Дисертація є закінченою науковою роботою, у якій наведене теоретичне узагальнення і дане нове рішення актуальної наукової проблеми визначення закономірностей і головних чинників змін на площі та у стратиграфічному розрізі вугленосної товщі складу та якості нижньокарбонового вугілля України, встановлення його відносної технологічної і енергетичної цінності. Вирішення цієї проблеми надає можливість підвищити рівень обґрунтування шляхів найбільш ефективного використання нижньокарбонового вугілля у народному господарстві. Основні наукові результати, висновки і практичні рекомендації полягають у наступному: 1. Розроблена нова методична база підвищення ефективності комплексної оцінки складу та якості вугілля з метою визначення напрямів його використання, що базується на застосуванні різних рівнів методологічного аналізу. Програма розв’язання функціональних задач містить універсальний набір процедур прийняття рішень і механізмів їх адекватної активізації. 2. Вперше петрографічна характеристика вугілля Львівсько-Волинського басейну надана за мацеральним складом. Встановлена присутність усіх сімнадцяти мацералів, які передбачені стандартом. Виявлена неоднорідність мацералів групи вітриніту та інертиніту, при наявності різноманітності перехідних форм між ними. До особливостей мацералів групи ліптиніту слід віднести переважно погану збереженість і мінливий колір екзин спор, часте залягання їх під кутом до нашарування, особливо у пробах, розташованих у верхніх частинах пластів. 3. Визначена петрографічна будова вугільних пластів бужанської світи Львівсько-Волинського басейну. Встановлено, що нижні промислові пласти світи мають більш складну будову і складені переважно петрографічними типами гумусового вугілля різних класів, або вугіллям різних петрографічних груп – гумолітами, сапрогумолітами, сапропелітами. Вгору за розрізом петрографічна будова вугільних пластів спрощується. У їх складі переважають петрографічні типи вугілля одного класу. 4. Встановлено різноманіття петрографічної будови нижньокарбонових вугільних пластів Львівсько-Волинського басейну. Вугільні пласти бужанської світи у південній частині басейну відносяться до II типу (гелітоліти, з підвищеним вмістом фюзиніту), а пласти Південно-Західного регіону – до III (гелініто-фюзенолітового) типу. До V (мікстогумолітового) типу належать вугільні пласти володимирської світи Ковельської площі. 5. Визначено типовий петрографічний склад вугільних пластів продуктивних світ нижньокарбонового вугілля України та проведена їх класифікація. Пласти Донецького басейну межівської і самарської світ відносяться до ліпоїдо-фюзиніто-гелітитового типу, а верхньої частини кальміуської світи – до фюзиніто-гелітитового типу, підкласу гелітитів. На відміну від них вугільні пласти нижньої частини кальміуської світи представлені фюзиніто-гелітовим типом і відносяться до підкласу гелітів. Вугілля Львівсько-Волинського басейну відноситься переважно до класу гелітолітів, підкласу гелітитів фюзиніто-гелітитового типу. Виняток складає вугілля володимирської світи, яке відноситься до підкласу мікстогумітів. 6. З’ясовано, що по площі розповсюдження пластів кожної із світ Донецького басейну з північного заходу на південний схід у напрямку зростання загальної амплітуди та середньої швидкості коливальних тектонічних рухів земної кори під час накопичення вугленосної формації у петрографічному складі відбувається зменшення кількості мацеральної групи ліптиніту з одночасним підвищенням мацеральної групи вітриніту. У стратиграфічному розрізі спостерігається перехід кількості мацеральних груп ліптиніту та вітриніту через екстремальні значення, відповідно максимум і мінімум. 7. Встановлені латеральні і стратиграфічні закономірності зміни петрографічного складу вугільних пластів Львівсько-Волинського басейну. Вперше визначено, що з півночі на південь відбувається поступове зменшення кількості мацеральної групи ліптиніту на тлі підвищення кількості мацеральної групи вітриніту. Доведено, що у стратиграфічному розрізі, від пластів нижніх світ до пластів верхніх світ, кількість мацеральної групи ліптиніту збільшується, а групи вітриніту зменшується; 8. З’ясовано, що ступінь відновленості нижньокарбонового вугілля, який визначається за петрографічними критеріями, досить часто не збігається зі ступенем відновленості, визначеним за технологічними показниками. Встановлено, що основною причиною цього явища є полігенетичне походження. Доведено, що формування відновленості відбувалося на різних стадіях торфо- і вуглеутворення. 9. Обґрунтована і застосована єдина методика вивчення відновленості нижньокарбонового вугілля України. За її допомогою визначений ступінь відновленості вугілля різних світ та встановлені латеральні закономірності його зміни. Доведено, що у стратиграфічному розрізі Львівсько-Волинського басейну, від пластів володимирської світи до пластів бужанської світи і по площі поширення пластів бужанської світи, з півдня на північ, ступінь відновленості вугілля зменшується. У Донецькому басейні до найбільш відновленого відноситься вугілля межівської світи, а до найменш відновленого – вугілля нижніх пластів кальміуської світи. 10. Встановлено, що формування метаморфізму вугілля Львівсько-Волинського басейну відбувалося в умовах різних напруженостей палеогеотермічного поля. Головним типом метаморфізму у північній частині Львівсько-Волинського басейну є регіональний гіпотермічний, у центральній частині – „нормальний” регіональний, а у південно-західній частині – регіональний з підвищеним палеогеотермічним полем. 11. Для вугільних пластів Львівсько-Волинського басейну уточнені напрямки і визначені кордони розповсюдження зон метаморфізму, встановлені стратиграфічні закономірності їх зміни. Доведено, що ізорезпленди розташовані під кутом 45 до ізопахіт. Ширина зон рівного метаморфізму залежить від стратиграфічного положення пластів і з глибиною зменшується. 12. Хіміко-технологічні властивості нижньокарбонового вугілля України і його споживча цінність контролюються трьома факторами: стадією метаморфізму, петрографічним складом та ступенем відновленості. Зміни показників якості вугілля у регіональному плані відбуваються під впливом метаморфізму. На локальні зміни властивостей вугілля впливають його петрогенетичні характеристики. Рівень їх впливу досить значний і порівнюваний з подібним впливом ступеня метаморфізму. 13. Визначені особливості класифікації нижньокарбонового вугілля різних регіонів України на марки за різними стандартами. Розроблені і передані до впровадження пропозиції з її удосконалення. 14. Удосконалена методика побудови карт марочного складу вугілля при значній мінливості класифікаційних показників. Для виділення кордонів розповсюдження марок запропоновано використовувати регіональні закономірності зміни класифікаційних показників, які встановлюються за допомогою тренд-аналізу. 15. Надана детальна характеристика складу та якості нижньокарбонового вугілля окремих марок різних геолого-промислових районів Львівсько-Волинського та Донецького басейнів. Встановлено, що різні типи метаморфізму, неоднаковий петрографічний склад і ступінь відновленості сприяли формуванню вугілля з різними властивостями і неоднаковим співвідношенням класифікаційних показників. Тому вугілля як різних марок, так і однієї марки, але різних родовищ має неоднакові їх значення. 16. Уперше для різних марок вугілля проведений розрахунок відносних коефіцієнтів енергетичної та технологічної цінності органічної маси і визначені основні напрями його використання. Достовірність отриманих висновків підкріплена результатами ящикового коксування. 