Въглища: състав, приложение, методи за добив

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Тази скала, която се образува в дебелината на земната кора, е много разнообразна. Към днешна дата се разграничават неговите разновидности, като например кафяви въглища, антрацит, въглища. Съставът на въглищата е влага и минерални примеси. Въпреки това, по отношение на влагата, тя значително намалява топлината на горене.

Съставът на породата. Химикали

Освен факта, че въглищата съдържат влага, те съдържат и вещество като сяра. Този примес също се счита за вреден и не се съдържа в чиста форма, а в състава на примеси като пирит, калций, железен сулфат. Когато се използват въглища, или по-скоро, когато се изгарят с такива примеси в състава, ще се образуват вредни изпарения - серен диоксид или серен диоксид. Има доста негативен ефект върху човешкото здраве, ако се вдишва. Той е в състояние да причини бърза корозия на метала, както и да отрови атмосферата с изпаренията си. Трябва да се отбележи, че съдържанието на сяра в състава на въглищата, които се добиват в Донецкия басейн, е доста ниско. Индикаторът на това вещество е само 1-2%. В сравнение с басейните на централните и северните райони, тогава съдържанието на този вреден примес в тях започва само от 3,5%. Пъленхимическият състав на суровините е както следва:

• най-висок процент въглерод - от 50 до 96%;
• след въглерода идва кислород, чието съдържание е от 25 до 37%;
• третият в този списък е водород, процентът му е от 3 до 6%;
• Последният химикал е азот, неговото съдържание може да бъде от 0 до 2,7%.

торф

Днес се използва и торф, който е остатъци от скала. Използва се доста широко, въпреки факта, че всъщност се счита за отпадък. Тук си струва да се отбележи, че съставът на този вид въглища се различава по това, че количественото съдържание на всички вредни примеси, включително сяра, е много по-малко. Процентът на химичния елемент въглерод също падна до 50-60%.

Кафеви въглища

Сами по себе си кафявите въглища са земна маса с доста висока плътност, която се образува от торф, но в същото време перфектно запазва дървесната си структура. Използването на този вид въглища е много по-рядко от камъка, например. Това се дължи на факта, че при изгаряне той създава опушен пламък, който също създава доста неприятна миризма. Най-често се използва при суха дестилация. С негова помощ е възможно да се получат вещества като например амоняк с оцетна киселина. Тази порода се счита за най-младата от всички други сортове. Съставът на този вид въглища е както следва:

• както впредишният тип, тук преобладава въглеродът - 50-77%;
• съдържанието на кислород е практически същото - 26-37%;
• процентът на водорода е 3-5, а азотът е 0-2.

Заслужава си да добавим, че силното развитие на технологиите доведе до факта, че технолозите са се научили как да получават синтетичен газ от тази суровина, която може да се използва като алтернатива на мазута..

Въглища

Този изкопаем материал е преходен материал от лигнит към антрацит. Различава се по това, че е отлично гориво, за разлика от кафявото вещество. Именно тази порода е най-добената в наше време. Най-широко се използва като гориво за ТЕЦ, например. Той е отличен за отопление на частни къщи, за работа на фабрики и т. н. Топлотворната стойност, която има този вид суровина, е много по-висока от тази на кафявата. Като вредни примеси този вид въглища съдържа влага в количество от 3 до 12%. Освен това съдържа 32% летливи горящи вещества.

Химическият състав е различен от предишния вид. Количеството въглерод е много по-високо - от 75 до 93%. Съдържанието на кислород намалява значително - 3-19%, съдържанието на водород остава приблизително на същото ниво - 4-6%. Индикаторът за азот все още е нисък - до 2,7%.

Ако зададете въпроса кои въглища са по-добри, тогава отговорът на него най-вероятно ще бъде следният: антрацит. Той се различава по това, че структурата му е възможно най-плътна, повърхността е малко лъскава, а калоричността има най-добрия индикатор. Единственият му недостатък е, че свети доста зле. Най-често се използва за направата на неща като въглеродни електроди, електродна паста. Използването му като горивна суровина в металургичната индустрия е много често. Дълбочината на залягане на тази скала е доста голяма - 6 км. От химикалите съдържа въглерод в количество 95-97%, както и водород - от 1 до 3%.

Метод на копаене

Заслужава да се отбележи, че методът на добив е много зависим от местоположението на находището на въглища, или по-скоро от дълбочината на неговото залягане. В зависимост от този фактор се разграничават открит (кариен) метод и минен, затворен метод. Всеки метод се отличава със своята технология, както и с предимства и недостатъци.

