Качественная характеристика углей Улухемского угольного бассейна

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Качественная характеристика углей Улухемского угольного бассейна

22.05.2020

Многочисленными петрографическими исследованиями И.И. Аммосова, А.Б. Травина и Г.И. Трошковой установлено, что юрские угли Улухемского бассейна каменные, гумусовые. Исходным материалом для их образования послужили остатки стеблей, филодермы и пробковых тканей высших растений из классов гинкговых, хвойных, цикадовых и папоротников. По мнению А.Б. Травина, угли бассейна образовались в условиях повышенного восстановительного потенциала и отличаются витрено-паренхимо-субериновым составом, что обусловливает высокий выход летучих веществ, первичного дегтя и большую толщину пластического слоя.

Угли Улухемского бассейна характеризуются блеском от смолистого до стеклянного, цветом черным до серовато-черного; буровато-черной и черной чертой, повышенной хрупкостью, ярко выраженным эндокливажом, угловатым и неровным изломом, призматической отдельностью, слоистым сложением, однородным и полосчатым строением.

Макроскопически среди угольных пластов бассейна выделяются блестящий, полублестящий, полуматовый и матовый петрографические типы углей, обычно связанные между собой переходными разностями. Петрографическое строение наиболее выдержанных пластов основных месторождений бассейна приведено на рис. 120.

Блестящий и полублестящий типы углей по микроструктуре являются малозольными кларенами, состоящими из основной витренизированной массы однородного, местами ксиловитренового характера, включающей небольшое количество форменных элементов: экзин спор, кутикул и мелких обрывков клеточных растительных тканей. Полуматовые угли являются фюзеио-ксиленовыми, реже кутикуловыми дюрено-кларенами и дюренами. Форменные элементы представлены крупными фрагментами. Минеральное вещество располагается линзами и по тонким трещинам, выполненным карбонатом, или отдельными зернами кварца и пирита. Микроструктура матовых углей соответствует минерализованным дюрено-кларенам, реже дюренам. Наиболее распространены блестящий и полублестящий типы углей, участие которых в отдельных пластах достигает 100% (табл. 178).
Качественная характеристика углей Улухемского угольного бассейна

Средний состав петрографических типов угля бассейна на основании петрографического изучения многочисленных проб приведен в табл. 179.

В пределах всех месторождений бассейна петрографический состав большинства пластов явно улучшается в отношении содержания блестящих разностей в направлении от верхних пластов к пласту «Улугу», залегающему в нижних горизонтах эрбекской свиты. Иногда эта закономерность нарушается в связи с появлением отдельных пластов угля с относительно низким содержанием витренизированного вещества.

Степень метаморфизма углей Улухемского бассейна, определенная по петрографическим признакам, колеблется от газовых слабо спекающихся до коксово-жирных.

Техническими анализами неокисленных углей бассейна установлено низкое содержание в них влаги аналитической (Wа около 1%), весьма высокий выход летучих веществ (Vг до 48%), низкое содержание серы общей (Sоб очень редко превышает 0,5%) и относительно небольшое содержание фосфора (около 0,004—0,007%). Элементарный состав углей отличается высоким содержанием углерода и особенно водорода (до 6%); выход первичного дегтя достигает 16% (табл. 180). Вследствие высокого выхода летучих веществ угли, естественно, обладают повышенной пластометрической усадкой и характеризуются значительной дробимостью кокса при самостоятельном коксовании.

Указанные особенности качества углей бассейна обусловливают тот факт, что они не укладываются в существующие стандарты и требуют особой технологической группировки. Поэтому ВУХИНом разработана рабочая схема технологической группировки коксующихся углей Улухемского бассейна, составленная на основе ГОСТа 1280—48 для углей Кузбасса, но учитывающая своеобразие технологических свойств улухемских углей (рис. 121). Эта схема применима и для других углей Тувы.

Технологические свойства улухемских углей изучались ВУХИНом, Институтом горючих ископаемых АН бывш. СССР и Западно-Сибирским филиалом АН бывш. СССР как в лабораторных, так и в полузаводских условиях. Установлено, что уголь большинства пластов бассейна отличается легкой и средней обогатимостью с высокой ценностью концентрата.


