¬”√≤ЋЋя јћ'яЌ≈, *уголь каменный, **black,
bitouminous, mineral coal; ***Steinkohle - тверда горюча корисна
копалина рослинного походженн¤, р≥зновид вуг≥лл¤ викопного,
пром≥жний м≥ж бурим вуг≥лл¤м ≥ антрацитом. ў≥льна
порода чорного, ≥нод≥ с≥ро-чорного кольору. Ѕлиск
смол¤ний або метал≥чний. ¬ орган≥ч. речовин≥ ¬.к. м≥ститьс¤ 75-92%
вуглецю, 2,5-5,7% водню, 1,5-15% кисню. ћ≥стить 2-48
% летких речовин. ¬олог≥сть 1-12 %. ¬ища
теплота згор¤нн¤ в перерахунку на сухий беззольний стан
30,5-36,8 ћƒж/кг. ¬.к. належить до гумол≥т≥в; сапропел≥ти ≥
гум≥тосапропел≥ти присутн≥ у вигл¤д≥ л≥нз та невеликих
прошарк≥в.
”творенн¤ ¬.к. характерне майже дл¤ вс≥х геол. систем - в≥д
девону до неогену (включно); вони активно утворювалис¤ в
карбон≥, перм≥, юр≥. «ал¤гаЇ ¬.к. у форм≥ пласт≥в ≥ л≥нзовидних
поклад≥в р≥зноњ потужност≥ (в≥д дес¤тк≥в см до дек. дес¤тк≥в ≥
сотень м) на р≥зних глибинах (в≥д виход≥в на поверхню до 2500 м ≥ глибше).
¬.к. утворилос¤ з продукт≥в розкладу орган≥ч. залишк≥в рослин, що зазнали
зм≥ни (метаморф≥зм) в умовах високого тиску навколишн≥х пор≥д
земноњ кори ≥ пор≥вн¤но високоњ т-ри. ¬.к. характеризуЇтьс¤
нейтральним складом орган≥ч. маси. ¬оно не реаіуЇ з≥ слабими лугами
н≥ в звичайних умовах, н≥ п≥д тиском. Ѕ≥туми ¬.к., на в≥дм≥ну
в≥д вуг≥лл¤ бурого, представлен≥ перев. сполуками ароматич.
структури. ” ¬.к. не ви¤влен≥ жирн≥ кислоти ≥ естери, мало
сполук з≥ структурою параф≥н≥в. ¬.к. розд≥л¤ють на блискуче,
нап≥вблискуче, нап≥вматове, матове. ” залежност≥ в≥д переважанн¤ тих або
≥нших петрограф≥ч. компонент≥в вид≥л¤ють в≥тренове, кларенове,
дюрено-кларенове, кларено-дюренове, дюренове ≥ фюзенове ¬.к. ѕласти
вуг≥лл¤ можуть бути складен≥ одним з вказаних л≥тотип≥в,
част≥ше њх чергуванн¤м. як правило, блискуч≥ в≥дм≥ни вуг≥лл¤
малозольн≥ внасл≥док незначного вм≥сту м≥неральних
дом≥шок.
—еред структур орган≥чноњ речовини вуг≥лл¤ вид≥лене в 4 типи
(тел≥н≥това, посттел≥н≥това, прекол≥н≥това ≥ кол≥н≥това), ¤к≥ Ї
посл≥довними стад≥¤ми Їдиного процесу розкладанн¤ л≥гн≥но-целюлозних
тканин. ƒо генетич. груп ¬.к., кр≥м цих 4 тип≥в, додатково включено
лейптин≥тове вуг≥лл¤. ожна з 5 генетичних груп за типом
речовини м≥крокомпонент≥в вуг≥лл¤ под≥лена на в≥дпов≥дн≥
класи.
ѕри зануренн≥ вугленосноњ товщ≥ на глибину в умовах п≥двищенн¤ тиску ≥
т-ри в≥дбуваЇтьс¤ посл≥довне перетворенн¤ орган≥ч. маси, зм≥на њњ х≥м.
