الفحم هو نوع من الموارد. المعادن: الفحم

منجم الفحم بورودينو. منطقة كراسنويارسك


رسميًا، هذه طبقات من تراكم الكتلة الحيوية من الغابات والنباتات، مفحمة تحت طبقات أخرى. أو كانت مستنقعات الخث القديمة القوية (الطبقة السميكة الأدنى).

يوجد هذا النمط من طبقات الفحم في كل مكان:

منجم الفحم نزاروفو. طبقتين رقيقتين قريبتين من السطح

لا تبدو الطبقة الرئيسية التي تحتوي على الفحم البني وكأنها كتلة غير منظمة ذات جذوع متحجرة من الأشجار القديمة موضوعة بشكل عشوائي. تحتوي الطبقة على طبقات واضحة - طبقات عديدة. أي أن النسخة الرسمية المتعلقة بالأشجار القديمة ليست مناسبة. كما أنه غير مناسب بسبب ارتفاع نسبة الكبريت في طبقات الفحم البني.

جدول محتوى بعض العناصر الكيميائية في الفحم والجفت والخشب والزيت.

لكي لا أفكر في معنى الجدول سأكتب استنتاجات منه.
1. الكربون. يحتوي الخشب على أقل كمية منه بين مصادر الوقود المدرجة. وليس من الواضح (إذا أخذنا في الاعتبار النسخة التقليدية لتكوين الفحم) سبب زيادة كمية الكربون مع تراكم المواد العضوية (الخشب أو الخث) في الطبقات. تناقض لا أحد يفسره.
2. النيتروجين والأكسجين. تعتبر مركبات النيتروجين أحد عناصر بناء الخشب والنبات. ولماذا انخفضت كمية النيتروجين بعد تحويل الخشب أو الخث إلى الفحم البني غير واضح مرة أخرى. مرة أخرى تناقض.
3. الكبريت. ولا يحتوي الخشب على أي كمية كافية لتراكم هذا العنصر الكيميائي. وحتى في الخث، فإن الكبريت لا يكاد يذكر مقارنة بطبقات البني والفحم. أين يدخل الكبريت في الطبقات؟ الافتراض الوحيد هو وجود الكبريت في الطبقات في البداية. مخلوط بمواد عضوية؟ ولكن من الغريب أن تركيز الكبريت في الفحم يتزامن مع محتوى الكبريت في النفط.

عادةً ما يكون الكبريت عبارة عن بيريت وكبريتات وعضوي. وكقاعدة عامة، يسود الكبريت البايريت. يوجد الكبريت الموجود في الفحم عادةً على شكل مغنيسيوم وكالسيوم وكبريتات حديد وبيريت حديد (كبريت بيريت) وعلى شكل مركبات عضوية تحتوي على الكبريت. كقاعدة عامة، يتم تحديد الكبريتات والكبريتيد فقط بشكل منفصل؛ يتم تعريف العضوية على أنها الفرق بين كمية الكبريت الكلية في الفحم ومجموع الكبريتات والكبريتيد.

يعد بيريت الكبريت رفيقًا ثابتًا تقريبًا للفحم، وأحيانًا بكميات تجعله غير صالح للاستخدام (على سبيل المثال، الفحم من حوض موسكو).

وبحسب هذه البيانات يتبين أن تراكم المواد العضوية (الخشب أو الخث) لا علاقة له بالفحم. إن تكوين الفحم البني هو عملية غير حيوية. لكن اي واحدة؟ لماذا يوجد الفحم البني في مناطق سطحية نسبيا، في حين يمكن العثور على الفحم الصلب على أعماق تصل إلى كيلومترين؟

والسؤال التالي هو: أين توجد جميع حفريات النباتات والحيوانات الموجودة في طبقات الليجنيت؟ يجب أن تكون ضخمة! جذوع ونباتات وهياكل عظمية وعظام الحيوانات الميتة - أين هي؟

توجد مطبوعات الأوراق فقط في الصخور المثقلة بالأثقال:

السرخس المتحجر. تم العثور على مثل هذه النباتات المتحجرة أثناء تعدين الفحم. تم استخراج هذه العينة أثناء العمل في منجم Rodinskaya في دونباس. لكننا سنعود إلى هذه الحفريات المفترضة أدناه.

يشير هذا إلى نفايات الصخور من مناجم الفحم. لم أجد أي شيء عن الفحم البني.

مناطق تكون الفحم . ويوجد معظم الفحم في نصف الكرة الشمالي، بعيدًا عن خط الاستواء والمناطق الاستوائية. ولكن كان هناك المناخ الأكثر قبولا لتراكم المواد العضوية في العصور القديمة. كما لا توجد مناطق (على شكل خطوط عرض) للتراكم على خطوط الاستواء القديمة. ومن الواضح أن هذا التوزيع يرجع إلى سبب آخر.

سؤال اخر. لماذا لم يستخدم هذا الوقود المعدني في العصور القديمة؟ لا توجد أوصاف واسعة النطاق للتعدين واستخدام الفحم البني. تعود الإشارات الأولى للفحم إلى زمن بيتر الأول فقط. إن الحصول عليه (الوصول إلى التماس) ليس بالأمر الصعب على الإطلاق. ويتم ذلك بطريقة يدوية من قبل السكان المحليين في أوكرانيا:

هناك أيضًا تعدين الفحم المفتوح على نطاق واسع:

الفحم تحت 8-10 متر من الطين. لتكوين الفحم، يقول الجيولوجيون إن هناك حاجة إلى ضغط ودرجة حرارة عالية. من الواضح أن هذا لم يكن هو الحال هنا.

الفحم ناعم ويتفتت.

عند حفر الآبار، كان عليهم أن يصادفوا الطبقات ويكتشفوا أنها تحترق. لكن التاريخ يخبرنا عن بداية التعدين الجماعي للفحم فقط في القرن التاسع عشر.

أو ربما هذه الطبقات لم تكن موجودة حتى القرن التاسع عشر؟ كما لم يكن في منتصف القرن التاسع عشر. الأشجار! شاهد المناظر الطبيعية الصحراوية في شبه جزيرة القرم والصور الفوتوغرافية لمستوطني ستوليبين الذين صعدوا إلى الزوايا النائية لسيبيريا في قوافل. والآن هناك التايغا التي لا يمكن اختراقها. أنا أتحدث عن نسخة القرن التاسع عشر من الفيضان. آليتها غير واضحة (إذا كانت موجودة بالفعل). ولكن دعونا نعود إلى الفحم البني.

ما هي السلالة التي تعتقد أن هذا هو؟ الفحم البني؟ يبدو الأمر كذلك، لكنهم لم يخمنوا الأمر بشكل صحيح. هذه هي رمال القطران.

إنتاج النفط على نطاق واسع من رمال القطران في كندا. قبل انخفاض أسعار النفط، كان هذا عملاً مربحًا، بل ومربحًا. وفي المتوسط، تنتج أربعة أطنان من البيتومين برميلاً واحداً فقط من النفط.

إذا كنت لا تعرف، فلن تعتقد حتى أنه يتم إنتاج النفط هنا. يبدو وكأنه منجم للفحم البني.

مثال آخر من أوكرانيا:

وفي قرية ستارونيا (منطقة ايفانو فرانكيفسك)، يصعد النفط إلى السطح من تلقاء نفسه، مما يؤدي إلى تكوين براكين صغيرة. بعض البراكين النفطية تحترق!

ثم سوف يتحجر كل شيء وسيكون هناك التماس الفحم.

إذن إلى أين سأذهب بهذا؟ علاوة على ذلك، أثناء الكارثة، تمزق الأرض، خرج النفط وانسكب. لكنها لم تتحجر في الرمال. وربما يكون الفحم البني هو نفس الشيء، ولكن في الطباشير أو رواسب أخرى. هناك، كان الكسر قبل النفط أقل من الرمل. تشير الحالة الحجرية للفحم إلى وجود طبقات من الطباشير. وربما حدثت بعض التفاعلات وتحولت الطبقات إلى حجر.