Показатели механической прочности кокса, полученного при самостоятельном коксовании углей различных технологических групп, приведены в табл. 181. Данные таблицы свидетельствуют о том, что, несмотря на высокую спекаемость углей бассейна, кокс из них обладает недостаточной механической прочностью, сильной истираемостью и повышенной дробимостью, вследствие чего может быть использован только для цветного и мелкого чугунного литья.

Многочисленные варианты опытного коксования углей Улухемского бассейна с тощими и коксовыми углями Кузбасса, газовыми углями Минусинского бассейна, малосернистыми умеренно спекающимися углями Иркутского бассейна и полукоксом из углей Улухемского бассейна установили в ряде случаев оптимальные составы шихт для получения металлургического кокса.

Наилучшими показателями отличается кокс, полученный при коксовании бинарной шихты улухемских жирных углей с присадочным углем марки ОС и трехкомпонентной смеси с участием угля пласта «Улуга» Эрбекского месторождения, углей Минусинского бассейна и анжерских углей Кузбасса. Кокс при этом получался крупный, с малым содержанием мелочи, близкий по прочности к производственному коксу.

Барабанная проба этого кокса дала остаток до 310 кг, выход металлургического кокса, т. е. классов выше +25 мм, достигал 70%. Содержание золы в коксе составляет 9—10%, влажность до 0,4%, удельный вес 1,8— 1,9, пористость 37—45%.

Институтом горючих ископаемых АН бывш. СССР проведены опыты по двухступенчатому коксованию углей только одного Улухемского бассейна (жирных усадочных и газовых усадочных) с полукоксом окисленных газовых углей. Прочность кокса, полученного в результате этих исследований, превышала прочность кокса, полученного из стандартной шихты Донбасса.

В работах ВУХИНа и Западно-Сибирского филиала АН бывш. СССР подчеркивается, что угли Улухемского бассейна могут быть использованы в качестве основного компонента коксовых шихт. В заключении Института горючих ископаемых АН бывш. СССР говорится, что при условии добавления в качестве отощающей добавки полукокса и коксовой мелочи из этих же углей можно получить качественный металлургический кокс только на базе углей Улухемского бассейна.

Суммируя результаты выполненных к настоящему времени петрографических, химических и технологических исследований углей Улухемского бассейна, можно наметить следующие основные закономерности изменения их качества.

Изменение качества углей бассейна носит площадной характер и обусловливается не только различиями в генетической обстановке углеобразования, но и интенсивностью регионального метаморфизма, что особенно четко проявляется при сравнении качества углей одноименных пластов на различных участках.

Все данные исследований угля пласта «Улуга» свидетельствуют о том, что оптимальным петрографическим составом и наиболее высоким содержанием углерода (до 88%) характеризуется уголь этого пласта на Меджигейском месторождении, расположенном в центральной части бассейна. По мере движения к периферии степень метаморфизма угля закономерно уменьшается и соответственно этому изменяются его технологические свойства и в первую очередь спекаемость.

Вследствие того, что уменьшение степени метаморфизма в указанных направлениях происходит независимо от интенсивности складчатости по окраинам бассейна, единственным объяснением изменения степени метаморфизма является различное положение угольных пластов в Меджигейском месторождении и в окраинных районах бассейна по отношению к оси Тувинского прогиба. Кроме того, замечено некоторое изменение метаморфизма углей в вертикальном направлении (по правилу Хильта), выражающееся в увеличении содержания углерода в углях нижних пластов по сравнению с верхними. Так, на Эрбекском месторождении на каждые 100 м стратиграфической глубины содержание углерода увеличивается в среднем на 0,9%, на Меджигейском — на 1% и на Каахемском — на 0,8%.

Способность улухемских углей к самовозгоранию не выяснена. Поскольку не зафиксировано ни одного случая самовозгорания углей в угольных штабелях, можно предполагать, что они не склонны к самовозгоранию. В пределах бассейна в ряде случаев наблюдаются следы подземных угольных пожаров, а на двух месторождениях (Чихачевском и Эрбекском) и в настоящее время происходит горение угольных пластов. В обоих случаях причиной пожаров являлось неосторожное обращение с огнем. По простиранию угольные пласты уже выгорели на протяжении 1,5—2 км. Глубина пожара по падению ограничивается уровнем подземных вод.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: