класифікація вугілля
классификация углей - coals classification - Kohlenklassifikation – здійснюється за генетичними і технологічними параметрами, крупністю, збагачуваністю, петрографічним складом тощо. Розрізняють генетичні, хіміко-технологічні, промислові та змішані К.в.ПРОМИСЛОВА К.В. передбачає розподіл вугілля на різні марки та групи в залежності від їх фізико-хімічних властивостей і можливості використання для технологічної або енергетичної мети. Основними класифікаційними параметрами прийнято: вихід летких речовин на беззольну масу Vdaf, %; товщину пластичного шару Y (мм); загальну вологість Wrt, %. Крім того, до класифікаційних параметрів відносять об’ємний вихід летких речовин на беззольну масу Vrоб (м3/кг); питому теплоту згорання Qsdaf (кДж/кг); індекс Рога (RI), вихід первинної смоли Тskdaf. Промислова К.в. України регламентується державним стандартом ДСТУ 3472-96 (Див. вугілля кам’яне).
К.В. ЗА КРУПНІСТЮ передбачає розділення вугілля на класи крупності: плитний (антрацит) П — 100…300 мм; крупний К — 50…100 мм; горіх О — 25…50 мм; дрібний М — 13…25 мм; насіння С — 6…13 мм; штиб Ш — менше 6 мм; рядове вугілля — 0…200 мм для підземних та 0…300 мм. для відкритих робіт.
К.В. ЗА ЇХ ЗБАГАЧУВАНІСТЮ регламентується ГОСТ 10100-84. Показник збагачуваності Т являє собою відношення сумарного виходу проміжних фракцій (1400-1800 кг/м3 для вугілля кам’яного і 1800-2000 кг/м3 для антрацитів) до виходу безпородної маси:
Т = 100 γпр / (100 - γп),
де γпр – вміст проміжних фракцій у %; γп – вміст породних фракцій (густиною понад 1800 кг/м3 для вугілля кам’яного і понад 2000 кг/м3 - для антрацитів).
Запропонована велика кількість графічних та аналітичних методів оцінки збагачуваності вугілля. Всі графічні методи оцінки збагачуваності базуються на використанні збагачуваності кривих, які будуються за результатами фракційного аналізу. Існує ряд способів оцінки збагачуваності вугілля за кривими збагачуваності.
Берд запропонував характеризувати збагачуваність вугілля вмістом матеріалу в певних границях вище і нижче заданої густини розділення. Границі відхилення від густини розділення прийняті рівними ±100 кг/м3, при цьому (без вільної породи). Крива Берда будується графічним або аналітичним шляхом за результатами фракційного аналізу.
Французькі дослідники запропонували використовувати як показник збагачуваності тангенс кута нахилу α кривої густин при відповідному вмісті суміжних фракцій (густиною ±100 кг/м3 від густини розділення). Напр., при вмісті суміжних фракцій 3 % tg α = 0,25, що відповідає хорошій збагачуваності, а при вмісті цих фракцій 6 % tg α = 0,5 – збагачуваність важка.
Г.І.Прейгерзон запропонував показник, аналогічний показнику Берда. Характеристика збагачуваності залежить від виходу матеріалу зольністю в межах ± 5 % від зольності шару на демаркаційній лінії. Вихід матеріалу визначається за кривою λ(γ).
За Т.Г.Фоменко збагачуваність визначається коефіцієнтом збагачуваності К, який дорівнює відношенню величини прогину f кривої λ(γ) до максимально можливого її значення F: К = f / F (див. рис.). За С.І.Панченко категорія збагачуваності вугілля визначається відношенням теоретичного виходу концентрату густиною менше 1400 кг/м3 до його зольності. Існують і інші методи оцінки збагачуваності вугілля: за Маєром, В.Топорковим, Л.Улицьким та ін.
Інститут УкрНДІвуглезбагачення запропонував формулу для визначення індексу збагачуваності Тз:
де - відповідно зольність та вихід легких фракцій, %; - параметр, що залежить від мети використання вугілля, %; - параметр, що характеризує ступінь вкрапленості та дисперсності мінеральних домішок у вугіллі.
В залежності від значення показника збагачуваності То приведена класифікація донецького вугілля, яка пов’язана з технологічним напрямком використання збагаченого вугілля:
МІЖНАРОДНА К.В. була прийнята у 1954 р. Комітетом по вугіллю Європейської економічної комісії ООН. Згідно цієї класифікації вугілля з вищою теплотою згоряння вологої беззольної маси до 23826 кДж/кг належать до бурих, а вугілля з більшою теплотою згоряння – до кам’яного і антрацитів. К.в. охоплювала вугілля кам’яне та антрацити і виконувалася по: виходу летких речовин на суху беззольну масу Vdaf, теплоті згоряння Qsdaf, спікливості та коксівності вугілля. У 1988 р. ця класифікація була відмінена. Європейська економічна комісія ООН затвердила нову систему міжнародної кодифікації вугілля середнього та високого рангів, тобто кам’яного вугілля та антрацитів. За цією класифікацією до бурого відносять вугілля з вищою теплотою згоряння вологої беззольної маси до 24000 кДж/кг. Набір основних ознак, якими повинно характеризуватися вугілля, наведені в таблиці:
Система кодування значень показників, що характеризують вугілля, наведена у додатку. Крім зазначених показників система кодифікації передбачає можливість використання для характеристики вугілля і додаткових показників у відповідності з домовленістю постачальника і покупця. В результаті вивчення вугілля складається сертифікат, який характеризує його метаморфізм, мацеральний склад та технологічні властивості.
Код вугілля: 12151624050435. Якщо для характеристики вугілля використовуються додаткові показники, то вони також включаються у сертифікат, але не кодуються. Якщо дані за яким-небудь параметром не визначаються, або відсутні, то в коді ставиться знак "х", в тому випадку, коли код мав складатися з однієї цифри, або "хх", якщо з двох цифр.
У додатку подається кодифікаційна таблиця та сертифікати вугілля різних марок з шахт Львівсько-Волинського та Донецького басейнів (за С.Д.Пожидаєвим).
К.В. ЗА ГЕНЕТИЧНИМИ І ТЕХНОЛОГІЧНИМИ ПАРАМЕТРАМИ – єдина система кодування бурого, кам’яного вугілля і антрацитів, що дає комплексну оцінку їх генетичних та технологічних характеристик. Була створена рядом НДІ України і Росії у 90-х роках ХХ ст. Параметри класифікації: г е н е т и ч н і - середній показник відбивної здатності вітриніту і сума фюзенізованих компонентів, які відображають молекулярну структуру, склад і природні особливості вугілля; т е х н о л о г і ч н і - а) для бурого вугілля: максимальна вологоємність на беззольне паливо і вихід смоли напівкоксування на сухе беззольне паливо; б) для кам’яного вугілля: вихід летких речовин на беззольну масу, товщина пластичного шару і показник Рога; в) для антрацитів: об’ємний вихід летких речовин на беззольну масу і анізотропія відбивної здатності вітриніту. Ця класифікація не набула широкого використання в Україні.
Крім описаних існує петрогенетична класифікація вугілля викопного, хіміко-технологічні х-ки, змішані класифікації тощо.