ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ  АНАЛИЗ  ЛИГНИТОВ  ГОРНОСТАЕВСКОГО  МЕСТОРОЖДЕНИЯ  ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКОЙ  ОБЛАСТИ

Мусатаев  Ермек  Кайратулы

студент   4  курса,  кафедры  Техническая  физика  и  теплоэнергетика,  ГУ  имени  Шакарима  города  Семей,  Республика  Казахстан,  г.  Семей

E-mail:  ermek_mysataev_93@mail.ru

Ермоленко  Михаил  Вячеславович

научный  руководитель,  канд.  тех.  наук,  и.  о.  доцента  ГУ  имени  Шакарима  города  Семей,  Республика  Казахстан,  г.  Семей

Многочисленные  исследования,  выполненные  за  последние  годы,  показывают,  что  спрос  на  уголь  будет  неуклонно  расти  на  протяжении  будущих  нескольких  десятков  лет. 

Топливно-энергетический  комплекс  (ТЭК)  представляет  собой  одну  из  основ  развития  экономики  современного  общества.  Темпы  научно-технического  процесса,  интенсификации  общественного  производства,  повышения  технического  уровня  и  улучшения  труда  в  значительной  мере  определяются  состоянием  энергетики  страны.  Именно  поэтому  во  всех  странах  мира  уделяется  большое  внимание  проблеме  развития  энергетической  базы.  Роль  энергетики  возрастает  еще  больше  в  связи  с  прогрессирующим  истощением  обычных  ресурсов  (нефть,  газ,  уголь  и  др.)  и  все  более  заметным,  иногда  уже  необратимым  изменением  (загрязнением)  окружающей  среды,  сопровождающим  работу  энергоустановок.

Экономное  и  экологически  чистое  расходование  энергии  становится  одной  из  основных  задач  инженерной  деятельности  в  любой  отрасли.  Поэтому  эффективному  использованию  природных  ресурсов,  защите  окружающей  среды  уделяется  большое  значение.  Так  как  использование  высококачественного  вида  угля  не  всегда  представляется  возможным  и  целесообразным,  а  так  же  учитывая  тенденции  развития  ТЭК,  все  большее  значение  приобретает  ориентация  теплоэнергетики  на  использование  дешевых  и  легкодоступных  низкосортных  местных  топлив  [1].

Актуальность  темы  исследования .  Запасы  угля  в  мире  существенно  выше,  чем  нефти  и  газа  рассматриваются  в  перспективе  в  качестве  основных  энергетических  топлив.  Поэтому  необходимо  стимулировать  работы  по  исследованию  в  области  угольной  промышленности.  Уголь  в  ближайшем  будущем  останется  главным  источником  энергии.  В  связи  с  этим  внимание  уделяется  низкосортным  энергетическим  топливам,  таким  как  лигниты  и  бурый  уголь.

Целью  работы   является  изучение  и  энергетический  анализ  качественных  характеристик  лигнитов  Горностаевского  месторождения  Восточно-Казахстанской  области  (ВКО).

Для  решения  вышеназванной  цели  были  поставлены  задачи:

·     исследование  состава  и  качественных  характеристик  лигнитов  Горностаевского  месторождения;

·     сравнение  качественных  характеристик  лигнитов  и  разных  видов  угля  месторождений  РК.

Горностаевское  месторождение  лигнитов  расположено  в  Бескарагайском  районе  Восточно-Казахстанской  области  в  100  км  западнее  г.  Семей  на  трассе  железной  дороги  г.  Семей-г.  Павлодар.  Основное  полезное  ископаемое  месторождения  —  кобальто-никелевые  руды,  а  лигниты  являются  сопутствующими  [3].

В  районе  месторождения  есть  вся  необходимая  для  ведения  разведочных  работ  инфраструктура:

·     железная  дорога  г.  Семей-г.  Павлодар;

·     шоссе  с  асфальтовым  покрытием  г.  Семей-г.  Курчатов;

·     на  юге  месторождения  проходит  ЛЭП  напряжением  220  тыс.  вольт;

·     в  24  км  к  западу  от  месторождения  расположен  г.  Курчатов,  в  котором  возможно  проживание  коллектива  работников  горного  предприятия.

Участок  месторождения  характеризуется  довольно  ровной  поверхностью  с  абсолютными  отметками  рельефа  в  пределах  (173÷183)  м.  Почвенно-растительный  слой  развит  слабо  и  не  повсеместно,  мощность  его  не  более  (5÷10)  см.  Растительный  мир  скуден  и  представлен,  в  основном,  степными  растениями:  ковыль,  полынь.

