Kaboni, hidrojeni na oksijeni ni jambo kuu la kikaboni katika makaa ya mawe, uhasibu kwa zaidi ya 95%; Kadiri mshikamano unavyozidi kuwa mkubwa, ndivyo kaboni inavyoongezeka na kupungua kwa hidrojeni na oksijeni. Kaboni na hidrojeni ni vipengele vinavyozalisha joto wakati wa mwako wa makaa ya mawe, na oksijeni ni kipengele cha kusaidia mwako. Wakati makaa ya mawe yanachomwa, nitrojeni haitoi joto, lakini inabadilishwa kuwa oksidi za nitrojeni na amonia kwa joto la juu, na huingizwa katika hali ya bure. Sulfuri, fosforasi, fluorine, klorini na arseniki ni vipengele vyenye madhara katika makaa ya mawe, ambayo sulfuri ni muhimu zaidi. Wakati makaa ya mawe yanapochomwa, salfa nyingi hutiwa oksidi katika dioksidi ya sulfuri (SO2), ambayo hutolewa kwa gesi ya moshi, kuchafua angahewa, kuhatarisha ukuaji wa wanyama na mimea na afya ya binadamu, na vifaa vya chuma vinavyoharibika; Wakati makaa ya mawe yenye maudhui ya juu ya sulfuri hutumiwa katika coking ya metallurgiska, pia huathiri ubora wa coke na chuma. Kwa hiyo, maudhui ya "sulfuri" ni mojawapo ya indexes muhimu ya kutathmini ubora wa makaa ya mawe.

Gesi inayoweza kuwaka inayotolewa na mtengano wa vitu vya kikaboni katika makaa ya mawe chini ya hali ya joto na hali fulani inaitwa "tete", ambayo ni gesi mchanganyiko inayojumuisha hidrokaboni mbalimbali, hidrojeni, monoksidi kaboni na misombo mingine. Tete pia ni fahirisi kuu ya ubora wa makaa, ambayo ina jukumu muhimu la marejeleo katika kubainisha njia za usindikaji na matumizi na hali ya kiteknolojia ya makaa ya mawe. Makaa ya mawe yenye shahada ya chini ya uunganishaji ina jambo tete zaidi. Ikiwa hali ya mwako haifai, makaa ya mawe yenye maudhui ya tete ya juu yatazalisha kwa urahisi chembe za kaboni zisizochomwa wakati zinawaka, zinazojulikana kama "moshi mweusi"; Na kutoa vichafuzi zaidi kama vile monoksidi kaboni, hidrokaboni zenye kunukia za polycyclic na aldehidi, na ufanisi wa joto hupunguzwa. Kwa hiyo, hali sahihi ya mwako na vifaa vinapaswa kuchaguliwa kulingana na suala la tete la makaa ya mawe.

Kuna vitu vichache vya isokaboni katika makaa ya mawe, hasa maji na madini, na kuwepo kwao hupunguza ubora na thamani ya matumizi ya makaa ya mawe. Madini ni uchafu kuu katika makaa ya mawe, kama vile sulfidi, sulfate na carbonate, ambayo mengi ni vipengele vyenye madhara.

"Unyevu" una ushawishi mkubwa juu ya usindikaji na matumizi ya makaa ya mawe. Wakati maji yanabadilika kuwa mvuke wakati wa mwako, inachukua joto, hivyo kupunguza thamani ya kaloriki ya makaa ya mawe. Unyevu katika makaa ya mawe unaweza kugawanywa katika unyevu wa nje na unyevu wa ndani, na unyevu wa ndani kwa ujumla hutumiwa kama kiashiria cha kutathmini ubora wa makaa ya mawe. Kiwango cha chini cha mshikamano, ndivyo eneo la ndani la makaa ya mawe linavyoongezeka na kiwango cha juu cha unyevu.

"Ash" ni mabaki imara iliyobaki baada ya makaa ya mawe kuchomwa kabisa, na ni index muhimu ya ubora wa makaa ya mawe. Majivu hasa hutoka kwa madini yasiyoweza kuwaka katika makaa ya mawe. Wakati madini yamechomwa, inapaswa kunyonya joto, na kiasi kikubwa cha slag itachukua joto, hivyo juu ya majivu, chini ya ufanisi wa mafuta ya mwako wa makaa ya mawe; Kadiri majivu yanavyozidi, ndivyo majivu yanavyozidi kuchomwa na mwako wa makaa ya mawe, na ndivyo majivu ya nzi yanavyozidi kutolewa. Kwa ujumla, majivu ya makaa ya mawe ya ubora wa juu na makaa safi ni ya chini kiasi [1].