складу, ф≥з. властивостей ≥ молекул¤рноњ будови. ¬с≥ ц≥ перетворенн¤
позначаютьс¤ терм≥ном "рег≥ональний метаморф≥зм вуг≥лл¤". Ќа к≥нцев≥й
(вищ≥й) стад≥њ метаморф≥зму ¬.к. перетворюЇтьс¤ в антрацит з
¤скраво вираженою кристал≥ч. структурою граф≥ту. р≥м рег≥онального
метаморф≥зму, ≥нод≥ (р≥дше) мають м≥сце перетворенн¤ в≥д впливом
тепла вивержених пор≥д, що знаход¤тьс¤ пор¤д з вугленосними товщами
(перекривають або п≥дстилають њх) - термальний метаморф≥зм, а також
безпосередньо у вуг≥льних пластах - контактовий метаморф≥зм.
«ростанн¤ м≥ри метаморф≥зму в орган≥ч. речовин≥ ¬.к.
просл≥дковуЇтьс¤ посл≥довним зб≥льшенн¤м в≥дносн. вм≥сту вуглецю ≥
зменшенн¤м вм≥сту кисню ≥ водню. ѕосл≥довно знижуЇтьс¤ вих≥д
летких речовин (в≥д 50 до 8% в перерахунку на сухий беззольний
стан); зм≥нюютьс¤ також теплота згор¤нн¤, здатн≥сть сп≥катис¤ ≥
ф≥з. властивост≥ вуг≥лл¤. «окрема л≥н≥йно зм≥нюютьс¤ блиск,
в≥дбивна здатн≥сть в≥трин≥ту, насипна маса вуг≥лл¤ та ≥нш.
властивост≥. ≤нш≥ важлив≥ ф≥з. властивост≥ (порист≥сть,
густина, щ≥льн≥сть, сп≥клив≥сть, теплота
згор¤нн¤, пружн≥ властивост≥ та ≥н.) зм≥нюютьс¤ або виразно за
¤скраво вираженим парабол≥ч. законом або за зм≥шаним.
як оптич. критер≥й стад≥њ метаморф≥зму вуг≥лл¤ використовуЇтьс¤
показник в≥дбивноњ здатност≥ в≥трин≥ту; в≥н застосовуЇтьс¤ також ≥
в нафт. геолог≥њ дл¤ встановленн¤ стад≥њ катагенного перетворенн¤
осадовоњ товщ≥, що вм≥щаЇ орган≥чну речовину. ¬≥дбивна здатн≥сть
в≥трин≥ту в масл¤н≥й ≥мерс≥њ (R0) посл≥довно
зростаЇ в≥д 0,5-0,65% дл¤ вуг≥лл¤ марки ƒ до 2-2,5% дл¤
вуг≥лл¤ марки “. ў≥льн≥сть та густина ¬.к. залежать
в≥д петрограф≥ч. складу, к≥лькост≥ ≥ характеру м≥неральних дом≥шок та м≥ри
метаморф≥зму. Ќайб≥льшою густиною (1300 -1500
кг/м3) характеризуютьс¤ компоненти групи фюзин≥ту,
найменшою (1280-1300 кг/м3) - групи в≥трин≥ту. «м≥на
густини з п≥двищенн¤м м≥ри метаморф≥зму в≥дбуваЇтьс¤ за
парабол≥ч. законом з ≥нверс≥Їю в зон≥ переходу до групи жирних; в
малозольних в≥дм≥нах вона знижуЇтьс¤ в≥д вуг≥лл¤ марки ƒ до марки ∆
в середньому в≥д 1370 до 1280 кг/м3 ≥ пот≥м посл≥довно зростаЇ
дл¤ вуг≥лл¤ марки “ до 1340 кг/м3. «агальна
порист≥сть вуг≥лл¤ зм≥нюЇтьс¤ також за екстремальним законом; дл¤
донецького вуг≥лл¤ марки ƒ вона становить 22-14%, вуг≥лл¤
марки 4-8% ≥ зб≥льшуЇтьс¤ (мабуть, внасл≥док розпушенн¤) до 10-15% дл¤
вуг≥лл¤ марки “. ѕори у вуг≥лл≥ розд≥л¤ють на макропори
(сер. д≥аметр 500х10-10 м та м≥кропори (5-15)х10-10
м. ѕром≥жок займають мезопори. ћакропорист≥сть зменшуЇтьс¤ з≥ зб≥льшенн¤м
стад≥њ метаморф≥зму, а м≥кропор - навпаки. ≈ндогенна (розвинена в
процес≥ утворенн¤ вуг≥лл¤) тр≥щинн≥сть, що оц≥нюЇтьс¤ к-стю тр≥щин
на кожн≥ 5 см блискучого вуг≥лл¤, контролюЇтьс¤ стад≥Їю
метаморф≥зму вуг≥лл¤: вона зростаЇ до 12 тр≥щин при переход≥ бурого
вуг≥лл¤ в довгополуменеве, маЇ максимум в 35-60 дл¤ кокс≥вного
вуг≥лл¤ ≥ посл≥довно меншаЇ до 12-15 тр≥щин при переход≥ до
антрацит≥в. “ак≥й же законом≥рност≥ п≥длегл≥ зм≥ни пружних
властивостей вуг≥лл¤ - модул¤ ёнга, коеф. ѕуассона, модул¤ зсуву
(зр≥зу), швидкост≥ ультразвуку. ћехан≥чна м≥цн≥сть ¬.к.
