Uhlie je druh fosílneho paliva vytvoreného z častí starých rastlín pod zemou bez kyslíka. Dnes navštívime jeden z najstarších podnikov v Kuzbase, kde sa ťaží uhlie v podloží bane už od roku 1917.
Vitajte v najstaršom podniku v Kuzbass - LLC "Baňa č. 12", ktorá sa nachádza v malom banskom meste neďaleko Novokuznecka - Kiselevska.
Kombinovať:
Na formovanie uhlia je potrebná hojná akumulácia rastlinnej hmoty. Vzniká v podmienkach hniloby rastlinný materiál sa hromadí rýchlejšie, ako dôjde k jeho bakteriálnemu rozkladu. Ideálne prostredie je na to vytvorené v močiaroch, kde stojatá voda, ochudobnená o kyslík, bráni činnosti baktérií a tým chráni rastlinnú hmotu pred úplným zničením.
V starovekých rašeliniskách sa počnúc devónskym obdobím (približne pred 416 miliónmi rokov) hromadilo práve toto organickej hmoty, z ktorého bez prístupu kyslíka vzniklo fosílne uhlie. Väčšina komerčných ložísk fosílneho uhlia pochádza z tohto obdobia, hoci existujú aj mladšie ložiská.
uhoľné bane:
Metódy ťažby uhlia závisí od hĺbky jeho výskytu. Ťažba sa vykonáva povrchovou ťažbou v povrchových baniach, ak hĺbka uhoľnej sloje nepresahuje 100 metrov. Časté sú aj prípady, keď je výhodné rozvíjať ložisko uhlia podzemnou metódou. Bane sa používajú na ťažbu uhlia z veľkých hĺbok. Najhlbšie bane v Rusku ťažia uhlie z výšky niečo vyše 1200 metrov.
Načítava sa:
Uhlie má svoje vlastné označenie. V závislosti od stupňa premeny a konkrétneho množstva uhlíka v uhlí existujú jeho štyri typy: hnedé uhlie (lignity), čierne uhlie, antracit a grafity. V západných krajinách existuje trochu iná klasifikácia – lignity, subbitúmenové uhlie, bitúmenové uhlie, antracit a grafity, resp.
Rusko obsahuje 5,5 % svetových zásob uhlia, čo predstavuje viac ako 200 miliárd ton. Tento rozdiel s percentom preukázaných zásob uhlia (19 %) je spôsobený tým, že najviac nie je vhodný na rozvoj, keďže sa nachádza na Sibíri v oblasti permafrostu. 70 % pochádza zo zásob hnedého uhlia.
Aplikácia uhlia rôznorodé. Používa sa ako palivo pre domácnosť, energetické palivo, surovina pre hutnícky a chemický priemysel, ako aj na získavanie vzácnych a stopových prvkov z neho.
Čo sa týka Kuzneckej uhoľnej panvy, Kuzbass je jednou z nich najväčší ložiská uhlia mier. V súčasnosti je názov „Kuzbass“ druhým názvom regiónu Kemerovo.
Ťažobný sklápač KOMATSU s nosnosťou 90 ton. Ale ako hovoria vodiči, niekedy naložia viac ako 90
Celkovo sme boli v Kiselevsku týždeň, väčšinu času sme nakrúcali. Nemôže to nudiť, je to naozaj zaujímavé.
Pri vystavení kyslíku sa uhlie samovoľne vznieti. Alebo fajčí, ako na fotografii:
Načítava sa:
Kráčajúca lyžica banského rýpadla:
Aj v lome počas obmedzených hodín vyzerá všetko krajšie. Ale je ťažké strieľať, všetko je v pohybe:
Kráčajúci bager:
V noci môžete v celom lome vidieť horieť uhlie v niektorých oblastiach:
Technika. Každý má svoj plán, ktorý musí splniť. Pohyb v kameňolome sa preto nikdy nezastaví.
