Қазақстан республикасы білім және ғылым



жүктеу 5.16 Kb.

бет5/19
Дата15.03.2017
өлшемі5.16 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

Тығыз қоңыр кӛмір — бір текті немесе жолақты, штрихты жартылай күңгірт 
және  күңгірт,  түсі  жарқыраған  қоңыр  немесе  қоңыр  реңкі  бар  қара.  Кӛмір 
кесегінде  қаяуға  ұқсас  немесе  тегіс  сынықтар  жиі  кездеседі.  Қоңыр  кӛмір  тас 
кӛмірмен салыстырғанда неғұрлым тығыз құрылымға ие, органикалық заттарда 
кӛміртегінің  мӛлшері  аз,  бірақ  оттегінің  мӛлшері  артық,  ұшпалы  заттардың 
жоғары  шығуымен  сипатталады.  Ылғалдың  құрамы  19  %-дан  44,5%-ға  дейін 
болады. 
Қоңыр  кӛмір  ауада  еркін  ылғалды  жылдам  жоғалтады,  сосын  шытынайды. 
Оның ОЗ гумин заттары қышқыл қасиеттерге және жоғары гидрофильдікке ие. 
Сілтілермен ӛңдеу кезінде гумин қышқылдарының шығуы 88%-ға дейін жетеді 
және барынша тығыз әр түрліктерде  2%-ға дейін азаяды. Ауасыз құрғақ айдау 
кезінде  кӛптеген  ұшпалы  заттар  бӛлінеді  (33-60%).  Алғашқы  қара  майдың 
шығуы 25%-ға дейін және одан жоғары ӛзгереді. Тӛмен жылумен жану  Qir  7-
ден 17 МДж/кг-ға дейін, жоғары жылумен жану (Qsdaf) — құрғақ күлсіз отын  
29  МДж/кг-ға  дейін  жетеді.  Глазурланбаған  фарфор  тілімшенің  түсі  қоңыр 
түстен қара түске дейін болады (тығыз әртүрліктері). 
Тас кӛмір 0,4-дан 2,59%-ға дейін витринитте шағылысу кӛрсеткіштері бар ме-
таморфизмнің  орташа  сатысында  түзіледі,  жоғары  жылумен  жану  (кӛмірдің 
ылғалды  күлсіз  жануы)  24  МДж/кг-ға  тең  немесе  одан  жоғары,  ал  ұшпалы 
заттардың  шығуы  (кӛмірдің  құрғақ  күлсіз  жағдайы)  8%-ға  дейін  және  одан 
жоғары.  Тас  кӛмір  қоңыр  кӛмірмен  салыстырғанда  карбондаудың  үлкен 
дәрежесімен  (сутегінің  құрамы  92%-ға  дейін  жетеді),  негізінен,  гумин 
қышқылдарының  болмауымен  сипатталады.  Ұшпалы  заттардың  шығуы  8-50% 
шегінде  болады.  Ауасыз  қыздыру  кезінде  кӛмірдегі органикалық  заттар  үлкен 
немесе аз дәрежеде біріге жабысады. Біріге  жабысудың қасиеті — кокс ӛндірісі 
үшін кӛмірдің жарамдылығын бағалау. 
Антрацит  тек  ұшпалы  заттардың  шығуы  (кӛмірдің  құрғақ  күлсіз  жағдайына) 
9%-дан кем емес болған жағдайда ғана витриниттің 2,59%-дан артық шағылысу 
кӛрсеткіштері  бар  метаморфизмнің  жоғары  сатысындағы  кӛмірге  жатады. 
Ұшпалы заттардың 8%-дан кем шығуы кезінде антрациттерге витриниттің 2,20-
дан 2,59 %-ға дейін шағылысу кӛрсеткіші бар кӛмір жатады (22-25 класс). Ан-
трацит — металл тәріздес жарқылы бар және қаяуға ұқсас сынық жерлері бар, 
түсі сұр-қара немесе қара-сұр тығыз кӛмір. Жоғары тығыздықпен (1,42-1,8 г/см 
), 
тӛменгі 
меншікті 
электр 
кедергімен 
(10-3-10 
Ом-м), 
жоғары  
микроқаттылықпен  (300-1470  у.е.)  сипатталады.  Антрацит  ұшпалы  заттардың 
тӛменгі  шығуы  болады:  1,5%-дан  9,0%-ға  дейін,  соның  салдарынан  оның 
жалыны түтінсіз. Ылғалы аз, элементтер құрамында оттегі мен сутегінің тӛмен 
құрамы байқалады. 
Барлық  геологиялық  жүйеде  кӛмірлі  формациялар  құрамындағы  кӛмірдің 
жалпы  геологиялық  қоры  14000  млрд.  т.құрайды.  Олар  мына  елдерде 
шоғырланған (млрд. т): Ресей Федерациясы — 4731,9 (бұрынғы КСРО — 6800), 
АҚШ  —  3600,  ҚХР  —  1500,  Австралия  —  697,  Канада  —  547,  ФРГ  —  287, 
ЮАР — 206, Ұлыбритания — 189, Польша — 174, Үндістанда — 125. 
 