Makaa ya mawe yanasambazwa katika mabara yote na visiwa vya bahari, lakini usambazaji wa makaa ya mawe duniani haufanani sana, na hifadhi ya makaa ya mawe katika nchi tofauti pia ni tofauti sana. China, Marekani, Urusi na Ujerumani zina utajiri mkubwa wa akiba ya makaa ya mawe, na pia ni nchi kubwa zinazozalisha makaa ya mawe duniani, kati ya hizo China ni nchi inayoongoza kwa uzalishaji mkubwa wa makaa ya mawe duniani. Rasilimali ya makaa ya mawe ya Uchina iko mbele zaidi ulimwenguni, ya pili baada ya Amerika, Urusi na Australia [9].

Ingawa nafasi muhimu ya makaa ya mawe imebadilishwa na mafuta, kwa muda mrefu, itapungua bila shaka kutokana na kupungua kwa taratibu kwa mafuta. Kwa sababu ya hifadhi kubwa ya makaa ya mawe na maendeleo ya haraka ya sayansi na teknolojia, teknolojia mpya kama vile gesi ya makaa ya mawe zimekomaa na kutumika sana.

Kulingana na vifaa vya asili tofauti na hali ya malezi ya makaa ya mawe, makaa ya mawe katika asili yanaweza kugawanywa katika makundi matatu, yaani makaa ya mawe ya humus, makaa ya mawe ya humus na makaa ya mawe ya sapropelic.

China ni nchi ya kwanza kutumia makaa ya mawe duniani. Kazi za mikono za makaa ya mawe zilipatikana katika tovuti ya kitamaduni ya kale ya Xinle katika Mkoa wa Liaoning, na keki za makaa ya mawe pia zilipatikana katika mji wa gongyi, Mkoa wa Henan.

Katika Shan Hai Jing, makaa ya mawe huitwa nie, wakati katika nasaba za Wei na Jin, makaa ya mawe huitwa grafiti au kaboniferous. Jina la makaa lilitumiwa kwa mara ya kwanza katika Compendium of Materia Medica na Li Shizhen katika Enzi ya Ming.

Ugiriki na Roma ya kale pia zilikuwa nchi zilizotumia makaa ya mawe hapo awali. Msomi wa Kigiriki Theophrastos aliandika Historia ya Jiwe karibu 300 BC, ambayo ilirekodi asili na asili ya makaa ya mawe. Roma ya kale ilianza kutumia makaa ya mawe kwa ajili ya kupokanzwa kuhusu miaka 2000 iliyopita.

Makaa ya mawe ni safu nene sana ya humus nyeusi iliyokusanywa ardhini na matawi na mizizi ya mimea kwa mamilioni ya miaka. Kwa sababu ya mabadiliko ya ukoko wa dunia, huzikwa chini ya ardhi kwa muda mrefu na kutengwa na hewa kwa muda mrefu, na baada ya mfululizo wa mabadiliko magumu ya kimwili na kemikali chini ya joto la juu na shinikizo la juu, huunda mwamba mweusi wa sedimentary unaowaka. ni mchakato wa malezi ya makaa ya mawe.

Unene wa mshono wa makaa ya mawe katika mgodi wa makaa ya mawe unahusiana na kasi ya kupungua kwa crustal na mkusanyiko wa mmea unabaki katika eneo hili. Upeo wa dunia unaanguka haraka, na mabaki ya mmea yamerundikwa nene, hivyo mshono wa makaa ya mawe katika mgodi huu wa makaa ya mawe ni nene. Kinyume chake, ukoko wa dunia unaanguka polepole, na mabaki ya mmea yamerundikwa nyembamba, hivyo mshono wa makaa ya mawe katika mgodi huu wa makaa ya mawe ni nyembamba. Kwa sababu ya harakati ya tectonic ya ukoko wa dunia, seams ya awali ya makaa ya mawe ya usawa inakunjwa na kuvunjika. Baadhi ya seams ya makaa ya mawe huzikwa chini ya ardhi, wengine hutupwa nje kwa uso, au hata wazi chini, ambayo ni rahisi kupatikana na watu. Pia kuna seams za makaa ya mawe ambazo ni nyembamba na ndogo katika eneo hilo, kwa hiyo hakuna thamani ya madini, na hakuna taarifa iliyosasishwa kuhusu uundaji wa makaa ya mawe.