حتى ويكيبيديا تكتب:
الفحم الأحفوري هو معدن، وهو نوع من الوقود، يتكون من أجزاء من النباتات القديمة، وبشكل كبير من كتل البيتومين التي انسكبت على سطح الكوكب، وتخضع للتحول بسبب الغرق إلى أعماق كبيرة تحت الأرض تحت درجات حرارة عالية ودون الوصول إلى الأكسجين.
لكن نسخة الأصل اللاحيوي للفحم البني الناتج عن الانسكابات النفطية لم يتم تطويرها في أي مكان آخر.

يكتب البعض أن هذا الإصدار لا يفسر الطبقات العديدة للفحم البني. إذا أخذنا في الاعتبار أن ليس فقط كتل النفط ظهرت على السطح، ولكن أيضًا مصادر المياه والطين، فإن التناوب ممكن تمامًا. الزيت والقار أخف من الماء، حيث يطفوان على السطح ويترسبان ويمتصان على الصخر على شكل طبقات رقيقة. فيما يلي مثال في منطقة نشطة زلزاليًا في اليابان:

الماء يخرج من الشقوق. وهي، بالطبع، ليست عميقة، ولكن ما يمنع، خلال العمليات واسعة النطاق، مياه الينابيع الارتوازية أو المحيطات الجوفية من الظهور، وعند الخروج، ترمي كتل الصخور المطحونة في الطين والرمل والجير والملح، وما إلى ذلك. على السطح. تترسب الطبقات على مدى فترة قصيرة وليس ملايين السنين. إنني أميل بشكل متزايد إلى الاعتقاد بأن الفيضانات في بعض الأماكن وفي أوقات معينة لا يمكن أن تكون ناجمة عن مرور موجة من المحيط، ولكن عن طريق إطلاق كتل المياه والطين من أحشاء الأرض.

مصادر:
http://sibved.livejournal.com/200768.html
https://new.vk.com/feed?w=wall178628732_2011
http://forum.gp.dn.ua/viewtopic.php?f=33&t=2210
http://chispa1707.livejournal.com/1698628.html

قضية منفصلة هي تشكيل الفحم

التعليق في واحدة من المقالات من jonny3747 :
من المرجح أن يكون الفحم في دونباس بمثابة إزاحة للصفائح الواحدة تلو الأخرى، إلى جانب جميع الغابات والسراخس وما إلى ذلك. لقد عملت بنفسي على أعماق تزيد عن كيلومتر واحد. تقع الطبقات بزاوية، كما لو كانت لوحة واحدة تزحف تحت أخرى. بين طبقات الفحم والصخور، غالبًا ما يكون هناك عدد لا بأس به من بصمات النباتات؛ والمثير للاهتمام هو أنه بين الصخور الصلبة والفحم هناك طبقة رقيقة، كما لو لم تكن صخرة ولكن لم تكن فحمًا بعد، تتفتت في يديك، على عكس الصخور، فهي ذات لون داكن، وهنا غالبًا ما يتم العثور على البصمات .

تتناسب هذه الملاحظة بشكل واضح جدًا مع عملية نمو البيروجرافيت في هذه الطبقات. على الأرجح أن المؤلف رأى ما يلي:

تذكر حفريات السرخس في الصور أعلاه

فيما يلي مقتطفات من دراسة "الهيدروجين غير المعروف" وعمل "تاريخ الأرض بدون العصر الكربوني":

واستنادًا إلى أبحاثهم الخاصة وعدد من أعمال علماء آخرين، يقول المؤلفون:
"بالنظر إلى الدور المعترف به للغازات العميقة، ... يمكن وصف العلاقة الوراثية للمواد الكربونية الطبيعية مع سائل الهيدروجين والميثان اليافع على النحو التالي.
1. من نظام الطور الغازي C-O-H (الميثان، الهيدروجين، ثاني أكسيد الكربون) يمكن تصنيع المواد الكربونية - سواء في ظل الظروف الاصطناعية أو في الطبيعة...
5. يؤدي الانحلال الحراري للميثان المخفف بثاني أكسيد الكربون في ظروف اصطناعية إلى تخليق الهيدروكربونات السائلة، وفي الطبيعة إلى تكوين السلسلة الجينية الكاملة للمواد البيتومينية.

CH4 → الجرافيت + 2H2

أثناء تحلل غاز الميثان في الأعماق، تتشكل الهيدروكربونات المعقدة بطريقة طبيعية تمامًا! يحدث هذا لأنه تبين أنه مفيد بقوة! وليس فقط الهيدروكربونات الغازية أو السائلة، ولكن أيضًا الهيدروكربونات الصلبة!
لا يزال غاز الميثان "ينضح" باستمرار في مناطق تعدين الفحم. قد تكون متبقية. أو قد يكون أيضاً دليلاً على استمرار عملية تدفق الأبخرة الهيدروكربونية من باطن الأرض.

حسنًا، لقد حان الوقت الآن للتعامل مع "الورقة الرابحة الرئيسية" لنسخة الأصل العضوي للفحم البني والصلب - وجود "بقايا النباتات المتفحمة" فيها.
توجد مثل هذه "بقايا النباتات المتفحمة" بكميات هائلة في رواسب الفحم. علماء النباتات القديمة "يتعرفون بثقة على أنواع النباتات" في هذه "البقايا".
على أساس وفرة هذه "البقايا" تم التوصل إلى الاستنتاج حول الظروف الاستوائية تقريبًا في مناطق شاسعة من كوكبنا والاستنتاج حول الازدهار المورق لعالم النبات خلال العصر الكربوني.
لكن! عند إنتاج الجرافيت الحراري عن طريق الانحلال الحراري للميثان المخفف بالهيدروجين، وجد أن الأشكال التغصنية، التي تشبه إلى حد كبير "بقايا النباتات"، تتشكل في المناطق الراكدة بعيدًا عن تدفق الغاز.

عينات من الجرافيت الحراري مع "أنماط نباتية" (من دراسة "هيدروجين غير معروف")

إن أبسط استنتاج ينجم عن الصور المذكورة أعلاه عن "أشكال النباتات المتفحمة"، والتي هي في الواقع مجرد أشكال من الجرافيت الحراري، سيكون كما يلي: يحتاج علماء النباتات القديمة الآن إلى التفكير مليًا!..

ويواصل العالم العلمي الكتابة الأطروحاتعلى أصل الفحم على أساس التراكم البيولوجي للطبقات

1. تتفكك مركبات الهيدريد الموجودة في أحشاء كوكبنا عند تسخينها (راجع مقال المؤلف "هل ينتظر مصير فايتون الأرض؟..")، وتطلق الهيدروجين، الذي يندفع لأعلى - بما يتوافق تمامًا مع قانون أرخميدس - إلى سطح الأرض.
2. في طريقه، يتفاعل الهيدروجين، بسبب نشاطه الكيميائي العالي، مع المواد الموجودة تحت الأرض، مكونًا مركبات مختلفة. بما في ذلك المواد الغازية مثل الميثان CH4، كبريتيد الهيدروجين H2S، الأمونيا NH3، بخار الماء H2O، وما شابه ذلك.
3. في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة وفي ظل وجود غازات أخرى موجودة في السوائل الجوفية، يخضع غاز الميثان إلى تحلل مرحلة بعد مرحلة، مما يؤدي، بما يتفق تماما مع قوانين الكيمياء الفيزيائية، إلى تكوين الهيدروكربونات الغازية، بما في ذلك المعقدة.
4. ترتفع هذه الهيدروكربونات على طول الشقوق والتصدعات الموجودة في القشرة الأرضية، وتشكل تشققات جديدة تحت الضغط، وتملأ جميع التجاويف التي يمكن الوصول إليها في الصخور الجيولوجية. وبسبب ملامسة هذه الصخور الباردة، تتحول الهيدروكربونات الغازية إلى حالة طورية مختلفة و(اعتمادًا على التركيب والظروف البيئية) تشكل رواسب من المعادن السائلة والصلبة - النفط والفحم البني والصلب والجمرة الخبيثة والجرافيت وحتى الماس.
5. في عملية تكوين الرواسب الصلبة، وفقًا لقوانين التنظيم الذاتي للمادة التي لا تزال بعيدة عن الدراسة، في ظل الظروف المناسبة، يحدث تكوين الأشكال المنظمة - بما في ذلك تلك التي تذكرنا بأشكال العالم الحي.

