Ogles: sastāvs, pielietojums, ieguves metodes

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Šis iezis, kas veidojas zemes garozas biezumā, ir ļoti daudzveidīgs. Līdz šim ir izdalītas tās šķirnes, piemēram, brūnogles, antracīts, akmeņogles. Ogļu sastāvs ir mitrums un minerālu piemaisījumi. Tomēr attiecībā uz mitrumu tas ievērojami samazina sadegšanas siltumu.

Šķirnes sastāvs. Ķimikālijas

Bez tam, ka ogles satur mitrumu, tās satur arī tādu vielu kā sērs. Arī šis piemaisījums tiek uzskatīts par kaitīgu, un tas nav ietverts tīrā veidā, bet gan tādu piemaisījumu sastāvā kā pirīts, kalcijs, dzelzs sulfāts. Lietojot ogles vai, pareizāk sakot, sadedzinot ar šādiem piemaisījumiem sastāvā, veidosies kaitīga iztvaikošana - sēra dioksīds vai sēra dioksīds. Tas diezgan negatīvi ietekmē cilvēka veselību, ja to elpo. Tas spēj izraisīt ātru metāla koroziju, kā arī saindēt atmosfēru ar tā izgarojumiem. Jāpiebilst, ka sēra saturs ogļu sastāvā, ko iegūst Doņecas baseinā, ir diezgan zems. Šīs vielas rādītājs ir tikai 1-2%. Ja salīdzina ar centrālo un ziemeļu reģionu baseiniem, tad šo kaitīgo piemaisījumu saturs tajos sākas tikai no 3,5%. Pilnsizejvielu ķīmiskais sastāvs ir šāds:

• lielākais oglekļa procentuālais daudzums - no 50 līdz 96%;
• pēc oglekļa nāk skābeklis, kura saturs ir no 25 līdz 37%;
• trešais šajā sarakstā ir ūdeņradis, tā procentuālais daudzums ir no 3 līdz 6%;
• Pēdējā ķīmiskā viela ir slāpeklis, tā saturs var būt no 0 līdz 2,7%.

Kūdra

Šodien tiek izmantota arī kūdra, kas ir iežu paliekas. To izmanto diezgan plaši, neskatoties uz to, ka patiesībā to uzskata par atkritumiem. Šeit ir vērts atzīmēt, ka šāda veida ogļu sastāvs atšķiras ar to, ka visu kaitīgo piemaisījumu, tostarp sēra, kvantitatīvais saturs ir daudz mazāks. Ķīmiskā elementa oglekļa procentuālais daudzums arī samazinājās līdz 50-60%.

Brūnās ogles

Brūnogles pašas par sevi ir piezemēta masa ar diezgan lielu blīvumu, kas veidojas no kūdras, bet tajā pašā laikā lieliski saglabā koksnes struktūru. Šāda veida ogles tiek izmantotas daudz retāk nekā, piemēram, akmens. Tas ir saistīts ar to, ka degot rodas dūmakaina liesma, kas rada arī diezgan nepatīkamu smaku. Visbiežāk to izmanto sausajā destilācijā. Ar tā palīdzību ir iespējams iegūt tādas vielas kā, piemēram, amonjaku ar etiķskābi. Šī šķirne tiek uzskatīta par jaunāko no visām pārējām šķirnēm. Šāda veida ogļu sastāvs ir šāds:

• kā iriepriekšējais tips, šeit dominē ogleklis - 50-77%;
• skābekļa saturs praktiski vienāds - 26-37%;
• ūdeņraža procentuālā daļa ir 3–5, un slāpekļa saturs ir 0–2.

Vērts piebilst, ka spēcīgā tehnoloģiju attīstība ir novedusi pie tā, ka tehnologi ir iemācījušies no šīs izejvielas iegūt sintētisko gāzi, ko var izmantot kā alternatīvu mazutam.