Open Mining

Основното предимство на открития добив на въглища е относителната безопасност. Работата е там, че се използва само ако дълбочината на скалата не е повече от 100 метра. С други думи, не се създава вал, който може да се срути по време на авария. Самият процес на копаене се извършва по следната процедура.

Първо трябва да премахнете горния слой почва, който покрива скалата. Този слой се нарича откритие, а методът за отстраняването му е открит. Тази процедура, в зависимост от вида на почвата, се извършва с помощта на булдозери, драглайни, ролови багери или скрепери. След отстраняване на почвения слой можете да пристъпите към раздробяване на самата скала. Заза това се използват трошачки, водни пистолети, булдозери и друго оборудване. Ако скалата в находището на въглища е твърде плътна, тогава в редки случаи се използва пробиване и взривяване на въглищата. Този метод за копаене обикновено покрива доста голяма площ.

Що се отнася до недостатъците на метода, те са както следва:

• Първо, причиняване на значителни щети на околната среда на мястото за добив.
• На второ място, цялата скала, която се добива по този начин, съдържа голямо количество вредни примеси в състава си.

Основните предимства на открития добив на въглища, освен безопасността, са високата скорост, както и икономичността.

Втори метод

Затворен или методът на мината, както може би се досещате, се използва, ако скалата лежи достатъчно дълбоко под земята. На равнинен терен се оформят вертикални или хоризонтални канали до самия пласт с въглища, след което се създава мина. Ако въглищният пласт се намира в планински район, тогава пролуката е мястото, което отваря изработката.

Подземен добив на въглища може да се извършва с помощта на дълги стени или по метода на стая и стълб. Лавите са дълги лица. В една мина може да има едно или повече такива лица. В такива лица въглищата се нарязват на парчета с помощта на минен комбайн. За доставяне на суровини на повърхността се използва същият комбайн. Той натоварва скалата на конвейера. Ако използвате този метод, можете да получите почти всички въглища, които се съдържатобразуване. Ако въглищата не са твърде дълбоки, тогава се използва методът на стая и стълб. В този случай се използват стълбове и хоризонтални проходи, които се оформят между тях.

В момента настъпват промени във въгледобивната индустрия. Въвежда се технологията на интегрирана автоматизирана производствена система с използване на задвижвани покривни опори. Активно се разработва метод, който ще позволи дистанционно управление на всички механизми за копаене.

Предимствата на метода включват следното:

• получените въглища ще бъдат с много високо качество;
• този вид добив е много по-малко вреден за околната среда;

Сред недостатъците си струва да се подчертае, че този метод е най-опасният метод за копаене и също така ще изисква значителни финансови разходи за неговото прилагане.

Донецки въглищен басейн

Този басейн се намира на територията на такива региони като Донецк, Луганск, Днепропетровск от страната на Украйна. Освен това се намира и на територията на Ростовска област на Руската федерация. Общата площ на този басейн е приблизително 60 хиляди km2, 50 хиляди от които се намират на територията на Украйна. Ако говорим за дължината му, то е около 650 км в субширочинна посока. В същото време максималната му ширина достига само 200 км. Що се отнася до качеството и свойствата на добитите въглища, те са много различни. Работата е там, че в Донецкия въглищен басейн има едно цялометаморфна серия на тази вкаменелост. С други думи, тук могат да се добиват всякакви въглища - от кафяви до антрацит.

Качествени въглища за разпалване

Доста често възниква въпросът как да се определи качеството на въглищата, подходящи за разпалване на котел на твърдо гориво. Не е необходимо да знаете всичките му свойства. Обърнете внимание на следното:

• Калорно съдържание или топлина на изгаряне. Тази характеристика описва колко топлина може да произведе твърдо гориво при изгаряне.
• Съдържанието на пепел е основна характеристика на качеството на суровините. Колкото по-малък е цифровият индикатор на тази характеристика, толкова по-добри ще бъдат въглищата, което означава, че ще отделят повече топлина по време на горенето. За качествените породи процентът е под 25%.
• Важно е да се следи влажността. Тя може да бъде външна или вътрешна. Външният може да бъде отстранен чрез просто изсушаване на въглищата, но вътрешният може да бъде отстранен само чрез изгаряне.

Активен въглен

Структурата на тези въглища е пореста и се получава от различни други въглерод-съдържащи материали, които са от органичен произход. Въглеродът в такива суровини ще бъде от 87 до 97%; също присъстват водород, азот и кислород. По своя химичен състав този вид въглища е по-подобен на графита. Освен това този вид суровина може да бъде разделен на няколко класа в зависимост от вида на суровината, която трябва да бъде получена, според метода на активиране, метода на активиране и целта.