17. У стратиграфічному розрізі вугілля промислових пластів відзначається специфічністю і неповторністю петрогенетичних і технологічних властивостей, генетичною спорідненістю у різних басейнах, що дозволяє виділити найбільш характерні типи вуглеутворення: межівський, самарський, бешевський, бужанський. Визначена своєрідність їх петрографічних і технологічних особливостей, які набувають рис неповторних історичних категорій, що свідчить про незворотність і поступальний розвиток процесу ранньокарбонового вуглеутворення. Отримані результати робіт розширюють теоретичну уяву про закономірності зміни складу і якості вугілля і поглиблюють уявлення про історичність у розвитку нижньокарбонового вуглеутворення. Застосування науково обґрунтованого системного підходу до комплексної оцінки якості вугілля дозволило виконати ряд розробок у геології, які забезпечують вирішення важливої науково-прикладної проблеми визначення регіональних закономірностей зміни складу та якості вугілля і з’ясування напрямів його раціонального використання. До практичних завдань, які були вирішені за допомогою наукової бази, слід віднести розробку рекомендацій з удосконалення петрографічних досліджень вугілля Львівсько-Волинського басейну, визначення сфер та засобів застосування міжнародної кодифікації кам’яного вугілля України, удосконалення існуючого державного стандарту України з визначення марочного складу, визначення метаморфізму та марочного складу вугілля Південно-Західного геолого-промислового району Львівсько-Волинського басейну та встановлення його придатності для шарового коксування, а також методичні розробки з вивчення солоного вугілля Західного Донбасу і удосконалення прогнозу газодинамічних явищ за допомогою показників складу та якості вугілля. Результати досліджень протягом тривалого часу використовуються при проведенні геологорозвідувальних робіт у Львівсько-Волинському та частково у Донецькому басейнах. Їх застосування підвищує достовірність прогнозу показників складу та якості вугілля, встановлення марочного складу, забезпечує точнішу оцінку запасів вугілля, дозволяє визначити перспективні напрями його використання у промисловості. Основні положення та результати опубліковані в наступних роботах: Брошура: Савчук В.С., Куделя Ю.А., Майданович И.А. Состояние и перспективы разработок по прогнозированию динамических явлений в угольных шахтах / К., 1987. – 53 с. (Препринт / АН УССР. Ин-т геол. наук: 87 – 43).
Статті у наукових виданнях: Широков А.З. Метаморфизм и окисленность углей разных генетических типов по восстановленности и их связь с выбросоопасностью угольных пластов / А.З. Широков, В.С. Савчук, С.В. Савчук // Геол. журнал. – 1985. – № 6. – С. 61 – 68. Комплексная оценка пригодности для слоевого коксования запасов углей Тягловского участка Львовско-Волынского бассейна / В.С. Савчук, С.Д. Пожидаев, П.Г. Бойко, Н.В. Дмитренко // Металлургия и коксохимия. – К.: Техника. – 1986. – С. 7 – 11. Комплексная оценка пригодности запасов углей Менчикуровского участка Донецкого бассейна для слоевого коксования. / В.С. Савчук, С.Д. Пожидаев, П.Г. Бойко, М.Г. Панкова // Проблемы металлургического производства. – К.: Техника. – 1989. – С. 10-14. Широков А.З. О граничных значениях показателей для прогнозирования динамических явлений в угольных шахтах / А.З. Широков, В.С. Савчук, С.В. Савчук // Уголь Украины. – 1987. – № 6. – С. 36 – 38. Савчук В.С. К оценке выбросоопасности угольных пластов Львовско-Волынского бассейна / В.С. Савчук, С.Д. Пожидаев, Н.В. Дмитренко // Уголь. – 1988. – № 6. – С.19 – 20. О рациональном комплексе методов исследования спекаемости и коксуемости углей Львовско-Волынского бассейна при геологоразведочных работах / С.Д. Пожидаев, М.Я. Решко, В.С. Савчук, Н.В. Дмитренко // Новые методы комплексного изучения и использования углей, горючих сланцев и сопутствующих им полезных ископаемых при геологоразведочных работах. – М., 1991. – С. 59 – 67. Петрографический состав и марочная принадлежность углей Любельского месторождения / В.С. Савчук, М.Я. Решко, Б.И. Лелик, Е.Й. Гирный // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. трудов ИГТМ НАН Украины. – К.– Днепропетровск: Полиграфист, 1998. – Вып. 10 – С. 141 – 147. Савчук В.