وتفاصيل أخرى غريبة للغاية: قبل العصر الكربوني - في نهاية العصر الديفوني - كان المناخ باردًا وجافًا جدًا، وبعد - في بداية العصر البرمي - كان المناخ باردًا وجافًا أيضًا. قبل "الفترة الكربونية" لدينا "قارة حمراء"، وبعدها لدينا نفس "القارة الحمراء"...
ويطرح السؤال المنطقي التالي: هل كانت هناك "فترة كربونية" دافئة أصلاً؟!

يفسر عمر طبقات الفحم والليجنيت الذي لا يتجاوز مليون سنة عددًا من القطع الأثرية الغريبة الموجودة في الفحم:

كوب حديدي وجد في الفحم عمره 300 مليون سنة.

رف التروس في الفحم

لقد تم استخدام الخشب منذ فترة طويلة لتدفئة المنازل، ولكن من أجل الحفاظ على الاحتراق باستمرار، من الضروري إضافة جذوع الأشجار مرارا وتكرارا. مع تطور صناعة تعدين الفحم، بدأ المزيد والمزيد من الناس في استخدام الفحم: فهو يعطي المزيد من الحرارة ويحترق لفترة أطول. إذا تم تركيب الموقد بشكل صحيح، فإن جزء من الفحم، الذي يتم سكبه في المرجل في المساء، سيحافظ على درجة حرارة ثابتة طوال الليل.

تاريخ تكوين الفحم وأنواعه

يمكن تقسيم عملية تكوين الفحم برمتها إلى مرحلتين رئيسيتين: تكوين الخث وعملية التفحم الفعلية - تحويل الخث إلى فحم.

يتشكل الخث على مساحات شاسعة مغطاة بالمياه من بقايا النباتات بدرجات متفاوتة من التحلل. تعفنت بعض النباتات تمامًا وتحولت إلى حالة تشبه الهلام، بينما احتفظت نباتات أخرى ببنيتها الخلوية. وتراكمت بقاياهم في قاع الخزانات التي تحولت تدريجياً إلى مستنقعات. الشرط الأساسي لتكوين الخث هو غياب الأكسجين. كان هناك القليل من الأكسجين تحت عمود الماء، أثناء تحلل البقايا، تم إطلاق كبريتيد الهيدروجين والميثان وثاني أكسيد الكربون، مما ساهم في تصلب البقايا. شكلت الخث.

ولكن لم يتم تحويل جميع أراضي الخث إلى الفحم. تتطلب عملية الكربنة: ضغطًا عاليًا ودرجة حرارة عالية وفترة زمنية طويلة. اعتمادا على وجود هذه الظروف، حدث تشكيل الفحم أم لا. أولاً، تم نقل الخث بواسطة الصخور الرسوبية، مما أدى إلى زيادة الضغط ودرجة الحرارة داخل طبقة الخث. في ظل هذه الظروف، تم تشكيل الفحم البني - المرحلة الأولى من التفحم. وفي بعض المناطق، حدث نزوح للطبقات، مما أدى إلى غرق طبقات الفحم البني (بعض الرواسب المكتشفة تقع على أعماق تزيد عن 6000 متر). وفي بعض الأماكن، كانت هذه العمليات مصحوبة بصعود الصهارة والانفجارات البركانية. ساهم الضغط العالي ونقص الأكسجين ودرجات الحرارة المرتفعة في انخفاض الرطوبة والغازات الطبيعية في الفحم البني، والمزيد والمزيد من الكربون. ومع إزاحة الماء والغازات، تحول الفحم البني إلى فحم قاري، ثم في وجود درجات حرارة عالية إلى أنثراسايت. الفرق الرئيسي بين الفحم البني والفحم الصلب: يحتوي الفحم البني على رطوبة وغازات طبيعية أكثر وكربون أقل، مما يؤثر على كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق.

اليوم، يتم تحديد عمر رواسب الفحم من خلال بقايا النباتات. يعود أقدمها إلى العصر الكربوني (قبل 345-280 مليون سنة). خلال هذه الفترة، تشكلت معظم أحواض الفحم في أمريكا الشمالية (شرق ووسط الولايات المتحدة الأمريكية)، وأوروبا الوسطى والغربية، وجنوب أفريقيا، والصين، والهند. في أوراسيا، تشكلت معظم رواسب الفحم في العصر البرمي، ويعود تاريخ بعض أحواض الفحم الصغيرة في أوروبا إلى العصر الترياسي. ويتزايد نشاط تكوين الفحم في نهاية العصر الجوراسي وفي العصر الطباشيري. في هذا الوقت تقريبًا، تشكلت الرواسب في أوروبا الشرقية وجبال روكي الأمريكية والهند الصينية وآسيا الوسطى. في وقت لاحق، تم تشكيل الفحم البني ورواسب الخث بشكل رئيسي.

أنواع الفحم

يتم تصنيف الفحم وفقًا لمحتواه من الرطوبة والغاز الطبيعي والكربون. ومع زيادة كمية الكربون، تزداد قيمته الحرارية. كلما قلت الرطوبة والمواد المتطايرة (الغازات)، كلما كان تحملها للتخزين والنقل أفضل.

الليجنيت- فحم المرحلة الأولى للتفحم . ويختلف عن الفحم البني في كمية الماء الأقل (45%) في تركيبته وتوليد الحرارة الأكبر. الهيكل ليفي واللون من البني إلى الأسود (جودة أعلى). غالبًا ما يستخدم في قطاع الطاقة (في محطات الطاقة الحرارية)، ونادرا ما يستخدم لتدفئة المنازل الخاصة، حيث يتم تخزينه بشكل سيء وله قيمة حرارية منخفضة في المواقد التقليدية.

الفحم شبه البيتوميني- لون أسود، بنية ليفية أقل وضوحا، قيمة حرارية أعلى مقارنة بالليجنيت، محتوى رطوبة أقل (30٪). ينهار أثناء النقل ويتبدد في الهواء الطلق. عند حرقها، تنبعث منها 5-6 كيلو واط/كجم. يتم استخدامه في قطاع الطاقة وفي الإسكان والخدمات المجتمعية للتدفئة.

الفحم الحجرييحتوي على أعلى قيمة من السعرات الحرارية ولا يفقد صفاته أثناء النقل والتخزين. عند الاحتراق، فإنه يطلق 7-9 كيلو واط/كجم من الحرارة. وتستخدم بعض أنواعه في فحم الكوك.

أنثراسايت- لون الفحم أسود . يحتوي على أعلى نسبة من الهيدروكربونات. من الصعب إشعالها، ولكنها تحترق لفترة طويلة وبدون سخام، وتنتج كمية كبيرة من الحرارة (أكثر من 9 كيلو واط/كجم). غالبًا ما يستخدم أنثراسايت للتدفئة.

