КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ИСКОПАЕМЫХ УГЛЕЙ ВОСТОЧНОГО ЗАБАЙКАЛЬЯ И ПЕРСПЕКТИВ ИХ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
( ЧитГТУ),. П ( проф., ЧитГТУ),. П (ГУП ЛИЦИМС, г. Чита), (Администрация Читинской области), (д. т.н., проф., ИГИ)

На территории Восточного Забайкалья (Читинская область) установлены значительные запасы (марок Б-Т) ископаемых углей (далее «углей») – более 4 млрд. т., в основном пригодные для открытой разработки. Добываемый в регионе рядовой уголь (>10млн. т. в год) направляется в топливно-энергетический комплекс (ТЭК) и коммунально-бытовой сектор без обогащения. Угледобыча ведется 10-ю разрезами разной мощности – от 7 тыс. т. до 9,7 млн. т. углей в год.

В новых экономических условиях особую актуальность приобретает стоимостная оценка и переоценка месторождений полезных ископаемых с целью установления их действительной потребительской ценности. Анализ предлагаемых методологических подходов к их реализации в угольной отрасли (материалы Х Всероссийского угольного совещания, Ростов-на-Дону, ВНИГРИуголь, 1999) показал:

– глубокую переработку ТГИ следует считать важнейшей научной проблемой, так как получаемая при этом дефицитная дорогостоящая продукция может значительно повысить стоимостную оценку месторождений и обеспечить рентабельность угледобывающих предприятий;

– обязательными компонентами всех предлагаемых методик являются параметры качества углей и продуктов их переработки, обуславливающие стоимость товарной продукции;

– целесообразна, особенно на ранних стадиях ГРР, дифференциация запасов с локализацией участков распространения углей разного качества, что позволит минимизировать затраты на глубокую оценку потребительских свойств углей таких участков на последующих стадиях их изучения.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Проблема стоимостной оценки и переоценки угольных месторождений, рационального и комплексного использования их запасов весьма актуальна для Восточного Забайкалья, т. к. устойчивое функционирование ТЭКа обеспечивает успешную работу смежных отраслей и формирование значительной части бюджетных доходов. В связи с этим выполнены:

1. Анализ состояния проблемы рационального использования ископаемых углей.

2. Изучение нормативно-технической документации (НТД), методик и критериев оценки потребительских свойств углей и продуктов их переработки.

3. Систематизация информации о качестве углей региона, полученной до начала исследования, и её анализ с учётом особенностей условий углеобразования в Забайкалье.

4. Системная комплексная оценка качества углей и некоторых продуктов их переработки с использованием современных НТД и методологических подходов.

Методика системной комплексной оценки качества углей отразила результаты исследований по п. п. 1-3:

– угли любой стадии метаморфизма являются сырьём многоцелевого использования;

для характеристики качества углей требуется определение нескольких десятков параметров, причём до сих пор не установлен универсальный параметр, с изменением которого закономерно изменялись бы их состав и свойства;

– для прогнозной оценки пригодности углей, прежде всего, для коксования и энергетических целей, 150 лет (с 1837 г.) применялись основанные на технологических параметрах их технологические классификации, которые оказались несостоятельными для обеспечения взаимозаменяемости углей на мировом угольном рынке и прогноза пригодности углей как сырья многоцелевого использования;

– в последние десятилетия установлена необходимость классификации углей на базе комплексов углепетрографических (минеральный состав, степень метаморфизма) и основных химико-технологических параметров, что привело к созданию в 1988 г. Международной системы кодификации углей среднего и высокого рангов (МК-88), отечественных ГОСТов (Единая классификация) «Угли бурые, каменные и антрациты. Классификация по генетическим и технологическим параметрам» (ЕК-88), (СТ СЭВ 6767-89) «Угли низкого ранга. Кодификация» и (аналог в России МК-88);

– марочная принадлежность углей по ЕК-88 и кодификация их по МК-88 фактически характеризуют потребительскую ценность углей соответственно на внутреннем и внешнем рынках (табл );

Таблица

Классификационные параметры Единой классификации углей России (ЕК-88 - ГОСТ 25543) и Международной системы кодификации углей (МК-88 – ГОСТ 30313)

ЕК-88

Углепетрографические

Технологические

R0, %

SОК=I+2/3 SV, %

Wtr(Wmax),%

Vdaf, %

Vобdaf, %

Tобdaf, %

y, мм

AR, %

Класс

Категория

Тип углей

Подтип углей

Углей всех марок (рангов)

