Analysis of the influence of the с
DOI:
https://doi.org/10.33271/crpnmu/70.076Keywords:
germanium, coal seam, regression analysis, cluster analysis, distribution histogram, normalized contentAbstract
Purpose. The factual basis of the work was the results of 370 analyzes of germanium and other impurity elements (they are also called "small elements"), measurements of formation thickness, ash content and sulfur content of coal performed in the central certified laboratories of production geological exploration organizations of Ukraine from the material of formation samples obtained by production and research enterprises and organizations. To bring the samples to the same scale, the raw data were normalized.To investigate and analyze the influence of the thickness of the coal seam с8н of the Dniprovska mine on the content of germanium and to develop an objective (natural) typification of the areas of the coal seam of different thickness according to the concentrations of this element. Methodology. To achieve the goal, the work uses laboratory and statistical methods of scientific research, taking into account and interpreting the obtained results in geological concepts.In the course of the research, the clustering of seam sections of different thickness according to Ge content was carried out using the weighted centroid median method, which was implemented in the most popular professional statistical software platforms "STATISTICA" and "SPSS", and the analysis of the clustering results was performed. Findigs. The implementation of the approach outlined in the article makes it possible to propose a natural typification of areas based on the thickness of the coal seam according to the germanium content. The analysis of the obtained modeling results indicates the manifestation of the so-called "Zilbermints law" –an empirical regularity of the enrichment of some elements (primarily germanium) in the near-contact zones of coal seams. The thickness of such layers usually does not exceed 0.2-0.3 m. Scientific novelty. It consists in establishing the numerical characteristics of the differential influence of the thickness of the coal seam с8н of the Dniprovska mine on the content of Ge and the development of a natural typification of areas with different thickness of the с8н seam of the Dniprovska mine according to the concentration of this element. Practical significance. It consists in the fact that a methodical approach and an algorithm of actions are proposed for the division of coal seams into natural, close in Ge content and genetically related areas, which provides the possibility of the most effective planning of organizational and technological measures and the implementation of their most likely geological and economic assessment, which is aimed at extraction of Ge from coal.References
1. Наумов, А.В. (2007). Світовий ринок германію та його перспективи. Изв. вузов. Цв. Металлургия, 4 . 32-40.
2. Naumov, A. V. (2007). World market of germanium and its prospects. Russian Journal of Non-Ferrous Metals , 48 (4), 265–272. https://doi.org/10.3103/S1067821207040049
3. Ішков, В.В., Козій, Є.С., & Клименко, А.Г. (2021). Особливості розподілу германію у вугільному пласті c 1 шахти «Дніпровська». Міжнародна науково-технічна конференція «Проблеми розвитку гірничо-промислових районів» , 42-50.
4. Ішков, В.В., Козій, Є.С., & Сливний, С.О. (2021). Про розподіл германію у вугільному пласті с 8 в поля шахти «Західно-Донбаська». Міжнародна конференція молодих вчених «Геотехнічні проблеми розробки родовищ» , 27-32.
5. Ішков, В.В., Козій, Є.С., & Чернобук, О.І. (2022) Зв'язок германію із зольністю у вугільному пласті с 10 в шахти «Дніпровська». Х Міжнародна науково-практична конференція «Технології і процеси в гірництві та будівництві» , 25-33.
6. Гольдшмидт, В. М. (1930). "Ueber das Vorkommen des Germaniums in Steinkohlen und Steinkohlenprodukten". Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse , 141-167.
7. Зильберминц, В. А., Русанов, А. К, & Кострыкин, В. М. (1936). К вопросу о распространении германия в ископаемых углях. Академику В.И. Вернадскому к пятидесятилетию научной деятельности, 1 , 169-190.
8. Павлов, А.В. (1966). Вещественный состав золы углей некоторых районов Западного Шпицбергена. Уч. зап. НИИГА. Региональн. геол, 8 , 128-136.
9. ГОСТ 9815-75. Угли бурые, каменные, антрацит и горючие сланцы. Метод отбора пластовых проб. (1975). Изд-во стандартов.
10. ГОСТ 10175-75. Угли бурые, каменные, антрациты, аргиллиты и алевролиты. Методы определения содержания германия. (1975). Изд-во стандартов.