ما هو نوع الفحم المستخدم للتدفئة؟

يوجد في روسيا ودول رابطة الدول المستقلة نظام تم اعتماده في عام 1988. يتم تصنيف الفحم وفقًا لـ GOST 25543-88، والذي ينقسم إلى 7 فئات. يتم استخدام بعضها فقط للتدفئة:

الفحم طويل اللهب (د). حصلت على اسمها بسبب عملية الاحتراق الطويلة مع إطلاق كمية كبيرة من الحرارة (5600-5800 سعرة حرارية / كجم). لا يتطلب الأمر تدفق هواء خاصًا للإشعال والحرق، ولهذا السبب غالبًا ما يستخدم الفحم طويل اللهب في غلايات الوقود الصلب المنزلية. اعتمادا على الحجم يحدث:

• WPC - بلاطة كبيرة - أحجام القطع 50-200 مم؛
• DPKO - لوح الجوز - مقاس القطعة 25-100 مم؛
• بو - الجوز - 26-50 ملم؛
• DM - صغير - مقاسات 13-25 مم؛
• DS - البذور - 6-13 ملم؛
• DR - خاص - لا توجد أحجام قياسية.

الفحم طويل اللهب هو الأمثل للتدفئة: اللهب طويل (يشبه الحطب)، وينتج الكثير من الحرارة، ويشعل ويحترق بسهولة - المسودة الطبيعية كافية للاحتراق العادي. إن تكلفتها المنخفضة نسبيًا، بالإضافة إلى خصائصها الممتازة، هي التي تحدد شعبية هذا النوع من الفحم. يتم شراؤها ليس فقط لتدفئة المنازل الخاصة، ولكن أيضًا لبيوت الغلايات في المؤسسات التعليمية والطبية. علاوة على ذلك، يتم استخدام الوقود من أي جزء: من "K" الكبير إلى "M" الصغير.

غاز طويل اللهب (إل جي). وهو يختلف عن العلامة التجارية D في قيمته الحرارية الأكبر. تستخدم جميع الأجزاء لتدفئة المنازل الخاصة: من "الكبيرة" إلى "العادية". أكثر تطلبًا من اللهب الطويل من حيث ظروف التخزين، لأنه الطقس بشكل أكثر كثافة.

أنثراسايت (أ). إنه يطلق الكثير من الجسم، ويحتوي على محتوى منخفض من الرماد (بقايا الرماد 10٪)، ويحترق لفترة طويلة وبشكل متساو، ويكون الدخان عند الاحتراق أبيض (جميع العلامات التجارية الأخرى "تعطي" دخانًا أسود). على الرغم من أدائها العالي، فمن المستحيل أن يوصى به بشكل لا لبس فيه لتدفئة المنازل الخاصة: أنثراسايت لديه تكلفة عالية ويصعب إشعالها.

في بعض الحالات، يشترون الفحم الخالي من الدهون "T"، أو الفحم الدهني "Zh" أو الفحم منخفض التكتل "SS". الفئات المتبقية لها استخدام صناعي في الغالب. يتم استخدامها في صناعات الطاقة والمعادن، وتستخدم بعض الدرجات لفحم الكوك والإثراء. عند اختيار الفحم، عليك أن تولي اهتماما ليس فقط لخصائصه، ولكن أيضا لتكلفة التسليم. إذا كانت منطقتك لا تبيع لهب طويل أو أنثراسايت، فمن المرجح أن تضطر إلى الاكتفاء بما هو موجود في السوق. يجب عليك أيضًا الانتباه إلى توصيات الشركات المصنعة للغلاية الخاصة بك: تشير المستندات عادةً إلى العلامات التجارية التي تم تصميم المعدات من أجلها. ينبغي استخدامها.

لزيادة الراحة وتوفير المال، يفضل الكثير من الناس الحصول على عدة كسور: فمن الملائم أكثر أن تذوب مع الكسر "الجوز" أو "الكبير"، وإضافة "بذرة" للحرق على المدى الطويل. بالنسبة للفترات الأكثر برودة، يتم تخزين كمية معينة من الجمرة الخبيثة، والتي، على الرغم من صعوبة إشعالها، تحترق لفترة طويلة وساخنة في غلاية ساخنة.

يخضع فحم الكوك والفحم المخصب لمعاملة خاصة لزيادة قيمته الحرارية. وتستخدم هذه الأنواع في التعدين والطاقة. هذا الوقود غير مناسب للغلايات المنزلية: بسبب درجات حرارة الاحتراق المرتفعة للغاية، قد ينفجر الموقد.

إذا استمعت إلى أشخاص ذوي خبرة، يقولون إن أفضل تأثير يتم تحقيقه من خلال التسلسل التالي لصب الوقود في المرجل: قم بإذابته بلهب طويل، ثم قم بإضافة جزء من أنثراسيت من "الجوز" - فهو يحترق لفترة طويلة ، يعطي الكثير من الحرارة، وفي الليل أضف "البذور" إلى الموقد، والتي سوف تحترق حتى الصباح.

يوصى بإجراء مختلف لإضاءة مواقد الطوب: قم بإشعال الموقد بالخشب، وعندما يصبح ساخنًا، املأه بـ "البذور" أو (افتح فتحة التهوية والمخمد للحصول على إمداد أفضل بالأكسجين). إذا كان هناك الكثير من الغبار في البذور، فيمكنك ترطيبها بالماء - وهذا سيجعلها تشتعل بسهولة. عندما تكون حرارة الفرن كافية، يمكنك استخدام "القبضة".

ما هو الفحم وفيم يستخدم؟

لقد استخدم الناس الفحم منذ آلاف السنين: تم العثور عليه أثناء الحفريات في مستوطنات رجال الكهوف. ومن غير المرجح أن يكونوا قد صنعوه بأنفسهم، بل جمعوه من النيران أو أنقذوا بقايا النيران، لكن يبدو أنهم عرفوا خصائصه وعرفوا كيفية استخدامه.

اليوم في بلادنا يستخدم هذا النوع من الوقود في الغالب لأغراض الطهي: فهو يستخدم في حفلات الشواء وحفلات الشواء، ويضاف إلى النيران. يستخدم في بعض الأحيان للمواقد: فهو يحترق لفترة طويلة، وينتج الكثير من الحرارة (7800 كلفن / كجم)، ولا ينتج عنه أي دخان أو سخام تقريبًا. الرماد المتبقي هو سماد ممتاز ويستخدم لتخصيب أراضي الغابات أو الحقول الزراعية. كما يستخدم رماد الفحم لإنتاج الأسمدة.

وفي الصناعة، يستخدم الفحم لصهر الحديد الزهر. لإنتاج طن من السبائك، مطلوب 0.5 طن فقط من هذا الوقود. وفي الوقت نفسه، زادت مكاسب الحديد الزهر من مقاومة التآكل والقوة. يستخدم الفحم كتدفق في صهر النحاس والبرونز والنحاس والمنغنيز والزنك والنيكل. يتم استخدامه لصنع مواد التشحيم الصلبة للهندسة الميكانيكية، ويستخدم للطحن في صناعة الأدوات والطباعة، وما إلى ذلك. المرشحات لأغراض مختلفة مصنوعة من الفحم.

واليوم، بدأ اعتبار الفحم بديلاً للوقود التقليدي: فهو مادة متجددة، على عكس الفحم والنفط والغاز. علاوة على ذلك، تتيح التقنيات الحديثة الحصول على الفحم حتى من النفايات الصناعية: من نشارة الخشب والغبار والشجيرات وما إلى ذلك. يتم تشكيل القوالب من هذه المواد الخام المسحوقة، والتي توفر حرارة أكثر بمقدار 1.5 مرة من الفحم العادي. في هذه الحالة، يتم إطلاق الحرارة على مدى فترة زمنية أطول وتكون الحرارة موحدة.