 

 
 50 
 
2.4 Кӛмірді химиялық зерттеу 
 
Тас  кӛмірдің  газ  бен  будың  елеулі  мӛлшерін  жұту  қабілеті  адсорбция 
жылуының  байқалатын  үлкен  шамасымен  байланысты,  оған  тас  кӛмірдің 
органикалық  массасының  жоғары  дамыған  ішкі  беті  куә.  Осы  жерден  кейбір 
шетел  зерттеушілері  кӛмірдің  органикалық  заттарының  жоғары  майда 
коллоидты  құрылымы  туралы  және  жекелеген  оның  бӛлшектерінің  шағын 
ӛлшемдері  туралы  қорытынды  жасады.  Жанғыш  пайдалы  қазбалар 
институтында  жүргізілген  кӛмірдің  субмикроскопиялық  құрылымының 
сипатын  арнайы  зерттеу  осы  түсініктерді  растаған  жоқ.  Электрондық 
микроскоптағы бақылау бойынша кӛмірдің органикалық заттары кеуектіліктің 
жоғары  дәрежелі  тұтас  массасын  білдіреді,  оның  құрылысы  кӛмір  түзілу 
процесінде  кӛмірдің  гель  тәріздес  органикалық  массадан  бӛлінетін  газ 
кӛпіршіктерінің  үлкен  мӛлшеріне  байланысты.  Электрондық  микроскопиялық 
зерттеулер  кӛрсеткендей,  бұл  ретте  газ  кӛпіршіктері  тізбекте  жентектеліп, 
құйылып,  тар  арналар  түзіледі,  сол  арналар  бойынша  кӛмір  қатынан  алынған 
газ 
кӛшеді. 
Пайдалы 
кӛмірдің 
субмикроскопиялық 
құрылымының 
ерекшеліктерін  зерттеу  кезінде,  кӛбінесе  кӛмірдің  адсорбциялық,  оптикалық 
және  басқа  қасиеттерін  анықтау  үшін  олардың  заттарының  шынайы 
тығыздығын анықтау кезінде ескеру қажет. 
Кӛмірдің 
қазіргі 
заманғы 
физика-химияның 
барынша 
ӛзекті 
мәселелерінің  бірі  олардың  органикалық  заттарының  химиялық  құрылымын 
зерттеу  болып  табылады.  Кӛмірдегі  заттардың  химиялық  құрылысы  басқа 
күрделі  табиғи  органикалық  заттарға  қарағанда  неғұрлым  аз  зерттелген 
(мысалы,  белок,  целлюлоза,  каучук).  Химиялық  зерттеулер  кӛрсеткендей, 
кӛмірдегі  органикалық  заттар  күрделі  жоғары  молекулярлы  қосылыстарға 
жатады, оның құрамында минерал бӛлікті жойғаннан кейінгі (сутегі, кӛміртегі, 
оттегі, күкірт, азот және т.б.) қалған барлық элементтер бар.   
Д.  И.  Менделеев  кӛміртегі  атомының  полимерлену  қабілеттігін  кӛрсете 
отырып, мысалы, сутегімен кӛміртегінің кӛптеген қосылыстарының түзілуінде 
пайда болатын кӛмір бӛлшегін, сондай-ақ графит пен алмаз бӛлшегі кӛміртегі 
полимерлеудің  жоғары  дәрежелі  ӛнімі  ретіндегі  қарастырды.  1879  жылы 
кӛміртегінің  жоғары  полимерлі  құрылымы  туралы  айтқан  идеясы  рентген-
құрылымдық талдау кӛмегі кезінде графит пен алмаздың атомдық құрылысын 
экспериментті зерттеулермен дәлелденген. 
Тас кӛмірдегі кӛміртегінің құрамы, бірізділікті қатармен метаморфизмнің 
ӛсуі  антрацитте  98%-ға  дейін  жетеді.  Бұл  кейбір  зерттеушілерді  кӛмір  түзілу 
процесінде  таза  кӛміртегінің  жинақталуы  туралы  қате  қорытынды  жасауға 
әкелді.  Мұндай  ұйғарым  германиялық  физиктер  П.  Дебай  және  П.  Шеррер 
(1917)  жүргізген  кейбір  жасанды  кӛмірдің  және  антрациттің  алғашқы 
рентгенографиялық  зерттеуінен  кейін  кеңінен  таралды.  Антрациттің,  жасанды 
кӛмір мен графиттің рентгендік дифракцияялық бейнесінің сыртқы ұқсастығын 
кӛрсете  отырып,  бұл  авторлар  антрацит  пен  кӛмір  заттары  поликристалды 
жартылай майда графит түзеді деген қате қорытынды жасады. Осы кристаллит 
теориясының  кӛптеген  ізбасарлары  графит  кристаллиті  ӛлшемдерінің  әр 

