Spatial distribution of germanium in coal seam с

Authors

  • В.В. Ішков Author
  • Є.С. Козій Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author
  • О.І. Чернобук Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author
  • П.С. Пащенко Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова НАН України, Дніпро, Україна Author
  • М.А. Козар Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України, Київ, Україна Author
  • О.С. Дрешпак Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна Author

DOI:

https://doi.org/10.33271/crpnmu/76.158

Keywords:

germanium, coal seam, mine field, normalized content, regression analysis, correlation analysis, X-ray structural analysis, frequency histograms

Abstract

The purpose of the work is to establish the features of the spatial distribution of germanium in the coal seam с7н of the "Pavlohradska" mine field in Western Donbas. The methods of work. Each mineral fraction from the inorganic part of the с7н coal seam was selected purposefully in the mine workings and the core of 8 wells. A total of 30 samples of each mineral fraction were taken. The mineral composition of the fractions was monitored using the methods of optical microscopy and X-ray structural analysis. The identification of the mineral composition of the inorganic part of coal seams took place at 3 different scale levels: macro level – visually using standard mineralogical methods; micro level – by methods of optical microscopy using MIN-8 and MBS-9 microscopes; ultramicro level – by X-ray structural analysis. Findings.The presence of three zones of increased germanium content was found on the area of the с7н seam, and their spatial location was established. It was established that the common features of the geological structure of the с7н coal seam of the "Pavlohradska" mine field in the areas with the maximum germanium content are the minimum thickness of the coal seam, the presence of one or two partings, the presence of at least two low-amplitude northeast-trending disturbances. The main scientific novelty of the obtained results. The presence of genetically different forms of germanium in the с7н coal seam of the "Pavlohradska" mine field was revealed. It has been proven that the content of germanium in the с7н coal seam within the boundaries of the Pavlogradska mine field is influenced by both syngenetic factors: the thickness of the seam, the peculiarities of its structure, and the facies variability of the immediate and main roof and soil of the coal seam, as well as epigenetic factors - the presence of low-amplitude disturbances of the northeast reach. The main practical value of the performed researchis in the substantiation of the method of the most accurate assessment of the central tendency in the distribution of a sample population of germanium concentrations in the с7н coal seam of the Pavlohradska mine field, the construction of a series of maps that reflect the features of the spatial distribution of this element within the seam.

References

1. Вугілля буре, кам'яне, антрацити, аргіліти та алевроліти. Методи визначення вмісту германію. ГОСТ 10175-75 . (1975). Вид-во стандартів.

2. Вугілля буре, кам'яне, антрацит та горючі сланці. Метод відбору пластових проб. ГОСТ 9815-75 . (1975). Вид-во стандартів.

3. Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2020). Деякі особливості розподілу берилію у вугільному пласті k 5 шахти «Капітальна» Красноармійського геолого-промислового району Донбасу. Вісник ОНУ. Сер.: Географічні та геологічні науки , 25 (1(36)), 214–227. https://doi.org/10.18524/2303-9914.2020.1(36).205180

4. Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2021). Розподіл арсену та ртуті у вугільному пласті k 5 шахти "Капітальна", Донбас. Мінералогічний журнал, 43 (4). 73–86. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.43.04.073

5. Ішков, В.В., Козій, Є.С., & Козар, М.А. (2023). Розробка класифікацій родовищ нафти за вмістом металів (на прикладі Дніпровсько-Донецької западини). Мінеральні ресурси України, 1 , 23–34. https://doi.org/10.31996/mru.2023.1.23-34

6. Ішков, В.В., Козій, Є.С., Козар, М.О., Єрофєєв, А.М., Барташевський, С.Є., & Дрешпак, О.С. (2023). Особливості загального вмісту металів у нафтах родовищ Дніпровсько-Донецької Западини. Збірник наукових праць НГУ, 72 , 98–114. https://doi.org/10.33271/crpnmu/72.098