كيفية صنع الفحم

حتى القرن العشرين، كان يتم إنتاج الفحم عن طريق حرق الخشب أو الأكوام ذات الأشكال الخاصة. تم وضع الخشب فيها وتغطيته بالأرض وإشعال النار فيه من خلال فتحات خاصة مصنوعة. هذه التكنولوجيا متاحة بشكل عام ولا تزال تستخدم في بعض البلدان اليوم. ولكن لديها كفاءة منخفضة: 1 كجم من الفحم يستغرق ما يصل إلى 12 كجم من الخشب، ومن المستحيل أيضًا التحكم في جودة الفحم الناتج. كانت المرحلة التالية في تطوير حرق الفحم هي استخدام الأنابيب في الأفران الأرضية. أدى هذا التحسين إلى زيادة كفاءة العملية: تم استخدام 8 كجم من الخشب لكل كيلوغرام.

في أجهزة حرق الفحم الحديثة، يتم استهلاك 3-4 كجم من المواد الخام لكل كيلوغرام من المنتج. في الوقت نفسه، يتم إيلاء الكثير من الاهتمام للود البيئي للعملية: أثناء إنتاج الفحم، يتم إطلاق الكثير من الدخان والسخام والغازات الضارة في الغلاف الجوي. تقوم المنشآت الحديثة بالتقاط الغازات المنبعثة وإرسالها إلى غرف خاصة، حيث يتم استخدامها لتسخين الفرن إلى درجة حرارة فحم الكوك.

يحدث تحويل الخشب إلى فحم في جو خالٍ من الأكسجين عند درجة حرارة عالية (تفاعل الانحلال الحراري). وتنقسم العملية برمتها إلى ثلاث مراحل:

• عند 150 درجة مئوية، تتم إزالة الرطوبة من الخشب؛
• عند 150-350 درجة مئوية، إطلاق الغازات وتكوين المنتجات العضوية؛
• عند 350-550 درجة مئوية، يتم فصل الراتنجات والغازات غير القابلة للتكثيف.

وفقًا لـ GOST، ينقسم الفحم إلى عدة درجات حسب نوع الخشب المستخدم:

• • أ - الخشب الصلب.
  • ب - الأنواع الصلبة واللينة المتساقطة والصنوبرية (س).

العلامات التجارية B وC هي في أغلب الأحيان قوالب الفحم، والتي يتم إنتاجها باستخدام النفايات من مصانع معالجة الأخشاب. هذا نوع ممتاز من الوقود الحيوي، والذي يستخدم منذ فترة طويلة في أوروبا للتدفئة وحتى في محطات الطاقة: أثناء احتراقها، لا يتم تشكيل مركبات الكبريت (لا يوجد كبريت في الفحم)، ويتم احتواء الهيدروكربونات بكميات ضئيلة. باستخدام تكنولوجيا أسلافك، يمكنك حرق الفحم لاحتياجاتك الخاصة بنفسك. .

منذ العصور القديمة، استخدمت البشرية الفحم كأحد مصادر الطاقة. واليوم يستخدم هذا المعدن على نطاق واسع. يطلق عليها أحيانًا اسم الطاقة الشمسية المحفوظة في الحجر.

طلب

يتم حرق الفحم لإنتاج الحرارة التي تستخدم في تسخين المياه وتدفئة المنازل. يستخدم المعدن في عمليات صهر المعادن. وفي محطات الطاقة الحرارية، يتم تحويل الفحم إلى كهرباء عن طريق الاحتراق.

لقد جعل التقدم العلمي من الممكن استخدام هذه المادة القيمة بطريقة مختلفة. وهكذا، نجحت الصناعة الكيميائية في إتقان التكنولوجيا التي تتيح الحصول على الوقود السائل من الفحم، وكذلك المعادن النادرة مثل الجرمانيوم والغاليوم. يتم حاليًا استخراج الكربون الجرافيت ذو التركيز العالي من الكربون من المعادن القيمة. كما تم تطوير طرق لإنتاج البلاستيك والوقود الغازي عالي السعرات الحرارية من الفحم.

يتم ضغط جزء صغير جدًا من الفحم منخفض الجودة وغباره بعد المعالجة في قوالب. هذه المادة ممتازة لتدفئة المنازل الخاصة والمباني الصناعية. وبشكل عام، ينتجون أكثر من أربعمائة نوع من المنتجات المتنوعة بعد المعالجة الكيميائية التي يتعرض لها الفحم. سعر جميع هذه المنتجات أعلى بعشرات المرات من تكلفة المواد الخام الأصلية.

على مدى القرون القليلة الماضية، استخدمت البشرية بنشاط الفحم كوقود ضروري للحصول على الطاقة وتحويلها. علاوة على ذلك، فقد تزايدت الحاجة إلى هذا المورد الثمين في الآونة الأخيرة. ومما يسهل ذلك تطور الصناعة الكيميائية، فضلاً عن الحاجة إلى العناصر القيمة والنادرة التي يتم الحصول عليها منها. وفي هذا الصدد، تجري روسيا حاليًا عمليات استكشاف مكثفة للرواسب الجديدة، وإنشاء المناجم والمحاجر، وبناء المؤسسات لمعالجة هذه المواد الخام القيمة.

أصل الحفرية

في العصور القديمة، كان للأرض مناخ دافئ ورطب، حيث تطورت بسرعة مجموعة متنوعة من النباتات. ومن هذا تم تشكيل الفحم لاحقًا. ويكمن أصل هذه الحفرية في تراكم مليارات الأطنان من النباتات الميتة في قاع المستنقعات، حيث كانت مغطاة بالرواسب. لقد مر حوالي 300 مليون سنة منذ ذلك الحين. وتحت الضغط القوي للرمل والماء والصخور المختلفة، تتحلل النباتات ببطء في بيئة خالية من الأكسجين. وتحت تأثير درجات الحرارة المرتفعة الناتجة عن الصهارة القريبة، تصلبت هذه الكتلة، والتي تحولت تدريجياً إلى فحم. أصل جميع الودائع الموجودة لديه هذا التفسير فقط.

الاحتياطيات المعدنية وإنتاجها

هناك رواسب كبيرة من الفحم على كوكبنا. وفي المجمل، وبحسب الخبراء، تحتوي أحشاء الأرض على خمسة عشر تريليون طن من هذا المعدن. علاوة على ذلك، فإن تعدين الفحم يحتل المرتبة الأولى من حيث الحجم. ويصل إلى 2.6 مليار طن سنويا، أو 0.7 طن لكل ساكن على كوكبنا.

توجد رواسب الفحم في روسيا في مناطق مختلفة. علاوة على ذلك، فإن المعدن في كل واحد منهم له خصائص مختلفة وله عمق حدوثه الخاص. فيما يلي قائمة تتضمن أكبر رواسب الفحم في روسيا:

1. تقع في الجزء الجنوبي الشرقي من ياقوتيا. يسمح عمق الفحم في هذه الأماكن بالتعدين المفتوح للمعادن. وهذا لا يتطلب أي تكاليف خاصة، مما يقلل من تكلفة المنتج النهائي.
2. حقل توفا. ووفقا للخبراء، هناك حوالي 20 مليار طن من المعادن على أراضيها. الوديعة جذابة للغاية للتنمية. والحقيقة أن ثمانين بالمائة من رواسبها تقع في طبقة واحدة يبلغ سمكها 6-7 أمتار.
3. رواسب مينوسينسك. تقع في جمهورية خاكاسيا. هذه عدة رواسب أكبرها Chernogorskoye و Izykhskoye. احتياطيات المجمع منخفضة. ووفقا للخبراء، فهي تتراوح بين 2 إلى 7 مليارات طن. هنا يتم استخراج الفحم الثمين للغاية. خصائص المعدن هي أنه عندما يحترق يتم تسجيل درجة حرارة عالية جدًا.
4. يقع هذا المستودع في غرب سيبيريا، وينتج منتجًا يستخدم في صناعة المعادن الحديدية. يتم استخدام الفحم المستخرج في هذه الأماكن في فحم الكوك. حجم الودائع هنا هائل بكل بساطة.
5. تنتج هذه الوديعة منتجًا بأعلى جودة. أكبر عمق للرواسب المعدنية يصل إلى خمسمائة متر. يتم التعدين في الحفر المفتوحة وفي المناجم.

