Основные понятия

Шахта, карьер

Рудник

Конкреции

Драга

Осадочные породы

Магматические породы

Кероген

Горные работы

Поиск месторождений

Разведка месторождений

Фронт горных работ

Проходка горных выработок

Жизненный цикл предприятия

Технологический цикл предприятия

Проектирование горных предприятий

Горно-геологические условия месторождения

Химическое ингибирование вопросы для обсуждения

1. Дайте определение термина “добывающая промышленность” и раскройте его сущность.

2. Что представляют собой конкреции?

3. Раскройте сущность непроизводительных потерь ископаемых в недрах при их добыче.

4. Промышленная классификация минерального сырья.

5. Охарактеризуйте нефтегазоносные провинции Украины.

6. Перечислите бассейны Украины по добыче угля.

7. Перечислите железорудные районы Украины.

8. Перечислите месторождения Украины каменной соли, самородной серы, графита, флюсов и огнеупорных глин.

9. Дайте определение терминам: шахта, рудник, карьер.

10. Что представляют собой горные работы?

11. Чем отличаются подземные горные выработки от поверхностных?

12. Раскройте сущность терминов “поиск” и “ разведка” месторождений полезных ископаемых.

13. Перечислите особенности добывающих предприятий.

14. Чем отличается технологический цикл от жизненного?

15. Что означает термин “срок службы предприятия”?

16. Перечислите горно-геологические условия разработки полезных ископаемых и охарактеризуйте каждый их них.

Глава 5. Добыча угля

5.1. Ископаемые угли, их марки и свойства

Ископаемые угли – бурые, каменные и антрациты – являются продуктом метаморфизации растительной массы, в огромных количествах накапливавшейся в благоприятных местах в прошлые геологические эпохи.

Ископаемые угли отличаются друг от друга прежде всего степенью метаморфизации или степенью зрелости. Наиболее метаморфизованы антрациты. Наименее зрелыми является бурые угли. Каменные угли занимают в этом отношении промежуточное место.

Отдельные виды ископаемых углей отличаются друг от друга и по внешним признакам и по теплотворной способности, зависящей от содержания в них углерода. Так, бурые угли содержат углерода до 75, каменные – до 90, а антрациты – до 96%.

Бурые угли представляют собой плотную или рыхлую землистую массу бурого, реже почти черного цвета, как правило, без блеска. Бурые угли имеют малую твердость. Они характеризуются сравнительно низкой теплотворной способностью. К недостаткам этих углей также относится высокое содержание в них золы (иногда до 40%),большая влажность (до 60%) и наличие серы (1-2 %).При длительном хранении в штабелях бурые угли окисляются, рассыпаясь при этом в порошок, и выделяя тепло, что ведет к самовозгоранию угля; это свойство затрудняет их хранение. Не выдерживает также бурый уголь и дальней транспортировки, которая к тому же экономически маловыгодна из-за низкой его теплотворной способности (6-15 МДж/кг).

Бурый уголь, подобно другим многозольным и малоценным видам топлива (худшие сорта каменного угля, сланцы, торф, отходы древесины), выгодно перерабатывать в газообразное топливо.

Каменные угли бывают черного, реже буровато-черного цвета, с блеском или матовые. Они отличаются хрупкостью.

Известно много различных марок каменных углей, отличающихся друг от друга различными свойствами. Одни угли при нагревании без доступа воздуха (до 950-1100^оС) спекаются в полный, твердый и пористый кокс – это коксовые угли. Другие угли слабо спекаются и их называют слабококсовыми. Так называемые тощие угли или полуантрациты, совсем не спекаются и вместо кокса дают порошок. Одни угли способны выделять большое количество светильного газа – это газовые угли. Другие тощие угли (короткопламенные) выделяют газа очень мало. Близкие к газовым угли горят ярким длинным пламенем, а поэтому их называют длиннопламенными. Тощие угли горят коротким пламенем, но дают больше тепла.

Одним из важнейших свойств многих сортов каменного угля является спекаемость, т.е. способность при соответствующих условиях превращаться в прочный кокс, применяемый в металлургическом производстве для выплавки из железной руды чугуна. Следует, однако, указать, что спекаемость не во всех случаях является положительным свойством угля. Спекающиеся угли не могут применяться, например, в газогенераторах и малопригодны для сжигания в топках, где топливо располагается слоями. Выделяющиеся при горении спекающегося угля жидкие продукты прекращают действие газогенераторной печи и затрудняют процесс горения в топке.

Различные сорта каменных углей отличаются различной степенью метаморфизации. Наиболее высокой степени метаморфизации достигли тощие, неспекающиеся угли, близкие к антрацитам. Длиннопламенные угли представляют собой наиболее низкую степень метаморфизации и в этом отношении близки к бурым углям.

От степени метаморфизации зависит другое очень важное свойство каменных углей – выход так называемых летучих веществ. Чем выше метаморфизация, тем меньше выход летучих веществ. И наоборот. Выход летучих веществ у каменных углей находится в пределах 6-50% от массы угля.

По степени метаморфизма, с учетом выхода летучих и других свойств, ископаемые угли разделяются на марки и группы. Бурые угли (условное обозначение Б) делятся на три группы (1Б, 2Б, 3Б) в зависимости от метаморфизма, влажности и других особенностей. Количество марок каменных углей, их наименование, показатели качества в отдельных угольных бассейнах различны. В Донбассе выделяется 12 марок, основные из них следующие: длиннопламенные (Д), газовые (Г), газовые жирные (ГЖ), жирные (Ж), коксовые (К), отощенные спекающиеся (ОС), тощие (Т) и антрациты (А). Выход летучих в них снижается от 35% в марке Д до 8% в марке А. Антирацит не подвержен самовозгоранию и может поэтому длительное время храниться в штабелях. Благодаря высокой механической прочности антрацит при перевозке не образует мелочи. Содержание летучих веществ в антраците составляет менее 6%. Для коксования поставляются наиболее дефицитные и качественные угли марок К, КО, КС, КСН и Ж, частично Г, ГЖ, ГЖО и ОС. Угли не пригодные для коксования используют главным образом как котельное топливо преимущественно на электростанциях, теплоэнергетикам поставляют до 90% необогащенных углей со средней зольностью свыше 30%, предельной до 45-53%. Низкое качество угля приводит к снижению выработки и удорожанию электроэнергии. Энергетические угли делятся на классы в зависимости от размеров кусков, мм: плитный (П)-100-200 (300); крупный (К)-50-100; орех (О)-25-50; мелкий (М)-13-25; семечко (С)-6-13. После выделения этих сортов остается штыб (Ш) крупностью 0-6 мм. Нерассортированный уголь крупностью 0-200(300) называется рядовым. Угли марки Д могут применятся также и для производства жидкого топлива.

Большое разнообразие каменных углей позволяет в каждом случае употреблять наиболее подходящие сорта, лучше отвечающие требованиям производства.