С. Совершенствование прогнозирования выбросов угля и газа по геологоразведочным данным // Уголь Украины. – 1998. – № 5. – С. 39-40. Composition and quality peculiarities of coal from the northern continuation of the Lvov-Volyn basin / V. Savchuk, V. Schulga, A. Ivanova, B. Lelik // Zeszyty naukowe politechniki slaskiej. Seria: Gornictwo. – 1999 – z. 243. – S. 127 – 129. Савчук В.С. К вопросу оптимизации объемов геологоразведочных работ во Львовско-Волынском угольном басейне / В.С. Савчук, С.В. Морозов // Вісник Дніпропетровського університету. Геологія, Географія. – 2000. – Вип. 3. – С. 138 – 142. Савчук В.С. Влияние вещественно-петрографического состава углей Львовско-Волынского бассейна на изменчивость величины отражения витринита // Наук. вісник НГАУ. – 2000. – № 4. – С. 41 – 42. Савчук В.С. Характеристика окисленности и выбор методики ее определения для углей юго-западной части Львовско-Волынского бассейна // Наук. вісник НГАУ. – 2001. – № 5. – С. 95 – 96. Особенности вещественного состава углей Львовско-Волынского, Донецкого и Преддобрудженского бассейнов / А.В. Иванова, В.Ф. Шульга, Л.Б. Зайцева, В.С. Савчук // Доповіді НАН України. – 2001, № 10, – С. 108 – 110. Савчук В.С. Петрографический состав и химико-технологические свойства углей свиты С14 Западного Донбасса // Вісник Дніпропетровського університету. Геологія, Географія. – 2002. – Вып. 4. – С. 92 – 98. Савчук В.С. Основні напрямки раціонального використання нижньокарбонового вугілля Львівсько-Волинського басейну // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. трудов ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2003. – Вып. 47. – С. 178 – 190. Савчук В.С. Склад та якість вугілля окремих марок Львівсько-Волинського басейну // Вісник Дніпропетровського університету. Геологія, Географія. – 2003. – Вип. 5. – С. 3 – 11. Савчук В.С. Особливості застосування ДСТУ 3472-96 та рекомендації по його впровадженню при оцінці марочного складу нижньокарбонового вугілля Донецького басейну на стадії геологорозвідувальних робіт // Сб. научн. трудов НГУ. – 2003. – № 17, том 1 – С. 578 – 584. Савчук В.С. До природи відновленості вугілля Львівсько-Волинського басейну // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. трудов ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2004. – Вып. 49. – С. 67 – 73. Савчук В.С. Нижньокарбонове вугілля Львівсько-Волинського басейну: вибір методики оцінки відновленості та встановлення закономірностей її зміни // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. трудов ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2004. – Вып. 50. – С. 15 – 21. Савчук В.С. Вплив метаморфізму, петрографічного складу та ступеню відновленості на хіміко-технологічні властивості вугілля Львівсько-Волинського басейну // Вісник Дніпропетровського університету. Геологія, Географія. – 2004. – Вип. 8. – С. 12 – 17. Савчук В.С. Метаморфізм вугілля Львівсько-Волинського басейну // Наук. вісник НГУ. – 2004. – № 9. – С. 37 – 40. Савчук В.С. Марочний склад нижньокарбонового вугілля Донецького басейну і його раціональне використання // Наук. вісник НГУ. – 2005. – № 6.– С. 35 – 39. Савчук В.С. Визначення напрямів комплексного використання вугілля України (сучасні інформаційні технології) // Вісник Дніпропетровського університету. Геологія, Географія. – 2005. – Вип. 9. – С. 173 – 175. Савчук В.С. Вплив геологічних факторів на розподіл газу у вугільних пластах південно-західної частини Львівсько-Волинського басейну / В.С. Савчук, М.Я. Решко, Е.Й. Гірний // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. трудов ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2005. – Вып. 54. – С. 78 – 84. Савчук В.С. Основні промислові петролого-технологічні типи нижньокарбонового вуглеутворення на території України // Наук. вісник НГУ. – 2006. – № 7.– С. 29 – 31. Иванова А. Результаты исследований углей Львовско-Волынского и Люблинского бассейнов / А. Иванова, Л. Зайцева, В. Савчук // XXIХ sympozjum Geologia formacji weglonosnych polski. Materialy. – Krakow, 2006. – S. 31 – 36.
