Węgiel to rodzaj paliwa kopalnego powstałego z części starożytnych roślin znajdujących się pod ziemią bez dostępu tlenu. Dziś odwiedzimy jedno z najstarszych przedsiębiorstw w Kuzbass, gdzie od 1917 roku prowadzono wydobycie węgla w podziemiach kopalni.
Witamy w najstarszym przedsiębiorstwie w Kuzbassie - Sp. z oo „Kopalnia nr 12”, mieszczącym się w małym górniczym miasteczku niedaleko Nowokuźniecka – Kisielewsku.
Łączyć:
Aby utworzyć węgiel konieczne jest obfite gromadzenie masy roślinnej. Powstaje w warunkach gnicia materiał roślinny gromadzi się szybciej niż następuje rozkład bakteryjny. Idealne do tego środowisko tworzą się na bagnach, gdzie stojąca woda, zubożona w tlen, uniemożliwia działanie bakterii i tym samym chroni masę roślinną przed całkowitym zniszczeniem.
Na starożytnych torfowiskach, począwszy od okresu dewonu (około 416 milionów lat temu), właśnie to gromadziło się materia organiczna, z którego powstały węgle kopalne bez tlenu. Większość komercyjnych złóż węgla kopalnego pochodzi z tego okresu, chociaż istnieją również młodsze złoża.
Kopalnie węgla:
Metody wydobywania węgla zależy od głębokości jego występowania. Rozwój w toku metoda otwarta w kopalniach węgla kamiennego, jeżeli głębokość pokładu węgla nie przekracza 100 metrów. Często zdarza się także, że opłaca się zagospodarować złoże węgla metodą podziemną. Kopalnie służą do wydobywania węgla z dużych głębokości. Najgłębsze kopalnie w Rosji wydobywają węgiel z poziomu nieco ponad 1200 metrów.
Ładowanie:
Węgiel ma swoje własne oznaczenie. W zależności od stopnia konwersji i konkretnej zawartości węgla w węglu istnieją jego cztery typy: węgle brunatne (lignity), węgle kamienne, antracyty i grafity. W krajach zachodnich obowiązuje nieco inna klasyfikacja – odpowiednio lignity, węgle subbitumiczne, węgle bitumiczne, antracyty i grafity.
W Rosji znajduje się 5,5% światowych zasobów węgla, które wynoszą ponad 200 miliardów ton. Ta różnica w stosunku do odsetka potwierdzonych zasobów węgla (19%) wynika z faktu, że większość z niego nie nadaje się do zagospodarowania, gdyż leży na Syberii w rejonie wiecznej zmarzliny. 70% pochodzi z zapasów brązowy węgiel.
Zastosowania węgla są różnorodne. Wykorzystywany jest jako gospodarstwo domowe, paliwo energetyczne, surowiec metalurgiczny i przemysł chemiczny, a także do ekstrakcji z niego pierwiastków rzadkich i śladowych.
A co do Kuźnieckiego zagłębie węglowe, to Kuzbass jest jednym z największy złoża węgla pokój. Obecnie nazwa „Kuzbass” jest drugą nazwą regionu Kemerowo.
Wywrotka górnicza KOMATSU o udźwigu 90 ton. Ale jak mówią kierowcy, czasami ładują więcej niż 90
W sumie byliśmy w Kisielewsku przez tydzień, przez większość czasu kręciliśmy. Nie może być nudno, jest naprawdę ciekawie.
Pod wpływem tlenu węgiel ulega samozapłonowi. Lub pali, jak na zdjęciu:
Ładowanie:
Łyżka do koparki kroczącej:
Nawet w kamieniołomie w określonych godzinach wszystko wygląda ładniej. Ale trudno jest strzelać, wszystko jest w ruchu:
Koparka krocząca:
Nocą na terenie całego kamieniołomu w niektórych miejscach widać spalanie węgla:
Technika. Każdy ma plan, który musi zrealizować. Dlatego ruch w kamieniołomie nigdy się nie kończy.
