Энергопотенциал Верхнего и Среднего 

Приамурья на 58% представлен углем. Про-гнозные  ресурсы  каменных  и  бурых  углей 

превышают 70  млрд.  т.  Известно  более 90 

месторождений,  из  которых 7  с  запасами  в 

3,8 млрд. т детально разведаны. В настоящее 

время  эксплуатируются  Райчихинское,  Ар-харо-Богучанское,  Ерковецкое  и  частично 

Огоджинское  месторождения.  Перспектив-ным направлением является освоение ресур-сов  низкокалорийных  высоковлажных  бу-рых  углей  технологической  группы 1Б.  Ба-лансовые  запасы  этих  углей  превышают 

1100  млн.  т,  а  прогнозные  ресурсы  состав-ляют  более 2500  млн.  тонн.  Запасы  углей 

сосредоточены  в 4  месторождениях:  Серге-евское,  Свободное,  Тыгдинское  и  Сианчик. 

В  Амурскую  область  в  настоящее  время  за-возится  из  Красноярского  и  Забайкальского 

краев 1600-1800  тыс.  т  угля  технологиче-ской  группы 2Б.  Дефицит  твердого  топлива 

связан с выработкой разрезов Райчихинского 

______________________________________________ 

Сорокин Анатолий Петрович, член-корр. РАН, Пред-седатель. E-mail: amurnc@ascnet.ru 

Савченко  Илья  Федорович,  кандидат  биологических 

наук,  ведущий  научный  сотрудник. E-mail: 

sav@ascnet.ru 

Носкова  Лидия  Петровна,  кандидат  химических  на-ук, научный сотрудник. E-mail: noskova@ascnet.ru 

Артеменко  Татьяна  Васильевна,  старший  научный 

сотрудник. E-mail: orgig@ascnet.ru 

Гиренко Ирина Витальевна, ведущий технолог.  

E-mail: sav@ascnet.ru 

и  Архаро-Богучанского  месторождения  и 

невозможностью значительно увеличить до-бычу  на  Ерковецком  месторождении.  Рас-ширение  добычи  на  Ерковецком  месторож-дении  ограничивается  гидрогеологическими 

условиями,  которые  могут  привести  к  нару-шению  водоснабжения  в  связи  с  понижени-ем уровня подземных вод, и экологическими 

проблемами  воздействия  на  черноземовид-ные,  наиболее  плодородные  почвы  Приаму-рья.  Вместе  с  тем  угли  технологической 

группы 1Б  располагаются  вблизи  транс-портных  коммуникаций –  Транссиба  и  Фе-деральной  автомобильной  дороги  Чита – 

Хабаровск.  Гидрологические  и  горно-геологические  условия  этих  месторождений 

углей 1Б  благоприятны  для  открытой  добы-чи,  участки  первоочередного  освоения  име-ют  линейный  коэффициент  вскрыши  не  бо-лее 5.  Однако,  несмотря  на  ежегодный  де-фицит  угля  месторождения  группы 1Б  не 

осваиваются.  Причина  кроется  в  низких 

технологических  и  потребительских  свойст-вах  натуральных  углей 1Б.  Они  липкие, 

смерзаются,  низкокалорийные,  а  при  вывоз-ке  автомобильным  транспортом  влага  их 

дезинтегрируется и угольная масса приобре-тает  консистенцию  строительного  раствора. 

Средний  состав  и  технологические  характе-ристики  углей 1Б  месторождений  Верхнего 

и Среднего Приамурья приведены в табл. 1.  

Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 11, №5(2), 2009348

 

  Таблица 1. Средний состав и теплотехнические характеристики углей 1Б  

месторождений Верхнего и Среднего Приамурья 

 

Элементный состав горючей 

массы, % 

Тепло-творность Месторожде-ние 

Wr

% 

Wa

% 

Ad

% 

Vr

% 

C  H  S  N  O  Qs daf

кДж/кг 

Qr

i 

кДж/кг 

Сергеевское  52  7,9  17  63  66,5  5,7  0,4  0,8  26.6  27,0  8,6 

Свободное  50-53  8,3  18  60  66,7  5,8  0,2  0,9  26,4  27,2  8,8 

Тыгдинское  49-57  8,3  20  62  66,4  5,6  0,4  1,1  26,5  26,7  7,5 

Сианчик  53  8,9  24,1  62  66,4  5,7  0,3  0,8  26,8  26,7  7,7 

 

Средние  показатели  качества  углей 1Б 

по  месторождениям  варьируют  по  влажно-сти от 49 до 57%, зольности сухого топлива 

от 17,0 до 24,1% с выходом летучих от 60 до 

63%.  О  низкой  стадии  метаморфизма  этих 

углей  свидетельствует  значительное  содер-жание  в  горючей  массе  азота  и  кислорода. 