يتم استخراج الفحم الصلب في روسيا من حوض الفحم بيتشورا. يتم أيضًا تطوير الودائع بنشاط في منطقة روستوف.

اختيار الفحم لعملية الإنتاج

هناك حاجة لدرجات مختلفة من المعادن في الصناعات المختلفة. ما هي الاختلافات التي يمتلكها الفحم؟ خصائص وخصائص الجودة لهذا المنتج تختلف على نطاق واسع.

يحدث هذا حتى لو كان الفحم يحمل نفس العلامة. والحقيقة هي أن خصائص الحفرية تعتمد على مكان استخراجها. ولهذا السبب يجب على كل مؤسسة، عند اختيار الفحم لإنتاجها، أن تتعرف على خصائصه الفيزيائية.

ملكيات

يختلف الفحم في الخصائص التالية:

درجة الإثراء

اعتمادا على الغرض من الاستخدام، يمكن شراء أنواع مختلفة من الفحم. وتتضح خصائص الوقود بناء على درجة إثرائه. تسليط الضوء:

1. المركزات. ويستخدم هذا الوقود في إنتاج الكهرباء والحرارة.

2. المنتجات الصناعية. يتم استخدامها في علم المعادن.

3. نسبة ضئيلة من الفحم (تصل إلى ستة ملليمترات)، وكذلك الغبار الناتج عن سحق الصخور. يتم تشكيل قوالب من الحمأة، والتي لها خصائص أداء جيدة لغلايات الوقود الصلب المنزلية.

درجة الائتلاف

وفقا لهذا المؤشر يميزون:

1. الفحم البني. هذا هو نفس الفحم، الذي تم تشكيله جزئيًا فقط. خصائصه أسوأ إلى حد ما من خصائص الوقود عالي الجودة. ينتج الفحم البني حرارة منخفضة أثناء الاحتراق ويتفتت أثناء النقل. بالإضافة إلى ذلك، فهو يميل إلى الاحتراق التلقائي.

2. الفحم. يحتوي هذا النوع من الوقود على عدد كبير من الدرجات (الدرجات) التي تختلف خصائصها. يستخدم على نطاق واسع في مجالات الطاقة والمعادن والإسكان والخدمات المجتمعية والصناعات الكيميائية.

3. أنثراسايت. هذا هو النوع الأعلى جودة من الفحم.

خصائص كل هذه الأشكال من المعادن تختلف اختلافا كبيرا عن بعضها البعض. وبالتالي، فإن الفحم البني لديه أدنى قيمة حرارية، والأنثراسايت لديه أعلى قيمة من السعرات الحرارية. ما هو أفضل الفحم للشراء؟ يجب أن يكون السعر مجديا اقتصاديا. وبناءً على ذلك، فإن التكلفة والحرارة النوعية تقع في النسبة المثالية للفحم الصلب البسيط (في حدود 220 دولارًا للطن).

التصنيف حسب الحجم

عند اختيار الفحم، من المهم معرفة حجمه. يتم تشفير هذا المؤشر في الصف المعدني. لذلك يمكن أن يكون الفحم:

- "P" - بلاطة تتكون من قطع كبيرة يزيد حجمها عن 10 سم.

- "K" - كبيرة تتراوح أبعادها من 5 إلى 10 سم.

- "O" - الجوز، وهو أيضًا كبير جدًا، بأحجام شظايا تتراوح من 2.5 إلى 5 سم.

- "M" - صغير، مع قطع صغيرة من 1.3-2.5 سم.

- "C" - البذور - جزء رخيص من أجل الاحتراق طويل الأمد بأبعاد 0.6-1.3 سم.

- "Ш" - قطعة معظمها من غبار الفحم، مخصصة للقولبة.

- "R" - عادي، أو غير قياسي، حيث قد تكون هناك فصائل بأحجام مختلفة.

خصائص الفحم البني

هذا هو الفحم الأقل جودة. سعره هو الأدنى (حوالي مائة دولار للطن). تشكلت في المستنقعات القديمة عن طريق الضغط على الخث على عمق حوالي 0.9 كم. هذا هو أرخص وقود يحتوي على كمية كبيرة من الماء (حوالي 40٪).

وبالإضافة إلى ذلك، الفحم البني لديه حرارة احتراق منخفضة إلى حد ما. يحتوي على كمية كبيرة (تصل إلى 50٪) من الغازات المتطايرة. إذا كنت تستخدم الفحم البني لإشعال الموقد، فإن خصائصه النوعية ستشبه الحطب الخام. يحترق المنتج بشدة ويدخن بشدة ويترك وراءه كمية كبيرة من الرماد. غالبًا ما يتم تحضير القوالب من هذه المواد الخام. لديهم خصائص أداء جيدة. يتراوح سعرها من ثمانية إلى عشرة آلاف روبل للطن.

خصائص الفحم

هذا الوقود ذو جودة أعلى. الفحم عبارة عن صخرة سوداء اللون ولها سطح غير لامع أو شبه لامع أو لامع.

يحتوي هذا النوع من الوقود على نسبة رطوبة تتراوح بين 5 إلى 6 بالمائة فقط، ولهذا السبب يحتوي على قيمة حرارية عالية. بالمقارنة مع حطب البلوط والألدر والبتولا، ينتج الفحم حرارة أكثر بمقدار 3.5 مرة. عيب هذا النوع من الوقود هو محتواه العالي من الرماد. ويتراوح سعر الفحم الصلب في الصيف والخريف من 3900 إلى 4600 روبل للطن. وفي الشتاء تزيد تكلفة هذا الوقود بنسبة عشرين إلى ثلاثين بالمائة.

تخزين الفحم

إذا كان الوقود مخصصًا للاستخدام لفترة طويلة من الزمن، فيجب وضعه في سقيفة أو ملجأ خاص. هناك يجب أن تكون محمية من أشعة الشمس المباشرة وهطول الأمطار.

إذا كانت أكوام الفحم كبيرة، فأنت بحاجة أثناء التخزين إلى مراقبة حالتها باستمرار. يمكن للكسور الصغيرة مع ارتفاع درجة الحرارة والرطوبة أن تشتعل تلقائيًا.

الفحم هو صخرة رسوبية تتشكل في تكوين الأرض. الفحم هو وقود ممتاز. ويعتقد أن هذا هو أقدم نوع من الوقود الذي استخدمه أسلافنا البعيدين.

كيف يتم تشكيل الفحم؟

لتكوين الفحم، هناك حاجة إلى كمية كبيرة من المواد النباتية. ومن الأفضل أن تتراكم النباتات في مكان واحد وليس لديها الوقت لتتحلل بالكامل. المكان المثالي لذلك هو المستنقعات. الماء فيها فقير بالأكسجين مما يمنع حياة البكتيريا.

تتراكم المواد النباتية في المستنقعات. دون أن يكون لديك وقت للتعفن الكامل، يتم ضغطه بواسطة رواسب التربة اللاحقة. هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على الخث - المادة المصدر للفحم. يبدو أن الطبقات التالية من التربة تغلق الخث في الأرض. ونتيجة لذلك، يتم حرمانه تماما من الأكسجين والماء ويتحول إلى التماس الفحم. هذه العملية طويلة. وهكذا فإن معظم الاحتياطيات الحديثة من الفحم تكونت في العصر الباليوزوي، أي منذ أكثر من 300 مليون سنة.

خصائص وأنواع الفحم

(الفحم البني)

يعتمد التركيب الكيميائي للفحم على عمره.

