Метаморфизм и природные виды и технологические марки углей.

 

Природные виды и технологические марки углей формируются в этапе углефикации. В стадию диагенеза образуется бурый уголь. В стадию метаморфизма бурый уголь перерождается в каменный уголь и антрацит. Метаморфизм углей протекает в земной коре под влиянием повышенной температуры и литостатического давления вышележащих горных пород. Такой метаморфизм является региональным. Весь метаморфический ряд гумусовых углей в соответствии с ГОСТ 25543-88 [2] включает три природных вида: бурый уголь, каменный уголь и антрацит. Каждый из природных видов угля объединяет определенный перечень технологических марок, групп и подгрупп. При этом бурому углю соответствует одна технологическая марка, обозначаемая буквой – Б. Каменный уголь включает 15 марок – Д (длиннопламенный), ДГ (длиннопламенный газовый), Г (газовый), ГЖО (газовый жирный отощенный), ГЖ (газовый жирный), Ж (жирный), КЖ (коксовый жирный), К (коксовый), КО (коксовый отощенный), КСН (коксовый слабоспекающийся низкометаморфизованный), КС (коксовый слабоспекающийся), ОС (отощеннай спекающийся), ТС (тощий слабоспекающийся), СС (слабоспекающийся), Т (тощий). Антрацит, как и бурый уголь, имеет одну марку – А. Стадия метаморфизма углей включает две фазы: катагенез и мета генез

Катагенез – это фаза низкотемпературного метаморфизма в условиях медленного и длительного погружения угольных пластов. Масштаб изменения глубины достигает 3-7 км, температура повышается до 130-180° С, давление до 200 МПа [5]. В этих условиях на смену биохимическим процессам превращения растительных остатков в бурый уголь приходят физико-химические процессы перерождения бурого угля в каменный уголь. Образуются низкометаморфизованные технологические марки каменного угля I – IV ступеней метаморфизма Д, Г, Ж, К. При этом происходит дальнейшая дегидратация, уплотнение, кристаллизация коллоидов и проявляется сингенетическое растрескивание углей. Объем образующихся каменных углей уменьшается в этой фазе в 5-10 раз по сравнению с исходным объемом торфяника.

Метагенез – это фаза высокотемпературного метаморфизма при погружении пластов углей на значительные глубины до 5-10 км, где температура поднимается выше 150° С и достигает 300-350°С, а давление до 600 МПа [5]. В этих условиях идет дальнейшее перерождение углей и происходит плавление и спекание коксующихся мацералов групп витринита и липтинита, широко проявляют себя тектонические процессы. Образуются каменный уголь и антрацит V – X ступеней метаморфизма ОС, Т, А. В стадию метагенеза происходит максимальное уплотнение углей, и их объем уменьшается в 10 – 15 раз от объема исходного торфяника

Степень метаморфизма углей проявляется в их физических и механических свойствах. На основе изучения изменения свойств углей при метаморфизме составлена методика визуальной диагностики природных видов и технологических марок углей. С помощью этой методики достоверно определяются 3 природных вида и 8 технологических марок: бурый уголь (Б), каменный уголь (Д, Г, Ж, К, ОС, Т) и антрацит (А).