Высокий  выход  летучих  и  низшая  теплота 

сгорания (от 7,5  до 8,8  МДж/кг)  характери-зуют  эти  угли  как  низкопотенциальное  топ-ливо,  так  как  в  составе  угля  доля  балласта 

равна 70,2-75,1%,  а  теплоценных  элементов 

всего 24,9-29,8%. 

Из  состава  углей 1Б  месторождений 

Приамурья следует, что улучшить теплотех-нические  характеристики  можно  путем  пе-реработки  в  квалифицированное,  конкурен-тоспособное  топливо,  значительно  снизив 

долю  балласта:  влаги,  золы  и  кислорода. 

Этого  можно  достичь,  применяя  энергосбе-регающие  технологии  сушки,  брикетирова-ния и термической конверсии. 

Полевая  сушка  и  брикетирование. 

Поиск  путей  эффективного  получения  из 

углей 1Б  квалифицированного  топлива  и 

разработка  способов  сушки  и  термической 

переработки  осуществлялись  в  Институте 

геологии  и  природопользования  ДВО  РАН 

(до 2005 г. – в Отделении региональной гео-логии  и  гидрогеологии  АНЦ  ДВО  РАН)  в 

договорных  работах  с  Администрацией 

Амурской  области: «Разработка  технологий 

глубокой  переработки  высоковлажных  бу-рых углей Амурской области на 2003-2004 

г.г.»  и «Технологические  исследования 

углей  Сергеевского  месторождения  для  ис-пользования  их  в  сельском  хозяйстве.  Раз-дел «Топливо  для  сельского  хозяйства». 

Технологические  исследования  углей  Сер-геевского  месторождения  показали,  что 

дробимость, сыпучесть, несмерзаемость они 

приобретают  при  влажности 35-37%,  при 

этом  теплотворная  способность  буроуголь-ной  сушонки  повышается  на 4,0-4,9 

МДж/кг.  Установлено  также,  что  угли 1Б 

плохо  обогащаются,  зольность  можно  сни-зить  на 3-5%  путем  селективной  добычи, 

выбраковывая  пачки минеральных  прослоев 

0,1 и более метров мощности. 

Расчеты  показали,  а  эксперименты 

подтвердили,  что  энергоемкую  искусствен-ную сушку, требующую затрат 5-6 МДж те-пла на испарение 1 кг влаги можно заменить 

полевой  естественной  сушкой.  При  этом 

уголь  Сергеевского  месторождения  можно 

высушить  от  начальной  влажности 52%  до 

конечной 30% и сэкономить от 180 до 215 кг 

угля  этого  же  месторождения  на  сушку 1 

тонны  сырого  угля  топочными  газами.  При 

более  глубокой  сушке (до 15-20%  влажно-сти),  когда  можно  буроугольную  сушонку 

брикетировать,  сберегаются  уже  не  менее 

250 кг исходного угля. Естественную сушку 

можно  вести  до  необходимой  планируемой 

влажности.  Установлено,  что  равновесное 

влагосодержание  высушенного  угля (су-шонки)  для  сезона  сушки  составляет 0,12-0,20 кг/кг. Это свидетельствует о возможно-сти  получения  промпродукта  заданной 

влажности (менее 30%)  и  сушонки  для 

брикетирования  в  штемпельных  прессах. 

