Геология месторождении полезных ископаемых
жүктеу/скачать 2.85 Mb.
|
| о ю го зо м ¡о во хок,‘л
оксуемость - это способность смеси угольных зерен в заданных условиях подготовки и коксования образовывать твердый углеродистый остаток (кокс) необходимой крупности и прочности. Рис. 14.1. Изменение толщины пластического слоя в зависимости от содержания отощающих компонентов ( Е ОК = I/ + 23у) в углях различных стадий метаморфизма Оценивается коксуемость прямыми и косвенными методами. Прямые методы предусматривают коксование испытуемого угля или смеси углей (шихты) в лабораторных или полузаводских условиях с последующим изучением физико-механических свойств полученного кокса. В лабораторных условиях исследуются пробы массой 3 кг (ГОСТ 9521—74), а в полузаводских — массой 50 кг (опытное коксование проводится в металлических ящиках, помещаемых в коксовые печи) или 200—300 кг (в небольших коксовых печах). При этом определяются две характеристики — дробимость кокса М40 и истираемость — М10. При испытании кокса в большом барабане (Сундгрена) устанавливают его остаток в барабане после 150 оборотов и содержание мелочи (<10 мм) в провале. Качество кокса находится в тесной зависимости от петрографического состава и степени метаморфизма угля. Косвенные методы основаны на установленных взаимосвязях между петрографическими характеристиками, элементным составом и спекаемостью, с одной стороны, и коксуемостью — с другой. Обогатимость углей устанавливается на основе определения гранулометрического (ситового) и фракционного состава. При выявлении гранулометрического состава уголь рассеивается на ситах с круглыми отверстиями диаметром 150, 100 и 50 мм и с квадратными отверстиями размером 25x25, 6х6, 1х1 и 0,5х0,5 мм. Фракционный анализ выполняют путем расслоения проб углей на отдельные классы в тяжелых жидкостях плотностью 1,3, 1,4, 1,5, 1,6 и 1,8 г/см3 (водный раствор хлористого цинка). Фракционный анализ угля с крупностью частиц менее 1 мм производится методом центрифугирования. По результатам фракционного анализа определяются выход отдельных фракций угля и их качество. Степень обогатимости угля условно устанавливают по суммарному выходу средних (промежуточных) фракций плотностью 1,4—1,8 г/см3, выраженному в процентах и отнесенному к беспородной массе (с плотностью менее 1,8 г/см3). Уголь различных категорий обогатимости характеризуется следующим выходом промежуточных фракций (%): легкой — менее 4, средней — 4—10, трудной — 10—17 и очень трудной — более 17. Угли отдельных пластов и бассейнов имеют весьма различную обогатимость. Наиболее труднообогатимыми являются угли Карагандинского и Екибастузского бассейнов. Классификация и основные направления использования углей Промышленные и промышленно-генетическая классификации Выбор первоочередных участков для детальной разведки и шахтного строительства зависит не только от географического положения угольных месторождений, горно-геологических условий залегания угольных пластов и запасов полезного ископаемого, но в значительной мере и от марочной принадлежности углей. Это обусловлено тем, что для ряда направлений промышленного использования пригодны угли вполне определенного марочного соста - ва. Например, для производства металлургического кокса применяются в основном угли средних стадий метаморфизма, обладающие способностью при нагревании переходить в пластическое состояние. Наиболее ценными из них являются угли марок ГЖ, Ж, КЖ, К, КО и ОС. Марочная принадлежность углей устанавливается на основе положения их в системе существующих промышленных классификаций. До последнего времени промышленные классификации разрабатывались применительно к углям отдельных стран и бассейнов. Они базировались главным образом на различиях углей, обусловленных их неодинаковым метаморфизмом. Так, по содержанию естественной влаги (%) бурые угли подразделялись на следующие технологические группы: Б1 - более 40; Б2 - 30-40; Б3 - менее 30. В качестве классификационных параметров каменных углей использовались выход летучих веществ и спекаемость, выражаемая толщиной пластического слоя у, индексом свободного вспучивания, индексом Рога Я1, характеристикой нелетучего остатка и т.