Вугаль

Вугаль – цвёрды, гаручы, вуглевадародны, выкапень расліннага паходжання. Утвараецца з разлажэння астаткаў вышэйшых раслін. Сярод паліўна-энэргетычных рэсурсаў мае наівялікшыя запасы. Сусветныя запасы вугля складаюць звыш 5 трлн тон. Наівялікшыя месцанараджэнні вугля знаходзяцца ў ЗША (445 млрд. тон), Кітаі (272), Расіі (200 ), ПАР (130), Германіі (100), Аўстараліі (90), Вялікабрытаніі (50), Канадзе (50), Індыі (29) і Польшчы (25 млрд т). Пры бягучым узроўні спажывання вугля (4,5 млрд тон у год), вядомых на сённяшні дзень запасаў можа хапіць прыкладна на 400 год. У 2004 годзе ў свеце было здабыта 5500 млн.т вугля ( у 2003г. – 4835). Лідэры: Кітай – 1956, ЗША – 1020,Індыя – 397, Аўстралія – 365, Расія – 283, ПАР – 253, Германія – 208, Польшча – 159, Інданэзія – 136, Казахстан – 87, Украіна – 81, Грэцыя – 74, Канада – 67, Чэхія – 64, Калумбія – 53, Турцыя – 48. Наібольш высокае развіццё вуглездабычы ідзе ў Кітаі, ЗША, Інданэзі і Калумбіі. Прыкладна 10% вугля (500млн.тон) выкарыстоўваецца для вытворчасці каля 400 млн. Тон кокса, нязначную частку для вытворсачці сінтэтычнага вадкага паліва, газа, электродаў, адсарбентаў, карбідаў кальцыя і крэмнія.

Адрозніваюць два віда вугляў: буры і каменны.

Буры вугаль – пераходная форма ад торфа да каменнага вугля. Ад торфа буры вугаль адрознівае большая гаматнасць і меншае ўтрыманне розных раслінных астаткаў, ад каменнага вугля – галоўным чынам афарбоўкай бурымі тонамі(ад кававага да чорнага). Буры вугаль на паветры хутка расколваецца на дробныя кавалкі. Для бурага вугля ўласціва наяўнасць гумінавых кіслотаў, высокая гіграскапічнасць і вільготнасць. У гаручай масе буры вугаль утрыманне вуглерода 55-78%, вадарода 4-6,5%, кісларода 15-30%; энэргія гарэння гаручай масы 22,6-31,0 Мдж/кг (5400-7400 ккал/кг), выхад першаснай смалы 5-20% і болей; утрыманне лятучых рэчываў у залежнасці ад петраграфічнага склада вугля важыцца ад 65 да 40%. Па генетычным прыкметам буры вугаль дзеляць на шчыльныя і зямлістыя разнастайнасці, уключаюцы да астатніх і лігніты, уяўляючыя сабой асобны гатунак пераўтварэння і захавання абломкаў з драўлянай структурай. Акрамя структурных адрозненняў, улічваецца неаднолькавае ўтрыманне вільгаці кісларода, лятучых рэчываў і першаснай смалы. Па беларускай класіфікацыі буры вугаль дзеліцца на тры тэхналагічныя групы: Б1 с вільгаццю звыш 40%, Б2 – 30-40% і Б3 – менш 30%.

Наібольш буйныя месцанараджэнні бурага вугля характэрны для мезазойскага і кайназойскага ўзроста; буры вугаль утварае як невялікія праслойкі, так і буйныя пласты – да 100-120 метраў. Буры вугаль выкарыстоўваецца як энергетычнае паліва і хімічная сыравіна для атрымання вадкага паліва і розных сінтэтычных рэчываў, газа і ўгнаенняў. Галоўныя месцы здабычы бурага вугля размешчаны ў Расійскай Федэрацыі, Германіі, Польшчы, Чэхіі, Аўстраліі.