Такой  уровень  сушки  влажного  угля  важен 

для  топливно-энергетических  предприятий 

Амурской  области  тем,  что  высушенный 

уголь  по  теплотехническим  показателям 

близок углям марок 2Б и 3Б и может приме-няться  без  модернизации  котельного  обору-дования.  Разработано  и  проверено  в  произ-водственных  условиях  два  способа  полевой 

сушки – в расстилах и штабелях [1, 2]. Суш-ка  в  расстилах  рекомендуется  для  углей 

влажностью 50-65%, а в штабелях – менее 

50%.  Ниже  приведены  результаты  сушки 

различной  глубины  для  сырого  угля 

Механика и машиностроение349

 

 Сергеевского  месторождения (табл. 2).  Они 

подтверждают возможность достижения вы-сокой  степени  обезвоживания  полевой  есте-ственной  сушкой  и  увеличение  калорийности 

угля  в 1,5-1,7  раза,  снизить  массу  перевози-мого угля на 20-30% при сушке до 40% и на 

32-30% – до 30%. 

 

Таблица 2. Теплотехническая характеристика технологических проб углей Сергеевского ме-сторождения различной степени естественной сушки 

 

Влажность 

рабочего 

топлива 

(Wr), % 

Зольность 

рабочего 

топлива Ar), 

% 

Содержание лету-чих на горючее 

топливо (Vdaf

), % 

Содержание серы 

в сухом топливе 

(St

d

), % 

Низшая теплота 

сгорания рабоче-го топлива (Qi

r

), 

МДж/кг 

58,40  5,0  64,3  не определялось  7,93 

55,90  9,9  65,5  0,23  7,00 

52,30  5,6  60,9  0,30  9,04 

48,70  8,4  не определялось  не определялось  9,71 

44,60  14.3  65,7  0,18  8,64 

39,50  7,8  62,5  0,41  12,25 

38,65  22,4  72,3  0,21  8,84 

37,40  22,6  68,0  0,21  8,78 

30,80  10,9  62,9  0,41  13,52 

12,00  18,1  не определялось  не определялось  17,98 

 

Необходимо  отметить  что  с 1  м2

  пло-щади  сушки  в  период  с  апреля  по  сентябрь 

можно  собрать  за 5-тидневный  цикл 65-75 

кг угля влажностью 30% и до 55 кг влажно-стью 20%. Для  разреза  мощностью 300  тыс. 

т  сырого  угля  площадка  сушки  должна  со-ставить 10-15  га  в  зависимости  от  плани-руемой  конечной  влажности  угля.  Исполь-зуемые в настоящее время сушилки для угля 

различных  конструкций  расходуют 4,0-6,9 

ГДж тепла и 30 кВт/час электрической энер-гии  на  испарение 1  т  влаги.  Для  сушки 300 

тыс.  т  угля  с  влажности 52  до 30%  необхо-димо  испарить 94300  т  влаги,  затратить 2,8 

млн.  кВт/час  электроэнергии  и  сжечь  в  топ-ке  сушилок 59-65  тыс.  т  угля  с  теплотой 

сгорания 8,7 МДж/кг. Таким условиям удов-летворяет  труба-сушилка  ТС-11 [3]  произ-водительностью  по  испаренной  влаге 15 

т/час.  Энергетические  траты  при  этом  в 

сравнении  с  полевой  сушкой  представляются 

сверхвысокими,  в  экономическом  плане  не-состоятельными. 

Оценивая  перспективы  применения 

полевой  естественной  сушки углей  техно-логической  марки 1Б,  можно  отметить 

следующие  её  преимущества  перед  тепло-вой искусственной:  

-  сокращаются  потери  теплотворной  спо-собности  углей  при  хранении,  увеличивают 

его  срок  и  уменьшается  опасность  самовоз-горания; 

-  уменьшается  масса  влаги,  уменьшаются 

транспортные  расходы,  что  позволяет  осу-ществлять перевозку на дальние расстояния; 

-  в  сравнении  с  тепловой  искусственной 

сушкой  сокращаются  материальные  затра-ты, экономится 18-21% добытого угля и 13-15 кВт/час электрической энергии на 1 т су-хого угля. 