Авторське свідоцтво: А.С. 1459989 СССР, МКИ G 01 N 33/22 G 05 D 27/00. Устройство для определения твердой и жидкой фазы угольной пластической массы / Савчук Вяч. С., Коренюженко В.Г., Савчук В.С. (СССР).– № 3655411/ 23-26; Заявл. 15.07.83; Опубл. 07.06.85, Бюл. № 21. – 4 с.
Інші наукові статті та тези доповідей: Возможности увеличения угольных ресурсов энергетики и коксохимии в регионе / А.З. Широков, С.В. Савчук, В.С. Савчук, М.А. Гринвальд // Программно-целевое управление эффективным использованием ресурсов в регионе. Тезисы докл. – Днепропетровск, 1984. – С. 79 – 82. Савчук С.В. О природе восстановленности углей / С.В. Савчук, В.С. Савчук // Труды VIІI Всесоюзного угольного совещания «Основные направления научно-технического прогресса при поисках и разведке твердых полезных ископаемых». 9 – 11 сентября 1986 г., Ростов-на Дону. – Ростов-на-Дону, 1986. – С. 202 – 203. Пожидаев С.Д. О практике определения марочного состава каменных углей Львовско-Волынского бассейна / С.Д. Пожидаев, М.Я. Решко, В.С. Савчук // Труды республиканской конференции „Проблемы геологии и геохимии горючих ископаемых запада Украинской ССР”. г. Львов. 2 – 6 октября 1989 г. – Том 2. – Львов ИГГГИ: „Вільна Україна”. – 1989. – С. 94 – 95. Савчук В.С. О целесообразности использования углей юго-западной части Львовско-Волынского бассейна для слоевого коксования / В.С. Савчук, Н.В. Дмитренко, С.Д. Пожидаев // Труды республиканской конференции „Проблемы геологии и геохимии горючих ископаемых запада Украинской ССР”. г. Львов. 2 – 6 октября 1989 г. – Том 3. – Львов ИГГГИ: „Вільна Україна”. – 1989. – С. 19-20. Широков А.З. Генетические особенности, свойства и качество углей Львовско-Волынского бассейна / А.З. Широков, С.В. Савчук, В.С. Савчук // Труды республиканской конференции „Проблемы геологии и геохимии горючих ископаемых запада Украинской ССР” г.Львов. 2 – 6 октября 1989 г. – Том 2. – Львов ИГГГИ: „Вільна Україна”. – 1989. – С. 73 – 74. Пожидаев С.Д. О макроскопическом описании углей / С.Д. Пожидаев, В.С. Савчук // Труды IX Всесоюзного геологического угольного совещания „Ресурсы, качество, комплексное использование углей”. 10 – 12 сентября 1991 г. Ростов-на Дону. – Ростов-на-Дону, 1989. – С. 162-164. Савчук В.С. Зависимость вида динамических явлений в шахтах от углефикации и петрографических особенностей углей/ / В.С. Савчук, С.Д. Пожидаев // Труды IX Всесоюзного геологического угольного совещания „Ресурсы, качество, комплексное использование углей”. 10 – 12 сентября 1991 г. Ростов-на Дону. – Ростов-на-Дону, 1991. – С. 209 – 210. Пожидаев С.Д. О промышленной классификации углей / С.Д. Пожидаев, В.С. Савчук, М.Я. Решко // Труды VІ Всесоюзной угольной конференции „Современные проблемы геологии и геохимии твердых горючих ископаемых”. – Том 2. Физико-химия углей и комплексное использование твердых горючих ископаемых и горючих пород. – Львов. 1 – 5 октября 1991 г. – Львов ИГГГИ: „Вільна Україна”. – 1991. – С. 35 – 36.