No, może pod koniec zmiany na pół godziny lub godzinę
Znaki wiadra:
Jedno takie koło kosztuje 700 000 rubli, więc starają się oczyścić drogi z ostrych kamieni:
W kabinie koparki:
50-tonowy BELAZ, a za nim 90-tonowy KOMATSU:
W kabina koparki kroczącej. To jest cały pokój. Jest kanapa, kuchenka mikrofalowa, samowar, umywalka i mnóstwo plakatów z nagimi dziewczynami na ścianach:
A to jest z jego strzały. Wysokość 27 metrów:
Spawacz naprawia wiadro:
Maszyny te wiercą ziemię, a materiały wybuchowe wrzucają do wykopanych 12-metrowych dołów, rozwalić skałę. Dzieje się tak, aby skała stała się luźniejsza, duże, mocne warstwy zostały rozbite na małe kamienie, które następnie znacznie łatwiej jest wydobyć koparką:
Materiał wybuchowy. Nie udało nam się sfotografować samej eksplozji:
A teraz, po wydobyciu, węgiel jest transportowany do zakładu wzbogacania. Wzbogacenie- zespół procesów pierwotnej obróbki surowców, czyli oddzielenia węgla od skały płonnej i sortowania:
Klimatyczne wnętrze:
Miejsce, w którym zarówno węgiel, jak i kamień przemieszczają się przenośnikiem taśmowym, a kobiety (!) oddzielają ten kamień od węgla, zbierają go i wyrzucają. Są kawałki, które są na tyle duże, że kobiety nie są w stanie poradzić sobie same i zrzucają razem kawałki skał. W pozostałych warsztatach wszystko jest zautomatyzowane:
Wywrotka samochodowa:
Magazyn węgla:
Załadunek węgla na wagony, które pojadą do odbiorców. To był raport Kuzbass.
Węgiel jest jednym z najbardziej znanych surowców paliwowych. O palnych właściwościach tego minerału jako pierwsi dowiedzieli się starożytni Grecy. Jak wygląda wydobycie węgla w nowoczesny świat? Które kraje są liderami w jego produkcji? A jakie są perspektywy dla branży węglowej w najbliższej przyszłości?
Co to jest węgiel i jak się go wykorzystuje?
Węgiel jest minerałem stałym i palnym, głaz ciemnoszary lub czarny z lekkim metalicznym połyskiem. „Ta substancja wybucha i pali się węgiel drzewny„- tak opisał rasę Teofrast z Eres, uczeń Arystotelesa. Starożytni Rzymianie aktywnie wykorzystywali węgiel do ogrzewania swoich domów. A Chińczycy nauczyli się z niego produkować koks już w I wieku p.n.e.
Jak powstał węgiel? W starożytnych epokach geologicznych duże obszary powierzchnia ziemi porośnięte były gęstymi lasami. Z biegiem czasu klimat się zmienił i cała ta drzewiasta masa została zakopana pod warstwą ziemi. W warunkach wysoka temperatura i ciśnienie, martwa roślinność zamieniła się najpierw w torf, a potem w węgiel. W ten sposób pod ziemią powstały potężne warstwy wzbogacone w węgiel. Węgiel najaktywniej powstawał w okresach karbonu, permu i jury.
Węgiel wykorzystywany jest jako paliwo energetyczne. To właśnie na tym zasobie działa większość wszystkich elektrowni cieplnych. W XVIII-XIX w. aktywne wydobycie węgla stało się jednym z decydujących czynników rewolucji przemysłowej, która miała miejsce w Europie. Obecnie węgiel znajduje szerokie zastosowanie w hutnictwie żelaza, a także w produkcji tzw płynne paliwo(przez upłynnienie).
W zależności od ilości węgla w skale wyróżnia się trzy główne rodzaje węgla:
- węgiel brunatny (65-75% węgla);
- węgiel (75-95%);
- antracyt (ponad 95%).
Wydobywanie węgla
Obecnie łączna wielkość zasobów węgla przemysłowego na naszej planecie sięga bilionów ton. Tym samym zasoby tego paliwa będą wystarczające dla ludzkości na wiele lat (w przeciwieństwie do ropy naftowej czy gazu ziemnego).
Węgiel wydobywa się dwiema metodami:
- otwarty;
- Zamknięte.
Pierwsza metoda polega na wydobywaniu skały z wnętrzności ziemi w kamieniołomach (kopalniach węgla), druga - w zamkniętych kopalniach. Głębokość tego ostatniego jest bardzo zróżnicowana i waha się od kilkuset metrów do półtora kilometra. Każda z tych metod wydobycia węgla ma swoje zalety i wady. Zatem metoda otwarta jest znacznie tańsza i bezpieczniejsza niż metoda podziemna. Z drugiej strony miny powodują znacznie mniejsze szkody środowisko I naturalne krajobrazy niż kariera.
