PCGT

Volume 3 (2019)

Classification of coal seams of the krasnoarmiyskiy geological and industrial area of donbas by the content of toxic and potentially toxic elements

Ye. Kozii¹

¹Dnipro University of Technology, Dnipro, Ukraine

Phys. chem. geot. 2019
Full text (PDF)

Purpose

Development of distribution forecast toxic and potential toxic elements in the main coal seams of the Krasnoarmiyskiy geological and industrial area of Donbas.

Methodology

Classify the main coal seams using cluster analysis. The studies were carried out through construction dendrograms of clustering. On the base of dendrograms the main coal seams of the Krasnoarmiyskiy geological and industrial area is confidently divided into groups.

Findings

Possibility of a long-term forecast of toxic and potential toxic elements in the main coal seams has been proposed. In accordance with dendrograms 38 coal seams ( g₁^2н, h₁^н, h₄, h₆, h₈, h₁₀, h₁₀¹, k₅^н, k₅, k₅^в, k₆, k₇, k₇¹, k₈², k₈, l₁, l₂¹, l₃, l₃^в+н, l₃^в, l₄, l₄^в, l₅, l₅¹, l₆, l₇^н, l₇, l₇^в, l₈^н, l₈, l₈¹, m₂, m₃^н, m₃, m₄⁰, m₄², m₆¹, m₆²) of Middle Carboniferous period are divided into seven groups. Their weighted averages of toxic and potential toxic elements content significantly different between individual clusters. They can be interpreted in terminology of qualitative assessment as: abnormally low, low, below the average, average, above the average, high value, abnormally high. Implementation of such way makes it possible to visually compare these multiscale indicators of coal seams along coal-bearing section. Cluster analysis results by which received classification of coal seams by the content of toxic and potentially toxic elements clearly visualize the level of their accumulation.

The research was performed as part of the state budget research work of the Dnipro University of Technology (state registration number No. 0112U004196).

Keywords: toxic and potential toxic elements, coal seam, cluster analysis, dendrogram.

References

Клер, В.Р., Ненахова, В.Ф., Беляев, В.К., Рохлин, Л.И. (1982). Инструкция по изучению токсичных компонентов при разведке угольных и сланцевых месторождений. М.: Инст. литосферы АН СССР, 84.
Юдович, Я.Э., Кетрис, М.П., Мерц, А.В. (1985). Элементы-примеси в ископаемых углях. Л.: Наука, 239.
Ішков, В.В. (1999). Проблеми геохімії «малих» і токсичних елементів у вугіллі України. Науковий вісник НГА України, 1, 128-132.
Ишков, В.В., Чернобук, А.И. (2001). Особенности распределения бериллия, фтора, ванадия, свинца и хрома в продуктах и отходах углеобогащения Красноармейской ЦОФ. Сборник научных трудов Национальной горной академии Украины, 11(3), 253-261.
Ишков, В.В. (2007). Особенности распределения токсичных и потенциально токсичных элементов в основных угольных пластах по разрезу Красноармейского геолого-промышленного района Донбасса. Збірник наукових праць НГУ, 28, 5-13.
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.
Козій, Є.С., Ішков, В.В. (2018) 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.