Изменчивость качества углей Львовско-Волынского бассейна и ее причины / В.С. Савчук, С.Д. Пожидаев, Е.Й. Гирный и др. // Труды VІ Всесоюзной угольной конференции „Современные проблемы геологии и геохимии твердых горючих ископаемых”. – Том 2. Физико-химия углей и комплексное использование твердых горючих ископаемых и горючих пород. – Львов. 1 – 5 октября 1991 г. – Львов ИГГГИ: „Вільна Україна”. – 1991. – С. 30 – 31. Савчук В.С. Особенности проявления восстановленности в углях Львовско-Волынского бассейна / В.С. Савчук, С.Д. Пожидаев // Труды VІ Всесоюзной угольной конференции „Современные проблемы геологии и геохимии твердых горючих ископаемых”. – Том 2. Физико-химия углей и комплексное использование твердых горючих ископаемых и горючих пород. – Львов. 1 – 5 октября 1991 г. – Львов ИГГГИ: „Вільна Україна”. – 1991. – С. 108 – 109. Analiza porownawcza skladu karbonskich wegli kamiennych zaglebi: Lwowsko-Wolynskiego, Donieckiego i Przeddobrudzanskiego / A., Ivanova, V. Shulga, L. Zaytseva, V. Savchuk and oth. // XXII sympozjum nt. Geologia formacji weglonosnych polski akademia gorniczo-hutnicza w Krakowie, 21 – 22 kwietnia 1999 r. – Krakow, 1999. – S. 51 – 56. Савчук В. С. Опыт применения ПЭВМ для выявления закономерностей изменения состава и качества углей. // Геотехническая механика. – Днепропетровск: Полиграфист, 2000. – С. 297 – 300. Charakterystyka porownawcza skladu petrograficznego, metamorfizmu i warunkow powstawania wegla w Lvovsko-Wolynskim zaglebiu weglowym i Lubelskim zaglebiu weglowym / A. Ivanova, B. Ptak, V. Savschuk and oth. // XXIII sympozjum nt. Geologia formacji weglonosnych polski akademia gorniczo-hutnicza w Krakowie, 12 – 13 kwietnia 2000 r. – Krakow, 2000. – S. 57 – 62. Vertical and lateral Coal composition and metamorphism changes in Carboniferous coal-bearing formation of Lvov-Wolyn basin (LVB) / S. Savchuk, V. Shulga, L. Zaytseva at ol. // 4 th European Coal Conference september 26 – 28, 2000, Ustron. Sosnowiec, 2000 r. – Sosnowiec, 2000. – S. 61 – 62. Сравнительный анализ петрографического состава, метаморфизма и условий образования, угленосных подформаций Львовско-Волынского бассейна / В.С. Савчук, Л.Б. Зайцева, А.В. Иванова, В.Ф. Шульга // Науковий вісник НГАУ. – 2000. – № 5. 2001.– С. 56 – 57. Савчук В.С. Петрографический состав и химико-технологические свойства углей свиты С12 Западного Донбаса // Сб. науч. трудов НГУ. – 2003. – № 17, том 1 – С. 570 – 576. Савчук В.С. Склад та якість вугілля Придобруджинського прогину // Геотехническая механика: Межвед. сб. научн. трудов ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск:, 2005. – Вып. 53. – С. 222 – 227. Савчук В.С Нижньокарбонове вугілля України: склад, якість та основні напрями його раціонального використання // Материалы научной конференции, посвященной 50-летию образования КО Укр ГГРИ (ИМР), Симферополь, 29 июня – 1 июля 2006 г. – Симферополь, 2006. – С. 141 – 144.
Особистий внесок автора в роботах, які написані в співавторстві: 1, 3, 10, 11, 12, 14, 26, 29 – 36, 42, 43 – аналітичний огляд, збір даних, аналіз результатів досліджень; 2, 4, 5, 6, 9, 13, 37 – 39, 41 – постановка завдань, аналіз і узагальнення результатів теоретичних та експериментальних досліджень; 7, 15, 40 – організація й проведення експериментальних досліджень, кількісні оцінки петрографічного складу вугілля, визначення регіональних закономірностей складу та якості вугілля; 27, 28 – ідея, аналіз і висновки. |