11. ГОСТ 10478-93. Топливо твердое. Методы определения мышьяка. (1993). Изд-во стандартов.
12. ГОСТ 28974-91. Угли бурые, каменные и антрациты. Методы определения бериллия, бора, марганца, бария, хром, никеля, кобальта, свинца, галлия, ванадия, меди, цинка, молибдена, иттрия и лантана. (1991). Изд-во стандартов.
13. Ишков, В.В., & Козий, Е.С. (2014). О классификации угольных пластов по содержанию токсичных элементов с помощью кластерного анализа. Збірник наукових праць НГУ, 45 , 209-221.
14. Козій, Є.С. (2017). Особливості розподілу токсичних і потенційно токсичних елементів у вугіллі пласта с 10 в шахти «Сташкова» Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району. Збірник наукових праць «Геотехнічна механіка», 132 , 157-172.
15. Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2017). Про розподіл токсичних і потенційно токсичних елементів у вугіллі пласта с 10 в шахти «Дніпровська» Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району Донбасу. Збірник наукових праць «Геотехнічна механіка», 133 , 213-227.
16. Козій, Є.С. (2018). Миш'як, берилій, фтор і ртуть у вугіллі пласта с 8 в шахти "Дніпровська" Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району. Вісн. Дніпроп. ун-ту. Геол., географ, 26 (1), 113-120. https://doi.org/10.15421/111812
17. Ішков, В.В., Козій, Є.С., & Циба, А.С. (2021). Особливості розподілу деяких токсичних та потенційно токсичних елементів у вертикальному розрізі вугільного пласта і «Закон Зільбермінця». Матеріали конференції «Тиждень студентської науки 2021», 238-240.
18. Ішков, В.В. Козій, Є.С., Циба, А.С., & Пономаренко, О.В. (2021). Особливості розподілу деяких токсичних та потенційно токсичних елементів у вертикальному розрізі вугільних пластів Донбасу. Всеукраїнська науково-практична конференція «Актуальні проблеми науково-промислового комплексу регіонів» , 80-82.
19. Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2017). Про розподіл токсичних і потенційно токсичних елементів у вугіллі пласта с 7 н шахти "Павлоградська" Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району. Вісн. Київ. нац. ун-ту. Геологія, 79 (4). 59-66. https://doi.org/10.17721/1728-2713.79.09
20. Ішков, В.В. (1999). Проблеми геохімії «малих» і токсичних елементів у вугіллі України. Наук. вісник НГА України, 1 , 128-132
21. Юдович, Я.Э. (1978). Геохимия ископаемых углей . Наука.
22. Юдович, Я.Э. (1965). Распределение элементов в вертикальном профиле угольных пластов. Недра, 7 , 134-142.
23. Юдович, Я.Э., & Keтрис, М.П. (2005). Селен в углях . Геопринт.
24. Козій, Є.С., & Ішков, В.В. (2017). Класифікація вугілля основних робочих пластів Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району по вмісту токсичних і потенційно токсичних елементів. Зб. наук. пр. «Геотехнічна механіка», 136 , 74-86.
25. Ишков, В.В., Сердюк, Е.А., & Слипенький, Е.В. (2003). Особенности применения методов кластерного анализа для классификации угольных пластов по содержанию токсичных и потенциально токсичных элементов (на примере Красноармейского геолого-промышленного района). Сб. науч. тр. НГУ, 1 (19), 5-16.
26. Ішков, В.В., Чернобук, О.І., Березняк, О., & Дьячков, П.А. (2022). Дослідження методів кластеризації ділянок різної потужності вугільного пласта з метою створення їх природної типізації за вмістом германію (на прикладі пласта с 8 н шахти «Дніпровська», Україна). Problems of the development of modern science. Proceedings of the ХХXIV International Scientific and Practical Conference, 86-95. https://doi.org/10.46299/ISG.2022.1.34
27. Козар, М.А., Ішков, В.В., Козій, Є.С., & Стрєльник, Ю.В. (2021). Токсичні елементи мінеральної та органічної складової вугілля нижнього карбону Західного Донбасу. Геологічна наука в незалежній Україні: Збірник тез наукової конференції Ін-ту геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М.П. Семененка НАН України, 55-58.