Грохочение  буроугольной  сушонки 

полевой сушки позволяет получить сортовое 

топливо.  Отсев  диаметром 12  мм  можно 

брикетировать  с  помощью  разработанного 

нами роторного пресса [4] с кратностью уп-лотнения 2,5-3,5.  Свежедобытый  уголь  лег-ко формуется в шнековом формователе. При 

сушке  сформованные  куски  растрескивают-ся  из-за  наравномерной  объемной  усадки, 

которая достигает 42%. Для придания проч-ности  этим  брикетам  в  формуемую  массу 

следует  добавлять  связующее  из  буро-угольных гуматов в виде 20-25% раствора 

в  количестве 3-5%  на  влажную  шихту,  с 

влагосодержанием 0,95-1,35  кг/кг.  Получен-ные  таким  способом [1, 5, 6]  брикеты  полу-чаются  достаточно  прочными,  плотными  и 

водостойкими, о чем можно судить по табл. 

3.  Средняя  прочность  брикета  составила 

74,6  кг/см2

,  среднее  водопоглощение – 

10,7%.  Анализы  выполнены  Центральной 

строительной  лабораторией  ОАО «Амураг-ропромстрой». 

 

Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 11, №5(2), 2009350

 

  Таблица 3 . Показатели прочности, объемного веса и влагопоглощения  

брикетов сырого формования 

 

№ об-разцов 

Вес, г  Объем, см3

Объемный 

вес, г/см3

Площадь, 

см2

Нагрузка, 

кгс 

Прочность, 

кгс/см2

1.  103,1  100,675  1,024  26,59  2200  82,7 

2.  90,2  89,6  1,0  26,4  1920  72,7 

3.  93,8  94,15  0,996  28,25  1940  68,6 

 

К характеристике брикетов следует до-бавить,  что  полевую  сушку  их  проводят  в 

расстилах,  товарную  прочность  они  приоб-ретают  на 3-ий  день  сушки,  после  чего  из 

брикетов  можно  формировать  валки,  осво-бождая  территорию  для  следующей  партии. 

Иной технологический регламент при сушке 

в  штабеле.  Получаемую  рядовую  буро-угольную  сушонку  сортируют  на  грохотах 

по  фракциям:  БК –  бурый  крупный 51-100 

мм, БО – бурый орех 26-50 мм, БМ – бурый 

мелкий 13-25  мм,  БСШ –  бурый  семечко  со 

штыбом 0-12 мм. Выход фракций у Сергеев-ского угля после сушки партии 180 тонн со-ставил  БК – 7,2%;  БО – 12%;  БМ – 21%; 

БСШ – 60%. Фракцию БСШ исследовали на 

возможность  брикетирования.  Наиболее 

прочные  брикеты  этой  фракции  получены 

при влажности 15-21%, Степень уплотнения 

в  разработанном  роторном  прессе  2,2 – 2,4 

раза. Общий вид их показан на рис. 1. Клас-сы БК, БО и БМ имеют спрос на котельных 

ЖКХ, а брикеты у населения. 

 

 

 

Рис. 1. Буроугольные брикеты роторного 

пресса 

 

Разработанная  полевая  естественная 

сушка  и  брикетный  пресс  относятся  к  энер-госберегающим  новшествам.  С  учетом  этих 

качеств Амурским НЦ ДВО РАН разработан 

инновационный  проект  по  освоению  место-рождения «Сианчик»,  который  предусмат-ривает  выпуск 160  тыс.  т  рядовой  сушонки 

влажностью 30%  и 25  тыс.  т  буроугольных 

брикетов. Срок окупаемости проекта 3,5 года. 

Термическая  переработка  углей 

технологической  группы 1Б.  Элементный 

состав  и  теплотехнические  характеристики 

натуральных  углей 1Б  и  буроугольной  су-шонки (табл. 1  и 2)  свидетельствует  о  воз-можности  термической  конверсии  этих  уг-лей,  потребительская  и  коммерческая  цен-ность  которых  значительно  выше  сырого 

угля.  Выход  продуктов  полукоксования  су-хого  угля  Свободного,  Сергеевского  и  Ты-гдинского  месторождений  составляют:  по-лукокса – 55,5%,  смолы 18-22%,  газа 16,0-19,5%.  Перспективным  направлением  в  тер-мохимической  переработке  углей  следует 

считать  использования  способа  высокоско-ростного пиролиза (ВСП), отработанного на 

переработке горючих сланцев и применения 

для  этих  целей  установок  с  твердым  тепло-носителем (УТТ). 

