Введение 15
1 Направление использования углей 18
1.1 Использование углей для технических целей 18
1.2 Использование углей для энергетических целей 20
1.3 Требования, предъявляемы к качеству углей 21
2 Сера и её влияние на переработку углей 27
2.1 Виды серы в угле 27
2.1.1 Сера органическая 28
2.1.2 Пиритная сера 28
2.1.3 Сульфатная сера 29
2.2 Влияние серы на переработку углей 29
2.2.1 Влияние серы на процессы, происходящие при хранении угля 29
2.2.2 Значение сернистых соединений при сжигании угля 30
2.2.3 Вред дымовых газов 31
2.2.4 Полукоксование и коксование каменных углей 31
2.2.5 Поведение сернистых соединений при газификации углей 31
3 Постановка задачи исследования 33
4 Экспериментальная часть 34
4.1 Объект исследования 34
4.2 Методика работы 34
4.2.1Определение общей серы 35
4.2.2 Определение сульфатной серы 37
4.2.3 Определение пиритной серы 39
4.2.4 Определение органической серы 40
5 Результаты проведения исследования 41
6 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 44
6.1 Предпроектный анализ 44
6.2 Определение возможных альтернатив проведения НТИ 45
6.3 Планирование управлением НТИ 47
6.4 Разработка графика проведения НТИ 47
6.5 Бюджет научно-технического исследования 49
6.6 Определение ресурсосберегающей, бюджетной и экономической 55
7 Социальная ответственность 59
7.1 Профессиональная социальная безопасность 60
7.2 Экологическая безопасность 67
7.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 68
7.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 69
Заключение 71
Список используемых источников 72
Приложение А Результаты исследования 76
Популярность угля как топлива приходится примерно на конец 19— начало 20 века. Именно тогда почти все двигатели использовали в качестве топлива уголь и поэтому масштабы его производств были несравнимо огромны. Только в 20 веке первенство перехватила добыча нефти, однако, уголь и по сей день является востребованным видом топлива вместе с тем, что из него можно произвести более 400 различных товаров.
В рейтинге государств - лидеров по добыче угля на 2015 год, Россия занимает 6 место. Лидирует с большим отрывом от конкурентов Китай, в стране добывается 3 680 млн. тонн угля, что составляет 46% мировой добычи [1].
Минэнерго России рассчитало, что в 2015 году добыча угля в Российской Федерации увеличилась на 4,1% [2] относительно показателя этого же периода в 2014 году. Таким образом, объем производства энергоносителя в стране достиг 373 миллионов тонн [2].
На сегодняшний день в Российской Федерации функционируют 121 разрез и 85 шахт. Основным центром угольной промышленности является Сибирь.
В данной работе проведены исследования угля добытого из Аршановского разреза Бейского месторождения Минусинского угольного бассейна, который занимает 8 место среди крупнейших уголь добывающих бассейнов России.
Минусинский угольный бассейн — расположен в Республике Хакассия, на юге Красноярского края. Занимает Минусинскую впадину, ограниченную отрогами Западного Саяна и Кузнецкого Алатау. Бассейн характеризуется небольшими размерами (площадь 8100 кв. км.) и оптимальными условиями для эксплуатации, которые позволяют вести добычу угля открытым способом.
Первые сведения об угле Минусинского бассейна появились во второй половине XVIII века. Именно тогда П.С. Паллас исследовал угли в береговом обрыве реки Абакан вблизи горы Изых. В 1881 году газета «Восточное обозрение» писала: «По р. Абакан недалеко от устья его в горе Изых, найдены залежи каменного угля, которые, по отзывам людей довольно богаты по напластованию и находятся при таких условиях, что уголь прямо из копей грузится на суда» [3]. Лишь спустя 130 лет Минусинские угли вновь обратили на себя внимание, когда в 1904 году начали кустарную добычу угля. С этого времени и начались открытия и исследования других месторождений Минусинского угольного бассейна.
Одним из наиболее развивающихся и на данный момент перспективных мест добычи угля в Минусинском угольном бассейне является Бейское месторождение. Уголь, добытый в этом месторождении, относится к высококачественным энергетическим углям марки «Д». Уголь данной марки - это топливо с показателем отражения 0,4-0,79% и выходом летучих веществ больше 30%. [4]. Такие угли не спекаются, поэтому их относят к энергетическим. Они используются как энергетическое и коммунально-бытовое топливо. Неудивительно, что их самой важной и преимущественной характеристикой считается теплота сгорания.
Одним из первых детально разведанных участков месторождения находится в западной части северного крыла Бейского каменноугольного месторождения Минусинского каменноугольного бассейна — «Аршаново-1».
Угли Аршановского разреза каменные, гумусового происхождения, с характерной неоднородностью состава вследствие переслаивания петрографических разностей. В некоторых пластах по наслоению наблюдаются налёты пирита, зерна сферосидерита.
Участок Аршановский был предоставлен в пользование предприятию ООО «Разрез Аршановский» еще в 2012 году. В феврале 2015 года состоялось официальное открытие Аршановского разреза.
ООО «Разрез Аршановский» выпускает товарную продукцию сортовых классов: ДР 0-300, ДПК 70-200 (300), ДПКОМ 13-200 (300), ДО 25-70, ДОМ 1370, ДМСШ 0-25 [5].
Угледобывающее предприятие — одно из немногих в республике, кто имеет собственную сертифицированную лабораторию, к тому же — одну из самых современных. Оборудование занимает немного места, но является высокоточным. Из каждой полтонны угля в лабораторию поступает 80 граммов пробы [5]. Измельченный порошок исследуют со всех сторон.
Уголь исследуют также на влагу, зольность, выход летучих веществ и серу. Последнее — показатель безопасности, которому уделяют огромное внимание во всем мире. Все эти параметры в совокупности определяют одно — качество и цену топлива.
Однако в лаборатории не определяются виды серы. Знание видов серы позволяет сделать заключение об источниках попадания серы в уголь и направлениях его обогащения. Поэтому определение видов серы является актуальным.
Проведенное научно-техническое исследование, основанное на данных современных количественных методов анализа, позволило оценить содержание серы и её видов в углях и золах углей участка Аршановский Бейского месторождения. Оценено содержание влаги и зольности этих углей.
По данным технического анализа подтверждено, что исследованные угли можно отнести к маркам Д, ДГ, Г. Рекомендовано использовать их как энергетическое и коммунально-бытовое топливо, использовать в процессах газификации, полукоксовании в качестве компонента шихты коксохимической промышленности.
Результаты исследования говорят о том, что угли можно отнести преимущественно к малозольным, с максимальным содержанием влаги 2,7%.
Исследование показало, что угли пластов 15 и 19 участка Аршановский в целом отличаются низким содержанием серы. Основной вид серы - пиритная.
Поскольку сера в угле является вредной примесью, то были предложены два метода обогащения исследованных угле. Флотационный метод рекомендуется применить для удаления внешней случайной золы, попадание которой в уголь обуславливает присутствие пиритной серы. И метод введения в золу извести или окиси железа, для дальнейшего удаления летучей серы из дымовых газов.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
