On the possibilities to apply indices of industrial coal-rank classification to determine hazardous characteristics of workable beds

Abstract

Purpose is to identify behaviour of the graded indices as well as their correspondence to grades, groups, and subgroups of similar coal metamorphic degrees to determine hazardous characteristics of workable beds while mining. Methods. Rank scale and changes in the graded index values help define the coal grades, groups, and subgroups having comparable characteristics as well as ultimate composition of organic mass. Coal ranking involves the intensified metamorphism manifestation in the process of transition from lignite to black coal, and then to anthracite. Findings. Analysis of the total of the fusainized components has shown that coal grading is within less than 10 and more than 69% range. However, in the majority of cases its values are recommended as those being less than 39 or more than 40% which prevents from determination of reliable correlation relationships. Free heaving ratio is considered together with the plastic layer thickness making it possible to determine quantitively only LF, LS, LC, and L grades. In terms of vitrinite response index, being 0.8-1.4%, LS, LC, and L grades may be considered as coal in the central ranking series. The fact supports available changes in the internal structure. Originality. Behaviour of the graded indices of industrial coal-rank classification has been determined to identify hazardous characteristics of workable beds while mining. Practical implications are the possibilities to improve the regulatory system for safe mining of workable beds while determining differences in characteristics of vitrinite coal and fusainized coal.

Мета. Встановити характер зміни класифікаційних показників та їх відповідність маркам, групам і підгрупам однаковою мірою метаморфічних перетворень вугілля для виявлення небезпечних властивостей шахтопластів при веденні гірничих робіт. Методика. За ранговою шкалою та зміною значень класифікаційних показників можна встановити марки, групи і підгрупи вугілля, що мають однакові властивості та однаковий елементний склад органічної маси. Градація вугілля передбачає посилення прояву ступеня метаморфічних перетворень при переході від бурого вугілля до кам’яного, а від нього – до антрациту. Результати. Аналіз показника суми фюзенізованих компонентів показав, що ділення вугілля на категорії знаходиться в діапазоні менше 10 і більше 69%. При цьому в більшості випадків рекомендується його значення менше 39 або більше 40%, що не дозволяє встановити достовірні кореляційні зв’язки. Показник вільного спучування розглядається спільно з товщиною пластичного шару, що дозволяє мати кількісне визначення лише для вугілля марки Д і марок ТС, СС, Т. За значенням середнього показника відбиття вітриніту (0.8-1.4%), вугілля марок ТС, СС, Т можна віднести до вугілля, що займає середину ряду ранжирування. Це свідчить про наявні відмінності перетворення внутрішньої структури. Наукова новизна. Виявлено характер зміни класифікаційних показників промислової класифікації вугілля для визначення небезпечних властивостей шахтопластів при проведенні гірничих робіт. Практична значимість. Можливість вдосконалення нормативної бази безпечного відпрацьовування шахтопластів шляхом встановлення відмінностей у властивостях вітринітового та фюзинітового вугілля.

Цель. Установить характер изменения классификационных показателей и их соответствие маркам, группам и подгруппам одинаковой степени метаморфических преобразований углей для выявления опасных свойств шахтопластов при ведении горных работ. Методика. По ранговой шкале и изменению значений классификационных показателей можно установить марки, группы и подгруппы углей, обладающие одинаковыми свойствами и элементным составом органической массы. Градация углей предусматривает усиление проявления степени метаморфических преобразований при переходе от бурых углей к каменным, а от них – к антрацитам. Результаты. Анализ показателя суммы фюзенизированных компонентов показал, что деление углей на категории находится в диапазоне менее 10 и более 69%. При этом в большинстве случаев рекомендуется его значения менее 39 или более 40%, что не позволяет установить достоверные корреляционные связи. Показатель свободного вспучивания рассматривается совместно с толщиной пластического слоя, что позволяет иметь количественное определение только для углей марки Д и марок ТС, СС, Т. По среднему показателю отражения витринита (0.8-1.4%), угли марок ТС, СС, Т можно отнести к углям, занимающим середину ряда ранжирования. Это свидетельствует об имеющихся различиях преобразования внутренней структуры. Научная новизна. Установлен характер изменения классификационных показателей промышленной классификации углей для выявления опасных свойств шахтопластов при ведении горных работ. Практическая значимость. Возможность совершенствования нормативной базы безопасной отработки шахтопластов, путем установления различий в свойствах витринитовых и фюзинитовых углей.