Warto zaznaczyć, że technologie wydobycia węgla nie stoją w jednym miejscu. Jeśli sto lat temu do wydobywania pokładów węgla używano prymitywnych wozów, kilofów i łopat, teraz do tych samych celów wykorzystuje się najnowsze. maszyny techniczne i sprzęt (młoty pneumatyczne, kombajny, ślimaki itp.). Ponadto opracowywana i udoskonalana jest zupełnie nowa metoda ekstrakcji – hydrauliczna. Jego istota polega na tym, że potężny strumień wody kruszy warstwę węgla i przenosi ją do specjalnej komory. Stamtąd skała jest dostarczana bezpośrednio do fabryki w celu dalszego wzbogacania i przetwarzania.
Geografia światowego górnictwa węgla kamiennego
Zasoby węgla są rozmieszczone mniej więcej równomiernie na całym świecie. Złoża tego surowca występują na wszystkich kontynentach planety. Jednak około 80% wszystkich złóż znajduje się w Ameryce Północnej i krajach byłego Związku Radzieckiego. Jednocześnie jedna szósta światowych zasobów węgla znajduje się w podziemiach Rosji.
Największe zagłębia węglowe na świecie to Pensylwania i Appalachy (USA), Henshui i Fushun (Chiny), Karaganda (Kazachstan), Donieck (Ukraina), Górnośląski (Polska), Zagłębie Ruhry (Niemcy).
Według stanu na rok 2014 pięć krajów wiodących w produkcji węgla na świecie przedstawia się następująco (w nawiasach podano procent światowej produkcji węgla):
- Chiny (46%).
- USA (11%).
- Indie (7,6%).
- Australia (6,0%).
- Indonezja (5,3%).
Problemy i perspektywy przemysłu węglowego
Głównym problemem górnictwa węglowego jest oczywiście ochrona środowiska. Węgiel kopalny zawiera rtęć, kadm i inne metale ciężkie. Kiedy kamień zostanie usunięty z ziemi, wszystko ląduje w ziemi, powietrze atmosferyczne, wód powierzchniowych i podziemnych.
Oprócz szkód wyrządzonych środowisku naturalnemu, przemysł węglowy stwarza także ogromne ryzyko dla życia i zdrowia ludzi. Przede wszystkim dotyczy to górników. Nadmierne zapylenie powietrza w zamkniętych kopalniach może prowadzić do poważnych chorób, takich jak krzemica czy pylica płuc. Nie powinniśmy o tym zapominać duże ilości tragedie, które co roku pochłaniają życie setek pracowników węglowych na całym świecie.
Jednak pomimo wszystkich problemów i niebezpieczeństw, ludzkość raczej nie będzie w stanie porzucić tego źródła paliwa w najbliższej przyszłości. Zwłaszcza w kontekście szybkiego spadku zasobów ropy i gazu na świecie. Obecnie w górnictwie węgla kamiennego dominuje rosnący trend produkcji antracytu. W niektórych krajach (szczególnie Rosja, Turcja, Rumunia) rośnie wolumen wydobycia węgla brunatnego.
Wydobycie węgla w Rosji
Rosja po raz pierwszy zapoznała się z tym minerałem przez Piotra Wielkiego. Podczas odpoczynku nad brzegiem rzeki Kalmius królowi pokazano kawałek czarnej skały, który pięknie płonął. „Jeśli nie dla nas, to dla naszych potomków ten minerał będzie przydatny” – słusznie podsumował wówczas władca. Powstanie rosyjskiego przemysłu węglowego nastąpiło w pierwszej połowie XIX wieku.
Dziś wydobycie węgla w Rosji wynosi ponad 300 mln ton rocznie. Ogólnie rzecz biorąc, w głębinach kraju znajduje się około 5% światowych zasobów tego surowca paliwowego. Największe zagłębia węglowe w Rosji to Kansko-Achinsky, Peczora, Tungussky i Kuzbass. Ponad 90% wszystkich złóż kraju znajduje się na Syberii.
Ponieważ mieszkam w krainie górników, nie mogłem powstrzymać się od zainteresowania metodami wydobywania tego minerału, których, nawiasem mówiąc, nie jest tak wiele. Korzystając z okazji, postaram się pokrótce omówić zalety i wady każdego z nich.
