Качественная характеристика углей Канско-Ачинского угольного бассейна
Угли Канско-Ачинского бассейна по составу исходного материала относятся к типичным гумусовым, а по способу накопления — к автохтонным. По степени углефикации они являются бурыми, за исключением каменных углей глубоких горизонтов Тегульдетской впадины, являющихся длиннопламенными, и Партизанского района, имеющих газовую стадию метаморфизма. В бассейне редко встречаются сапропелиты и горючие сланцы сапропелево-гумусового состава.
По структуре различаются угли однородные, штриховатые и полосчатые. Указанные типы углей связаны между собой постепенными переходами. Угли большей частью имеют плотное сложение, неровный или раковистый излом, довольно крепкие. На воздухе угли растрескиваются и через 12—14 суток полностью разрушаются, превращаясь в мелочь; быстро окисляются и способны к самовозгоранию. Удельный вес угля изменяется от 1,42 до 1,53, а насыпной вес — от 0,63 до 0,7 т/м3.
Петрографический состав бурых углей характеризуется значительными колебаниями содержания основных групп микрокомпонентов. Так, угли Итатского месторождения в среднем содержат: витринита 87%, семивитринита 6%, фюзинита 6% и лейптинита 1%. Судя по составу, образование итатских углей происходило в обводненных торфяниках, в которых преобладали анаэробные процессы превращения органического материала.
Несколько иной петрографический состав имеют угли Ирша-Бородинского и Назаровского месторождений. Они содержат: витринита 53—54%, семивитринита 35—41%, фюзинита 4—10% и лейптинита 1—2%. Более высокое содержание семивитринита в ирша-бородинских и назаровских углях является следствием образования их в анаэробных условиях с кратковременными периодами аэрации.
Химический состав бурых углей (табл. 80) соответствует их петрографическому составу и степени углефикации. Из приведенных в таблице данных видно значительное колебание влажности и зольности бурых углей. Наиболее высокой рабочей влажностью (43,5—45,4%) обладают угли Боготольского и северной части Итатского месторождений, относящиеся к марке Б1. Среднее содержание рабочей влаги (марка Б2) наблюдается в углях Березовского, Назаровского, Барандатского, Урюпского, Бородинского и Абанского буроугольных месторождений (32,1—34,8%). Теплота сгорания влажной беззольной массы Qвw 3900 ккал/кг; содержание гуминовых кислот — 20—36%.
Угли Переясловского месторождения и угли итатской свиты Балахтинского района обладают в среднем наименьшей рабочей влажностью (21,6—28,2%), теплота сгорания их влажной беззольной массы Qвw около 5100 ккал/кг, содержание гуминовых кислот около 10%; они относятся к марке Б3, угли Тегульдетской впадины — к марке Д, угли Саяно-Партизанского месторождения — к марке Г.
Отмеченная зональность в распределении бурых углей различных марок отражает степень их углефикации. Бурые угли южных месторождений бассейна (Переясловское, Балахтинский район) имеют высокую степень углефикации и характеризуются повышенной теплотой сгорания рабочего топлива (Qнр до 4588 ккал/кг). В северном направлении степень углефикации постепенно снижается, соответственно снижается и теплота сгорания топлива (до 2800—2900 ккал/кг).
Характерно закономерное изменение качества углей восточной части бассейна по направлению от Саяно-Партизанского к Абанскому угленосному району (табл. 81).
Заметно проявляется закономерность в изменении содержания рабочей влаги в вертикальном разрезе. Верхние пласты угля обычно содержат наибольшие количества влаги (Wр), с глубиной же содержание влаги постепенно снижается, а теплота сгорания (Qнр) соответственно увеличивается.
Зольность бурых углей изменяется от 4,3 до 45,2%. Низкозольными (6—12%) являются угли мощных пластов простого строения. Зола тугоплавкая, с высоким содержанием окислов кальция (до 30—50%), что выделяет их среди других углей. Из минеральных включений в золе отмечается пирит (конкреции величиной от 1—1,5 см); на Бородинском месторождении встречен меллит.
Низкая природная зольность основной массы углей исключает необходимость их обогащения. Угли относятся к категории труднобрикетируемых. Механически прочные брикеты угля без связующих добавок получаются при тонком измельчении (до 1 мм) и высоком давлении прессования (1500—2000 кг/см2).
Выход смолы, как правило, низкий и колеблется в пределах 3—10%. Исключение составляют сапропелевые прослои, дающие выход смолы до 30%.
Наиболее рациональным считается освоенное в промышленных масштабах сжигание углей в пылевидном состоянии. Установлена также возможность эффективного использования бурых углей для обжиг-магнитного обогащения гематитовых руд Ангаро-Питского железорудного бассейна и для производства металлургического топлива. В настоящее время бурые угли бассейна используются только в качестве энергетического топлива.
Угли Саяно-Партизанского угленосного района классифицируются как каменные Г6. Состав их гумусовый и реже сапропелево-гумусовый. По степени блеска выделяются блестящие, полублестящие, полуматовые и матовые угли; наибольшим распространением пользуются полублестящие и блестящие разности. Структура углей однородная или тонкоштриховатая. Текстура массивная или тонкослоистая. Угли в среднем по району содержат: витренизированного вещества однородного 57,9% и неоднородного 24%, кутинизированных и форменных элементов 5,8%, ксилена 0,9%, фюзена 0,2%, минеральных примесей 10%.
Пластометрические параметры: усадка 35—45 мм, пластический слой 9—13 мм. Зола тугоплавкая с повышенным (до 27,7%) содержанием глинозема и обычным содержанием CaO, отличающим их от остальных углей бассейна.
Газовые угли Саяно-Партизанского района являются высококачественным энергетическим топливом и могут быть использованы также в шихте для получения металлургического кокса.