Je, makaa ya mawe yanaundwa kwa njia hii? Ikiwa baadhi ya maonyesho yanapaswa kusomwa zaidi na kujadiliwa. Mgodi mkubwa wa makaa ya mawe una mshono mnene wa makaa ya mawe na ubora bora wa makaa ya mawe, lakini eneo lake si kubwa sana kwa ujumla. Ikiwa ni mkusanyiko wa asili wa majani na mizizi ya mimea kwa mamilioni ya miaka, eneo lake linapaswa kuwa kubwa sana. Kwa sababu misitu na nyasi zilikuwa kila mahali duniani katika nyakati za kale, kunapaswa kuwa na athari za hifadhi ya makaa ya mawe kila mahali chini ya ardhi; Mshono wa makaa ya mawe sio lazima sana, kwa sababu majani na mizizi ya mimea huoza ndani ya humus, ambayo itafyonzwa na mimea. Ikiwa inarudiwa, haitakuwa imejilimbikizia wakati hatimaye itazikwa chini ya ardhi, na mpaka kati ya safu ya udongo na mshono wa makaa ya mawe hautakuwa wazi sana.

Hata hivyo, hakuna kukataa ukweli na msingi kwamba makaa ya mawe hutengenezwa na mabadiliko ya utaratibu wa uchafu wa mimea, ambayo ni ukweli usio na shaka. Kwa muda mrefu ukiangalia kwa uangalifu kizuizi cha makaa ya mawe, unaweza kuona athari za majani na mizizi ya mimea; Ikiwa unakata makaa ya mawe na kuiangalia chini ya darubini, unaweza kupata tishu na miundo ya mimea iliyo wazi sana, na wakati mwingine vitu kama shina huhifadhiwa kwenye seams za makaa ya mawe, na baadhi ya seams za makaa ya mawe bado zimefungwa na fossils kamili za wadudu.

Chini ya joto la kawaida na shinikizo la uso, mmea unabaki kusanyiko katika maji yaliyotuama hubadilishwa kuwa peat au sapropelic na peat au sapropelic; Baada ya kuzikwa, mboji au matope ya sapropelic huzama kwa kina chini ya ardhi kwa sababu ya kupungua kwa basement ya bonde na inabadilishwa kuwa lignite kupitia diagenesis; Wakati joto na shinikizo huongezeka hatua kwa hatua, inabadilishwa kuwa makaa ya mawe ya bituminous hadi anthracite na metamorphism. Peatization inahusu mchakato ambao mabaki ya mimea ya juu hujilimbikiza kwenye mabwawa na hubadilishwa kuwa peat kupitia mabadiliko ya biochemical. Sapropargization inahusu mchakato kwamba mabaki ya viumbe vya chini hubadilishwa kuwa matope ya sapropelic kupitia mabadiliko ya biochemical katika mabwawa. Sapropargite ni aina ya dutu ya matope yenye maji na asphaltene. Mchakato wa barafu unaweza kuchangia katika ukusanyaji na uhifadhi wa mabaki ya mimea inayotengeneza makaa ya mawe [2].

Umri wa malezi ya makaa ya mawe

Katika enzi nzima ya kijiolojia, kuna vipindi vitatu kuu vya kutengeneza makaa ya mawe ulimwenguni:

Katika Paleozoic Carboniferous na Permian, mimea ya kutengeneza makaa ya mawe ilikuwa hasa mimea ya spore. Aina kuu za makaa ya mawe ni makaa ya mawe ya bituminous na anthracite.

Katika Jurassic na Cretaceous ya Mesozoic, mimea ya kutengeneza makaa ya mawe ilikuwa hasa gymnosperms. Aina kuu za makaa ya mawe ni lignite na makaa ya mawe ya bituminous.

Katika elimu ya juu ya Cenozoic, mimea ya kutengeneza makaa ya mawe ilikuwa hasa angiosperms. Makaa ya mawe kuu ni lignite, ikifuatiwa na peat na baadhi ya makaa ya mawe ya bituminous.

Makaa ya mawe ni rasilimali ya nishati ya kisukuku inayosambazwa zaidi duniani, ambayo imegawanywa hasa katika makundi manne: makaa ya mawe ya bituminous na anthracite, makaa ya mawe ya bituminous na lignite. 60% ya hifadhi ya makaa ya mawe inayoweza kurejeshwa duniani imejilimbikizia Marekani (25%), jamhuri za Soviet (23%) na Uchina (12%). Aidha, Australia, India, Ujerumani na Afrika Kusini zinachangia 29% ya jumla ya uzalishaji wa makaa ya mawe duniani, na hifadhi ya makaa ya mawe iliyothibitishwa ni zaidi ya mara 63 ya hifadhi ya mafuta. Nchi zenye akiba tajiri ya makaa ya mawe duniani pia ni makaa ya mawe.