Качество углей Старобельской угленосной площади
Угли платформенного склона принадлежат к типу гумусовых; они относятся к полосчатым, преимущественно клареновым с преобладанием гелифицированного вещества и относительно незначительным содержанием фюзенизированного и кутинизированного вещества. Основное отличие их от типичных донецких каменных углей заключается в том, что они слабо метаморфизованы. Это площади преимущественного распространения углей переходного типа между каменными и бурыми, которые отнесены к новой условной марке ДБ, получившей признание в сводке запасов углей бывш. СССР.
Выделение промежуточной марки обосновано переходными свойствами этих углей, которые ближе к каменным, чем к бурым, но имеют некоторые свойства последних. Прежде всего они содержат гуминовые кислоты, что не свойственно каменным углям, и характеризуются меньшей степенью углефикации.
Им присущи некоторые особенности петрографического строения: блеск витрена тусклый, строение гелифицированного вещества неоднородное и цвет его более светлого тона, чем углей марки Д; содержание фюзена повышенное, преобладает тонкослоистая текстура, обусловленная послойным расположением фюзена.
Фюзенизированное вещество в углях составляет 10—15%, гелифицированное вещество 70% и кутинизированные элементы 5—10%. Гелифицированное вещество в основном неоднородного строения, что свидетельствует об относительно быстром захоронении, в результате чего влияние биохимических агентов при разложении растительного вещества было ограниченным; преобладала восстановительная среда. Угли отличаются высокой гигроскопичностью, большой минерализацией, обилием тонкодисперсного пирита.
Уголь в куске черный, а на фарфоровой пластинке дает темнобурую черту; при кипячении окрашивает щелочи в цвета: от светло-оранжевого до темно-бурого.
Содержание влаги (Wа) в углях ДБ повышенное, в среднем 11—12%, при колебании от 9 до 15%; содержание кислорода также повышенное — до 12—18% (в нормальных каменных углях не более 10%); выход летучих на горючую массу (Vг) в пределах нормы длиннопламенных углей 39—47%; по теплоте сгорания (Q) угли ДБ также близки к Д (7300—7900 ккал/кг).
Гуминовые кислоты присутствуют в углях обязательно, но содержание их умеренное: в нижних пластах каменской свиты до 2%, в верхних пластах горловской свиты до 3%; содержание гуминовых кислот возрастает в северном направлении. Следует отметить, что и типичные длиннопламенные угли складчатой полосы в Лисичанском угленосном районе также содержат небольшое количество гуминовых кислот от 0,2 до 1%, а в пласте m3 на шахте 18 «Кременной» до 2%.
Объективными соизмеримыми показателями для выделения углей марки ДБ являются содержания: влаги, гуминовых кислот, углерода и теплоты сгорания (Qбг), что видно из нижеследующей табл. 221.
Эти цифры характеризуют реальные границы перехода углей из одного качества в другое. При содержании гуминовых кислот до 1 % переходные угли не отличаются от марки Д; при содержании свыше 3% наступает интенсивное черно-бурое окрашивание NaOH, быстро возрастает влажность угля, теряется внешнее сходство угля с каменными.
Переходные угли Старобельской площади обладают, как правило, большой зольностью (свыше 13—17%), в редких случаях зольность составляет 10%, часто она достигает 20—25%. Зольность очень изменчива. Так, пласт k2 в скв. 308 при мощности 1,45 м имеет зольность 29,6%, а в скв. 307 при мощности 2,14 м всего 10,5%. Угли в западной части менее зольны, чем на востоке.
Содержание серы (Sобс) очень велико и в среднем близко к 5% при колебании от 3 до 11%. Редкие анализы дают содержание серы менее 3%, например пласт k2 в скв. 307 характеризуется сернистостью 1,15%. Углерод (С°) содержится в количестве 74—80%.
Граница перехода углей марки ДБ в марку Д располагается в пределах описываемой площади, но занимает различное положение: проходит севернее для стратиграфически нижних пластов и южнее для верхних (рис. 198). У самого южного края описываемой площади определяется даже граница перехода углей в марку Г. К востоку вследствие увеличения мощности каменноугольных отложений границы углей марок Д и Г отклоняются в северо-восточном направлении, следуя отклонению изопахит. Поэтому в Миллеровском угленосном районе, лежащем на одной широте со Старобельской площадью, распространены более метаморфизованные угли.
Выход первичной смолы относительно высок, что позволяет рассчитывать на использование углей для получения жидкого топлива. Наиболее смолистые угли (особенно пластав k2, k21 и m3) находятся в западной части, в Ново-Астраханском районе, где выход первичной смолы достигает 17,7—21,8%, в среднем около 20%. На востоке выход смолы из угля пласта k2 составляет от 10 до 15% смолы.