Wydobywanie węgla: metoda kopalniana
Wydobywanie skamieniałości w ten sposób przynosi ogromne korzyści, ponieważ najcenniejsze rodzaje paliw znajdują się na dużych głębokościach. Jednocześnie węgiel praktycznie nie zawiera skały płonnej, czego nie można powiedzieć o metodzie otwartej, ale o tym nieco później. Aby więc dostać się do złóż, wiercone są głębokie, pionowe tunele. Gdy tylko formacja zostanie odkryta, rozpoczyna się jej poziomy rozwój. Czasami głębokość sięga 1,5 km, na przykład kopalnia Gvardeiskaya, która znajduje się w Donbasie. Jednak ta metoda ma wiele wad:
- zagrożenie powodzią;
- ponieważ metan jest wiecznym towarzyszem pokładów węgla, jest to obarczone uduszeniem pracowników lub eksplozją;
- im większa głębokość, tym wyższa temperatura, co oznacza ryzyko dla ludzi i sprzętu.
W ten sposób wydobywa się około 40% światowych złóż.
Wydobycie węgla: metoda odkrywkowa lub odkrywkowa
W takim przypadku nie ma potrzeby nie tylko kosztownych wierceń, ale także budowy szeregu komunikacji naziemnej. Istota sprowadza się do wysadzania skały płonnej, a następnie do akcji wkraczają ogromne koparki, kruszarki i ciężarówki, które przetwarzają skałę i transportują ją na wysypiska. Ta metoda jest mniej niebezpieczna, ale nadal wiąże się z pewnym ryzykiem. Obejmuje to ryzyko nieplanowanej eksplozji, zatrucia pracowników spalinami i nieostrożne obchodzenie się z niebezpiecznym sprzętem.
Wydobywanie węgla metodą hydrauliczną
W zasadzie jest to ta sama kopalnia, ale jest jedna osobliwość: transport skamieniałości odbywa się za pomocą strumienia wody pod ogromnym ciśnieniem. Okazuje się, że wody gruntowe, od których górnicy przyprawiają o ból głowy, działają na ich korzyść. Dziś ta metoda jest uważana za jedną z najlepszych, ponieważ zastępuje pracochłonny proces transportu. Wady obejmują zależność produkcji od rodzaju skały i stały kontakt wody ze sprzętem.
Węgiel zwany skała osadowa, powstający podczas rozkładu szczątków roślinnych (paproci drzewiastych, skrzypów i mchów, a także pierwszych nagonasiennych). Główne zasoby obecnie wydobywanego węgla powstały w okresie paleozoiku, około 300-350 milionów lat temu. Węgiel wydobywany jest od kilku stuleci i jest jednym z najważniejszych minerałów. Stosowany jako paliwo stałe.
Węgiel składa się z mieszaniny związków aromatycznych o dużej masie cząsteczkowej (głównie węgla), a także wody i substancje lotne z niewielką ilością zanieczyszczeń. W zależności od składu węgla zmienia się ilość ciepła wydzielanego podczas jego spalania, a także ilość powstającego popiołu. Od tego wskaźnika zależy wartość węgla i jego złóż.
Aby powstał minerał, musiał być spełniony także warunek: gnijący materiał roślinny musiał gromadzić się szybciej, niż nastąpił jego rozkład. Dlatego węgiel powstawał głównie na pradawnych glebach torfowych, gdzie gromadziły się związki węgla i praktycznie nie było dostępu do tlenu. Materiałem wyjściowym do wydobycia węgla jest tak naprawdę sam torf, który przez pewien czas był również wykorzystywany jako paliwo. Węgiel powstał, gdy warstwy torfu znalazły się pod innymi osadami. Jednocześnie torf uległ sprasowaniu i utracił wodę, w wyniku czego utworzył się węgiel.
Węgiel występuje wtedy, gdy warstwy torfu występują na znacznej głębokości, zwykle większej niż 3 km. Na większych głębokościach tworzy się antracyt – najwyższy gatunek węgla. Nie oznacza to jednak, że wszystkie złoża węgla znajdują się na dużych głębokościach. Z czasem pod wpływem procesów tektonicznych różne kierunki w niektórych warstwach doszło do wypiętrzenia, w wyniku czego znalazły się bliżej powierzchni.
Sposób wydobycia węgla zależy także od głębokości zalegania kopalin węglonośnych. Jeśli węgiel zalega na głębokości do 100 metrów, wówczas wydobycie prowadzi się zwykle metodą odkrywkową. Tak nazywa się usuwanie wierzchołka złoża, w którym minerał pojawia się na powierzchni. Do wydobywania z dużych głębokości stosuje się metodę szybową, w której dostęp uzyskuje się poprzez utworzenie specjalnych podziemnych przejść – szybów. Najgłębsze kopalnie węgla w Rosji znajdują się w odległości około 1200 metrów od powierzchni.
