ნახშირი: შემადგენლობა, გამოყენება, მოპოვების მეთოდები

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

ეს კლდე, რომელიც წარმოიქმნება დედამიწის ქერქის სისქეში, ძალიან მრავალფეროვანია. დღემდე გამოირჩევა მისი ჯიშები, როგორიცაა, მაგალითად, ყავისფერი ქვანახშირი, ანტრაციტი, ქვანახშირი. ნახშირის შემადგენლობა არის ტენიანობა და მინერალური მინარევები. თუმცა, რაც შეეხება ტენიანობას, ის მნიშვნელოვნად ამცირებს წვის სითბოს.

ჯიშის შემადგენლობა. ქიმიკატები

გარდა იმისა, რომ ნახშირი შეიცავს ტენიანობას, ის ასევე შეიცავს ისეთ ნივთიერებას, როგორიცაა გოგირდი. ეს მინარევები ასევე საზიანოა და მას არ შეიცავს მისი სუფთა სახით, არამედ მინარევების შემადგენლობაში, როგორიცაა პირიტი, კალციუმი, რკინის სულფატი. ნახშირის გამოყენებისას, უფრო სწორად, კომპოზიციაში ასეთი მინარევებით დაწვისას, წარმოიქმნება მავნე აორთქლება - გოგირდის დიოქსიდი, ან გოგირდის დიოქსიდი. საკმაოდ უარყოფითად მოქმედებს ადამიანის ჯანმრთელობაზე, თუ სუნთქავს. მას შეუძლია გამოიწვიოს ლითონის სწრაფი კოროზია, ასევე მოწამლოს ატმოსფერო თავისი ორთქლით. აღსანიშნავია, რომ დონეცის აუზში მოპოვებული ნახშირის შემადგენლობაში გოგირდის შემცველობა საკმაოდ დაბალია. ამ ნივთიერების მაჩვენებელი მხოლოდ 1-2%-ია. თუ შევადარებთ ცენტრალური და ჩრდილოეთ რეგიონების აუზებს, მაშინ ამ მავნე მინარევების შემცველობა მათში მხოლოდ 3,5%-დან იწყება. სრულინედლეულის ქიმიური შემადგენლობა ასეთია:

• ნახშირბადის ყველაზე მაღალი პროცენტი - 50-დან 96%-მდე;
• ნახშირბადის შემდეგ მოდის ჟანგბადი, რომლის შემცველობა არის 25-დან 37%-მდე;
• ამ სიაში მესამეა წყალბადი, მისი პროცენტული მაჩვენებელი 3-დან 6%-მდეა;
• ბოლო ქიმიკატი არის აზოტი, მისი შემცველობა შეიძლება იყოს 0-დან 2,7%-მდე.

ტორფი

დღეს გამოიყენება ტორფიც, რომელიც კლდის ნაშთებია. იგი საკმაოდ ფართოდ გამოიყენება, მიუხედავად იმისა, რომ ის, ფაქტობრივად, ნარჩენად ითვლება. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ ამ ტიპის ნახშირის შემადგენლობა განსხვავდება იმით, რომ ყველა მავნე მინარევების, მათ შორის გოგირდის, რაოდენობრივი შემცველობა გაცილებით ნაკლებია. ქიმიური ელემენტის ნახშირბადის პროცენტული მაჩვენებელიც დაეცა 50-60%-მდე..

ყავისფერი ქვანახშირი

თავისთავად ყავისფერი ქვანახშირი არის საკმაოდ მაღალი სიმკვრივის მიწიერი მასა, რომელიც წარმოიქმნება ტორფისგან, მაგრამ ამავდროულად შესანიშნავად ინარჩუნებს მერქნიან სტრუქტურას. ამ ტიპის ნახშირის გამოყენება გაცილებით ნაკლებად გავრცელებულია, ვიდრე ქვა, მაგალითად. ეს განპირობებულია იმით, რომ წვის დროს წარმოიქმნება კვამლის ალი, რომელიც ასევე ქმნის საკმაოდ უსიამოვნო სუნს. ყველაზე ხშირად გამოიყენება მშრალი გამოხდისას. მისი დახმარებით შესაძლებელია ისეთი ნივთიერებების მიღება, როგორიცაა, მაგალითად, ამიაკი ძმარმჟავასთან ერთად. ეს ჯიში ითვლება ყველაზე ახალგაზრდა ყველა სხვა ჯიშს შორის. ამ ტიპის ნახშირის შემადგენლობა შემდეგია:

• როგორც აქწინა ტიპი აქ ჭარბობს ნახშირბადი - 50-77%;
• ჟანგბადის შემცველობა პრაქტიკულად იგივეა - 26-37%;
• წყალბადის პროცენტია 3-5, ხოლო აზოტი 0-2.

აღსანიშნავია, რომ ტექნოლოგიის ძლიერმა განვითარებამ განაპირობა ის, რომ ტექნოლოგებმა ისწავლეს ამ ნედლეულიდან სინთეზური გაზის მიღება, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაზუთის ალტერნატივად.

ნახშირი

ეს ნამარხი მასალა არის გარდამავალი მასალა ლიგნიტიდან ანტრაციტამდე. ის განსხვავდება იმით, რომ ეს არის შესანიშნავი საწვავი, განსხვავებით ყავისფერი მატერიისგან. სწორედ ეს ჯიშია ყველაზე მეტად მოპოვებული ჩვენს დროში. ის ყველაზე ფართოდ გამოიყენება როგორც საწვავი თბოელექტროსადგურებისთვის, მაგალითად. შესანიშნავია კერძო სახლების გასათბობად, ქარხნების მუშაობისთვის და ა.შ. ამ ტიპის ნედლეულის კალორიულობა გაცილებით მაღალია, ვიდრე ყავისფერი. როგორც მავნე მინარევები, ამ ტიპის ნახშირი შეიცავს ტენიანობას 3-დან 12%-მდე. გარდა ამისა, ის ასევე შეიცავს 32% აქროლად წვის ნივთიერებებს.

ქიმიური შემადგენლობა განსხვავდება წინა სახეობებისგან. ნახშირბადის რაოდენობა გაცილებით მაღალია - 75-დან 93%-მდე. მნიშვნელოვნად შემცირდა ჟანგბადის შემცველობა - 3-19%, წყალბადის შემცველობა დაახლოებით იგივე დონეზე დარჩა - 4-6%. აზოტის მაჩვენებელი კვლავ დაბალია - 2,7%-მდე.

თუ დასვამთ კითხვას, რომელი ქვანახშირი უკეთესია, მასზე პასუხი, სავარაუდოდ, შემდეგი იქნება: ანტრაციტი. ის განსხვავდება იმით, რომ მისი სტრუქტურა მაქსიმალურად მკვრივია, ზედაპირი ოდნავ ბზინვარეა, ხოლო კალორიულობას აქვს საუკეთესო მაჩვენებელი.მისი ერთადერთი ნაკლი ის არის, რომ საკმაოდ ცუდად ანათებს. ყველაზე ხშირად მას იყენებენ ნახშირბადის ელექტროდების, ელექტროდის პასტის დასამზადებლად. მისი, როგორც საწვავის ნედლეულის გამოყენება მეტალურგიის ინდუსტრიაში ძალიან გავრცელებულია. ამ კლდის გაჩენის სიღრმე საკმაოდ დიდია - 6 კმ. ქიმიკატებიდან შეიცავს ნახშირბადს 95-97%-ის ოდენობით, ასევე წყალბადს - 1-დან 3%-მდე..

მაინინგის მეთოდი

აღსანიშნავია, რომ მოპოვების მეთოდი დიდად არის დამოკიდებული ქვანახშირის საბადოს მდებარეობაზე, უფრო სწორად, მისი გაჩენის სიღრმეზე. ამ ფაქტორიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ღია (კარიერის) მეთოდს და მაღაროს, დახურულ მეთოდს. თითოეული მეთოდი გამოირჩევა თავისი ტექნოლოგიით, ასევე დადებითი და უარყოფითი მხარეებით.