 
 51 
 
түрлігімен кӛміртекті материалдардың алуан түрлі қасиеттерін түсіндіруге ұзақ 
уақыт тырысты.  
Кӛмірде  графитті  бӛлшектер  пішінінде  еркін  элементарлы  кӛміртегінің 
құрамы  туралы  жорамал  пайдалы  қазбалар  қасиеттерінің  әр  түрлігін  түсіндіре 
алмады. 
Осы  қайшылықты  жою  үшін  кӛмір  құрамында  сутегі,  оттегі  және  және 
кӛмірде  табылған  басқа  элементтердің  ерекше  органикалық  (битуминді) 
заттардың  болуы  ұсынылды.  Кӛмірдегі  битумның  құрамы  мен  саны  ұшпалы 
заттардың пирогенетикалық ыдырауы кезінде бӛлінетін елеулі шығуы, қыздыру 
кезінде табылатын созылымды қасиеттері, кӛмірдің қақтала жабысу, кӛбіктену 
және  т.б.  қасиеттері  түсіндірілді.  Кӛмір  туралы,  элементарлы  кӛміртегінің 
бӛлшектері бар битуминді заттардың қарапайым механикалық қоспасы туралы 
түсінік кӛмір химиясы және физика-химиясы бойынша жинақталған тәжірибелі 
материалына  қайшылық  тудырды,  кӛмірді  қайта  ӛңдеу  және  пайдалану 
бойынша практикалық тәжірибенің деректерін түсіндірмеді, кӛмірден бӛлінетін 
органикалық  заттардың  кӛміртегімен  экспериментті  белгіленген  берік 
байланысына сәйкес келмеді. 
Тас  кӛмірдегі  заттардың  химиялық  құрамы  туралы  түсініктер 
эволюциясы  органикалық    заттарды  карбондаудың  жасанды  ӛнімдерінің 
атомдық-молекулярлық  құрылымын  зерттеуді  дамытумен  байланысты. 
Кӛміртегі бӛлшектері бар кӛмірдің органикалық заттармен байланысу сипатын 
түсіндіретін құрылымдық модельдерді құруға әрекет жасады. 
Карбондалған 
заттардың 
атомдық-молекулярлық 
құрылымын 
түсіндірудегі  маңызды  прогресс  оларды  зерттеуде  рентгендік  құрылымдық 
талдау  әдістерін  қолданумен  байланысты.  Күйе  мысалында  (В.  Е.  Уоррен, 
1934), сосын белсендірілген кӛмір мен кокс мысалында (В. И. Данилов, А. М. 
Зуб-ко,  1950)  рентгенографиялық  әдіспен  қисық  радиальды  атомды  таратуда  
графитке  қарағанда  карбондалған  кӛмір  заттары  аморфты  жағдаймен 
сипатталады,  олардың  құрылымы  негізінде  графиттегі  сияқты  кӛміртегі 
атомдарының жазық гексагоналды кӛміртегі атомдары жатыр деп белгіленген.   
Американдық  зерттеушілер  Дж.  Биско  және  В.  Е.  Уоррен  (1942)  бұл 
негіздеулерсіз  кӛмірдің  турбостратты  құрылымы  деп  аталатын  моделін,  соған 
сәйкес  кӛміртегі  атомдарының  қатаң  параллель  торларының  блогы  түрінде 
элементарлы  кӛміртегінің  бастапқы  бӛлшектерінің  болуы  деп  ұсынды. 
Турбостратты  бӛлшек,  олардың  түсінігі  бойынша  графиттің  кристалдық 
бӛлшегінен  блоктағы  кӛміртекті  торлардың  еркін  азимуталды  орналасуымен 
ғана ерекшеленеді. 
Кӛмір  заттарының  турбостратты  теориясы  еркін  элементарлы  кӛміртегі 
бӛлшегінің  болуын  ұсынады,  ӛйткені    кристаллитті  теория  кӛмірдің  маңызды 
физика-химиялық  және  физика-механикалық  қасиеттерін  түсіндіре  алмайды. 
Элементарлы кӛміртегінің жеке бӛлшектері туралы түсініктің ӛзі қайта қарауды 
талап етеді, ӛйткені оны тек таза графит немесе алмазға ғана қолдануға болады. 
Сондықтан  құрылымдық  модельдерді  құру  әрекеті  әбден  қызықты,  онда 
графитті  құрылымның  элементтері  органикалық  радикалдармен  валентті 
байланысты  кӛрсетілген.  Осындай  құрылымға  чехословак  ғалымы  Доман 

