутових твердопаливних котлах.

За ступенем вуглефікації:

• - Буре вугілля, це частково сформований кам'яне вугілля. Має невисоку теплоту згоряння, при перевезенні та зберіганні кришиться, має схильність до самозаймання;
• - Кам'яне вугілля. Має безліч різних марок (сортів) з різними характеристиками. Має широку область використання: металургія, енергетика, ЖКГ, хімічна промисловість і т.п.
• - Антрацити - найякісніша форма кам'яного вугілля.

Якщо порівнювати торф і кам'яне вугілля, теплота згоряння вугілля вище. Найнижча теплота згоряння у бурого вугілля, найвища - у антрацитів. Однак, виходячи з економічної доцільності, великим попитом користується простий кам'яне вугілля. У нього оптимальне поєднання ціни та питомої теплоти горіння.

Розробка покладів кам'яного вугілля виробляється за допомогою самих різних машин

Класифікація за розмірами:

• «П» - плитний. Це великі практично не подрібнені шматки від 10см і більше.
• «К» - великий, ще називають цю фракцію «кулак». Фрагменти вугілля розміром 5 ... 10 см. Використовується при опаленні для інтенсивного виділення тепла.
• «О» - горіх. Досить велика фракція. Розміри 2,5 ... 5 см. При опаленні приватних будинків також використовується для активного підвищення температури.
• «М» - невеликий. Розміри шматків переважають невеликі 1,3см-2,5см. У твердопаливні котли засипається, коли потрібно режим тління (на ніч).
• «С» - насіннячко - 0,6-1,3см. Дешевша фракція, яка також хороша для тривалого тління.
• «Ш» - штиб - дуже дрібна фракція з великою частиною вугільного пилу - до 0,6 см. Використання в твердопаливних котлах недоцільно через те, що більша частина прокидається через колосники. Найбільш ефективне застосування - брикетування.
• «Р» - рядовий. Ця марка не має стандарту. У партії може бути 85% крупного і середнього і лише 15% дрібниці і пилу, але цілком може бути навпаки.

Вугілля маркують і за розмірами

Класифікація за марками і їх коротка характеристика:

• Антрациту - А і ПА - найбільш якісний, але і найдорожчий вугілля. Виділяє багато тепла, але важко розгорається. У звичайних опалювальних колах можна засипати тільки після того, як котел розгорівся. Горить довго з виділенням великої кількості тепла.
• Довгополум'яне і газові довгополум'яне - Д і ДГ. Оптимальний вибір для опалення: тривале горіння, легко розпалити, прийнятна ціна.
• Жирні і газове жирне - Ж і ГР. Застосовуються для опалення в обмеженій кількості. Більш широко використовуються в металургії через особливості горіння: утворюють щільні спекающиеся шлаки.
• Худі і пісне спікливе - Т і ОС - відрізняються великою зольністю і досить низькою теплотворною. Використовуються в опаленні, але не дуже ефективні: часто необхідно чистити котел від золи. Спікливе вугілля вимагають частого «ворушіння» при горінні, інакше шлак утворює непроникний для кисню корж і пекти гасне. Тому частіше використовують в теплоенергетиці, де для них створюються спеціальні умови горіння. Ці марки більше використовуються для коксування вугілля.
• Слабоспечуване - СС. Характеристики залежать від родовища. Важко розпалюються, але горять довго і виділяють велику кількість тепла. Немає особливих вимог за обсягом топки або кількості завантаженого палива, але необхідний постійний доступ повітря достатній, але не надмірній кількості. При його недоліку піч гасне, а при занадто великій кількості кисню (полум'я стає білого кольору) горіння стає надто інтенсивним, що призводить до перегріву печі.
• Кокос і коксівне жирні - До і ЯЖ. Мають дуже високу температуру згоряння. Для побутових котлів застосовувати не бажано: вони не розраховані на такі температури, можуть лопнути або оплавитися (плавляться колосники і т.п.).

Кам'яне вугілля використовується для виробництва рідкого палива, металів, в медицині, в хімічній промишелнності

Залежно від характеристик кам'яного вугілля, його марки, типу і фракції зберігається він різний час. (У статті «Як вибрати вугілля для опалення, його характеристики і види» є таблиця, де вказані терміни зберігання вугілля в залежності від родовища і марки).

Особливу увагу потрібно приділяти захисту вугілля при тривалому його зберіганні (більше 6 місяців). У цьому випадку потрібен спеціальний вугільний сарай або бункер, де паливо буде захищено від опадів і прямого сонячного світла.

Великі купи вугілля при тривалому зберіганні вимагають контролю температури, так як при наявності дрібних фракцій в поєднанні з вологою і високою температурою мають схильність до самозаймання. Бажано придбати електронний термометр і термопару з довгим шнуром, яку закопати в центрі вугільної купи. Перевіряти температуру потрібно один-два рази на тиждень, тому що деякі марки вугілля самовозгораются при зовсім невисоких температурах: бурі - при 40-60 о C, інші - 60-70 о C. Рідко трапляються випадки самозаймання антрациту (вУкаіни такі випадки не зареєстровані).