ღია მაინინგ

ნახშირის ღია კარის მოპოვების მთავარი უპირატესობა შედარებით უსაფრთხოებაა. საქმე ის არის, რომ გამოიყენება მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ კლდის სიღრმე 100 მეტრზე მეტი არ არის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, არ იქმნება ლილვი, რომელიც შეიძლება დაიშალოს ავარიის დროს. თავად მაინინგის პროცესი ხორციელდება შემდეგი პროცედურის მიხედვით.

ჯერ უნდა მოაშოროთ ნიადაგის ზედა ფენა, რომელიც ფარავს კლდეს. ამ ფენას ეძახიან ზედმეტად, ხოლო მისი მოცილების ხერხს ზედმეტად. ეს პროცედურა, ნიადაგის სახეობიდან გამომდინარე, ტარდება ბულდოზერების, დრაგლაინების, ვედრო-ბორბლიანი ექსკავატორების ან სკრაპერების დახმარებით. ნიადაგის ფენის მოცილების შემდეგ, შეგიძლიათ გააგრძელოთ თავად კლდის დამსხვრევა. ამისთვისამისთვის გამოიყენება გამანადგურებლები, წყლის იარაღი, ბულდოზერები და სხვა აღჭურვილობა. თუ ქვანახშირის საბადოში კლდე ძალიან მკვრივია, მაშინ იშვიათ შემთხვევებში გამოიყენება ნახშირის ბურღვა და აფეთქება. მაინინგის ეს მეთოდი ჩვეულებრივ მოიცავს საკმაოდ დიდ ტერიტორიას.

რაც შეეხება მეთოდის ნაკლოვანებებს, ისინი შემდეგია:

• პირველ რიგში, მნიშვნელოვანი გარემოსდაცვითი ზიანის მიყენება სამთო ადგილზე.
• მეორე, ყველა კლდე, რომელიც ამ გზით არის მოპოვებული, შეიცავს დიდი რაოდენობით მავნე მინარევებს მის შემადგენლობაში.

ღია ქვანახშირის მოპოვების მთავარი უპირატესობა, უსაფრთხოების გარდა, არის მაღალი სიჩქარე და ეკონომიურობა.

მეორე მეთოდი

დახურული, ან მაღაროს მეთოდი, როგორც თქვენ ალბათ მიხვდებით, გამოიყენება, თუ კლდე საკმარისად ღრმად მდებარეობს მიწისქვეშეთში. ბრტყელ რელიეფზე ნახშირის ნაკერამდე ყალიბდება ვერტიკალური ან ჰორიზონტალური არხები, რის შემდეგაც იქმნება მაღარო. თუ ქვანახშირის ნაკერი მდებარეობს მთიან მხარეში, მაშინ ადიტი არის ადგილი, რომელიც ხსნის სამუშაოს.

მიწისქვეშა ნახშირის მოპოვება შეიძლება განხორციელდეს გრძელი კედლების გამოყენებით ან ოთახისა და სვეტის მეთოდით. ლავები გრძელი სახეებია. ერთ მაღაროში შეიძლება იყოს ერთი ან რამდენიმე ასეთი სახე. ასეთ სახეებზე ქვანახშირი იჭრება ნაწილებად სამთო კომბაინის გამოყენებით. ნედლეულის ზედაპირზე მიტანის მიზნით გამოიყენება იგივე კომბაინი. ის ქვას ატვირთავს კონვეიერზე. თუ ამ მეთოდს იყენებთ, შეგიძლიათ მიიღოთ თითქმის მთელი ნახშირი, რომელიც შეიცავსფორმირება. თუ ქვანახშირი არ არის ძალიან ღრმა, მაშინ გამოიყენება ოთახისა და სვეტის მეთოდი. ამ შემთხვევაში გამოიყენება ბოძები და ჰორიზონტალური გადასასვლელები, რომლებიც წარმოიქმნება მათ შორის.

ამჟამად, ცვლილებები ხდება ქვანახშირის ინდუსტრიაში. დანერგილია ინტეგრირებული ავტომატური წარმოების სისტემის ტექნოლოგია ელექტროენერგიის სახურავის საყრდენების გამოყენებით. აქტიურად მუშავდება მეთოდი, რომელიც ყველა მაინინგ მექანიზმის დისტანციური მართვის საშუალებას მისცემს.