28. Єрофєєв, А. М., Ішков, В. В., Козій, Е. С., & Барташевський, С. Є. (2021). Дослідження методів кластеризації родовищ нафти Дніпровсько-Донецької западини з метою створення їх класифікації за вмістом металів (на прикладі V). Наукові Праці ДонНТУ. Серія Гірничо-Геологічна , 1 – 2 (25–26), 83-93. https://doi.org/10.31474/2073-9575-2021-1(25)-2(26)-83-93
29. Kozii, Ye.S. (2021). Toxic elements in the с 1 coal seam of the Blahodatna mine of Pavlohrad-Petropavlivka geological and industrial area of Donbas. Collection of scientific works "Geotechnical Mechanics" , 158 , 103-116. https://doi.org/10.15407/geotm2021.158.103
30. 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
31. Kozii,Ye. (2020). Coal height of coal seam k 5 of "Kapitalna" mine. Proceedings of the "Widening Our Horizons": International Forum for Students and Young Researchers , 399-401.
32. Yerofieiev, A.М., Ishkov, V.V., Kozii, Ye.S., & Bartashevskiy, S.Ye. (2021). Geochemical features of nickel in the oils of the Dnipro-Donetsk basin. Collection of scientific works "Geotechnical Mechanics" , 160 ,17-30. https://doi.org/10.15407/geotm2021.160.017
33. Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2020). Розподіл ртуті у вугільному пласті c 7 н поля шахти «Павлоградська». Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: «Гірничо-геологічна», 1-2 (23-24), 26-33. https://doi.org/10.31474/2073-9575-2020-3(23)-4(24)-26-33
34. Kozii, Ye. (2021). Chromium in the coal seams of the Chervonoarmiiskyi geological and industrial area of Donbas. Proceedings of the "Widening Our Horizons": International Forum for Students and Young Researchers , 453-455.
35. Ішков, В.В., & Козій, Є.С. Розподіл арсену та ртуті у вугільному пласті k5 шахти "Капітальна", Донбас. Мінерал. журн. 2021, 43 (4), 73-86. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.43.04.073
36. 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
37. Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2020). Особливості розподілу свинцю у вугільних пластах Донецько-Макіївського геолого-промислового району Донбасу. Вид-во ІГН НАН України. Серія тектоніка і стратиграфія, 47 , 77-90. https://doi.org/10.30836/igs.0375-7773.2020.216155
38. Mametova, L.F., Mirek, A., & Kozii, Ye.S. ( 2020). Pyritization of the Middle Carboniferous Sandstones of the Donbas. Mineral. Journ. (Ukraine), 42 (2), 14-19. https://doi.org/10.15407/mineraljournal.42.02.014
39. Ишков, В.В., & Козий, Е.С. (2021). Накопление Co и Mn на примере пласта с 5 Западного Донбасса как результат их миграции из кор выветривания Украинского кристаллического щита. Материалы Международного совещания по геологии россыпей и месторождений кор выветривания «Россыпи и месторождения кор выветривания XXI века: задачи, проблемы, решения», 160-162.
40. Kozar, M.А., Ishkov, V.V., Kozii,Ye.S., & Pashchenko, P.S. (2020). New data about the distribution of nickel, lead and chromium in the coal seams of the Donetsk-Makiivka geological and industrial district of the Donbas. Journ. Geol. Geograph. Geoecology , 29 (4),722-730. https://doi.org/10.15421/112065
41. Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2019).Аналіз поширення хрому і ртуті в основних вугільних пластах Красноармійського геолого-промислового району. Вид-во ІГН НАН України. Серія тектоніка і стратиграфія, 46 , 96-104. https://doi.org/10.30836/igs.0375-7773.2019.208881
42. Нестеровський, В.А., Ішков, В.В., & Козій, Є.С. (2020). Токсичні і потенційно токсичні елементи у вугіллі пласта с 8 н шахти «Благодатна» Павлоградсько-Петропавлівського геолого-промислового району. Вісник Київського національного університету. Геологія, 88 (1), 17-24.
Downloads
Published
Issue
Section
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.