Ogles

Šis fosilais materiāls ir pārejas materiāls no lignīta uz antracītu. Tas atšķiras ar to, ka atšķirībā no brūnās vielas ir lieliska degviela. Tieši šī šķirne mūsu laikā ir visvairāk iegūta. To visplašāk izmanto, piemēram, kā kurināmo termoelektrostacijās. Tas ir lieliski piemērots privātmāju apkurei, rūpnīcu darbībai utt. Šāda veida izejvielu siltumspēja ir daudz augstāka nekā brūnajai. Kā kaitīgi piemaisījumi šāda veida ogles satur mitrumu no 3 līdz 12%. Turklāt tas satur arī 32% gaistošu degošu vielu.

Ķīmiskais sastāvs atšķiras no iepriekšējām sugām. Oglekļa daudzums ir daudz lielāks - no 75 līdz 93%. Skābekļa saturs ievērojami samazinājās - 3-19%, ūdeņraža saturs saglabājās aptuveni tādā pašā līmenī - 4-6%. Slāpekļa indikators joprojām ir zems - līdz 2,7%.

Ja uzdodat jautājumu, kura ogle ir labāka, tad atbilde uz to, visticamāk, būs šāda: antracīts. Tas atšķiras ar to, ka tā struktūra ir pēc iespējas blīvāka, virsma ir nedaudz spīdīga, un siltumspējai ir vislabākais rādītājs. Tās vienīgais trūkums ir tas, ka tas iedegas diezgan slikti. Visbiežāk to izmanto, lai izgatavotu tādas lietas kā oglekļa elektrodi, elektrodu pastas. To kā degvielas izejvielu metalurģijas nozarē izmanto ļoti bieži. Šīs klints sastopamības dziļums ir diezgan liels - 6 km. No ķīmiskajām vielām tas satur oglekli 95-97% apmērā, kā arī ūdeņradi - no 1 līdz 3%.

Ieguves metode

Ir vērts atzīmēt, ka ieguves metode ir ļoti atkarīga no ogļu atradnes atrašanās vietas vai drīzāk no tās rašanās dziļuma. Atkarībā no šī faktora izšķir atklāto (karjeru) metodi un raktuvju, slēgto metodi. Katra metode atšķiras ar tās tehnoloģiju, kā arī priekšrocībām un trūkumiem.

Open Mining

Galvenā atklātās ogļu ieguves priekšrocība ir relatīvā drošība. Lieta tāda, ka to izmanto tikai tad, ja klints dziļums nav lielāks par 100 metriem. Citiem vārdiem sakot, netiek radīta vārpsta, kas avārijas laikā varētu sabrukt. Pats ieguves process tiek veikts saskaņā ar šādu procedūru.

Vispirms jānoņem augšējais augsnes slānis, kas klāj klinti. Šo slāni sauc par pārslodzi, un tā noņemšanas metode ir pārslodze. Šī procedūra, atkarībā no augsnes veida, tiek veikta ar buldozeru, draglainu, kausu-riteņu ekskavatoru vai skrāpju palīdzību. Pēc augsnes slāņa noņemšanas varat turpināt pašu iežu sasmalcināšanu. Priekštam tiek izmantoti drupinātāji, ūdens pistoles, buldozeri un cita tehnika. Ja akmeņogļu atradnē ir pārāk blīvs iezis, tad retos gadījumos tiek izmantota akmeņogļu urbšana un spridzināšana. Šī ieguves metode parasti aptver diezgan lielu teritoriju.

Kas attiecas uz metodes trūkumiem, tie ir šādi:

• Pirmkārt, nodarot būtisku kaitējumu videi ieguves vietā.
• Otrkārt, visi šādi iegūtie ieži satur lielu daudzumu kaitīgu piemaisījumu.

Galvenās priekšrocības ogļu ieguvē atklātās bedrēs papildus drošībai ir liels ātrums, kā arī ekonomija.

Otrā metode

Slēgtā jeb raktuvju metode, kā jūs varētu nojaust, tiek izmantota, ja klints atrodas pietiekami dziļi pazemē. Līdzenā reljefā ar akmeņoglēm līdz pašai šuvei tiek veidoti vertikāli vai horizontāli kanāli, pēc kuriem tiek izveidota raktuves. Ja ogļu šuve atrodas kalnainā apvidū, tad vieta, kas atver darbu, ir vieta.

