WĘGIEL BRUNATNY: C
Litotyp -Makroskopowa odmiana węgla brunatnego, wyróżniana w pokładzie o grubości wiekszej niż 10 cm. Jednorodne w sensie sedymentologicznym nagromadzenie węgla odzielone od innych mniej lub bardziej wyraźnymi granicami wyróżnionymi w plaszczyźnie prostopadłej do jego latarnego rozprzestrzeniania.
Struktury: Tkankowa drzewiasta, grubo detrytyczna(5-10), średniodetrytyczna(2-5), drobnodetrytyczna(2-0)
Tekstury: uwarstwiona, niewyraźnie uwarstwiona, masywna.
Macerały - elementy struktury węgla, których nie można dalej dzielić metodami petrograficznymi; przedstawiają fragmenty uwęglonych i zwęglonych tkanek roślinnych o zróżnicowanym stanie zachowania: wytwory roślinne i produkty ich geochemicznych przemian rzadko fragmenty prymitywnych organizmów żywych.
MACERAŁY W B:
Grupę huminitu – skład roślinny wywodzi się z tkanek roślinnych; w różnym stopniu zżelifikowanych: posiada najniższą zawartość C i pośrednią zawartość części lotnych
Grupa liptynitu - otoczki roślin i pyłków, żywice, woski, nabłonki liści, łodyg, pędów i korzeni, Nie ulegają żelifikacji, najwyższa zawartość części lotnych, pośrednia zawartość C
Grupa inertynitu – sfuzymizowane składniki tkanek lub żeli o wysokiej zawartości C ,barwy czarnej lub brunatno czarnej , najwyższa zawartość C najniższa zawartość części lotnych
Mecerały w węglu izametamorficznym- wyraźnie zróżnicowanie pod wzgledem hemicznym. Humunit najnizsza zawartosc C, wysoką zawartoscia O. Srednia zawart. Vdaf pomiedzy inertynitem a lip. Liptynit- najwyzsze czesci litne Vdaf, najwyzsza H, posrednia C, Inertynit- najnizsza zawartosc Vdaf a najwyzsza C.
WĘGIEL KAMIENNY C>75 %, v<42 % REF >O,6%
Stadia uweglania: Syngeneza(torf), Diageneza(w. brunatny,miek, tward), katogeneza, metageneza(koksowy), metamorfizm wlaść wczesny i (antracyt), ultrametam.(grafit)
Litotyp-to odmiana petrograficzna w.k. wyróżniana w pokładzie jeżeli jej grubość wynosi conajmniej 5 mm:
-węgiel błyszczący (witrynit)-charakteryzuje sie intensywnym połyskiem i smolistoczarna barwą. Zawartość popiołu w witrynicie to 2-6 % pośrednia gęstość
- węgiel półbłyszczący (klaryn) – charakteryzuje sie obecnością naprzemianlegle ułożonych drobnych pasemek węgla matowego i błyszcząc.
-w. Włóknisty (fuzyn) – przypomina w dużym stopniu węgiel drzewny. Charakt. Się dużą kruchością i ścieralnoscią.
-w.matowy(duryn)-
Kliwarz – gęste (do kilku cm) spękania seryjne skał o uporzadkowaniu kierunkowym (do uławicenia) wystepująca w zespołach.
Ciągły, krenulacyjny, ołówkowy, osiowy, spekaniowy oraz PIERWOTNY, WTÓRNY.
Struktury – humusowa<1mm, drobnopasemkowa1-3, średniopasemkowa3-7, grubopasemkowa>7mm
Substancje mineralne w węglu kamiennym:
-wewnetrzna(pochodzaca z substancji węglotwórczej)
-zewnętrz (skała płonna, piasek oraz glina)
UWĘGLANIE – nastepuje zmiana wszystkich wlasnosci fizycznych
Pierscienie weglowe- cetra aromatyczne wiązanie
Wiązanie alifatyczne- struktury, wydzelenie grup funkcyjnych CH3,COOH. Wydziela się maksymalna ilosc tlenu. Proces uweglania, wydziele sie CO2,długie wiazania powoduja, ze struktura jest sztywna.
Metageneza –zaczynaja sie przemiany w w centrach aromatycznych. Łańcuchy alifatyczne sa krótkie, wegiel staje sie kruchy pod wpływem temp przechodzi w stan plastyczny. Centra zawieraja nawet do kilkudziesieciu pierscieni, ponowne usztywnien.
WARYNKI FACJALNE- charakteryzujace poziom wód w torfowisku i związanej z tym poziomem szaty roslinnej. Im nizszy poziom wód tym wiecej bedzie tkanki roslinnej. W torfowiskach lesnych materiał tkankowy, wegiel wloknisty. Zmienny typ litotypu wpływa na urabialnosc węgli i decyduje o ich przydatnosci.
INDEKSY: r -stan roboczy czyli stan paliwa z jakiego zostala pobrana probka do badan
a –stan analityczny – stan równowag wilgoci z wilgocia otocfzenia uzyskany przez suszenie probki do usyskania całej wago
d - stan suchy oznaczenie przeloczone na probke o masie pomniejszona o calkowita zawartosc wilgoci. Osiagamy przez suszenie w 105C do osiagniecia stalej masy. Trzeba znac wilgoc calkowita.
Daf –wartosc parametru wyznaczona w przeliczeniu na masę probki pozbawionej wilgoci i popiołu.
O –stan oznaczenia w przeliczeniu na substancje organiczna.
Dmf-suchy bez subst. Miner.
Mmf- stan wilgotny bezmineralny.