 
 52 
 
Вилух  (1927)  жасаған  «шашақ»  түріндегі  бүйірлік  органикалық  радикалдары 
бар графитті кристалл ұрықтары моделін жатқызуға болады. 
Графит  кристалдарымен  химиялық  байланысқан  бүйірлік  тізбектердің 
идеясын  бірқатар  авторлар  қабылдады  және  ағылшын  физигі  Р.  Франклин 
(1951)  рентгенографиялық  зерттеуінде  жаңа  мақұлдауға  ие  болды,  бүйірлік 
тізбек  арқылы  кристаллиттер  арасындағы  берік  байланыстың  болуымен 
поликристалл графиттің кейбір қасиеттерін түсіндірді. 
Жанғыш  пайдалы  қазбалар  институты  тас  кӛмірді  рентгенографиялық 
зерттеулер  негізінде  тас  кӛмірдің  атомдық-молекулярлық  құрылымының 
принципті  сұлбасы  ұсынылған,  оның  негізіне  полимерленуге  жақын  кӛміртегі 
атомдары, кӛмірдің жоғары полимерленген табиғаты мен бейімділігі туралы Д. 
И.  Менделеевтің  идеясы  алынған.  Жасалған  модель  бойынша  витренделген 
массадағы  заттардың  кӛміртекті  скелеті  сызықты-полимерленген  кӛміртегі 
атомдарының  бүйірлік  тізбегі  кеңістігінде  ӛзара  байланысқан  цилдік 
полимерленген  кӛміртегінің  жазық  атомдық  торларының  жиынтығынан 
тұрады.  Бүйірлік  тізбекте  қалған  еркін  валенттілік  сутегі,  оттегі,  күкірт  және 
басқа  элемент  атомдарымен,  сондай-ақ  әртүрлі  күрделіктегі  радикалдармен 
толуы  мүмкін.  Осы  ұғымға  сай,  тас  кӛмірдің  органикалық  заттары  кеңістік 
полимердің  шыны  тәріздес  аморфты  құрылымы  болады,  онда  негізгі 
құрылымдық  элементтер  ӛзіне  әртүрлі  радикалдары  бар  бүйірлік  кӛміртекті 
тізбектері бар циклдік полимерленген кӛміртегінің торы болып табылады. 
Кӛмір түзілудің алғашқы сатысында мұндай құрылым еркін құрылымдық 
элементтердің типі бойынша құралған гуминді қышқыл молекулалардың пайда 
болуы  арқылы  ӛтеді,  олардың  конденсациясы  кӛмірдің  нейтралды  гуминді 
заттарына әкеледі. Бұл ұйғарым шымтезектен, қоңыр кӛмірден және морылған 
тас  кӛмірден  алынатын  гумин  қышқылдарын  рентгенографиялық  зерттеумен 
дәлелденеді.  Метаморфизмнің  соңғы  сатысында  оттегі  мен  күкірт  арқылы 
құрылымдық  элементтер  арасында  кӛміртекті  байланысты  айырбастауы 
мүмкін.  Бұл  түсініктер  кӛмірдің  жоғары  температуралы  қайта  ӛңдеу  ӛнімдері 
таралуы мүмкін. 
 
