Каменный уголь

Происхождение названия породы. Назван по каменистому облику и сравнительно высокой (для угля) твердости.

Морфологические признаки. Структура аморфная. Текстура полосчатая, слоистая, часто тонкослоистая, обусловленная многократным чередованием блестящих и матовых разновидностей. Иногда однородная.

Состав — сложное сочетание аморфной гелифицированной массы с так называемыми форменными элементами углей (спорами, пыльцой, смоляными телами, фрагментами лигнинно-целлюлозных растительных тканей, кутикулой ) в любых пропорциях — от доминирующей роли гелифицированной массы до заметного преобладания форменных элементов. В отличие от бурого угля не содержит гуминовых кислот, которые в каменном угле преобразуются в карбоиды — сильно уплотненные высокомолекулярные неуглеводородные соединения углерода.

Цвет черный, иногда с серовато-стальным оттенком либо темно-серый.

Черта черная.

Блеск матовый, шелковистый, смолистый (для углей более низкой степени углефикации) до стеклянного (для средней степени углефикации) и металлического (при высокой степени углефикации, у антрацита).

Плотный, прочно связанный.

Нередко хрупок, легко раскалывается по многочисленным трещинам отдельности на толстые плитки или прямоугольные бруски.

Удельный вес 1,2.

Теплота сгорания более 5700 ккал/кг на влажную беззольную массу.

Промышленно важные свойства углей — горючесть, калорийность (теплота сгорания), спекаемость, способность к коксованию и др. — в основном определяются степенью их углефикации.

Разновидности выделяются по степени углефикации. Такое подразделение часто (особенно для блестящих гелифицированных разностей) совпадает с торговой и технической классификацией углей, согласно которой каменные угли делятся на ряд марок. В основе этой классификации лежит схема, принятая для Донбасса (табл. 10).

Антрацит

Антрацит состоит из органического вещества высшей степени углефикации, в котором тонко рассеяны графитовые частицы. По внешнему облику отличается от других каменных углей.

Цвет черный со стально-серым, желтоватым (золотистым) или красноватым оттенками.

Блеск сильный металлический (золотистый), иногда с пёстрой побежалостью.

Излом раковистый, полураковистый или неровный.

Твердость средняя, максимальная — среди ископаемых углей.

Удельный вес 1,5-1,7.

Загорается с трудом, горит слабым бездымным пламенем вследствие малого выхода летучих веществ.

Обладает хорошей электропроводностью.

Происхождение и распространение. Каменные угли залегают слоями, пластообразными залежами, линзами, также как и бурый уголь.

Каменные угли образуются из бурых в результате дальнейшего преобразования (метаморфизма) растительных остатков. Дальнейшее изменение (карбонизация) углей ведет к образованию графита и представляет уже процесс метаморфизма в обычном (геологическом) понимании этого термина.

Территория бывшего СССР располагает более чем 50% общемировых запасов ископаемого угля. Из общесоюзных запасов углей более 70% приходится на Россию (причем большая их часть сосредоточена в Сибири). Богаты углем также Украина и Казахстан.

Примерно 65-70% запасов угля в России составляют каменные угли, остальные — бурые. На долю коксующихся углей приходится 25,8% общесоюзных запасов.

Главнейшие каменноугольные бассейны: Тунгусский, Ленский, Кузнецкий, Таймырский, Печорский, Иркутский, Южно-Якутский, Минусинский, Буреинский, на Украине — Донецкий, в Казахстане — Карагандинский. Важное значение для промышленности имеют также Челябинский и Кизеловский бассейны на Урале, Сучанский на Дальнем Востоке, Львовско-Волынский на Украине, Экибастузское месторождение в Казахстане, Ангренское месторождение в Ср. Азии и ряд мелких месторождений в Забайкалье.

Диагностические признаки. По сравнению с бурым углем каменный более крепкий, твердый и тяжелый. Характерны черный цвет угля и особенно черты, для антрацита — сильный блеск. Раствор едкой щелочи или HNO3 каменными углями не окрашивается из-за отсутствия гуминовых кислот.

Практическое значение. По технологическому применению каменные угли делятся на химические, энергетические и металлургические.

К химическим относятся преимущественно блестящие угли низкой степени углефикации с высоким выходом летучих веществ — марка Д. Эти угли идут на полукоксование.

Энергетическими является большинство углей различной, преимущественно высокой, степени углефикации. Они используются для топок стационарных паровых котлов, паровозов, судов морского или речного флота. Наиболее ценные металлургические угли включают коксовые и близкие к ним марки. Угли почти всех марок применяются для газификации.

Из некоторых видов антрацитов путем обжига без доступа воздуха получают термоантрацит, применяемый в доменной плавке.

Кроме того, антрацит используется в электродной промышленности.