WILGOĆ: wilgos przemijajaca i analityczna Wex + Wa = Wz wex- wil. Łatwo usuwalna, Wa wilgoc w porach i mikroporach Wz-całkowita
Stopien uwaeglenia jest scisle zwiazany z Wa a nawet z Wrz 85-96% - wilgoc Torfie 70-40 – miekki wegiel br. 15-40 twardy wegiel br.; 3-15% weg. Kam..
POPIÓŁ – termicznie przeobrazona substancja mineralna zawarta w weglu. Oznaczamy go spalajac probke w 815+-10C. Podawany najczesciej w Ar, Aa, Ad. Głównymi składnikami subst mineralnej sa: glinokrzemiany, minerały ilaste- syderyt , kalcyt, dolomit, ankezyt, kwarc, siarczki zelaza, siarczki ołowiu, siarczki miedzi, siarczany. Popioł jest mniej wiecej o 16% mniejszy od substancji mineralnej z ktorej powstał. Popiół oznaczamy metodą radiometryczna, mikroskopowa. W skład chem. Popiołu wchodzą: Sio2, Al2O3, Fe2O3, Cao, Mgo, K2o, Na2O SO3. Od składu chemicznego popiołu zalezy topliwosc popiołów oraz zdolnosc do zuzlowania sie pioiołów. Wyznacza się.
CZĘŚCI LOTNE: bezwodna czesc masy lotnej wegla powstala przez jego prazenie w temp 850C przez 7 min bez dostepu powietrza. Va, Vd, Vdaf. – podaje sie. W wyniku uweglenia maleja strutury łancuchowe, a rozszerzaja sie strukt. Pierscieniowe. Czesci lotne sa zwiazane ze stopniem uweglenia, wraz ze wzrostem tego stopnia maleje ilosc czesci lotnych. Vdaf: TORF: >60-65, WEGIEL BR. 65-41, WEGIEL KAM. 65-41. WEG. ANTRACYTPWY 10-3, ANTRACYT <3.
WARTOSC OPALOWA - ilosc ciepla jaka uzyskamy przez spalenie. Qr i, Q a i. Produkt spalania oziebia sie do temp pokojowej a woda pozostaje w stanie pary. Q i = Qs –ciepło parowania wody. Pomiar prowani sie w bombie kalorymetrycznej zanurzonej w wodzie w kalorymetrze.
CIEPLO SPALANIA: podawane : Q as, Qds, Q daf s, Q maf s. Ilosc ciepla wyrazamyw J, lub MJ/kg/ . zwiazane ze stopniem uweglenia. Przy obliczaniu ciepła spalania i wartosci opałowej bierze sie pod uwage: 50 % zawartosci wilgoci dla w. b., oraz 25% zawartosci wilgoci dla torfu.
WSKAŹNIKI OKREŚLAJĄCE ZACHOWANIE się węgla w procesach termicznych:
-zdolnosc spiekania wegli
-wlasnosci plastyczne wegli a – kontrakcja, b-dylatacja
-SJ – wskaźnik wodnego wydymania.
-Pmax –maksymalne cisnienie rozprezania
ZDOLNOSC SPIEKANIA WĘGLI Rj – oznaczany dka wszystkich typow technologicznych wegli. Szybskie ogrzewanie mieszaniny 1g wegla z 5 g substancji obojetnej w temp. 500C pod cisnieniem, bez dostepu powietrza. Nastepnie mirzy sie wytrzymalosc mechaniczna w procenie bebnowania przez okreslony czas, a nastepnie przesiewana na sitach. Oblicza sie stosunek masy na sicie (koksu) do masy pod sitem =RJ, moze sie zmieniac 0 -100,
Węgiel – skały osadowe pochodzenia organicznego, palne utwory te(kaustobiolity) powstały głównie z mat. Roslin, ktory ulegal rokładowi w specjalnych warunkach iuniemozliwiajacy jej całkowity rozkład. Procesy te prowadza do wzbogacania się produktów przemian w pierwiastek C i dlatego nosza nazwe procesów węglotworczych. Grupy
1)humolity- powstały z obumarłych szczatek roslin ladowych, nagromadzonych i przeobrazonych w srodowisku silnie zawilgoconych, pierwsze przemiany tego materialu zachodza w obecnosci nadmiaru wody i bez tlenu.Glówny czynnik to bakterie tlenowe oraz beztlenowe. Kwasy huminowe (wysoko-czasteczkowe, stałe kwasy) – produkt torf. 1 m pokladu=10 m torfu.
2) Sapropeny - kaustobiolity które tworzyły sie w warunkach edukcyjnych, pod grubą warstwą wody, bez tlenu. Tworzyły sie w płytkich ziornikach wodnych, zarastajacych jeziorach, glównie z glonów, lilji lub nasiesionych fragmentów roślin lądowych. Boghead >50%; Kemmel <50% resztek glonów.
3) liptobiolity- są to utwory powstale z mat. Roslinnego ladowego przy nadmiarze wilgoci i dostepie tlenu. W tych warunkach wiekszosc czesci roslinnych ulegla calkowitemu rozkladowy na wode i skladniki lotne, a pozostale odporne na wietrzenie: woski, tluszcze, zywice. Są to nasiona, pyłki, zarodniki, spory, nabłonki lisci i korzeni. Nie tworza wlasnych pokladow a jedynie drobne wkladki w pokładzie węgla.
Odmiany: Bursztyn –kopalniana zywica, węgiel woskowy- wystepuje w miekkich węglach brunatnych, krajowych, dyssodyl- wegiel lisciasty z nabłonków lisci, fimmenit- z pyłów roślinnnych, lopinid – z kory drzew