2.5 Кӛмірдің күйін басқару 
 
Тау-кен  ӛнеркәсібінде  терең  горизонттарды  әзірлеумен  байланысты  тау 
жыныстарында  ішкі  кернеудің  жинақталу  нәтижесінде  тау  жыныстары,  кӛмір 
мен газ лақтырындысының қауіптілігі байқалады. Сондықтан кеншілердің ӛмірі 
үшін  қауіпті  жағдайлар  –  пайдалы  қазбаларды  жер  асты  тәсілімен  алу  кезінде 
тау  жыныстарының,  кӛмір  мен  газдың  оқыс  лақтырындысы  сияқты 
жағдайлардың алдын алу бойынша шараларды әзірлеу қажеттілігі пайда болды. 
Алғашқы  лақтырындылар,  мысалы,  Донбасс  шахтасында  ӛткен  ғасырдың  50-
жылдарына  тиесілі.  Олар  статистикалық  кернеудің  жинақталуы  және  оларға 
динамикалық кернеу салу нәтижесі ретінде бағаланады. Проблемаларды шешу 
үшін  осы  құбылыстардың  себептерін  анықтауға  және  оларды  болдыртпау 
механизмін  жасауға  бағытталған  бірқатар  ғылыми  зерттеулер  жүргізілді. 
Зерттеу негізіне коллоидты ғылым – физика-химиялық механика тарауларының 

 
 53 
 
бірінің  әдістері  мен  теориялық  принциптері  алынған.  Жарылуы  қауіпті  және 
ілесе жүретін тау жыныстарының физика-механикалық қасиеттерін басқарудың 
физика-химиялық  әдістерін  және  теориялық  алғышарттарды  әзірлеу  кезінде, 
сондай-ақ  шахтада  күрт  лақтырындыларымен  күресу    проблемаларын  шешуді 
әзірлеу  кезінде  беттік-белсенді  ортада  қатты  денелер  бұзылуы  мен 
деформациясында  беттік  құбылыстар  туралы  түсініктер  пайдаланылады. 
Ребиндер  әсерінің  пайда  болуы  –  меншікті  еркін  беттік  энергияны  азайтуға 
және  материалдардың  тұтастығы  бұзылған  кезде  жаңа  беттердің  түзілуін 
жеңілдетуге  қабілетті  адсорбцияланған  заттардың  физика-химиялық  әсері 
нәтижесінде беріктікті азайту және қаттану. 
Зерттеу  жұмыстары  негізіне  морт  бұзылу  жағдайлары  алынған,  оның 
математикалық сипаттамасы үшін Графитс теңдеуі пайдаланылады  
 

 
мұнда  Р
0
,  Р
c
  –  беттік-белсенді  модификатормен  бастапқы  және  соңғы  ӛңдеу 
беріктігі; σ
0
, σ – бастапқы және түрленген қатты дененің беттік керуі. 
П.А.  Ребиндер  және  Е.Д.  Щукин  Гриффитс  теңдеуін  Гиббстің  адсорбциялау 
изотермасының белгілі теңдеуімен араластырғаннан кейін теңдеуді алды, онда 
беттік-белсенді заттардың Г адсорбциясы қатты дененің құрылым беріктігімен 
байланыстырады: 
 

