Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
9440
5370
1239
808
431
Континенты: Европа
1 347
1020
327
317
231
86
Азия
8 072
5876
2196
345
233
112
Америка
4 263
1548
2715
422
226
196
Африка
341
337
4
72
71
1
Австралия и Океания
787
659
128
83
47
36
Основные страны: СССР
6 806
4649
2157
281
171
110
США
3 600
1286
2313
397
214
183
КНР
1 465
1425
40
102
99
3
Австралия
783
659
124
83
48
35
Канада
582
.207
375
16
6
10
ФРГ
287
227
60
84
44
40
Великобритания
190
189
1
90
90
—
Польша
174
151
23
25
22
3
Индия
115
112
3
23
21
2
Ботсвана
100
100
—
7
7
—
Таймырский, Алма-Амазона (Бразилия), Аппалачский (США). Четыре бассейна имеют ресурсы 500—200 млрд т: Нижнерейн-ско-Вестфальский (ФРГ), Донецкий, Печорский и Иллинойский (США). Из общих ресурсов в 14,8 трлн т 9,4 трлн т (60%) приходится на долю каменных углей и 5,4 трлн т (40%) — на долю бурых (Голицын, Голицын, 1989, с. 44—45).
Горючие сланцы древнее угля: известны ГС с возрастом 1 млрд лет, а некоторые геологи отодвигают начало сланцеоб-разования до 3 млрд лет. Они распространены на всех континентах и образовывались во всех геологических периодах фане-розоя. Их ресурсы на Земле 1350 трлн т (с содержанием OB более 10%), а подсчитанные запасы — 450 трлн т, и в них заключено 26 трлн т сланцевой смолы (Голицын, Прокофьева, 1990, с. 15). Для сравнения: ресурсы нефти — 400—600 млрд т, а достоверные запасы — 95 млрд т.
Бассейны-гиганты расположены в Северной и Южной Америке: Грин-Ривер, Чаттануга, Аппалачский и др. (США), Ира-ти (Бразилия, 2-е место после Грин-Ривер); в Азии — Оле-некский; в Европе — Прибалтийский, Волжский, Тимано-Пе-чорский, Вычегодский, Припятский и др. Добыча ГС ведется
только в Эстонии и России (31 млн т) и КНР (45—100 млн т). Разрабатываются уже полуметровые пласты горючих сланцев. Обычная их толщина — первые метры (кукерситы силура Прибалтики — до 3,4 м, ордовикские диктионемовые сланцы там же — до 7—9 м), реже — десятки метров, а в Китае на месторождении Фушунь — до 180 м (к тому же они лежат на гигантском пласте угля в 140 м). Самый крупный сланценосный бассейн — Грин-Ривер (штаты Колорадо, Юта, Вайоминг Запада США), сосредоточивший половину мировых запасов, с пластами до 40 м, залегающими в 600-метровой сланцевой толще. Большинство сланцев накапливались в озерах и лагунах.
ГС используются как топливо по крайней мере с 1694 г. Как источник энергии они надежда человечества. Теплота сгорания их от 4—5 до 20—25 МДж/кг (Голицын, Прокофьева, 1990, с. 7). По теплоте сгорания (более 15 мДж/кг), выходу смолы (до 25—30%), малой сернистости (менее 1%), низким зольности и влажности лучшие в мире — прибалтийские кукерситы. Ограничивают сжигание сланцев их сернистость, достигающая 10% (отравление природы серной кислотой), и высокие зольность и влажность (до 30%). Сланцы — ценное химическое сырье, особенно из-за большого содержания фенолов, трудно получаемых из нефти. Диктионемовые сланцы Прибалтики интересны содержанием молибдена, ванадия, серебра, свинца, меди и других редких и рассеянных элементов (Голицын, Прокофьева, 1990, с. 25 и др.).
Уголь добывается с древнейших времен, в Европе с XII в., в нашей стране — с XVIII в., когда при Петре I начались разработки в Донецком и Подмосковсном бассейнах. В настоящее время добыча ведется подземным и открытым способами, т. е. шахтами и карьерами. Общая добыча в мире за 1950—1985 гг. выросла с 1810 до 4391 млн т, а к 2000 г. вырастет, вероятно, до 5700 млн т. В СССР за это время добывалось 261 (1950 г.) и 726 млн т (1985 г.), в США — 508 и 807, в КНР — 43 и 848 млн т (1-е место; 2-е — США). Добыча наиболее ценных, коксующихся углей в мире увеличилась с 473 млн т в 1953 г. до 630 млн т в 1980 г., а к 2000 г. достигнет 700—800 млн т в год (Голицын, Голицын, 1989, с. 69).
При использовании углей и ГС для получения тепла и электроэнергии в ТЭС важны влажность зольность (Аа %), удельная теплота сгорания (фйа1^1,ж/кг), содержание серы, выход летучих (VdaA содержание водорода (#oaf), а для получения кокса — спекаемость, коксуемость (свойство угля при нагревании без доступа воздуха переходить в пластическое состояние и образовывать пористый остаток — кокс), обычно выражаемые толщиной пластического слоя в мм (Y), содержание вредной примеси фосфора. При использовании углей для получения жидких и газовых продуктов большое значение имеет содержание Н, а также выход летучих. Часто уголь предвари-
тельно обогащают, поэтому имеют значение свойство обогащаемости и твердость.
Влажность угля снижает его качество как топлива, так как надо тратить энергию на удаление воды. В бурых углях ее 15—60%, в каменных — 4—15%- Зольность варьирует от первых процентов до 60%'- в углях Донецкого, Кузнецкого и Кан-ско-Ачинского бассейнов она равна 10—15%, Карагандинского — 15—30, Экибастузского — 30—60%. Важно знать и состав золы, ее плавкость, влияющие на выбор режима сжигания. Калорийность, или удельная теплота сгорания, — важнейшая характеристика топлива: у бурых углей она 25—30, у каменных — 30—35 МДж/кг. Важно определять и низшую теплоту сгорания рабочего топлива: у бурых углей она 6—15, у каменных — 10—30 МДж/кг. Наибольшей теплотой сгорания обладают спекающиеся угли Донецкого, Кузнецкого и Южно-Якутского бассейнов (Голицын, Голицын, 1989, с. 19). Сера — вредная примесь, так как при сжигании угля она образует сернистый газ, отравляющий природу сернокислотными дождями. В углях большинства бассейнов ее мало (около 1%), но в некоторых углях Донецкого, Подмосковного, Днепровского, Ки-зеловского бассейнов ее содержание повышается до 3—6 и даже 8—12% (в отдельных месторождениях Иркутского бассейна). Элементный состав — содержание С, Н, О и N — важнейшая технологическая характеристика угля. В бурых углях С<75%, в каменных С>75%, содержание Й=4—8% (для сравнения: в нефти — 11 —15%). Водород — самый калорийный компонент топлива. Выход летучих — воды, CO2, метана и др. — варьирует от 37% и более в длиннопламенных и газовых углях до 9—17% в тощих; в коксовых он равен 18—27%. Толщина пластического слоя (в мм) у газовых углей 6—25, у жирных >8, коксовых жирных >21, коксовых — 14—20, отощенных спекающихся — 6—13 и у тощих — пластический слой — кокс не образуется (там же, с. 21).
