Ископаемые угли - это твердые полезные ископаемые, которые характеризуются осадочным происхождением и способностью к возгоранию.
Общая характеристика ископаемых углей
Функционирование добывающей промышленности предполагает, что из земли будут извлечены некоторые материальные объекты. Для того чтобы использовать их и, тем самым, удовлетворить потребности людей, они должны быть перемещены из места добычи к месту обработки. Следовательно, имеет смысл составить транспортную характеристику продуктов добывающей промышленности.
Одну из групп полезных ископаемых составляют ископаемые угли. Отличительные свойства ископаемых углей, которые определяют их сущность, заключаются в следующем:
- относительно способности сопротивляться внешнему воздействию они являются твердыми;
- относительно способности к развитию горения они являются горючими;
- относительно происхождения они являются осадочными породами.
Достаточно много об ископаемых углях может рассказать их состав. Так, они, прежде всего, состоят из органического вещества, которое представляет собой продукт преобразования останков высших и низших растений с участием микроорганизмов. Структура углей может быть землистой, слоистой или зернистой.
Угли приходится извлекать из земной коры, где они располагаются в пластообразных и линзовых залежах. Во многом именно этим обусловлен цвет углей, который может колебаться от коричневого до черного.
Угли располагаются на различной глубине: от выхода на поверхность и до глубины в 2,5 км. На данный момент каменные угли могут добываться открытым способом до глубины 350 м. В процессе образования углей можно выделить две основные стадии. На первой стадии растительные останки превращаются в торф, а планктон — в сапропель. На второй стадии снижается содержание кислорода и увеличивается содержание углерода.
В зависимости от степени углификации все ископаемые угли могут быть поделены на следующие три группы:
- Бурые угли - это уголь большой углефикации, отличается тем, что легко загорается и горит длинным коптящим пламенем, используется в качестве энергетического топлива и сырья для химического производства.
- Каменные угли - это уголь средней углефикации, используется в качестве сырья при производстве кокса и полукокса.
- Антрациты - это уголь малой углефикации, используется в качестве высококалорийного топлива.
Существуют два основных способа добычи ископаемых углей. Первый - это закрытый способ, согласно которому добыча происходит в шахтах. Второй - открытый способ, согласно которому добыча происходит в разрезах. Для разработки углей могут применяться как механические, так и гидравлические (т. е. через обводнение добытого топлива) методы.
После добычи ископаемые угли оказываются засоренными минеральными примесями — пустой породой. В целях дальнейшего промышленного использования ископаемых углей их обогащают путем удаления минеральных примесей и серы. Для этого используются углемоечные машины, проводятся процессы флотации, сепарации и др.
Транспортная характеристика ископаемых углей
Для того чтобы получить полную транспортную характеристику ископаемых углей, следует внимательно разобрать каждый из его основных свойств.
Ископаемые угли могут значительно отличаться по своему гранулометрическому составу. Речь идет про размер отдельных угольных кусков. В зависимости от крупности выделяют такие классы ископаемых углей, как плитный, крупный, орех, мелкий, семечко, штыб рядовой. Размеры кусков различных классов колеблются от 0 до 200 мм. Как правило, чем крупнее отдельные куски ископаемых углей, тем меньше в них содержатся минеральные примеси, что в конечном итоге проявляется в более высоком качестве углей.
Если в составе топлива высоко содержание мелких фракций, увеличивается интенсивность окисления ископаемых углей. Кроме того, во время выполнения погрузочно-разгрузочных работ становится больше механических потерь. Потери еще возникают в результате выдувания и просыпания через неплотности кузова железнодорожного вагона.
Гранулометрический состав ископаемых углей в большей степени изменяется во время совершения погрузочно-разгрузочных работ. При выгрузке углей образуется некоторый объем мелких фракций. Это значит, что потери от измельчения ископаемых углей могут быть сокращены в результате уменьшения числа погрузочно-разгрузочных операций.
В холодное время года (прежде всего, зимой) ископаемые угли подвержены смерзанию. В большей степени это относится ко времени, которое имеет место после гидродобычи ископаемого угля и его прохождения мокрого обогащения. Степень смерзания определяется влажностью, температурой, длительностью перевозки, теплопроводностью. Для того чтобы предотвратить смерзание ископаемых углей, грузоотправители обязаны снизить их влажность до безопасных пределов.
Показателем сыпучести ископаемых углей является угол естественного откоса, который обычно равен 40—45 градусов. Стоит отметить, что если расформированию штабелей подвергаются сильно уплотненные влажные угли, то угол естественного откоса может достигать 90 градусов, что создает опасность обвалов.
Ископаемые угли способны поглощать кислород воздуха. В большей степени это характерно для свежедобытых, размельченных и геологически молодых углей. Наличие у ископаемых углей данной способности обуславливает их склонность к самонагреванию и самовозгоранию.
Таким образом, предельные сроки и условия транспортировки ископаемых углей зависят от их склонности к поглощению кислорода, выветриванию, пылению и от ряда других особенностей.