 
мұнда  Г  –  адсорбция,  кмоль/м2;  с  –  түрлендіруші  беттік-белсенді  заттар 
ерітіндісінің тепе-тең концентрациясы. 
Беттік  энергияны  шекті  азайту  жағдайында  қатты  денелер  ӛздігінен 
бӛлшектенеді.  Ауыспалы  sm  беттік  керуді  Ребиндер-Щукиннің  белгілі 
критерийлі теңдеуі бойынша есептеуге болады   
 

 
мұнда N
А
 – Авогадро саны,  – бӛлшектердің сызықтық ӛлшемі (қыры). 
Беттік-белсенді  заттар  болғанда  беріктікті  азайту  процесі  тұрақты  фазалық 
шекаралар  болған  кезде  механикалық  кернеулердің  қатысуынсыз  дамиды. 
Лақтырындыларды  басу  проблемасын  шешудің  маңыздылығы  кенжар 
маңындағы аймақта жинақталған серпімді энергия кернеуін азайту есебінен тау 
жыныстарының  қабаттануына  және  олардың  морт  бұзылуының  алдын-алуға, 
кернеуді релаксациялау арқылы оны сейілтуге әкеледі. 
Қазба  кӛмірдің  физикалық  және  физика-химиялық  қасиеттері  органикалық 
қосылыстарды  құрылымсыздауда  полимерлік  кӛмір  заттарын  түрлендіру 

 
 54 
 
арқылы  кӛмір  денесінде  метаморфтық  ӛзгерістер  процесінде  қалыптасатын 
олардың  молекулярлық  құрылымымен  тығыз  байланысты,  соның  нәтижесінде 
периферийлік  бӛліктен  келетін  кӛміртегі  ядролық  бӛлікке  ӛтеді  және  бүйірлік 
радикалдар рекомбинациясы ӛтеді. 
Кӛмір  шахталарында  оқыс  лақтырындылармен  күресудің  барынша  қарапайым 
және  қолайлы  әдісі  жарылуы  қауіпті  қаттарды  сумен  ӛңдеу  болып  табылады. 
Сонымен қатар бір уақытта шаңдану проблемасы да жартылай шешіледі. Соңғы 
проблеманың  шешілуі  еңбекті  қорғау  міндеттеріне  жатады,  ол  проблеманы 
кейін жеке талқылайтын боламыз. 
Кӛмірді  сумен  шаймалау  және  оны  адсорбциялауды  зерттеу  кӛмірдің 
физикалық-химиялық  қасиеттері  беттің  химиялық  табиғатымен,  үлгілерді 
метаморфизмді  дәрежесімен  тығыз  байланысты.  Кӛмір  бӛлшектері  бетінің 
шаймалауды  арттыру  мен  суды  адсорбциялау  -СООН,  -ОН  және  т.б.  типтес 
гидрофильді функционалды топтар санының ӛсуімен байқалады. 
Метаморфизмнің тӛменгі және орташа сатыдағы кӛмір үстіңгі бетте алифатты 
топтардың  үлкен  санын  қамтиды,  ал  бұл  оларды  сумен  шаймалауда 
қиындатады.  Метаморфизмнің  жоғары  дәрежесі  бар  кӛмірде  метаморфизмнің 
орташа дәрежесі бар кӛмірге қарағанда суды екі есе сорбциялайды. 
Суды  ӛңдеу  кӛмір  бӛлшектігі  құрылымының  беріктігіне  бір  мағыналы  емес 
әсер  етеді.  Жеткіліксіз  суландыру  кезінде  судың  мономолекулярлық 
қабыршағының 
түзілуіне 
дейін 
құрылымның 
беріктігі 
ӛседі, 
тек 
полимолекулярлы  қабатты  қалыптастыру  басталғаннан  кейін  құрылым 
беріктігін азайту байқалады. Кӛмір бетін шаймалауды жақсарту беттік-белсенді 
заттарды  пайдалану  кезінде  мүмкін.  Мұндай  заттар  ретінде  кӛбінесе 
анионактивті  және  неионогенді  ПАВ  пайдаланылады.  Жоғары  молекулярлы 
суда 
еритін 
заттарды, 
мысалы, 
полиакриламидтер, 
стиромаль, 
карбоксиметилцеллюлозаны, лигносульфонатты және т.б. пайдалануға болады. 
Кӛмір  қаттары  үшін  беттік-белсенді  заттардың  концентрациясы  әдетте 
заттардың  беттік  белсендігіне  және  олардың  химиялық  құрылысына 
байланысты жоғары емес (10-2-10-1%). ПАВ бағдарланған адсорбциясы беттік 
энергияның  азаюына  және  қаттағы  шиеленісті  жағдайдың  азаюына  әкеледі. 
Себебі  ПАВ  адсорбциясы  процесі  негізінен,  молекулалар  диффузиясына 
байланысты болатын белгілі бір уақыт ішінде болады, түрлендіруден болатын 
әсер біртіндеп ӛседі. Ауамен судың шекарасында беттік белсенділіктің шамасы 
ПАВ  таңдау  критерийі  –  беріктік  тӛмендеткіштер  ретінде  пайдаланылмауы 
мүмкін.  Мұндай  критерий  ретінде  беттік-белсенді  заттарды  су  ерітіндісімен 
дымқылдау жылуын пайдалану мүмкін. 
Кӛмірдің  күлділігі.  Отын  кӛмірі  деп  отында  болатын  минералды 
заттардан тұратын жанбаған бӛлігін атайды. Кӛмірдегі пайдалы қазбалар үлкен 
немесе  аз  дәрежеде  минералдық  ендірмелерді  қамтиды,  олардың  мӛлшері 
метаморфизмнің  дәрежесіне  байланысты  емес,  тек  кӛмірдің  түзілу  мен  қазу 
жағдайына байланысты. 
Минералдық  заттар  кӛмірге  оның  түзілу  процесінде  түсіп  кетуі  мүмкін 
(алғашқы  кірінділер)  және  жұқа  майдаланған  сазбен,  темір  шпаты  мен 
кварцтың сеппелерімен берілуі мүмкін. 