أصغر الأنواع هو الفحم البني. وتقع على عمق حوالي 1 كم. لا يزال هناك الكثير من الماء فيه - حوالي 43٪. يحتوي على كمية كبيرة من المواد المتطايرة. إنه يشتعل ويحترق جيدًا، ولكنه ينتج القليل من الحرارة.

الفحم الصلب هو نوع من "الفلاح المتوسط" في هذا التصنيف. تقع على عمق يصل إلى 3 كم. وبما أن ضغط الطبقات العليا أكبر، فإن محتوى الماء في الفحم أقل - حوالي 12٪، والمواد المتطايرة - تصل إلى 32٪، لكن الكربون يحتوي على من 75٪ إلى 95٪. كما أنه قابل للاشتعال، لكنه يحترق بشكل أفضل. وبسبب كمية الرطوبة القليلة فإنه يعطي المزيد من الحرارة.

أنثراسايت- سلالة أقدم. وتقع على عمق حوالي 5 كيلومترات. يحتوي على المزيد من الكربون ولا يحتوي على رطوبة تقريبًا. الجمرة الخبيثة هي وقود صلب ولا تشتعل بشكل جيد، ولكن الحرارة النوعية للاحتراق هي الأعلى - تصل إلى 7400 كيلو كالوري / كجم.

(انثراسايت الفحم)

ومع ذلك، فإن الجمرة الخبيثة ليست المرحلة النهائية من تحول المادة العضوية. عند تعرضه لظروف أكثر قسوة، يتحول الفحم إلى الشونتيت. عند درجات حرارة أعلى يتم الحصول على الجرافيت. وتحت ضغط عالٍ جدًا، يتحول الفحم إلى ألماس. كل هذه المواد - من النباتات إلى الألماس - مصنوعة من الكربون، فقط التركيب الجزيئي هو المختلف.

بالإضافة إلى "المكونات" الرئيسية، غالبًا ما يشتمل الفحم على "صخور" مختلفة. هذه شوائب لا تحترق ولكنها تشكل خبثًا. يحتوي الفحم أيضًا على الكبريت، ويتم تحديد محتواه حسب المكان الذي يتكون فيه الفحم. عند حرقه، فإنه يتفاعل مع الأكسجين ويشكل حمض الكبريتيك. كلما قلت الشوائب في تركيبة الفحم، كلما ارتفعت قيمته.

إيداع الفحم

ويسمى موقع الفحم الصلب بحوض الفحم. يوجد أكثر من 3.6 ألف حوض للفحم معروف في العالم. وتشغل مساحتها حوالي 15% من مساحة اليابسة على الأرض. أكبر نسبة من احتياطيات الفحم في العالم موجودة في الولايات المتحدة - 23٪ في المركز الثاني روسيا بنسبة 13٪. وتغلق الصين الدول الثلاث الأولى بنسبة 11%. توجد أكبر رواسب الفحم في العالم في الولايات المتحدة الأمريكية. هذا هو حوض الفحم الآبالاشي، الذي تتجاوز احتياطياته 1600 مليار طن.

في روسيا، أكبر حوض للفحم هو كوزنتسك، في منطقة كيميروفو. تبلغ احتياطيات كوزباس 640 مليار طن.

يعد تطوير الودائع في ياقوتيا (إلجينسكوي) وفي تيفا (إليجيستسكوي) أمرًا واعدًا.

استخراج الفحم

اعتمادا على عمق وجود الفحم، يتم استخدام طرق التعدين المغلقة أو المفتوحة.

طريقة التعدين المغلقة أو تحت الأرض. لهذه الطريقة، يتم بناء مهاوي المناجم والإعلانات. يتم بناء مهاوي المناجم إذا كان عمق الفحم 45 مترًا أو أعلى. منه يؤدي إلى نفق أفقي - تعديل.

هناك نظامان للتعدين المغلق: التعدين بالغرفة والأعمدة والتعدين بالجدار الطويل. النظام الأول أقل اقتصادا. يتم استخدامه فقط في الحالات التي تكون فيها الطبقات المكتشفة سميكة. النظام الثاني أكثر أمانًا وعمليًا. يسمح لك باستخراج ما يصل إلى 80٪ من الصخور وتوصيل الفحم بالتساوي إلى السطح.

يتم استخدام الطريقة المفتوحة عندما يكون الفحم ضحلاً. في البداية، يقومون بتحليل صلابة التربة، وتحديد درجة التجوية للتربة وطبقات طبقة التغطية. إذا كانت التربة فوق طبقات الفحم ناعمة، فإن استخدام الجرافات والكاشطات يكفي. إذا كانت الطبقة العليا سميكة، يتم إحضار الحفارات وخطوط السحب. يتم تفجير الطبقة السميكة من الصخور الصلبة الموجودة فوق الفحم.

تطبيق الفحم

مجال استخدام الفحم هائل بكل بساطة.

يتم استخراج الكبريت والفاناديوم والجرمانيوم والزنك والرصاص من الفحم.

الفحم في حد ذاته وقود ممتاز.

يستخدم في صناعة المعادن لصهر الحديد، وفي إنتاج الحديد الزهر والصلب.

يتم استخدام الرماد الناتج بعد حرق الفحم في إنتاج مواد البناء.

من الفحم، بعد المعالجة الخاصة، يتم الحصول على البنزين والزيلين، اللذين يستخدمان في إنتاج الورنيش والدهانات والمذيبات والمشمع.

ومن خلال تسييل الفحم يتم الحصول على وقود سائل من الدرجة الأولى.

الفحم هو المادة الخام لإنتاج الجرافيت. وكذلك النفثالين وعدد من المركبات العطرية الأخرى.

نتيجة للمعالجة الكيميائية للفحم، يتم الحصول حاليا على أكثر من 400 نوع من المنتجات الصناعية.

"أعماق الأرض مخفية في حد ذاتها: اللازورد الأزرق، الملكيت الأخضر، الرودونيت الوردي، الشارويت الليلكي... في النطاق المتنوع لهذه المعادن والعديد من المعادن الأخرى، يبدو الفحم الأحفوري متواضعًا بالطبع."

هذا ما كتبه إدوارد مارتن في عمله "تاريخ قطعة من الفحم"، ولا يسع المرء إلا أن يتفق معه. ولكن بالنظر إلى الفوائد التي جلبها الفحم للناس منذ زمن سحيق، فإنك تنظر إلى هذا البيان من منظور مختلف تمامًا.

الفحم معدن يستخدمه الناس كوقود. إنها صخرة كثيفة سوداء اللون (أحيانًا رمادية-سوداء) ذات سطح لامع أو شبه لامع أو غير لامع.
هناك وجهتا نظر رئيسيتان حول أصل الفحم.الأول يجادل بأن الفحم تم إنشاؤه بسبب تحلل النباتات على مدى ملايين السنين. لكن هذه العملية لم تؤدي دائمًا إلى رواسب الفحم. والحقيقة هي أن وصول الأكسجين يجب أن يكون محدودًا حتى لا تتمكن النباتات المتعفنة من إطلاق الكربون في الغلاف الجوي. البيئة المناسبة لهذه العملية هي المستنقع. الماء الراكد الذي يحتوي على الحد الأدنى من محتوى الأكسجين يمنع البكتيريا من تدمير النباتات بالكامل. وعند نقطة معينة يتم إطلاق الأحماض التي توقف عمل البكتيريا تمامًا. وبهذه الطريقة، يتكون الخث، الذي يتحول أولاً إلى فحم بني، ثم إلى حجر، وأخيراً إلى أنثراسيت. لكن تكوين الفحم يرجع إلى نقطة أخرى مهمة - بسبب حركة القشرة الأرضية، يجب تغطية طبقة الخث بطبقات أخرى من التربة. وبالتالي، فإن التعرض للضغط ودرجات الحرارة المرتفعة، والبقاء بدون ماء وغازات، يتشكل الفحم.

