Uhlí: složení, aplikace, metody těžby

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Tato hornina, která se tvoří v tloušťce zemské kůry, je velmi rozmanitá. K dnešnímu dni se rozlišují jeho odrůdy, jako je například hnědé uhlí, antracit, uhlí. Složení uhlí je vlhkost a minerální nečistoty. S ohledem na vlhkost však výrazně snižuje spalné teplo.

Složení plemene. Chemikálie

Kromě toho, že uhlí obsahuje vlhkost, obsahuje také látku jako je síra. Tato nečistota je také považována za škodlivou a není obsažena ve své čisté formě, ale ve složení nečistot, jako je pyrit, vápník, síran železitý. Při použití uhlí nebo spíše při spalování s takovými nečistotami ve složení se vytvoří škodlivé odpařování - oxid siřičitý nebo oxid siřičitý. Na lidské zdraví má spíše negativní vliv, pokud je vdechován. Je schopen způsobit rychlou korozi kovu a také otravovat atmosféru svými výpary. Je třeba poznamenat, že obsah síry ve složení uhlí, které se těží v Donecké pánvi, je poměrně nízký. Indikátor této látky je pouze 1-2%. Ve srovnání s povodími středních a severních oblastí pak obsah této škodlivé nečistoty v nich začíná pouze od 3,5%. Úplnýchemické složení surovin je následující:

• nejvyšší procento uhlíku – od 50 do 96 %;
• po uhlíku přichází kyslík, jehož obsah je od 25 do 37 %;
• třetí v tomto seznamu je vodík, jeho procento je od 3 do 6 %;
• Poslední chemickou látkou je dusík, jeho obsah může být od 0 do 2,7 %.

Rašelina

Dnes se využívá i rašelina, což jsou zbytky horniny. Používá se poměrně široce, přestože je považován za odpad. Zde stojí za zmínku, že složení tohoto typu uhlí se liší tím, že kvantitativní obsah všech škodlivých nečistot, včetně síry, je mnohem menší. Procento chemického prvku uhlíku také kleslo na 50-60 %.

Hnědé uhlí

Hnědé uhlí je samo o sobě zemitou hmotou s poměrně vysokou hustotou, která je tvořena z rašeliny, ale zároveň si dokonale zachovává svou dřevnatou strukturu. Použití tohoto druhu uhlí je mnohem méně obvyklé než například kamenné. Je to dáno tím, že při hoření vytváří kouřový plamen, který navíc vytváří dost nepříjemný zápach. Nejčastěji se používá při suché destilaci. S jeho pomocí je možné získat látky, jako je například amoniak s kyselinou octovou. Toto plemeno je považováno za nejmladší ze všech ostatních odrůd. Složení tohoto typu uhlí je následující:

• jako vpředchozí typ, zde převažuje uhlík - 50-77%;
• obsah kyslíku je prakticky stejný – 26-37 %;
• procento vodíku je 3–5 a dusíku je 0–2.

Sluší se dodat, že silný rozvoj technologie vedl k tomu, že se technologové naučili z této suroviny získávat syntetický plyn, který lze použít jako alternativu topného oleje.

Uhlí

Tento fosilní materiál je přechodným materiálem od lignitu k antracitu. Liší se tím, že je to na rozdíl od hnědé hmoty vynikající palivo. Právě toto plemeno je v naší době nejvíce těžené. Nejvíce se používá jako palivo například pro tepelné elektrárny. Je vynikající pro vytápění soukromých domů, pro provoz továren atd. Výhřevnost, kterou tento druh suroviny má, je mnohem vyšší než u hnědé. Jako škodlivé nečistoty obsahuje tento druh uhlí vlhkost v množství 3 až 12 %. Kromě toho také obsahuje 32 % těkavých hořlavých látek.

Chemické složení se liší od předchozích druhů. Množství uhlíku je mnohem vyšší – od 75 do 93 %. Obsah kyslíku se výrazně snížil - 3-19%, obsah vodíku zůstal přibližně na stejné úrovni - 4-6%. Indikátor dusíku je stále nízký – až 2,7 %.

Pokud se zeptáte, které uhlí je lepší, odpověď na ni bude s největší pravděpodobností následující: antracit. Liší se tím, že jeho struktura je co nejhustší, povrch je trochu lesklý a výhřevnost má nejlepší ukazatel. Jeho jedinou nevýhodou je, že dost špatně svítí. Nejčastěji se používá k výrobě věcí jako uhlíkové elektrody, elektrodové pasty. Jeho použití jako palivové suroviny v metalurgickém průmyslu je velmi běžné. Hloubka výskytu této horniny je poměrně velká - 6 km. Z chemikálií obsahuje uhlík v množství 95-97% a také vodík - od 1 do 3%.

Metoda těžby

Za zmínku stojí, že způsob těžby je velmi závislý na poloze ložiska uhlí, respektive na hloubce jeho výskytu. Podle tohoto faktoru se rozlišuje otevřená (lomová) metoda a důlní, uzavřená metoda. Každá metoda se vyznačuje svou technologií a také výhodami a nevýhodami.

