Класифікація твердих горючих копалин
В основу генетичних класифікацій викопного вугілля покладені знання про їхню хімічну природу і походження. Вони повинні служити надійною основою для створення промислових класифікацій і давати рекомендації для раціонального використання кожного виду горючої копалини.
Перша генетична класифікація вугілля була запропонована німецьким палеоботаніком Потоньє. Він виділив у викопному вугіллі три основних класи: 1) гуміти, 2) сапропеліти, 3) біоліти.
Пізніше Ю.А.Жемчужников запропонував свою генетичну класифікацію, у якій виділив дві групи (гумоліти і сапропеліти), а кожну групу розділив на два класи (1--гуміти, 2--ліптобіоліти, 3--сапропеліти і 4--сапроколліти).
Гуміти утворилися з вищих рослин, а сапропеліти -- з нижчих рослин і тваринного планктону. Пізніше був виділений проміжний клас гуміто-сапропелітового вугілля. Аронов і Нестеренко розділили вугілля на чотири генетичних класи: гуміти, ліптобіоліти, сапропеліти й особливо тверді горючі копалини. Перераховані класифікації не мають принципових відмінностей і використовуються для дослідження впливу генезису вугіль на їхні властивості.
З усіх класів вугілля найбільш поширені і повно вивчені гуміти.
Сапропеліти істотно відрізняються від гумітів відсутністю шаруватості, однорідним складом і дуже високою густиною.
При аналізі ізометаморфного вугілля було встановлено, що воно відрізняється за своїми фізичними і хімічними властивостями. Вивчення якісних показників вугілля у залежності від виходу летких речовин показало, що всі донецьке вугілля в ряді метаморфізму за відповідними характеристиками розташовуються смугою, обмеженою лініями максимальних і мінімальних значень виходу летких речовин. Видавський встановив, що при одному й тому ж ступені вуглефікації вугілля має різні елементний склад і властивості, і пояснив це різною окисною здатністю, а надалі, розглядаючи умови утворення, увів поняття "відновленість", більш відповідне хімічному перетворенню органічних речовин у процесі утворення гелефікованої речовини, яка представляє основний петрографічний компонент донецького вугілля.
Відновленість вугілля -- один з головних генетичних факторів, що обумовлюють розмаїтість їхніх властивостей. Утворення вугілля різних типів за відновленістю обумовлено палеогеотектонічною обстановкою, геохімічним складом води і мінерального середовища, у якому відбувалося вуглеутворення.
Поняття про ступінь відновленості вугіля виникло на базі виявлених розходжень хіміко-технологічних властивостей ізометаморфного вугілля Донбасу. Вугілля, яке містить велику кількість кисню і має меншу теплоту згоряння, гіршу спікливу здатність і меншу розчинність в органічних розчинниках, було названо "менш відновленим", а вугілля з протилежними властивостями -- "більш відновленим". Це явище пояснюється різними первинними умовами утворення вугілля. Пізніше були виявлені особливості петрографічних характеристик і хімічного складу різновідновленого вугілля усього ряду вуглефікації для різних родовищ і басейнів.
Встановлено, що вплив відновленості позначається, насамперед, і найбільш яскраво на властивостях вітринітів. Тому розподілу на типи за відновленістю піддається тільки вугілля, складене переважно вітринітом (вітренове, кларенове, кларено-дюренове). Всі інші типи гумітового вугілля є маловідновленими.
Кожний з типів вітриніту характеризується комплексом ознак, визначеним діапазоном зміни кожної ознаки і виявляється у вугіллі будь-якої стадії вуглефікації.
За петрографією типи вітриніту відрізняються за кольором, структурою, формою залягання, розміром частинок і за оптичними показниками: відбивною здатністю, показникам заломлення і коефіцієнтом пропуску. Вихідним матеріалом кожного з типів вітриніту можуть бути будь-які тканини лігніно-целлюлозного складу вищих рослин і вуглеводний матеріал нижчих.
У хіміко-технологічному аспекті типи вугілля за відновленістю протягом усього вуглефікаційного ряду розрізняються за вмістом водню, виходом летких речовин, теплотою згоряння і густиною органічної речовини. Найбільш чітко ці відмінності видні на буровугільній і кам'яновугільній стадіях і менше в антрацитах, у яких генетичні типи зближуються за хімічними властивостями і більш чітко розрізняються за фізичними показниками (анізотропія відбивної здатності вітриніту). Для кам'яного вугілля яскравою характеристикою ступеня відновленості є показники спікливості, а для бурого -- вміст гумінових кислот і кисневих функційних груп. У Донецьком басейні вміст загальної і піритної сірки використовується як один з показників ступеня відновленості, однак аналіз даних по іншим басейнам показав, що в цілому такої закономірності не існує.Для Донецького басейну доведено, що відновлене вугілля утворилося в сильно обводнених, більш анаеробних умовах під вапняковою покрівлею, в основному в лужному і нейтральному водному середовищі. Для утворення відновленого вугілля необхідно швидке занурення неокисленого рослинного матеріалу під водний покрив і лужний потенціал вод, які вміщають рослинний матеріал, що розкладається.