характеризуЇтьс¤ њх дробим≥стю, крихк≥стю та тверд≥стю,
тимчасовим спротивом стисненню. ¬уг≥льна речовина Ї неферомагн≥тною
(д≥амагн≥тною), м≥неральн≥ дом≥шки характеризуютьс¤ парамагн≥тними
властивост¤ми. ћагн≥тна сприйн¤тн≥сть вуг≥лл¤ зростаЇ з≥
зб≥льшенн¤м њх стад≥њ метаморф≥зму. «а своњми тепловими
властивост¤ми ¬.к. наближаЇтьс¤ до тепло≥зол¤тор≥в.
√ол. технол. властивост≥ ¬.к., що визначають його ц≥нн≥сть: сп≥клив≥сть
≥ кокс≥вна здатн≥сть. —тандартний показник сп≥кливост≥ - ≥ндекс
–ога (RI) ≥ товщина пластич. шару в апарат≥ Ћ.ћ.—апожникова.
≤снуЇ багато вид≥в класиф≥кац≥њ ¬.к.: за речовинним
складом, петрограф≥чним складом, генетичн≥, х≥м≥ко-технолог≥чн≥,
промислов≥ та зм≥шан≥. √енетичн≥ класиф≥кац≥њ характеризують умови
накопиченн¤ вуг≥лл¤, речовинн≥ ≥ петрограф≥чн≥ - його речовинний та
петрограф≥чний склад, х≥м≥ко-технолог≥чн≥ - х≥м≥чний склад
вуг≥лл¤, процеси формуванн¤ та промисловоњ переробки, промислов≥ -
технолог≥чне групуванн¤ вид≥в вуг≥лл¤ в залежност≥ в≥д вимог
промисловост≥. ласиф≥кац≥њ вуг≥лл¤ в пластах
використовуютьс¤ дл¤ характеристики вуг≥льних родовищ. «а
основу пром. класиф≥кац≥њ ¬.к. в окремих крањнах приймаютьс¤ р≥зн≥
параметри властивостей ≥ складу вуг≥лл¤: в —Ўј ¬.к.
класиф≥кують за теплотою згор¤нн¤, вм≥стом зв'¤заного
вуглецю ≥ в≥дносним вм≥стом летких речовин, в япон≥њ - за
теплотою згор¤нн¤, т. зв. паливним коеф. ≥ м≥цн≥стю коксу
або нездатн≥стю до коксуванн¤. ” —–—– до 1954 ¤к осн. пром.
класиф≥кац≥¤ д≥¤ла розроблена в 1930 р. ¬.—. римом т.зв. ƒонецька
класиф≥кац≥¤. ¬она називаЇтьс¤ ≥нод≥ "марочною", одночасно Ї ≥ генетичною,
оск≥льки покладен≥ в њњ основу зм≥ни властивостей вуг≥лл¤
в≥ддзеркалюють њх звТ¤зок з генетич. розвитком орган≥ч. речовини
вуг≥лл¤. ¬ ”крањн≥ використовувалас¤ стандартизована
класиф≥кац≥¤ вуг≥лл¤. «а середн≥м виходом летких
речовин (Vdaf) ≥ характеристикою нелеткого
залишку з урахуванн¤м сп≥кливост≥ ≥ величини теплоти згор¤нн¤ ¬.к.
