Практически 200 лет назад очень способный русский ученый М. В. Ломоносов совсем верно растолковал образование ископаемого угля из растительных остатков подобно тому, как образуется сейчас торф. Ломоносов указал и условия, нужные для превращения торфа в уголь: разложение растительности «без свободного воздуха», высокая температура в Почвы и «тягость кровли», т. е. давление горных пород.
Необходимо довольно много времени, дабы торф превратился в каменный уголь. Торф накапливается в болоте, а сверху болото зарастает все новыми и новыми слоями растений. На глубине торф всегда изменяется. Сложные химические соединения, из которых состоят растения, распадаются на более простые. Одна часть растворяется и уносится с водой, вторая переходит в газообразное состояние: углекислый и светильный газ — метан (данный же газ горит и в отечественных плитах). Громадную роль при образовании угля играются бактерии и грибки, населяющие все торфяники. Они оказывают помощь разрушению растительной ткани. В ходе этих трансформаций торфа в нем накапливается самоё стойкое вещество — углерод. Видоизменяясь, торф делается все более и более богатым углеродом.
Лес каменноугольного периода
Накопление углерода в торфе происходит без доступа кислорода, в противном случае углерод, соединяясь с кислородом, превратился бы абсолютно в углекислый газ и улетучился. Образующиеся слои торфа сначала изолируются от кислорода воздуха покрывающей их водой, после этого снова появляющимися слоями торфа.
Так понемногу идет процесс превращения торфа в ископаемый уголь. Различают пара главных видов ископаемого угля: лигнит, бурый уголь, каменный уголь, уголь, богхед и др.
Самый похож на торф лигнит — рыхлый уголь бурого цвета, не весьма давешнего происхождения. В нем светло видны остатки растений, в большинстве случаев древесины (откуда и самое наименование «лигнит», что свидетельствует «древесный»). Лигнит — это древесный торф. В современных торфяных болотах умеренной полосы торф образуется в основном из торфяного мха, осоки, камыша, но в субтропической полосе земного шара, к примеру в лесных болотах Флориды в Соединенных Штатах, образуется и древесный торф, весьма похожий на ископаемый лигнит.
При более изменении и сильном разложении растительных остатков создается бурый уголь. Цвет у него темно-бурый либо тёмный; он крепче лигнита, в нем реже видятся остатки древесины и рассмотреть их тяжелее. При горении бурый уголь дает больше тепла, чем лигнит, поскольку он богаче углеродом. Бурый уголь со временем не всегда превращается в каменный. Как мы знаем, что бурый уголь Подмосковного бассейна одного и того же возраста, что и каменный уголь на западном склоне Урала (Кизеловский бассейн). Процесс превращения бурого угля в каменный происходит только тогда, в то время, когда слои бурого угля опускаются в более глубокие горизонты земной коры либо происходят процессы горообразования. Для превращения бурого угля в — каменный либо уголь нужна очень высокая температура и большое давление в недрах Почвы. В каменном угле уже лишь под микроскопом видны остатки растений; он тяжелый, сверкает и часто бывает весьма крепким. Кое-какие сорта каменного угля сами либо вместе с другими сортами коксуются, т. е. преобразовываются в кокс.
Кусок породы из угольного месторождения с отпечатком ископаемого растения.
Громаднейшее количество углерода содержит тёмный блестящий уголь — уголь. Отыскать в нем остатки растений возможно лишь под микроскопом. При сгорании уголь дает тепла больше, чем все другие сорта угля.
Богхед — плотный тёмный уголь с раковистой поверхностью излома; при сухой перегонке дает много каменноугольного дегтя — полезного сырья для химической индустрии. Богхед образуется из сапропеля и водорослей.
Чем продолжительнее уголь лежит в земных пластах и чем посильнее он подвергается действию и давлению глубинного жара, тем больше в нем углерода. В угле около 95% углерода, в буром угле — около 70%, а в торфе от 50 до 65%.
В болото, где первоначально накапливается торф, в большинстве случаев вместе с водой попадают глина, песок и разные растворенные вещества. Они образуют минеральные примеси в торфе, каковые позже остаются и в угле. Эти примеси часто дают прослои, разделяющие пласт угля на пара слоев. Примесь загрязняет уголь и затрудняет его разработку.
При сжигании угля все минеральные примеси остаются в виде золы. Чем лучше уголь, тем меньше в нем должно быть золы. В хороших сортах угля ее всего пара процентов, но время от времени количество золы достигает 30-40%. В случае, если золы больше 60%, то уголь по большому счету не горит и не годится на горючее.
Угольные пласты бывают разнообразные не только по собственному составу, но и по строению. Время от времени целый пласт во всю толщину складывается из чистого угля. Значит, он появился в торфяном болоте, куда практически не попадала вода, загрязненная песком и глиной. Таковой уголь возможно сходу сжигать. Чаще же пласты угля чередуются с глинистыми либо песчаными прослойками. Такие пласты угля именуются сложными. В них, к примеру, на пласт в 1 м мощностью приходится часто 10-15 прослоев глины по нескольку сантиметров толщиной любой, а на долю чистого угля приходится всего 60-70 см; наряду с этим уголь возможно весьма хорошего качества.
Чтобы получить из угля горючее с малым содержанием посторонних примесей, уголь обогащают. Из шахты породу сходу отправляют на обогатительную фабрику. В том месте добытую в шахте породу в особенных автомобилях дробят на небольшие куски, а после этого отделяют от угля все глинистые комочки. Глина в любой момент тяжелее угля, исходя из этого смесь угля с глиной промывают струей воды. Силу струи выбирают такую, дабы она выносила уголь, а более тяжелая глина оставалась бы внизу. После этого воду с углем пропускают через нередкую решетку. Вода стекает, и уголь, уже чистый, лишенный глинистых частичек, собирается на поверхности решетки. Таковой уголь именуется обогащенным. Золы останется в нем очень мало. Случается, что зола в угле оказывается не вредной примесью, а нужным ископаемым. Так, к примеру, узкая, глинистая муть, приносимая в болото речками и ручьями, часто образует прослои полезной огнеупорной глины. Ее намерено разрабатывают либо собирают золу, остающуюся по окончании сгорания угля, а после этого применяют для изготовления фарфоровой других изделий и посуды. Время от времени в золе угля находят германий .