No možno na konci smeny na polhodinu alebo hodinu
Značky vedra:
Jedno takéto koleso stojí 700 000 rubľov, takže sa snažia vyčistiť cesty od ostrých kameňov:
V kabíne rýpadla:
50-tonový BELAZ a za ním 90-tonový KOMATSU:
IN kabína kráčajúceho bagra. Toto je celá miestnosť. Na stenách je pohovka, mikrovlnná rúra, samovar, umývadlo a kopa plagátov s nahými dievčatami:
A toto je z jeho šípu. Výška 27 metrov:
Zvárač opravuje vedro:
Tieto stroje vŕtajú do zeme a výbušniny sa sypú do vykopaných 12-metrových dier, odpáliť skalu. Robí sa to tak, že hornina sa uvoľní, veľké silné vrstvy sa rozbijú na malé kamene, ktoré sa potom dajú oveľa ľahšie vykopať pomocou rýpadla:
Výbušné. Samotný výbuch sa nám nepodarilo odfotografovať:
A teraz, keď je uhlie vykopané, je prevezené do obohacovacieho zariadenia. Obohacovanie- súbor procesov na prvotné spracovanie surovín, konkrétne oddeľovanie uhlia od odpadovej horniny a triedenie:
Atmosférický vo vnútri:
Miesto, kde uhlie aj skala putujú po dopravnom páse a ženy (!) túto skalu oddeľujú od uhlia, zbierajú a vyhodia. Existujú kusy, ktoré sú dostatočne veľké, že si ich ženy nedokážu poradiť samé a zhadzujú kusy kameňa spoločne. Vo zvyšných dielňach je všetko automatizované:
Sklápač auta:
Sklad uhlia:
Nakladanie uhlia do vagónov, ktoré pôjdu spotrebiteľom. Toto bola správa od Kuzbassu.
Od staroveku bolo uhlie pre ľudstvo zdrojom energie, nie jediným, ale široko používaným. Niekedy sa to prirovnáva k slnečná energia, zachovaná v kameni. Spaľovaním sa získava teplo na vykurovanie, ohrev vody, v termálnych staniciach sa mení na elektrickú energiu a využíva sa na tavenie kovov.
Vývojom nových technológií sme sa naučili využívať uhlie nielen na výrobu energie spaľovaním. Chemický priemysel si úspešne osvojil výrobné technológie pre vzácne kovy – gálium a germánium. Extrahujú sa z nej kompozitné uhlíkovo-grafitové materiály s vysokým obsahom uhlíka, plynné palivo s vysokým obsahom kalórií a boli vyvinuté spôsoby výroby plastov. Najnižšie akostné uhlie, jeho veľmi jemná frakcia a uhoľný prach sú spracované a sú vynikajúce na vykurovanie ako výrobné priestory a súkromné domy. Celkovo sa chemickým spracovaním uhlia vyrobí viac ako 400 druhov produktov, ktoré môžu stáť desiatky krát viac ako originálny produkt.
Ľudia už niekoľko storočí aktívne využívajú uhlie ako palivo na výrobu a premenu energie s rozvojom chemického priemyslu a potrebou vzácnych a cenných materiálov v iných odvetviach, potreba uhlia narastá. Preto sa intenzívne vykonáva prieskum nových ložísk, budujú sa lomy a bane, podniky na spracovanie surovín.
Stručne o pôvode uhlia
Na našej planéte sa pred mnohými miliónmi rokov rýchlo rozvíjala vegetácia vo vlhkom podnebí. Odvtedy ubehlo 210...280 miliónov rokov. Po tisíce rokov, milióny rokov odumierali miliardy ton vegetácie, ktorá sa hromadila na dne močiarov a bola pokrytá vrstvami sedimentu. Pomalý rozklad v bezkyslíkatej atmosfére pod silným tlakom vody, piesku a iných hornín, niekedy pri vysokých teplotách v dôsledku tesnej blízkosti magmy, viedol k skameneniu vrstiev tejto vegetácie s postupnou degeneráciou na uhlie rôznej stupňa karbonizácie.
