23.02.2012
14:40
Изменение органического вещества (ОВ) угля в недрах приводит к созданию соединений, обеспечивающих жизнедеятельность растительных организмов, превращает ОВ в вещества стойкие в ископаемом состоянии.
Вce многообразие состава и свойств угля обусловлено составом исходного материала и неодинаковым влиянием комплекса геолого-генетических факторов на особенности накопления и последующего преобразования исходной биомассы.
В зависимости от состава исходного вещества угли подразделяются на гумусовые, гумусово-сапропелевые и сапропелевые.
Гумусовые угли (гумолиты) образовались преимущественно из продукта превращения отмерших высших растений: целлюлозы, лигнита, хемицеллюлозы, протеинов, жиров, смол. Продукты превращения отмерших низших растений и простейших животных в анаэробных условиях являлись основой для образования сапропелевых углей ((сапропелитов). Если содержание целлюлозно-лигнинового комплекса в высших растениях достигает более 80%, то в низших растениях, например водорослях, лигнин практически отсутствует, а содержание целлюлозы не превышает 20%. Преобладающие вещества в них — протеины, жиры, воски, смолы. Наибольшее распространение имеют гумусовые yгли.
В зависимости от характера и степени преобразованности OB угли в соответствии с принятой в Российской Федерации традацией подразделяются на три группы: бурый, каменныйй и антрацит.
Бурый уголь — уголь низкой стадии метаморфизма с показателями отражения bитринита (гуминита) менее 0,6% при условии, что высшая теплота сгорания на влажное беззольное состояние угля составляет менее 24 МДж/кг. Различают мягкие и плотные разновидности бурых углей.
Мягкий бурый уголь — землистый, листоватый, реже массивный и плотный, матовый и полуматовый, палевого, бурого, коричневого цвета. Его влажность изменяется в пределах 40-60%. содержание углерода в органическом веществе 63-73%.
Плотный бурый уголь — однородный или полосчатый, штриховатый полуматовый и матовый, полублестящий и блестящий коричневого или черного с коричневым оттенком цвета. В куске уголь часто имеет характерный раковистый, занозистый иногда ровный излом. По сравнению с каменным бурый уголь обладает менее плотным сложением, содержит в органическом веществе меньшее количество углерода, но большее количество кислорода и характеризуется высоким выходом летучих веществ. Содержание влаги колеблется от 19 до 44,5%.
На воздухе бурый уголь быстро теряет свободную влагу и растрескивается. В его ОВ преобладают гуминовые вещества с кислотными свойствами и высокой гидрофильностью. При обработке щелочами выход гуминовых кислот достигает 88% в мягких и снижается до 2% — в наиболее плотных разновидностях. При сухой перегонке без доступа воздуха выделяется много летучих веществ (33-60%). Выход первичного дегтя изменяется от нескольких до 25% и более. Низшая теплота сгорания Qirколеблется от 7 до 17 МДж/кг, высшая (Qsdaf) — сухого беззольного топлива достигает 29 МДж/кг. Цвет черты на неглазурованной фарфоровой пластинке колеблется от бурого до черного (плотные разновидности).
Каменный уголь образуется на средней стадии метаморфизма с показателем отражения витринита от 0,4 до 2,59% при условии, что высшая теплота сгорания (на влажное беззольное состояние угля) равна или выше 24 МДж/кг, а выход летучих веществ (на сухое беззольное состояние угля) равен 8% и более. По сравнению с бурым каменный уголь характеризуется большей степенью карбонизации (содержание углерода достигает 92%), как правило, отсутствием гуминовых кислот. Выход летучих веществ колеблется в пределах 8-50%. Органическое вещество угля при нагреве без доступа воздуха в большей или меньшей степени спекается. Свойство спекания — важнейшее при оценке пригодности угля для производства кокса.
Антрацит относится к углям высокой стадии метаморфизма с показателем отражения витринита более 2,59% при условии, чго выход летучих веществ (на сухое беззольное состояние угля) не менее 9%. При выходе летучих веществ менее 8% к антрацитам относят также уголь с показателем отражения витринита от 2,20 до 2,59% (классы 22-25). Антрацит — плотный уголь серовато-черного или черно-серого цвета с металловидным блеском, раковистым изломом. Характеризуется высокой плотностью (1,42-1,8 г/см ), низким удельным электросопротивлением (10-3-10 Ом-м), высокой микротвердостью (300-1470 у.е.). Антрацит имеет низкий выход летучих веществ: от 1,5 до 9,0%, вследствие чего его пламя сравнительно бездымное. Он содержит мало влаги, в элементном составе наблюдается пониженное содержание кислорода и водорода.
Общие геологические запасы углей, содержащиеся в угленосных формациях всех геологических систем, составляют около 14000 млрд. т. Они сосредоточены в следующих странах (в млрд. т): Российской Федерации — 4731,9 (бывший СССР — 6800), США — 3600, КНР — 1500, Австралии — 697, Канаде — 547, ФРГ — 287, ЮАР — 206, Великобритании — 189, Польше — 174, Индии — 125.
