Как Как изменяются показатели качества каменных углей с увеличением степени метаморфизма(Билет№12)

Метаморфизм - слово греческое, означает “подвергаюсь превращению”, “преображаюсь”. Выделяют два основных вида метаморфизма углей - региональный и контактовый. Первый представляет совокупность изменения угля под воздействием давления и температуры при погружении угленосной толщи на глубину. Контактовый метаморфизм - это изменение угля под воздействием внедрившихся в угленосную толщу интрузивных магматических тел. Главнейшим фактором при этом является температура.
Долгие годы показателями метаморфизма углей были выход летучих веществ, элементный состав, теплота сгорания, спекаемость, а на низких его стадиях - влажность. По этим показателям все угли были разделены на бурые, каменные и антрациты. Кроме этого, по этим же показателям, они были разделены на марки и технологические группы. В бурых углях выделены марки Б1, Б2, Б3, в каменных - длиннопламенные (Д), газовые (Г), газово-жирные (ГЖ), жирные (Ж), коксово-жирные (КЖ), коксовые (К), отощенно спекающиеся (ОС), тощие (Т), слабоспекающиеся (СС) и антрациты (А).
В последние годы применяется более точный способ определения степени метаморфизма углей - отражательная способность витринита. С ростом степени метаморфизма углей она возрастает.
Качество углей меняется следующим образом. С ростом степени метаморфизма углей значения их влажности, выхода летучих веществ и содержания водорода сокращаются, а количество углерода увеличивается. Теплота сгорания углей при переходе от бурых к каменным коксовым увеличивается, а затем вновь снижается. Последнее связано с тем, что при переходе от коксовых углей к антрацитам, темпы роста их теплоты сгорания за счет увеличения углерода перекрываются темпами ее снижения из-за уменьшения в составе углей водорода. Известно, что теплота сгорания водорода почти в четыре раза превышает теплоту сгорания углерода.
Качество низкометаморфизованных углей в значительной степени зависит от состава растений-торфообразователей. Если в торфонакоплении основное участие принимали хвойные растения, то такие угли будут характеризоваться повышенными значениями выхода летучих веществ, углерода, водорода и теплоты сгорания. В хвойных растениях, по сравнению с листопадными, содержание лигнина выше, а целлюлозы меньше. Теплота сгорания лигнина в 1,5 раза выше, чем у целлюлозы. Повышает теплоту сгорания углей и повышенное содержание в них резинита. Теплота его сгорания по сравнению с целлюлозой в два раза выше. С этим же связаны более высокий выход летучих веществ и повышенное содержание водорода. Качество углей зависит и от степени разложения растительного материала в торфянике. Чем выше степень разложения, тем выше качество углей, т. е. в таких углях повышенное содержание углерода, водорода и более высокая теплота сгорания.
Сравнение качества равнометаморфизованных гумусовых и сапропелевых углей показывает, что сапропелевые угли характеризуются повышенным содержанием углерода и водорода, теплота их сгорания также выше. Основной причиной этого является большое содержание в водорослях, из которых сложены сапропелиты, жиров. Содержание в них углерода 75-78%, водорода - более 10%. Теплота их сгорания по сравнению с теплотой сгорания, например, целлюлозы, в два с лишним раза выше.