Hlavné ruské ložiská a ťažba uhlia
Planéta má zásoby uhlia viac ako 15 biliónov ton. Najväčšia produkcia nerastov pochádza z uhlia, približne 0,7 tony na osobu, čo je viac ako 2,6 miliardy ton ročne. V Rusku je čierne uhlie dostupné v rôznych regiónoch. Má rôzne vlastnosti, vlastnosti a hĺbku. Tu sú najväčšie a najúspešnejšie rozvinuté uhoľné panvy:
Aktívne využívanie sibírskych a ďalekých východných ložísk obmedzuje ich odľahlosť od priemyselných európskych regiónov. V západnej časti Ruska sa tiež ťaží uhlie s vynikajúcim výkonom: v Pečerskom, Donecku uhoľné panvy X. V regióne Rostov sa aktívne rozvíjajú miestne ložiská, z ktorých najsľubnejšie je Gukovskoye. Spracovaním čierneho uhlia z týchto ložísk vznikajú druhy čierneho uhlia vysoká kvalita— antracitov (AS a AO).
Hlavné kvalitatívne charakteristiky uhlia
Rôzne priemyselné odvetvia vyžadujú rôzne druhy uhlia. Jeho kvalitatívne ukazovatele sa značne líšia aj medzi tými, ktoré majú rovnaké označenie a vo veľkej miere závisia od vkladu. Preto sa podniky pred nákupom uhlia zoznámia s nasledujúcimi fyzikálnymi vlastnosťami:
Podľa stupňa obohatenia sa uhlie delí na:
- — koncentráty (spaľované na vykurovanie v parných kotloch a na výrobu elektriny);
- — Priemyselné výrobky používané v metalurgickom priemysle;
- — Kal je vlastne jemná frakcia (do 6 mm) a prach po drvení hornín. Spaľovanie takéhoto paliva je problematické, preto z neho vznikajú brikety s dobrými vlastnosťami. výkonnostné charakteristiky a používa sa v domácich kotloch na tuhé palivá.
Podľa stupňa karbonizácie:
- — Hnedé uhlie je čiastočne tvorené čierne uhlie. Má nízke spaľovacie teplo, počas prepravy a skladovania sa drobí a má sklon k samovznieteniu;
- — Uhlie. Má veľa rôznych značiek (tried) s rôznymi vlastnosťami. Má široké využitie: hutníctvo, energetika, bývanie a komunálne služby, chemický priemysel atď.
- — Antracit je najkvalitnejšia forma uhlia.
Ak porovnáme rašelinu a uhlie, výhrevnosť uhlia je vyššia. Najviac nízke teplo spaľovanie pre hnedé uhlie, najvyššie pre antracit. Na základe ekonomickej uskutočniteľnosti však veľmi žiadaný používa jednoduché uhlie. Má najlepšiu kombináciu ceny a špecifické teplo spaľovanie.
Existuje veľa rôznych vlastností uhlia, ale nie všetky môžu byť dôležité pri výbere uhlia na vykurovanie. V tomto prípade je dôležité poznať len niekoľko kľúčových parametrov: obsah popola, vlhkosť a mernú tepelnú kapacitu. Dôležitý môže byť obsah síry. Zvyšok je potrebný pri výbere surovín na spracovanie. Čo je dôležité vedieť pri výbere uhlia, je veľkosť: aké veľké kusy sú vám ponúkané. Tieto údaje sú zašifrované v názve značky.
Klasifikácia veľkostí:
Rozdelenie podľa značiek a ich stručná charakteristika:
V závislosti od charakteristík uhlia, jeho značky, druhu a frakcie sa skladuje rôzne časy. (Článok obsahuje tabuľku znázorňujúcu trvanlivosť uhlia v závislosti od ložiska a značky).
Osobitnú pozornosť treba venovať ochrane uhlia pri dlhodobom skladovaní (viac ako 6 mesiacov). V tomto prípade je potrebná špeciálna uhoľná kôlňa alebo bunker, kde bude palivo chránené pred zrážkami a priamym slnečným žiarením.