Климат  района  месторождения  резко  континентальный.  Среднегодовое  количество  осадков  составляет  330  мм,  наибольшее  их  количество  выпадает  в  весеннее  и  осеннее  время  в  виде  дождей.  В  летнее  время  осадков  выпадает  мало,  снежный  покров  устанавливается  в  середине  ноября.  Толщина  его  к  концу  зимнего  сезона  достигает  (25÷30)  см.  Глубина  промерзания  грунта  (1,0÷1,5)  м,  к  началу  апреля  снег  тает.  В  районе  часто  дуют  ветры,  высушивающие  почву  летом  и  вызывающие  сильные  бураны  зимой.  Преобладающее  направление  ветров  в  летнее  время  западное  и  юго-западное.

В  1960-68  годах  в  пределах  Горностаевского  ультрабазитового  пояса  поисковые  и  поисково-оценочные  работ  проводила  Горностаевская  (Семейтауская)  геологоразведочная  партия  Семипалатинской  комплексной  ГРЭ.  В  процессе  работ  месторождение  было  изучено  до  глубины  (50÷75)  м  в  Левобережной  части  и  до  глубины  150  м  в  Правобережной  части  и  составлен  чертеж  геологического  разреза  (рисунок  1).  Было  установлено,  что  в  районе  Горностаевского  месторождения  кобальто-никелевых  руд  располагаются:

·     месторождение  известняков;

·     месторождение  бурых  углей  (лигнитов)  с  янтарем;

·     месторождение  керамических  глин;

·     месторождение  песчано-гравийной  смеси.

Рисунок  1.  Геологический  разрез  Горностаевского  месторождения  ВКО

Лигнит  (от  лат.  lignum  —  дерево,  древесина)  —  ископаемая,  слабоуглефицированная  древесина  (главным  образом  хвойных  растений)  бурого  цвета,  сохранившая  анатомическое  строение  растительных  тканей  и  по  внешнему  виду  сходная  с  неизмененной  древесиной  (рисунок  2).  Лигнитом  называют  также  бурый  уголь,  содержащий  обильные  включения  плохо  разложившихся  древесных  остатков  (лигнитовый  уголь).  В  некоторых  зарубежных  странах  к  лигниту  относят  слабоуглефицированные  разности  бурых  углей

Рисунок  2.  Лигниты

На  основании  анализов  проб,  проведенных  в  лаборатории,  были  рассчитаны  качественные  характеристики  лигнитов  Горностаевского  месторождения.  Среднее  значение  проб  занесено  в  таблицу  1.  Для  сравнения  были  взяты  еще  три  марки  угля  наиболее  распространенных  в  Казахстане,  качественные  характеристики  которых  также  занесены  в  таблицу  1.

Таблица  1.

Качественные  характеристики  углей

На  основании  таблиц  были  построены  графики  для  более  наглядного  сравнения  этих  углей.  На  графиках  синим  цветом  показаны  лигниты,  зеленым  уголь  Карагандинского  месторождения,  красным  уголь  Каражиринского  месторождения,  желтым  уголь  Экибастузского  месторождения.  На  рисунке  3  показан  график,  где  сравнивается  общая  влага  углей,  на  рисунке  4  график  сравнения  зольности  углей,  а  на  рисунке  5  показан  график,  где  сравнивается  низшая  теплота  сгорания  углей.

Рисунок  3.  Общая  влага

Рисунок  4.  Зольность

Рисунок  5.  Низшая  теплота  сгорания

Выводы

В  результате  проделанной  работы  были  получены  следующие  выводы:

·     Горностаевское  месторождение  располагается  в  удобном  месте  для  добычи  полезных  ископаемых  и  в  частности  лигнитов,  из-за  близкого  расположения  железных  дорог  и  трасс  Республиканского  значения;

·     так  как  лигниты  являются  попутным  полезным  ископаемым  к  кобальто-никелевым  рудам,  их  добыча  вполне  выгодна;

·     при  исследовании  проб  лигнитов  получены  их  качественные  характеристики  и  состав:  углерод  59,83  %,  водород  7,75  %,  азот  0,58  %,  кислород  27,6  %,  сера  4,23  %;

·     изучены  качественные  характеристики  наиболее  распространённых  углей  Казахстана;

·     сравнение  лигнитов  Горностаевского  месторождения  показали  то,  что  их  состав  и  качественные  характеристики  близки  к  бурым  углям  Экибастузского  месторождения  и  пригодны  для  сжигания  в  котельных  малых  мощностей;

Список  литературы:

1.Вавилов  В.И.  Исследование  эффективности  сжигания  низкосортного  твердого  топлива  в  паровых  и  водогрейных  котлах  малой  и  средней  мощности  с  двухъярусной  топкой:  дис.  Хабаровск  2009.  —  145  с.

2.Кузнецов  Н.В.,  Митор  В.В.,  Дубовский  И.Е.,  Карасина  Э.С.  Тепловой  расчет  котельных  агрегатов  //  Под  ред.  Н.В.  Кузнецова  и  др.  М.:  «Энергия»,  1973.  —  296  с.

3.Протокол  заседания  технического  Совета  Казахстанское  территориальное  управление  геологии  и  недропользования  от  04.07.2007  г.  №  323.