под≥л¤ли на 10 основних марок: довгополуменеве (ƒ), газове (√),
газовожирне (√∆), жирне (∆), коксове жирне ( ∆), кокс≥вне ( ), коксове
друге ( 2), слабкосп≥кливе (——), оп≥снене сп≥кливе (ќ—) ≥ п≥сне
(ѕ). ¬≥д марки ƒ до марки ѕ вм≥ст вуглецю посл≥довно
зб≥льшуЇтьс¤ в≥д 76 до 92%, а вих≥д летких речовин зменшуЇтьс¤ з 42
до 7-12%. ” кожн≥й з марок, кр≥м ƒ ≥ √, за технол. властивост¤ми
вид≥л¤ють дек≥лька технол. груп. ƒл¤ ƒонбасу вид≥л¤ють так≥ марки
вуг≥лл¤: ƒ, √, √∆, ∆, , ќ—, ѕ; дл¤ Ћьв≥всько-¬олинського
басейну: ƒ, √, √∆, ∆. ласиф≥кац≥¤ вуг≥лл¤ весь час
удосконалюЇтьс¤. ќдн≥Їю з перспективних вважаЇтьс¤ геолого-промислова
класиф≥кац≥¤, концепц≥¤ ¤коњ запропонована в останн≥ роки ’’ ст.
украњнськими вченими (—.ƒ. ѕожидаЇв та ≥н.). ќстанн≥й вар≥ант
класиф≥кац≥њ вуг≥лл¤ унормовано «а —тандартом ”крањни "¬уг≥лл¤
буре, камТ¤не та антрацит" (ƒ—“” 3472-96) Ц див.
вуг≥лл¤ викопне.
Ќайб≥льш≥ розв≥дан≥ запаси ¬.к. в ”крањн≥ зосереджен≥ в ƒонецькому
камТ¤новуг≥льному басейн≥ та у Ћьв≥всько-¬олинському
вуг≥льному басейн≥. «а кордоном - в арагандинському,
ѕ≥вденно-якутському, ћ≥нусинському, Ѕурењнському, “унгуському, Ћенському,
“аймирському, јппалачському, ѕенсильванському,
Ќижньорейнсько-¬естфальському (–урському), ¬ерхньос≥лезькому,
ќстравсько- арв≥нському, Ўаньс≥, ѕ≥вд.-”ельському басейнах.
¬.к. використовуЇтьс¤ ¤к технолог≥чна, енерго-технолог≥чна ≥
енергетична сировина, при виробництв≥ коксу ≥ нап≥вкоксу з
отриманн¤м великоњ к-ст≥ х≥м. продукт≥в (нафтал≥н, феноли,
пек тощо), на основ≥ ¤ких одержують добрива, пластмаси, синтетичн≥
волокна, лаки, фарби ≥ т.≥. ќдин з найб≥льш перспективних напр¤м≥в
використанн¤ ¬.к. Ц скрапленн¤ (зр≥дженн¤) - г≥дроген≥зац≥¤
вуг≥лл¤ з отриманн¤м р≥дкого палива. ѕри переробц≥ ¬.к. отримують
також активне вуг≥лл¤, штучний граф≥т ≥ т.д.; в пром.
масштабах вилучаЇтьс¤ ванад≥й, іерман≥й ≥ с≥рка;
розроблен≥ методи отриманн¤ іал≥ю, мол≥бдену, цинку,
свинцю. ≤снують р≥зн≥ схеми неенергетичного використанн¤ ¬.к. на
основ≥ термо-х≥м., х≥м. та ≥н. переробки з метою њх повного комплексного
використанн¤ ≥ забезпеченн¤ охорони довк≥лл¤. ƒл¤ задоволенн¤
потреб економ≥ки ”крањна щор≥чно використовуЇ бл.100 млн.т вуг≥лл¤,
з ¤ких майже 80 млн.т видобуваЇтьс¤ в≥тчизн¤ними
п≥дприЇмствами.