Каменны вугаль – выкапневы гумусавы вугаль больш высокай ступені вуглефікацыі ў параўнанні з бурым вуглем. Каменны вугаль утрымлівае ў гаручай масе ад 75 да 97% вуглерода, цеплыня гарэння – 30,1-36,6 МДж/кг (5700 ккал/кг). Каменны вугаль распаўсюджаны ў адлажэннях каменнавугальнай, пермскай і юрскай сістэм. Глыбіня знаходжання каменнага вугля – ад паверхні да 2000 – 2500 метраў. Ён утварыўся з прадуктаў распаду арганічных астаткаў вышэйшых раслін, змяніўшыхся пад уплывам вялікага ціску акружаючых парод зямной кары і параўнальна высокай тэмпературы. З узрастаннем ступені пераўтварэння паслядоўна павялічваецца ўтрыманне вуглерода і адначасова змяньшаецца колькасць кісларода, вадарода, лятучых рэчываў; змяняецца цеплыня згарання, здольнасць спякацца і іншыя ўласцівасці.

Каменны вугаль – гаматная горная парода, утвораная аморфным вуглеродам, аксамітна і смаляна-чорнага колера; бліскучасць каменнага вугля – тлустая, злом ракавісты; цвёрдасць 2-3; удзельная вага 1,25-1,4. Каменны вугаль гарыць яркім полымем, распаўсюджваючы моцны дым і смалісты водар. Апрацоўкай растворам хлорава-каліевай солі і азотнай кіслаты калі-некалі мажна выявіць у каменным вуглі структуру папараці, сілірярыі, лепідэндрона і іншых каменнавугальных раслін. Адрозніваюць – смалісты ці бліскучы - з ракавістым, бліскучым зломам, грубы - з грубазерністым зломам, слаёвы - з сланцаватай асобнасцю, валаконны – з валаконнай структурай і інш. Каменны вугаль утрымлівае ў сярэднім наступныя элементы: 82% вуглярод, 1,5-5,7% вадарод, 1,5-15% кісларод, 0,5-4% сера, да 1,5% азот, 2-45% лятучых рэчывыў; колькасць вадкасці 4-14%, утрыманне залы нязначнае,. Большая ці меншая прысутнасць серы абумоўлена дадаткам сернага калчадана ці іншых серністых мінералаў. Чым больш у каменным вугле вадарода, тым больш атрымліваецца з яго пры награванні без доступа паветра смалістых рэчываў, тым лепш такі каменны вугаль гарыць і тым больш ён прыдатны для атрымання свяцільнага газа, такі, багаты смоламі каменны вугаль называюць тлустым, а бедны гэтымі рэчывамі – худым. Худыя вуглі загараюцца з цяжкасцю, і іх гарэнне можа падтрымлівацца толькі пры моцным прытоку паветра. Пры пракальванні ў зачыненай прасторы тлусты каменны вугаль спякаецца і плавіцца, утвараючы порыстую губчатую масу – кокс, які зусім не ўтрымлівае серы і няшмат Н і О; пры гэтым атрымліваюць газападобны свяцільны газ і вадкі – каменнавугальны варволь.

Каменны вугаль у якім смалістыя рэчывы амаль зусім адсутнічаюць, мае назву антрацыт. Найбольш буйнымі распрацоўваемымі басейнамі каменнага вугля з’яўляецца: Данецкі, Кузнецкі, Пячорскі, Карагандзінскі, Аппалачскі, Пенсільванскі, Верхнесілезскі, Астрава-Карвінскі, Рурскі, Вялікі Хуанэбас, Паўднёва-Уэльскі, Валанс’енскі, Брабантскі. Тры чвэрці агульнасусветных запасаў каменнага вугля прыходзіцца на краіны СНД, ЗША, КНР.

Сусветныя запасыкасеннага вугля (прыблізныя дадзеныя) Краіны СНД 4400 (млрд.т) ЗША 1570(млрд.т) Кітай 1570(млрд.т) Заходняя Еўропа 865(млрд.т) Акеанія 800(млрд.т) Афрыка 225(млрд.т) Азія (без краін СНД і Кітая) 185(млрд.т) Канада 65(млрд.т) Лацінская Амерыка 60(млрд.т) Усяго: 9740(млрд.т)

У 1990-х гадах сусветнае спажыванне каменнага вугля склала 2,3 млрд.тон у год. У адрозненне ад спажывання нафты, спажыванне вугля значна павялічылася не толькі ў развіваючыхся краінах, але і ў прамыслова развітых краінах.