 
 55 
 
Қатты қысу мен орын ауыстыру нәтижесінде кӛмір қатайғаннан кейін сұр 
колчедан  мен әктасты  шпаттың  —  екінші  реттік  минералдық  кірінділері  түсіп 
кетуі мүмкін. 
Бірінші реттік кірінділер және кӛмір берік байланыста болады, сондықтан 
кӛмірді уатқан кезде олар ірі класта қалады. Кӛмірді уатқан кезде екінші реттік 
кірінділер шаң мен шламда оқшауланған минералдық қоспалар ретінде босайды 
және шоғырланады. 
Күлдің құрамы мынадай, %: 36—44 SiO
2
; 22—27 А1
2
О
3
; 22—30 Fe
2
O
3
; 3—
7  СаО;  1—2  MgO.  Күлдің  массасы  жанғанға  дейін  минералдық  заттардың 
массасынан  әрдайым  аз  (негізінен  карбонаттан  СО
2
бӛлінуінің  нәтижесінде). 
Күл кӛмірді тасымалдау кезінде балласт болып табылады. 
Жоғары  күлділігі  бар  кӛмір  жанғанда  тӛменгі  жылуды  береді.  Сондай 
кӛмірден  алынған  кокстың  сапасы  нашарлайды,  беріктік  азаяды,  кӛміртегінің 
құрамы  азаяды.  Кокс  күлділігі  артқан  кезде  домна  процесіндегі  әктастың  1  % 
шығыны  2,5  %-ға  ұлғаяды,  ал  кокс  шығыны  1,5—2,5  %-ға  артады.  Осының 
барлығы домна пешінің ӛнімділігін 2,0—2,5 %-ға азайтады. 
Қатардағы  кӛмірдің  күлділігі  3-дан  30  %-ға  дейін  тербеледі.  Күлділігі  ӛндіру 
тәсіліне  байланысты,  сол  кезде  кӛмір  жабын  мен  топырақтың  тау  жынысты 
қабатынан алынған минералдық қоспаларымен ластануы мүмкін. 
Күлділігі жоғары қатардағы кӛмір, яғни қажетті шамаға дейін күлділігін азайту 
үшін байытуға жіберіледі. 
Кӛмірдің  құрамы.  Кӛмірдің  негізін  құрайтындар  —  бұл  органикалық 
компоненттер  және  минералдық  кірінділер.  Микроскоппен  ажыратылатын, 
яғни ӛзіне тән морфологиялық белгілері, түсі мен шағылысу кӛрсеткіштері бар 
органикалық  компоненттер  микрокомпоненттер  деп  аталады  (мацералдар). 
Минералдарға  қарағанда  олар  ӛзіне  тән  кристалл  пішіні  және  тұрақты 
химиялық  құрамы  болмайды.  Микрокомпоненттердің  химиялық  және 
физикалық қасиеттері кӛмірлену процесінде ӛзгереді. 
Микрокомпоненттің  тӛрт  тобы  бӛлінеді:  витринит,  семивитринит,  инертинит 
және липтинит. 
Витринит  тобының  микрокомпоненттері  үстіңгі  беті  тегіс,  шағылысқан 
жарықтағы  әртүрлі  реңктердің  сұр  түсімен,  әлсіз  кӛрінетін  микрорельефпен 
және  кӛмірленудің  белгілі  бір  дәрежесі  кезінде  илемді  күйге  ауыса  алатын 
қабілетімен сипатталады. Шағылысу кӛрсеткіші 0,4-дан 4,5%-ға дейін болады. 
Микроқаттылық
 