Veľké kopy uhlia dlhodobé skladovanie vyžadujú reguláciu teploty, pretože v prítomnosti malých frakcií v kombinácii s vlhkosťou a vysokou teplotou majú tendenciu k samovznieteniu. Odporúča sa zakúpiť elektronický teplomer a termočlánok s dlhou šnúrou, ktorý by mal byť pochovaný v strede uhoľnej hromady. Teplotu je potrebné kontrolovať raz alebo dvakrát týždenne, pretože niektoré značky uhlia sa samovoľne vznietia pri veľmi nízkych teplotách: hnedé - pri 40-60 o C, iné - 60-70 o C. Prípady samovznietenia antracitu a polo- antracit sa vyskytujú zriedka (v Rusku takéto prípady nie sú registrované).
Uhlie je jedným z najznámejších zdrojov paliva. O horľavých vlastnostiach tohto minerálu sa ako prví dozvedeli starí Gréci. Ako sa ťaží uhlie modernom svete? Ktoré krajiny sú lídrami v jeho výrobe? A aké sú vyhliadky uhoľného priemyslu v blízkej budúcnosti?
Čo je to uhlie a ako sa používa?
Uhlie je pevný a horľavý minerál, skala tmavošedá alebo čierna s jemným kovovým leskom. "Táto látka sa rozhorí a horí ako." drevené uhlie“- takto opísal plemeno Theofrastus z Eresu, študent Aristotela. Starí Rimania aktívne využívali uhlie na vykurovanie svojich domovov. A Číňania sa z neho naučili vyrábať koks už v 1. storočí pred Kristom.
Ako vzniklo uhlie? V starovekých geologických obdobiach veľké oblasti zemského povrchu boli pokryté hustými lesmi. Postupom času sa klíma zmenila a všetka táto drevná hmota bola pochovaná pod hrúbkou zeme. V podmienkach vysoká teplota a tlaku sa mŕtva vegetácia zmenila najskôr na rašelinu a potom na uhlie. Takto v podzemí vznikali mocné vrstvy obohatené uhlíkom. Uhlie sa najaktívnejšie tvorilo v období karbónu, permu a jury.
Uhlie sa používa ako energetické palivo. Práve na tomto zdroji funguje väčšina všetkých tepelných elektrární. V 18. – 19. storočí sa aktívna ťažba uhlia stala jedným z rozhodujúcich faktorov priemyselnej revolúcie, ktorá prebiehala v Európe. V súčasnosti sa uhlie hojne využíva v hutníctve železa, ako aj pri výrobe tzv. kvapalné palivo(skvapalnením).
Na základe množstva uhlíka v hornine existujú tri hlavné typy uhlia:
- hnedé uhlie(65-75 % uhlíka);
- uhlie (75-95 %);
- antracit (viac ako 95 %).
Ťažba uhlia
Celkový objem zásob priemyselného uhlia na našej planéte dnes dosahuje jeden bilión ton. Tento zdroj paliva teda ľudstvu vydrží na dlhé roky (na rozdiel od ropy či zemného plynu).
Uhlie sa ťaží dvoma spôsobmi:
- OTVORENÉ;
- ZATVORENÉ.
Prvá metóda zahŕňa ťažbu horniny z útrob zeme v lomoch (uhoľných baniach) a druhá - v uzavretých baniach. Hĺbka posledného sa značne líši od niekoľkých stoviek metrov po jeden a pol kilometra. Každá z týchto metód ťažby uhlia má svoje výhody a nevýhody. takže, otvorená metóda oveľa lacnejšie a bezpečnejšie ako pod zemou. Na druhej strane míny spôsobujú oveľa menšie škody životné prostredie A prírodné krajiny než kariéra.
Stojí za zmienku, že technológie ťažby uhlia nestoja na jednom mieste. Ak sa pred sto rokmi používali na ťažbu uhoľných slojov primitívne vozíky, krompáče a lopaty, teraz sa najnovšie používajú na rovnaké účely. technické stroje a vybavenie (zbíjačky, kombajny, závitovky atď.). Okrem toho sa vyvíja a zdokonaľuje úplne nová metóda extrakcie – hydraulická. Jeho podstatou je toto: silný prúd vody rozdrví vrstvu uhlia a unesie ju do špeciálnej komory. Odtiaľ sa hornina dodáva priamo do továrne na ďalšie spracovanie a spracovanie.