მეთოდის უპირატესობები მოიცავს შემდეგს:

• მიღებული ნახშირი იქნება ძალიან მაღალი ხარისხის;
• ამ ტიპის მაინინგი გაცილებით ნაკლებად საზიანოა გარემოსთვის;

ხარვეზებიდან აღსანიშნავია, რომ ეს მეთოდი არის ყველაზე საშიში მაინინგის მეთოდი და ასევე მოითხოვს მნიშვნელოვან ფინანსურ ხარჯებს მისი განხორციელებისთვის.

დონეცკის ქვანახშირის აუზი

ეს აუზი მდებარეობს უკრაინის მხრიდან ისეთი რეგიონების ტერიტორიაზე, როგორიცაა დონეცკი, ლუგანსკი, დნეპროპეტროვსკი. გარდა ამისა, ის ასევე მდებარეობს რუსეთის ფედერაციის როსტოვის ოლქის ტერიტორიაზე. ამ აუზის საერთო ფართობი შეადგენს დაახლოებით 60 ათასი კმ2, აქედან 50 ათასი მდებარეობს უკრაინის ტერიტორიაზე. თუ მის სიგრძეზე ვსაუბრობთ, მაშინ ის დაახლოებით 650 კმ-ია სუბლატიტუდინალური მიმართულებით. ამასთან, მისი მაქსიმალური სიგანე მხოლოდ 200 კმ-ს აღწევს. რაც შეეხება მოპოვებული ნახშირის ხარისხს და თვისებებს, ისინი ძალიან განსხვავებულია. საქმე ისაა, რომ დონეცკის ქვანახშირის აუზში არის მთელიამ ნამარხის მეტამორფული სერია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, აქ ნებისმიერი ნახშირის მოპოვება შესაძლებელია - ყავისფერიდან ანტრაციტამდე.

ხარისხის აალებადი ნახშირი

საკმაოდ ხშირად ჩნდება კითხვა, თუ როგორ უნდა განვსაზღვროთ ქვანახშირის ხარისხი, რომელიც შესაფერისია მყარი საწვავის ქვაბის გასანათებლად. არ არის აუცილებელი მისი ყველა თვისების ცოდნა. ყურადღება მიაქციეთ შემდეგს:

• კალორიულობა, ან წვის სითბო. ეს მახასიათებელი აღწერს რამდენ სითბოს გამოყოფს მყარი საწვავი წვისას.
• ნაცრის შემცველობა ნედლეულის ხარისხის მთავარი მახასიათებელია. რაც უფრო მცირეა ამ მახასიათებლის რიცხვითი მაჩვენებელი, მით უკეთესი იქნება ქვანახშირი, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის მეტ სითბოს გამოყოფს წვის დროს. ხარისხიანი ჯიშებისთვის ეს მაჩვენებელი 25%-ზე ნაკლებია.
• მნიშვნელოვანია ტენიანობის მონიტორინგი. ეს შეიძლება იყოს გარე ან შიდა. გარე ამოღება შესაძლებელია ნახშირის უბრალოდ გაშრობით, შიდა კი მხოლოდ დაწვით.

გააქტიურებული ნახშირბადი

ამ ქვანახშირის სტრუქტურა ფოროვანია და იგი მიიღება სხვადასხვა ნახშირბადის შემცველი მასალებისგან, რომლებიც ორგანული წარმოშობისაა. ნახშირბადი ასეთ ნედლეულში იქნება 87-დან 97%-მდე; ასევე არის წყალბადი, აზოტი და ჟანგბადი. მისი ქიმიური შემადგენლობით, ნახშირის ეს ტიპი უფრო ჰგავს გრაფიტს. გარდა ამისა, ამ ტიპის ნედლეული შეიძლება დაიყოს რამდენიმე კლასად, მიღებული ნედლეულის ტიპის მიხედვით, აქტივაციის მეთოდის, აქტივაციის მეთოდისა და დანიშნულების მიხედვით.