кӛмірлену  және  генетикалық    факторларға  байланысты  200-
ден 350 МПа-ға дейінгі шекте болады. 
Семивитринит  тобының  микрокомпоненттері  физикалық  және  химиялық 
қасиеттері 
бойынша 
витрипит 
және 
инертинит 
топтарының 
микрокомпоненттері  арасындағы  аралық  жағдайда  болады.  Олар  шағылысқан 
жарықта  реңктері  әртүрлі  ақ-сұр  түспен  және  микрорельефтің  болмауымен 
сипатталады.  Олардың  шағылысу  кӛрсеткіші  әрдайым  витринит  шағылысуы 
кӛрсеткіштерінің мәндерінен асып кетеді. Микроқаттылық 250-дан 420 МПа-ға 
дейінгі  шекте  болады.  Осы  топтың  микрокомпоненттері  кокстау  процесінде 
илемді күйге ауыса алмайды, бірақ жұмсартылуға қабілетті. 

 
 56 
 
Инертинит  тобының  микрокомпоненттері  микрорельефте  бірден  кӛрінетін 
шағылысудың  жоғары  кӛрсеткішімен  сипатталады.  Түсі  ақ  түстен  сары  түске 
дейін  ӛзгереді.  Микроқаттылық  500-дан  2300  МПа-ға  дейінгі  шекте  болады. 
Осы  топтың  микрокомпоненттерң  илемді  күйге  ауыса  алмайды  және  қақтала 
жабыспайды. 
Липтинит  тобының  микрокомпоненттері  ӛзара  морфологиялық  белгілері 
бойынша  ажыратылады.  Липтиниттің  түсі  қошқыл  қоңыр  түстен,  қара  түстен 
күңгірт-сұр  және  сұр  түске  дейін  ӛзгереді.  Осы  топтың  шағылысу  кӛрсеткіші  
тӛмен:  0,21-дан  1,59%-ға  дейін.  Микроқаттылық  80-ден  250  МПа-ға  дейін 
тербеледі.  Осы  топтың  микрокомноненттері  кокстеу  кезінде  витринитпен 
салыстырғанда неғұрлым жылжымалы илемді масса түзеді. 
Кӛмірдегі  минералды  ендірмелер  —  сазды  минералдары,  темір  сульфидтері, 
карбонаттар, кремний оксидтері және т.б.. 

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19


©emirsaba.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

войти | регистрация
    Басты бет


загрузить материал