Otevřená těžba

Hlavní výhodou povrchové těžby uhlí je relativní bezpečnost. Jde o to, že se používá pouze v případě, že hloubka skály není větší než 100 metrů. Jinými slovy, nevznikne žádná šachta, která by se mohla při nehodě zhroutit. Samotný proces těžby se provádí podle následujícího postupu.

Nejprve musíte odstranit horní vrstvu zeminy, která pokrývá kámen. Tato vrstva se nazývá skrývka a způsob jejího odstranění je skrývka. Tento postup se v závislosti na typu půdy provádí pomocí buldozerů, vlečných lan, kolesových rypadel nebo skrejprů. Po odstranění vrstvy půdy můžete přistoupit k drcení samotné horniny. Prok tomu slouží drtiče, vodní děla, buldozery a další zařízení. Pokud je hornina v uhelném ložisku příliš hustá, pak se ve vzácných případech používá vrtání a odstřelování uhlí. Tato metoda těžby obvykle pokrývá poměrně velkou oblast.

Pokud jde o nedostatky metody, jsou následující:

• Zaprvé, způsobit značné škody na životním prostředí v místě těžby.
• Za druhé, veškerá hornina, která se těží tímto způsobem, obsahuje ve svém složení velké množství škodlivých nečistot.

Hlavními výhodami povrchové těžby uhlí jsou kromě bezpečnosti vysoká rychlost a také hospodárnost.

Druhá metoda

Uzavřená, neboli minová metoda, jak asi tušíte, se používá, pokud skála leží dostatečně hluboko pod zemí. Na rovinatém terénu se vytvářejí vertikální nebo horizontální kanály až k samotné sloji s uhlím, po kterých vzniká důl. Pokud se uhelná sloj nachází v horské oblasti, pak je štola místem, které otevírá důlní dílo.

Podzemní těžba uhlí může být prováděna pomocí porubů nebo metodou místnosti a sloupu. Lávy jsou dlouhé tváře. V jednom dole může být jedna nebo více takových tváří. V takových porubech se uhlí řeže na kusy pomocí těžebního kombajnu. Pro dodání surovin na povrch se používá stejný kombajn. Naloží kámen na dopravník. Pokud použijete tuto metodu, můžete získat téměř veškeré uhlí, které je v něm obsaženoformace. Pokud uhlí není příliš hluboké, použije se metoda místnosti a pilíře. V tomto případě se používají sloupy a vodorovné průchody, které jsou mezi nimi vytvořeny.

V současnosti probíhají v uhelném průmyslu změny. Zavádí se technologie integrovaného automatizovaného výrobního systému s využitím poháněných střešních podpěr. Aktivně se vyvíjí metoda, která umožní dálkové ovládání všech těžebních mechanismů.

Výhody metody zahrnují následující:

• výsledné uhlí bude velmi vysoké kvality;
• tento typ těžby je mnohem méně škodlivý pro životní prostředí;

Mezi nedostatky je třeba zdůraznit, že tato metoda je nejnebezpečnější metodou těžby a její implementace bude vyžadovat značné finanční náklady.

Doněcká uhelná pánev

Tato pánev se ze strany Ukrajiny nachází na území regionů jako Doněck, Luhansk, Dněpropetrovsk. Kromě toho se nachází také na území Rostovské oblasti Ruské federace. Celková plocha této pánve je přibližně 60 tisíc km2, z toho 50 tisíc se nachází na území Ukrajiny. Pokud se budeme bavit o jeho délce, pak je to asi 650 km v subšířkovém směru. Jeho maximální šířka přitom dosahuje pouhých 200 km. Pokud jde o kvalitu a vlastnosti vytěženého uhlí, jsou velmi rozdílné. Jde o to, že v doněcké uhelné pánvi je celekmetamorfní série této fosílie. Jinými slovy, lze zde těžit jakékoli uhlí – od hnědého po antracit.

Kvalitní dřevěné uhlí na podpal

Poměrně často vyvstává otázka, jak určit kvalitu uhlí vhodného pro roztápění kotle na tuhá paliva. Není nutné znát všechny jeho vlastnosti. Věnujte pozornost následujícímu:

• Kalorický obsah neboli spalné teplo. Tato charakteristika popisuje, kolik tepla může tuhé palivo vyprodukovat při spalování.
• Obsah popela je hlavní charakteristikou kvality surovin. Čím menší je číselný ukazatel této charakteristiky, tím lepší bude uhlí, což znamená, že při spalování vydá více tepla. U kvalitních plemen je sazba nižší než 25 %.
• Je důležité sledovat vlhkost. Může být vnější nebo vnitřní. Vnější lze odstranit pouhým vysušením uhlí, ale vnitřní lze odstranit pouze spálením.

Aktivní uhlí

Struktura tohoto uhlí je porézní a získává se z různých jiných materiálů obsahujících uhlík, které jsou organického původu. Uhlík v těchto surovinách bude od 87 do 97 %; jsou přítomny také vodík, dusík a kyslík. Svým chemickým složením je tento druh uhlí více podobný grafitu. Kromě toho lze tento typ suroviny rozdělit do několika tříd v závislosti na typu suroviny, kterou je třeba získat, podle způsobu aktivace, způsobu aktivace a účelu.