Największe złoża węgla w Rosji
Pole Elga (Sakha)
To złoże węgla, położone w południowo-wschodniej części Republiki Sacha (Jakucja), 415 km na wschód od miasta Neryungri, jest najbardziej obiecujące dla górnictwa odkrywkowego. Powierzchnia pola wynosi 246 km2. Depozyt stanowi delikatną asymetryczną fałdę.
Osady jury górnej i dolnej kredy są węglonośne. Główne pokłady węgla zlokalizowane są w utworach Neryungri (6 pokładów o miąższości 0,7-17 m) i Undyktan (18 pokładów o miąższości również 0,7-17 m).
Węgle są tu przeważnie półbłyszczące, z bardzo dużą zawartością najcenniejszego składnika – witrynitu (78-98%), średnio- i wysokopopiołowe, niskosiarkowe, niskofosforowe, dobrze spiekane, o wysokiej kaloryczności. wartość. Węgiel Elga można wzbogacać stosując specjalną technologię, która umożliwi uzyskanie produktu o większej wartości Wysoka jakość, spełniając międzynarodowe standardy. Grube, płaskie pokłady węgla przykrywają cienkie osady, co jest bardzo ważne w górnictwie odkrywkowym.
Depozyt Elegest (Tuwa)
Znajduje się w Republice Tuwy. Złoże to posiada zasoby rzędu 20 miliardów ton. Większość Zasoby (ok. 80%) zlokalizowane są w jednej warstwie o miąższości 6,4 m. Obecnie trwa zagospodarowanie tego złoża, zatem wydobycie węgla powinno tutaj osiągnąć maksimum około 2012 roku.
Duże złoża węgla (którego powierzchnia wynosi tysiące km2) nazywane są zagłębiami węglowymi. Zazwyczaj takie osady znajdują się w jakiejś dużej strukturze tektonicznej (na przykład w rynnie). Jednak nie wszystkie pola położone blisko siebie zwykle łączy się w dorzecza, a czasami uważa się je za odrębne pola. Zwykle dzieje się to według historycznie ustalonych wyobrażeń (złoża odkryto w różnych okresach).
Zagłębie węglowe Minusińska znajduje się w Republice Chakasji. Wydobycie węgla w tym miejscu rozpoczęło się w 1904 roku. Najbardziej duże złoża obejmują Czernogorskoje i Izychskoje. Według geologów zasoby węgla na tym obszarze wynoszą 2,7 miliarda ton. W basenie dominują węgle długopłomienne o wysokiej wartości opałowej. Węgle zaliczane są do średniopopiołowych. Maksymalna zawartość popiołu jest charakterystyczna dla węgli ze złoża Izych, minimalna dla węgli ze złoża Beiskoe. Wydobycie węgla w dorzeczu prowadzone jest na różne sposoby: istnieją zarówno kopalnie odkrywkowe, jak i kopalnie.
Zagłębie węglowe Kuźnieck (Kuzbass)– jedno z największych złóż węgla kamiennego na świecie. Kuzbass położony jest na południu w płytkiej kotlinie pomiędzy pasmami górskimi Góry Shoria i. To jest terytorium regionu Kemerowo. Skrót „Kuzbass” to druga nazwa regionu. Pierwsze złoże w rejonie Kemerowa odkryto już w 1721 r., A w 1842 r. Geolog Czichaczow wprowadził termin „zagłębie węglowe Kuźnieck”.
Wydobycie odbywa się tutaj również na różne sposoby. Na terenie dorzecza znajduje się 58 kopalń i ponad 30 kopalni odkrywkowych. Jakość „” węgli jest zróżnicowana i należy do najlepszych węgli.
Warstwy węglonośne zagłębia węglowego Kuźnieck składają się z około 260 pokładów węgla o różnej miąższości, nierównomiernie rozmieszczonych na przekroju. Przeważająca miąższość pokładów węgla wynosi od 1,3 do 4,0 m, ale zdarzają się również pokłady grubsze, których grubość wynosi 9-15, a nawet 20 m, a miejscami do 30 m.
Maksymalna głębokość kopalń nie przekracza 500 m (średnia głębokość wynosi około 200 m). Średnia miąższość zagospodarowanych pokładów węgla wynosi 2,1 m, ale aż 25% wydobycia węgla kopalnianego odbywa się w pokładach powyżej 6,5 m.
Ładowanie...