Бурых

Каменных

Антрацитов

Бурых

Каменных

Антрацитов

Порядковые номера цифр в коде

1, 2

3

4, 5

6, 7

МК-88

Углепетрографические

Технологические

R0, %

Рефлекто-

грамма, s

I, %

L,%

SI, ед

Vdaf, %

Ad, %

Std, %

Qsdaf, МДж/кг

Углей среднего и высокого рангов

Порядковые номера цифр в коде

1, 2

3

4

5

6

7, 8

9, 10

11, 12

13, 14

– петрографический состав, степень метаморфизма и восстановленность определяют потребительские свойства органической части любого угля;

– к качеству угольного сырья в различных технологических процессах предъявляются жесткие требования по комплексам тех или иных параметров, отличающихся по составу последних и по их ограничивающим значениям, что обуславливает дифференцированный подход к схемам углеподготовки и обогащения;

– для обеспечения рационального использования углей, их взаимозаменяемости, оптимизации сырьевых баз обогатительных фабрик, быстрое реагирование на запросы потребителей требуется существенное расширение круга определяемых показателей качества углей и создание более надёжного банка данных по качеству углей всех бассейнов.

Несмотря на значительные запасы углей (3-е место в мире), Россия испытывает дефицит в продуктах их глубокой переработки, спрос на которые в значительной мере удовлетворяется за счет импорта: в процессах нетопливной переработки углей используется ~1% добываемых углей. В последние годы выявлены новые области использования углей, например, для выработки малотоннажной продукции (адсорбенты, носители катализаторов, гуматы и т. д.), стоимость которой многократно (в десятки и сотни раз) превышает стоимость исходного угольного сырья. Ее производство может быть организовано на базе небольших месторождений и даже их отдельных участков при наличии углей нужного качества.

Объектами исследования стали угли 8 разрабатываемых месторождений, запасы и ресурсы которых составляют >60% от таковых в регионе. Работа выполнена по Программе воспроизводства минерально-сырьевой базы Читинской области в 1995-99г. В ней использованы информационный анализ (литературных и фондовых источников, НТД и научно-методической документации), углепетрографический, углехимический, химический, спектральный, термический, гранулометрический, фракционный методы; статистическая обработка данных, корреляционный и регрессионный анализ.

Использование стандартизированной и унифицированной НТД (~30 ГОСТов и стандартов ИСО) позволяет выполнить прогнозные системные и сравнительные оценки качества забайкальских углей между собой и с углями различных бассейнов и месторождений, в т. ч. зарубежных, создать технологические основы прогнозного определения их конкурентоспособности на сырьевых рынках и для постановки экспериментов с целью для более глубокого изучения потребительских свойств.

В ходе исследования для более полного отражения особенностей состава и свойств изучаемых углей, использованы модифицированные методики оценки: степени окисления петрографическим методом по ГОСТ 8930-94, дополненным дифференцированным определением содержаний зерен с разной степенью окисления; степени восстановленности на основе подхода, использованного в Институте горючих ископаемых (ИГИ) при обобщении данных по восстановленности углей СССР; комплексной металлоносности на технологической основе минимальных промышленно значимых концентраций элементов в углях (золах), установленных с учетом современного уровня техники и технологии их извлечения из традиционного сырья.

Полученная новая комплексная научно-техническая информация о составе, технологических свойствах и потребительской ценности углей позволила установить:

- коды и марочный состав добываемых углей по ЕК-88, МК-88, при этом выявлены марки углей, ранее не установленные (марка СС апсатских углей) и занижение марки зашуланских углей.

- их перспективность углей в различных технологических процессах, в т. ч. глубокой переработки (полукоксование, производство адсорбентов и гуматов) и как комплексного нетрадиционного рудного сырья (особенно тарбагатайских и уртуйских).

- наличие компактно залегающих ультранизкозольных газовых углей (Ad ≤ 5%), не имеющих аналогов в России, на Зашуланском месторождении, по всем параметрам пригодных для производства по отечественной экологически чистой и ресурсосберегающей технологии ИГИ адсорбентов широкого спектра использования, в т. ч. для извлечения золота и серебра из промышленных растворов и пульп.

По результатам исследования выданы рекомендации Главному управлению природных ресурсов по Читинской области и заказчику – областной администрации.

Исследованиями, выполненными в ИГИ в гг, экспериментально подтверждены высокая степень пригодности зашуланских углей как сырья для производства сферических адсорбентов и тарбагатайских как комплексного рудного сырья