Geografia svetovej ťažby uhlia
Ložiská uhlia sú rozmiestnené viac-menej rovnomerne po celom svete. Ložiská tohto zdroja sú prítomné na všetkých kontinentoch planéty. Približne 80 % všetkých ložísk sa však nachádza v Severnej Amerike a postsovietskych krajinách. V podloží Ruska sa zároveň nachádza šestina svetových zásob uhlia.
Najväčšie uhoľné panvy na planéte sú Pensylvánia a Apalačské more (USA), Henshui a Fushun (Čína), Karaganda (Kazachstan), Doneck (Ukrajina), Horné Sliezsko (Poľsko), Porúrie (Nemecko).
Od roku 2014 je päť popredných krajín v produkcii uhlia na svete nasledovných (percento globálnej produkcie uhlia je uvedené v zátvorkách):
- Čína (46 %).
- USA (11 %).
- India (7,6 %).
- Austrália (6,0 %).
- Indonézia (5,3 %).
Problémy a perspektívy uhoľného priemyslu
Hlavným problémom ťažobného priemyslu je samozrejme životné prostredie. Fosílne uhlie obsahuje ortuť, kadmium a iné ťažké kovy. Keď sa skala odstráni zo zeme, všetko skončí v zemi, atmosférický vzduch, povrchové a podzemné vody.
Okrem škôd na prírodnom prostredí predstavuje uhoľný priemysel aj obrovské riziká pre ľudské životy a zdravie. V prvom rade sa to týka baníkov. Nadmerná prašnosť vo vzduchu v uzavretých baniach môže viesť k vážnym ochoreniam, ako je silikóza alebo pneumokonióza. Nemali by sme zabúdať na veľké množstvá tragédie, ktoré si každoročne vyžiadajú životy stoviek uhoľných robotníkov po celom svete.
Ale napriek všetkým problémom a nebezpečenstvám je nepravdepodobné, že by ľudstvo v blízkej budúcnosti dokázalo opustiť tento zdroj paliva. Najmä na pozadí rýchleho poklesu zásob ropy a zemného plynu vo svete. V ťažobnom priemysle dnes dominuje stúpajúci trend produkcie antracitu. V niektorých krajinách (najmä v Rusku, Turecku, Rumunsku) objem ťažby hnedého uhlia rastie.
Ťažba uhlia v Rusku
Rusko prvýkrát predstavil tento minerál Peter Veľký. Pri oddychu na brehu rieky Kalmius kráľovi ukázali kúsok čiernej skaly, ktorá nádherne horela. „Ak nie pre nás, potom pre našich potomkov bude tento minerál užitočný,“ zhrnul vtedy panovník správne. K formovaniu ruského uhoľného priemyslu došlo v prvej polovici 19. storočia.
V súčasnosti je produkcia uhlia v Rusku viac ako 300 miliónov ton ročne. Vo všeobecnosti hlbiny krajiny obsahujú asi 5% svetových zásob tohto zdroja paliva. Najväčšie uhoľné panvy v Rusku sú Kansko-Achinsky, Pečora, Tungussky a Kuzbass. Viac ako 90% všetkých ložísk krajiny sa nachádza na Sibíri.
Sibírsky federálny okruh v Rusku produkuje viac ako 80 % celkového objemu uhlia v krajine. V posledných rokoch ťažba uhlia rastie. Lídrom v tomto odvetví je OJSC SUEK.
Najväčší priemysel (podľa počtu pracovníkov a hodnoty výrobných fixných aktív) palivový priemysel je ťažba uhlia v Rusku. Uhoľný priemysel ťaží, spracováva (obohacuje) čierne uhlie, hnedé uhlie a antracit.
Ako a koľko uhlia sa vyrába v Ruskej federácii
Tento minerál sa ťaží v závislosti od hĺbky jeho umiestnenia: povrchová (v povrchových baniach) a podzemná (v baniach) metódami. V období rokov 2000 až 2015 sa podzemná ťažba zvýšila z 90,9 na 103,7 milióna ton a povrchová produkcia vzrástla o viac ako 100 miliónov ton zo 167,5 na 269,7 milióna ton. Množstvo nerastných surovín vyťažených v krajine v tomto období v členení podľa spôsobu výroby je možné vidieť na obr. 1.