Pazemes ogļu ieguvi var veikt, izmantojot garās sienas vai telpas un pīlāra metodi. Lavas ir garas sejas. Vienās raktuvēs var būt viena vai vairākas šādas sejas. Šādās sejās ogles sagriež gabalos, izmantojot kalnrūpniecības kombainu. Izejvielu nogādāšanai virszemē tiek izmantots tas pats kombains. Viņš iekrauj akmeni uz konveijera. Izmantojot šo metodi, jūs varat iegūt gandrīz visas tajā esošās oglesveidošanās. Ja ogles nav pārāk dziļas, tad tiek izmantota istabas un pīlāra metode. Šajā gadījumā tiek izmantoti stabi un horizontālās ejas, kas veidojas starp tām.

Šobrīd ogļu rūpniecībā notiek pārmaiņas. Tiek ieviesta integrētas automatizētas ražošanas sistēmas tehnoloģija ar motorizētu jumta balstu izmantošanu. Tiek aktīvi izstrādāta metode, kas ļaus attālināti vadīt visus ieguves mehānismus.

Metodes priekšrocības ietver šādas:

• iegūtās ogles būs ļoti augstas kvalitātes;
• šis ieguves veids ir daudz mazāk kaitīgs videi;

Starp trūkumiem ir vērts izcelt, ka šī metode ir visbīstamākā ieguves metode, un tās ieviešanai būs nepieciešamas arī ievērojamas finansiālas izmaksas.

Doņeckas ogļu baseins

Šis baseins atrodas tādu reģionu teritorijā kā Doņecka, Luhanska, Dņepropetrovska no Ukrainas puses. Turklāt tas atrodas arī Krievijas Federācijas Rostovas apgabala teritorijā. Šī baseina kopējā platība ir aptuveni 60 tūkstoši km2, no kuriem 50 tūkstoši atrodas Ukrainas teritorijā. Ja runājam par tā garumu, tad apakšplatuma virzienā tas ir aptuveni 650 km. Tajā pašā laikā tā maksimālais platums sasniedz tikai 200 km. Kas attiecas uz iegūto ogļu kvalitāti un īpašībām, tās ir ļoti atšķirīgas. Lieta tāda, ka Doņeckas ogļu baseinā ir veselsšīs fosilijas metamorfās sērijas. Citiem vārdiem sakot, šeit var iegūt jebkuras ogles - no brūnas līdz antracītam.

Kvalitatīvas ogles

Diezgan bieži rodas jautājums, kā noteikt cietā kurināmā katla kurināšanai piemēroto ogļu kvalitāti. Nav nepieciešams zināt visas tā īpašības. Pievērsiet uzmanību šādam:

• Kaloriju saturs jeb sadegšanas siltums. Šis raksturlielums apraksta, cik daudz siltuma cietais kurināmais var sadedzināt.
• Pelnu saturs ir galvenā izejvielu kvalitātes īpašība. Jo mazāks ir šī raksturlieluma skaitliskais rādītājs, jo labākas būs ogles, kas nozīmē, ka degšanas laikā tās izdalīs vairāk siltuma. Kvalitatīvajām šķirnēm likme ir mazāka par 25%.
• Ir svarīgi uzraudzīt mitrumu. Tas var būt ārējs vai iekšējs. Ārējo var noņemt, vienkārši izžāvējot ogles, bet iekšējo var noņemt tikai sadedzinot.

Aktīvā ogle

Šo ogļu struktūra ir poraina, un tās iegūst no dažādiem citiem oglekli saturošiem materiāliem, kas ir organiskas izcelsmes. Oglekļa saturs šādās izejvielās būs no 87 līdz 97%; ir arī ūdeņradis, slāpeklis un skābeklis. Pēc ķīmiskā sastāva šāda veida ogles ir vairāk līdzīgas grafītam. Turklāt šāda veida izejvielas var iedalīt vairākās klasēs atkarībā no iegūstamās izejvielas veida, pēc aktivizācijas metodes, aktivizācijas metodes un mērķa.