هناك أيضا نسخة ثانية. وتقترح أن الفحم هو نتيجة انتقال الكربون من الحالة الغازية إلى الحالة البلورية. ويعتمد ذلك على حقيقة أن باطن الأرض قد يحتوي على كمية كبيرة من الكربون في الحالة الغازية. أثناء عملية التبريد، يترسب على شكل فحم.

تمتلك روسيا 5.5% من احتياطي الفحم في العالمويبلغ في هذه المرحلة 6421 مليار طن، ثلثاها احتياطي من الفحم. يتم توزيع الودائع بشكل غير متساو في جميع أنحاء البلاد: 95٪ منها تقع في المناطق الشرقية، وأكثر من 60٪ منها تنتمي إلى سيبيريا. أحواض الفحم الرئيسية: كوزنتسك، كانسكو-أتشينسك، بيتشورا، دونيتسك. تحتل روسيا المرتبة الخامسة في العالم في إنتاج الفحم.

الابسط تعدين الفحم الأحفوريمعروف منذ القدم وتم تسجيله في الصين واليونان. في روسيا، رأى بيتر الأول الفحم لأول مرة عام 1696 في منطقة مدينة شاختي الحالية. ومن عام 1722، بدأ تجهيز البعثات لاستكشاف رواسب الفحم في جميع أنحاء روسيا. في هذا الوقت، بدأ استخدام الفحم في إنتاج الملح والحدادة وتدفئة المنازل.
هناك طريقتان رئيسيتان لاستخراج الفحم: مفتوحة ومغلقة. تعتمد طريقة الاستخراج على عمق الصخر. إذا كانت الرواسب موجودة على عمق يصل إلى 100 متر، فإن طريقة التعدين تكون مفتوحة (تتم إزالة الطبقة العليا من التربة فوق الرواسب، أي يتم تشكيل مقلع أو قطع). إذا كان العمق أكبر، يتم إنشاء الألغام، وفيها ممرات خاصة تحت الأرض. بالمناسبة، يتشكل الفحم عادة على عمق 3 كيلومترات أو أكثر. ولكن نتيجة لحركة طبقات الأرض ترتفع الطبقات أقرب إلى السطح أو تنخفض إلى مستوى أدنى. يتواجد الفحم على شكل طبقات ورواسب على شكل عدسة. الهيكل ذو طبقات أو حبيبي. ويبلغ متوسط ​​سمك طبقة الفحم حوالي 2 متر.

الفحم ليس مجرد معدن، بل هو عبارة عن مجموعة من المركبات عالية الجزيئية ذات المحتوى العالي من الكربون، بالإضافة إلى الماء والمواد المتطايرة مع كمية صغيرة من الشوائب المعدنية.

حرارة الاحتراق النوعية (محتوى السعرات الحرارية) - 6500 - 8600 سعرة حرارية/كجم.

يتم إعطاء الأرقام كنسب مئوية، ولكن التكوين الدقيق يعتمد على موقع الودائع والظروف المناخية. لفهم نوعية الفحم، يتم تحديد عدة نقاط مهمة. أولاً، درجة رطوبة التشغيل (رطوبة أقل - خصائص طاقة أفضل). محتواه في الفحم 4-14% مما يعطي حرارة احتراق 10-30 ميجا جول/كجم. ثانيا، هذا هو محتوى الرماد من الفحم. يتكون الرماد بسبب وجود شوائب معدنية في الفحم ويتم تحديده من خلال ناتج البقايا بعد الاحتراق عند درجة حرارة 800 درجة مئوية. يعتبر الفحم الصلب مناسبًا للاستخدام إذا كان محتوى الرماد بعد الاحتراق 30٪ أو أقل.
على عكس الفحم البني، لا يحتوي الفحم الصلب على أحماض الدبالية؛ حيث يتم تحويلها إلى كربوهيدرات (مركبات الكربون المضغوط). وبناء على ذلك، فإن كثافته ومحتوى الكربون أكبر من الفحم البني.

عند الحديث عن الخصائص، تتميز الأنواع التالية من الفحم: لامعة (فيترين)، شبه لامعة (كلارين)، ماتي (دجورين) ومموج (فوسين).

وفقًا لدرجة التخصيب ، يتم تقسيم الفحم إلى مركزات ووسط وحمأة. وتستخدم المركزات في غرفة المرجل ولتوليد الكهرباء. تستخدم المنتجات الصناعية لتلبية احتياجات المعادن. الحمأة مناسبة لإنتاج القوالب وبيعها بالتجزئة للجمهور.

كما يوجد تصنيف للفحم حسب حجم القطع:

تصنيف الفحم	تعيين	مقاس
بلاطة	ص	أكثر من 100 ملم
كبير	ل	50..100 ملم
بندق	عن	25..50 ملم
صغير	م	13..25 ملم
نقاط البولكا	ز	5..25 ملم
بذرة	مع	6..13 ملم
شطيب	ش	أقل من 6 ملم
خاص	ر	لا يقتصر على الحجم

الخصائص التكنولوجية الرئيسية للفحم هي خصائص التكتل وفحم الكوك. قدرة التكتل هي قدرة الفحم على تكوين بقايا منصهرة عند تسخينه (بدون هواء). يكتسب الفحم هذه الخاصية خلال مراحل تكوينه. قدرة الكوك هي قدرة الفحم، في ظل ظروف معينة ودرجات حرارة عالية، على تكوين مادة مسامية مقطوعة - فحم الكوك. هذه الخاصية تعطي الفحم قيمة إضافية.
عند تكوين الفحم تحدث تغيرات فيما يتعلق بمحتواه من الكربون وانخفاض كمية الأكسجين والهيدروجين والمواد المتطايرة، كما تتغير حرارة الاحتراق. وهذا هو أساس تصنيف الفحم حسب الدرجة:

تصنيف الفحم حسب الدرجة:	تعيين
لهب طويل	د
غاز	ز
عادة ما يتم استخدام اللهب الطويل والغاز في غرفة المرجل، لأنها يمكن أن تحترق دون أن تهب. يتم استخدام الغاز الدهني والدهني في صناعة الحديد والصلب لإنتاج الفولاذ والحديد الزهر. يتم استخدام Lean Caking وLean وLow Caking لتوليد الكهرباء، حيث أنها تحتوي على قيمة حرارية عالية. وفي الوقت نفسه، يرتبط احتراقها بالصعوبات التكنولوجية. مجال استخدام الفحم واسع جدًا، بينما في المراحل الأولى للتعدين في روسيا تم استخدامه بشكل أساسي لتدفئة المنازل والحدادة. في الوقت الحالي، هناك العديد من الاتجاهات التي تستخدم الفحم الصلب. على سبيل المثال، صناعة المعادن. هنا، لإذابة المعدن، تحتاج إلى درجة حرارة عالية، وبالتالي، نوع من الفحم مثل فحم الكوك. تستخدم الصناعة الكيميائية الفحم في فحم الكوك وفي إنتاج المزيد من غاز فرن فحم الكوك، والذي يتم الحصول على الهيدروكربونات منه. في عملية معالجة الهيدروكربونات، يتم إنتاج التولوين والبنزين وغيرها من المواد، بفضل إنتاج المشمع والورنيش والدهانات وما إلى ذلك. يستخدم الفحم أيضًا كمصدر للحرارة. سواء بالنسبة للسكان أو لتوليد الطاقة في المحطات الحرارية. أيضًا، أثناء عملية التسخين، ينتج الفحم كمية معينة من السخام (يتم الحصول على السخام عالي الجودة من فحم الغاز والدهون)، والذي يتم منه إنتاج المطاط وأحبار الطباعة والحبر والبلاستيك وما إلى ذلك، وبالتالي العودة إلى البيان يمكننا أن نقول بأمان لإدوارد مارتن أن المظهر المتواضع للفحم لا ينتقص بأي حال من الأحوال من خصائصه وصفاته المفيدة.