Podľa informácií Palivovo-energetického komplexu (FEC) sa v roku 2016 v Ruskej federácii vyrobilo 385 miliónov ton čiernych nerastov, čo je o 3,2 % viac ako v predchádzajúcom roku. To nám umožňuje vyvodiť záver o pozitívnej dynamike rastu odvetvia v posledných rokoch a jeho vyhliadkach napriek kríze.
Druhy tohto u nás ťaženého nerastu sa delia na energetické uhlie a uhlie na koksovanie. IN celkový objem v období rokov 2010 až 2015 vzrástol podiel výroby energie zo 197,4 na 284,4 mil. ton Objemy ťažby uhlia v Rusku podľa druhu, pozri obr. 2.
Zdroj: Časopis „Coal“ podľa Rosstatu
Koľko čierneho nerastu je v krajine a kde sa ťaží?
Podľa Rosstatu Ruskej federácie(157 miliárd ton) je na druhom mieste po Spojených štátoch (237,3 miliárd ton) na svete, pokiaľ ide o zásoby uhlia. Ruská federácia predstavuje asi 18% všetkých svetových zásob. Pozri obrázok 3.
Zdroj: Rosstat
Informácie z Rosstatu za roky 2010-2015 naznačujú, že výroba v krajine sa vykonáva v 25 zakladajúcich subjektoch federácie v 7 federálnych okresoch. Je tu 192 uhoľných podnikov. Patrí medzi ne 71 baní a 121 uhoľných baní. Ich súčet výrobná kapacita je 408 miliónov ton. Viac ako 80 % z neho sa ťaží na Sibíri. Ťažba uhlia v Rusku podľa regiónov je uvedená v tabuľke 1.
Zdroj: Ministerstvo energetiky Ruskej federácie
V roku 2016 227 400 tisíc ton. vyťažené v regióne Kemerovo (takéto mestá s jednou odvetvovou príslušnosťou sa nazývajú jednoodvetvové mestá), z toho sa vyviezlo asi 125 000 tis.
Kuzbass tvorí asi 60 % domácej produkcie uhlia, je tu asi 120 baní a povrchových jám.
Začiatkom februára 2017 začala v regióne Kemerovo fungovať nová povrchová baňa Trudarmeysky Yuzhny s projektovanou kapacitou 2 500 tisíc ton ročne.
V roku 2017 sa plánuje vyťažiť z povrchovej bane 1 500 tis. ton nerastov a podľa prognóz povrchová baňa dosiahne projektovanú kapacitu v roku 2018. Aj v roku 2017 sa plánujú vybudovať tri nové podniky spustený v Kuzbase.
Najväčšie vklady
Na území Ruskej federácie sa nachádza 22 uhoľných panví (podľa informácií Rosstatu za rok 2014) a 129 jednotlivých ložísk. Viac ako 2/3 zásob, ktoré už boli preskúmané, sú sústredené v povodí Kansk-Achinsk (79,3 miliardy ton) a Kuznetsk (53,4 miliardy ton). Nachádzajú sa v regióne Kemerovo Krasnojarské územie.
Medzi najväčšie povodia patria: Irkutsk, Pečora, Doneck, Južný Jakutsk, Minusinsk a ďalšie. Obrázok 4 zobrazuje štruktúru preukázaných zásob pre hlavné povodia.
Zdroj: Rosstat
Import-export
Ruská federácia je po Austrálii (objem vývozu 390 miliónov ton) a Indonézii (330 miliónov ton) v roku 2015 jedným z troch najväčších exportérov uhlia. Podiel Ruska v roku 2015 – vyviezlo sa 156 miliónov ton čiernych nerastov. Toto číslo pre krajinu sa za päť rokov zvýšilo o 40 miliónov ton. Okrem Ruskej federácie, Austrálie a Indonézie medzi šesť vedúcich krajín patria Spojené štáty americké, Kolumbia a Južná Afrika. Štruktúru svetového exportu znázorňuje obr. 5.
Ryža. 5: Štruktúra svetového exportu (najväčšie exportujúce krajiny).
Načítava sa...