На  научно-производственном  полиго-не АмурНЦ ДВО РАН в 2005 г. разработана 

схема  комплексного  освоения  Сергеевского 

месторождения  углей 1Б.  Месторождение 

находится в 65 км северо-западнее г. Благо-вещенска и в 7 км к северу от р. Амур. Гор-но-геологические условия благоприятны для 

отработки  месторождения  открытым  спосо-бом. Запасы угля оцениваются в 291 млн. т., 

имеются  способы  углеподготовки  и  сушки 

угля в естественных условиях. Комплексное 

освоение  Сергеевского  месторождения  пре-дусматривает  ежегодную  добычу  и  перера-ботку 1  млн.  т  углей.  Схема  переработки 

изображена на рис. 2. 

Механика и машиностроение351

 

 

 

Рис. 2. Схема термической переработки бурых углей технологической группы 1Б  

месторождений Приамурья 

 

Уголь  добывают  открытым  способом, 

сушат в штабелях, затем 365 тыс. т сушонки 

с Wp

=20%  термически  перерабатывают  ме-тодом  ВСП  на  двух  установках  УТТ-500. 

162  тыс.  т  полученного  полукокса  смеши-вают  с 268  тыс.  т  су-шонки  влажностью 

30%,  термостатируют  и  затем  брикетируют 

в  роторных  прессах,  причем  все  процессы 

автоматизированы.  В  результате  переработ-ки  добытого 1  млн.  т  угля,  энергосберегаю-щей  сушки,  а  затем  пиролиза  в  УТТ-500, 

шихтования  полукокса  и  сушонки  можно 

получить 430 тыс. т брикетов с низшей теп-лотой  сгорания 20  МДж/кг,  влажностью 

19%  и  рабочей  зольностью 21%, 60  тыс.  т 

топочного  мазута, 10  тыс.  т  газового  бензи-на и 60 млн. м3

 полукоксового газа с тепло-той  сгорания 15  МДж/м3

.  Все  производимые 

товарные  продукты  будут  пользоваться  боль-шим спросом в Дальневосточном Федеральном 

округе  и странах  ближнего  дальневосточно-го зарубежья. 

Инновационный  проект  освоения  Сер-геевского  месторождения  углей 1Б  стоимо-стью 19  млн. USD  включает  разработанные 

в  Амурском  научном  центре  и  Институте 

геологии  и  природопользования  новшества, 

состоящие  из  энергосберегающей  сушки, 

термической  переработки  сушонки,  шихто-вания  сушонки  с  полукоксом  и  брикетиро-вания смеси. Этот прием исключает необхо-димость  создания  золошлакоотвала.  Проект 

неоднократно  демонстрировали  на  между-народных выставках-ярмарках. В настоящее 

время  ЗАО «Дальневосточная  компания 

горного  дела»  предпринимает  организаци-онные  действия  на  получение  права  разра-ботки  Сергеевского  месторождения  углей  с 

последующей  переработкой  по  предложен-ной  нами  схеме (Федеральная  лицензия  на 

освоение угольного месторождения). 

Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 11, №5(2), 2009352

 

  СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: 

 

1.  Патент РФ № 2252948. / Способ производст-ва кускового топлива  из  высоковлажных уг-лей /  И.Ф.  Савченко,  А.П  Сорокин;  Благове-щенск. ИГиП ДВО РАН; заявл. 29.04.2004 г.; 

зарегистр. 27.05.2005. 

2.  Патент  РФ 2273811.  Способ  сушки  высоко-влажного  угля /  И.Ф.  Савченко,  А.П.  Соро-кин; Благовещенск.  ИГиП ДВО РАН; опубл. 

10.04.06. Бюл. № 10. 

3.  Чуянов,  Г.Г.  Обезвоживание,  пылеулавлива-ние  и  охрана  окружающей  среды. –  М.:  Не-дра, 1987. С. 111-142. 

4.  Патент РФ № 2273563 Пресс для брикетиро-вания. /  И.Ф.  Савченко,  А.И.  Савченко; 

опубл. 10.04.06. Бюл. № 10. 

5.  Гумаров, Р.Х. Использование щелочных рас-творов  гуминовых  кислот  в  качестве  свя-зующего  для  получения  каменных  углей // 

Химия  твердого  топлива. – 1971. –  С. 120-121. 

6.  Равич,  М.Б.  Топливо  и  эффективность  его 

использования. М.: Наука, 1971, С. 183-188.