Analysis of the influence of the с8н coal seam thickness of Dniprovska mine on the content of germanium

Abstract

Мета. Дослідити та проаналізувати вплив потужності вугільного пласта с8 н шахти Дніпровська на вміст германію та розробити об'єктивну (природну) типізацію ділянок вугільного пласта різної потужності за концентраціями цього елемента.Методика. Фактологічною основою роботи були результати 370 аналізів германію та інших елементів-домішок (їх ще називають «малими елементами»), вимірювань потужності пласту, зольності та сірчистості вугілля виконаних в центральних сертифікованих лабораторіях виробничих геологорозвідувальних організацій України з матеріалу пластових проб отриманих виробничими і науково-дослідницькими підприємствами і організаціями. Для приведення вибірок до одного масштабу вихідні дані нормувались. Для досягнення поставленої мети у роботі використано лабораторні та статистичні методи наукових досліджень з урахуванням та інтерпретації отриманих результатів в геологічних поняттях. У процесі досліджень було здійснено кластеризацію ділянок пласта різної потужності за вмістом Ge зваженим центроїдним медіанним методом, який був реалізований у найпопулярніших професійних статистичних програмних платформах «STATISTICA» та «SPSS» й виконано аналіз результатів кластеризації.Результати. Реалізація підходу, який викладений в статті, дає можливість запропонувати природну типізацію ділянок за потужністю вугільного пласта по вмісту германію. Аналіз отриманих результатів моделювання свідчить про прояв так званого «закону Зільбермінця» -емпіричної закономірності збагачення деякими елементами (насамперед -германію) приконтактових зон вугільних пластів. Потужність таких шарів звичайно не перевищує 0,2 -0,3 м.Наукова новизна. Полягає у встановленні чисельних характеристик диференційного впливу потужності вугільного пласта с8 н шахти «Дніпровська» на вміст Ge та розробці природної типізації ділянок із різною потужністю пласта с8 н шахти Дніпровська за концентрацією цього елемента.Практична значимість. Полягає у тому, що запропоновано методичний підхід та алгоритм дій для поділу вугільних пластів на природні, близькі за вмістом Ge і генетично споріднені ділянки, що надає можливість найбільш ефективного планування організаційно-технологічних заходів та виконання їх максимально вірогідної геолого-економічної оцінки, яка спрямована на видобуток Ge з вугілля.Ключові слова: германій, вугільний пласт, регресійний аналіз, кластерний аналіз, гістограма розподілу, нормований вміст. 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.

Territorial distribution of germanium in the c5 coal seam on the territory of the “Pavlohradska” mine

“…Estimates made at the beginning of the 21st century are based on different approaches and often do not consider some potential sources of germanium, especially those that are not yet fully exploited in production, including many germanium-bearing coal seams [28,29]. The importance of coal as the main source of germanium is noted in many countries, including Ukraine, China, Uzbekistan, Canada, and the USA [30,31]. Also, the strategic importance of germanium ores for the sustainable development and defense capabilities of countries was confirmed by the decision of the National Security and Defense Council of Ukraine dated July 16, 2021, and the Decree of the President of Ukraine No.…”