7. Ішков, В.В., Козій, Є.С., Козар, М.А., & Чернобук, О.І. (2022). Розподіл германію у вугільному пласті с 4 шахти «Самарська» Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району Донбасу. Вісник Одеського національного університету. Сер.: Географічні та геологічні науки, 27 (2(41)), 190–206. https://doi.org/10.18524/2303-9914.2022.2(41).268761

8. Ішков, В.В., Козій, Є.С., & Чернобук, О.І. (2022). Аналіз впливу потужності вугільного пласта с 8 н шахти Дніпровська на вміст германію. Збірник наукових праць НГУ, 70 , 76–90. https://doi.org/10.33271/crpnmu/70.076

9. Ішков, В.В., Козій, Є.С., Чернобук, О.І., & Хоменко, В.Л. (2022). Результати кластеризації ділянок різної потужності вугільного пласта с 10 в шахти «Дніпровська» за вмістом германію. Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: «Гірничо-геологічна» , 1 (27)– 2 (28), 107–115. https://doi.org/10.31474/2073-9575-2022-1(27)-2(28)-107-115

10. Козій, Є.С., & Ішков, В.В. (2017). Класифікація вугілля основних робочих пластів Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району по вмісту токсичних і потенційно токсичних елементів. Збірник наукових праць «Геотехнічна механіка», 136 , 74–86.

11. Чернобук, О.І., Ішков, В.В., Козій, Є.С., Козар, М.А., Пащенко, П.С., & Дрешпак, О.С. (2023). Зв'язок германію із зольністю та «токсичними» елементами у вугіллі на прикладі пласта с 5 поля шахти Благодатна Західного Донбасу. Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: «Гірничо-геологічна», 2 (30), 68–79. https://doi.org/10.31474/2073-9575-2023-2-30-68-79

12. Ishkov, V.V., & Kozii, Ye.S. (2024). Geochemistry features of mercury in oils from the deposits of the Dnipro-Donetsk depth. Mining Machines, 42 (1), 12–29. https://doi.org/10.32056/KOMAG2024.1.2

13. Ishkov, V.V., & Kozii, Ye.S. (2022). Method of clusterizationof c 6 coal seam zones of different thickness in the Dniprovska mine field by germanium concentration. Collection of scientific works "Geotechnical Mechanics", 163 , 5–15. https://doi.org/10.15407/geotm2022.163.005

14. Ishkov, V.V., Kozii, Ye.S., & Chernobuk, O.I. (2023). Geochemical peculiarities of germanium, arsenic, mercury, beryllium, fluorine and total sulfur in the c 8 н coal seam of the Dniprovska mine field. Collection of scientific works "Geotechnical Mechanics", 164 , 21–36. https://doi.org/10.15407/geotm2023.164.021

15. Ishkov, V.V., Kozii, Ye.S., Chernobuk, O.I., & Pashchenko, P.S. (2022). The relationship of germanium concentrations and the thickness of the c 8 н coal seam of the Dniprovska coal mine. Collection of scientific works "Geotechnical Mechanics", 162 , 164–176. https://doi.org/10.15407/geotm2022.162.164

16. Kozii, Ye.S. (2021). Arsenic, mercury, fluorine and beryllium in the с 1 coal seam of the Blahodatna mine of Pavlohrad-Petropavlivka geological and industrial area of Western Donbas. Collection of scientific works "Geotechnical Mechanics", 159 , 58–68. https://doi.org/10.15407/geotm2021.159.058

17. Yudovich, Ya.E., & Ketris, M.P. (2004). Germanium in coals . Syktyvkar.

Downloads

Published

2020-01-01

Issue

No. 76 (2024)

Section

Статті

License

All articles are published under the Creative Commons Attribution License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.

Authors are permitted and encouraged to deposit the final published version of their article, or the Author's Accepted Manuscript (AAM), in institutional or subject-specific open-access repositories (including the university's own institutional repository, CORE, Zenodo, or Figshare), ensuring maximum visibility, accessibility, and impact of the publication.