п. В течение длительного времени в СНГ каменные угли разделялись на девять технологических марок: длиннопламенные Д, газовые Г, газовые жирные ГЖ, жирные Ж, коксовые жирные КЖ, коксовые К, коксовые вторые К2, отощенные спекающиеся ОС и тощие Т. Для углей некоторых бассейнов (Кузнецкого, Южно-Якутского) дополнительно выделялась марка слабоспекающихся углей СС. По выходу летучих веществ угли этой марки соответствуют углям марок ГЖ, Ж, КЖ и К, но обладают очень низкой спекаемостью (вследствие особенностей петрографического состава или окисленности). Угли марок Г, Ж, К и ОС в ряде бассейнов дополнительно разделялись на технологические группы (Г6, Г16, Г17, 1Ж26, 2Ж26, Ж13, Ж21 и т.д.), где цифра у буквенного обозначения марки указывает наименьшую величину толщины пластического слоя для углей данной технологической группы. Промышленные классификации имеют решающее значение при оценке пригодности углей для того или другого направления их использования в промышленности. В то же время классификации, основанные только на химико-технологических параметрах, оказались недостаточно надежными для прогноза поведения углей в различных технологических процессах. Принятые в них технологические параметры плохо отражают сложное и многоплановое влияние на состав и свойства углей основных геолого-генетических факторов углеобразо- вания. Недостаточность характеристик подобных классификаций приводила к тому, что угли различных бассейнов одних и тех же технологических групп оказывались невзаимозаменяемыми в коксовых шихтах и даже на энергетических установках. По используемым в этих классификациях параметрам практически невозможно оценить пригодность угля для большинства направлений его нетопливного использования. Анализ и обобщение большого числа данных научных исследований в области изучения состава и свойств ископаемых углей, а также опытно-промышленных испытаний и многолетнего опыта использования углей в различных отраслях народного хозяйства позволил И.И.Аммосову и его ученикам сделать вывод о том, что рациональная классификация углей должна базироваться на параметрах, характеризующих главные особенности углей: степень метаморфизма, петрографический состав и степень восстановленности. В соответствии с этим была разработана промышленно-генетическая классификация углей (ГОСТ 25543—88 — «Угли бурые, каменные и антрациты. Классификация по генетическим и технологическим параметрам»; вводится в действие 1 января 1990 г. взамен всех существовавших бассейновых классификаций). В этой классификации стадия метаморфизма устанавливается по наиболее признанному в мировой науке свойству угля — отражательной способности витринита Ко (%), а петрографический состав выражен содержанием (%) фюзенизированных компонентов ^ ОК. Для характеристики степени восстановленности в этой классификации использованы в основном технологические параметры, которые одновременно служат связующим звеном с действовавшими долгое время в различных странах и бассейнах промышленными классификациями. В качестве технологических приняты параметры: для бурых углей — максимальная влагоемкость на беззольное состояние Шс^тах и выход смолы полукоксования на сухое беззольное состояние ; для каменных углей — выход летучих веществ на сухое беззольное состояние У1^, толщина пластического слоя у и индекс Рога К7; для антрацитов — объемный выход летучих веществ на сухое беззольное состояние У1с^об и анизотропия отражения витринита АК; Эти параметры применяются в настоящее время при оценке углей как сырья для различных направлений использования. При геологоразведочных работах каждый угольный пласт опро- бовается. Для каждой пробы изучается петрографический состав, проводится элементный, групповой и технический анализы с целью выявления химического состава углей и значений основных показателей их состава - Я0, А, Ш, V, у, Q и др. Определение классификационных параметров должно проводиться в соответствии с государственными стандартами: показатель отражения витринита Я0 - ГОСТ 12113-83; содержание фюзенизированных компонентов на чистый уголь Е ОК - ГОСТ 9414-74 и ГОСТ 12112-78; максимальная влагоемкость на беззольное состояние для бурых углей Ша/тах - ГОСТ 7303-77; выход смолы полукоксования на сухое беззольное состояние ТЛ - ГОСТ 3168-87; индекс Рога Я1 - ГОСТ 9318-79; анизотропия отражения витринита АЯ - ГОСТ 12113-83. Ископаемые угли в зависимости от значения величины среднего показателя, отражения витринита Я0, теплоты сгорания на влажное беззольное состояние Qa/s и выхода летучих веществ на сухое беззольное состояние Уа разделяются на следующие виды: бурые, каменные и антрациты (табл. 14.4). В свою очередь, угли бурые, каменные и антрациты в зависимости от генетических особенностей подразделяются на классы, категории, типы и подтипы. жүктеу/скачать 2.85 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|