Как добывают уголь: Как добывают уголь в шахтах и какой из способов самый приемлемый

Содержание

Как добывают уголь в шахтах и какой из способов самый приемлемый

Добыча угля как индустриальная отрасль получила широкое распространение в начале ХХ века и по сей день продолжает относиться к одним из самых прибыльных видов добычи залежей полезных ископаемых. Уголь добывают в промышленных масштабах по всему миру.

Содержание:Показать

Вопреки общепринятому мнению, данное ископаемое используется не только в виде качественного топлива. В середине ХХ века угольная промышленность дала мощный толчок к развитию научных исследований по выделению углеводородов из полезных ископаемых.

Где ведется добыча

Самые крупные страны, добывающие каменный уголь — КНР, США, Индия. Россия занимает 6 место в мировом рейтинге по его добыче, хотя по запасам входит в тройку лидеров.

В России добывают бурый, уголь, каменный уголь ( в т.ч коксующийся) и антрацит. Основные угледобывающие районы в России — это Кемеровская область, Красноярский край, Иркутская область, Чита, Бурятия, республика Коми. Есть уголь на Урале, Дальнем Востоке, на Камчатке, в Якутии, Тульской и Калужской областях. В России 16 угольных бассейнов. Один из самых крупных — Кузнецкий угольный бассейн или Кузбасс, там добывается больше половины каменных углей России.

Как добывают каменный уголь

В зависимости от глубины залегания угольного пласта, его площади, формы, толщины, различных географических и экологических факторов выбирается определенный метод добычи угля. К основным таким способам относятся следующие:

  • шахтный;
  • разработки в угольном карьере;
  • гидравлический.

Кроме того, существует добыча угля открытым способом, при условии что угольный пласт залегает на глубине не более ста метров. Но данный способ по форме очень схож с карьерными угольными разработками.

Шахтный способ

Этот метод применяется при добыче угля с больших глубин и имеет неоспоримое преимущество перед открытыми методами углевыработки: уголь на большой глубине более качественный и практически не содержит примесей.

Для доступа к угольным пластам бурят горизонтальные или вертикальные туннели (штольни и шахты). Известны случаи угольных разработок на глубине до 1500 метров (шахты «Гвардейская», «Шахтерская-Глубокая»).

Подземную добычу угля относят к одной из самых сложных специализаций ввиду ряда опасностей:

  1. Постоянная угроза прорыва подземных вод в шахтный ствол.
  2. Постоянная угроза прорыва сопутствующих газов в шахтный ствол. Кроме возможного удушья, особая опасность – взрывы и пожары.
  3. Несчастные случаи в связи с высокой температурой на больших глубинах (до 60 градусов), неосторожным обращением с оборудованием и т.д.

Данным способом из земных недр извлекают примерно 36 % мировых запасов угля, что составляет 2625,7 млн т.

Открытый способ

Разработки по добыче угля в угольном карьере относятся по своей классификации к открытому способу добычи угля, поскольку не требуют бурения шахт и штолен на большую глубину.

Этот способ добычи заключается в подрыве и удалении вскрыши (пласта лишних пород над угольными залежами) с места разработок. После этого при помощи экскаваторов, водяных пушек, бульдозеров, дробилок, драглайнов и конвейеров происходит дробление породы и передача её дальше.

Данный способ добычи угля считается менее безопасным, чем закрытый (шахтный). Но и он имеет определенные факторы риска, связанные с неосторожным обращением с оборудованием и крупногабаритным транспортом, возможностью отравления выхлопными газами и сопровождающими машинную деятельность веществами.

Существенным минусом данного способа считается нанесение большого вредя окружающей среде вследствие снятия большой площади земельного слоя и сопутствующих ему природных элементов.

Открытый способ добычи угля считается одним из самых распространенных в мире – с его помощью добывается более 55% угля в год, что составляет 4102,1 млн т.

Гидравлический способ

Впервые его начали применять в Советском союзе в 30-х годах ХХ века. Он предполагает добычу угля в глубоких шахтах, при этом транспортировка на поверхность угольной породы происходит с помощью водных струй под напряжением. Данный способ позволил использовать недостаток подземной добычи угля – подземные воды – себе во благо.

В последнее время гидравлическую добычу угля считают одним из самых респектабельных способов.
Она способна заменить трудоемкий и опасный процесс добычи угля шахтерами, вместо которых разрушительной и подъемной силой будет выступать вода.

К минусам данного способа добычи угля относят следующие:

  • постоянный контакт рабочих инструментов и механизмов с водой и горной породой;
  • определенные трудности при замене или починке рабочего оборудования;
  • зависимость процесса добычи угля от толщины, угла наклона и твердости горной породы.

Данным способом ежегодно добывается примерно 7,5 % угля, что составляет 545,5 млн т.

Добыча каменного угля – где добывают уголь, способы добычи угля

Главная > Часто задаваемые вопросы > Добыча каменного угля

Каменный уголь – это порода органического происхождения, залегающая пластами.

Интенсивная добыча этого полезного ископаемого началась в XVIII веке и достигла своего пика в 70-х годах прошлого столетия. Сейчас интерес к углю как к топливному ресурсу возрастает, совершенствуются методы выработки. При добыче полезного ископаемого начинают обращать особое внимание на защиту и охрану окружающей среды.

В этой статье мы подробно расскажем, где добывают каменный уголь и при каких условиях. Вы узнаете, как называются угольные карьеры, в чем их отличия друг от друга. Также мы опишем разные методы добычи угля и их основные особенности.

Где добывают каменный уголь

Каменный уголь залегает под землей неоднородно.

В геологии для определения типа залежей используют следующие понятия:

  • Угольный бассейн
  • Угольное месторождение
  • Угольный пласт

В зависимости от того, о каком типе залежей идет речь, подбирают соответствующие технологии их разработки. Давайте подробнее разберемся в терминологии.

Угольный бассейн

Угольный бассейн – это скопления каменного угля, занимающие площадь в тысячи квадратных километров. Порода в таких формациях расположена сплошными или прерывистыми участками. Накопления остатков в бассейне проходили в один и тот же геолого-исторический период. Залежи угля располагаются в пределах единой тектонической структуры (например, равнины или горного массива).

По условиям образования угольные бассейны разделяются на 2 типа:

  • Лимнические
    Накопление угля в этом случае происходило внутри древнего материка, возле озер и болот. Среди лимнических бассейнов отдельно выделяют патомические, которые были образованы в поймах древних рек.
  • Паралические
    Эти бассейны образовались у морского побережья, перед горными хребтами. В таких бассейнах прослойки и вскрышные породы богаты известняком.

По генетическому формированию (классификация Г.А. Иванова) или тектонической принадлежности бассейны бывают:

  • Геосинклинальные (складчатые)
    Они характеризуются многочисленными прогибами и подъемами, образовались в местах, где океаническая земная кора переходит в континентальную. В таких бассейнах есть сотни тонких пластов, простирающихся на 2-10 км. Встречаются угли всех метаморфических типов.
  • Платформенные
    Они образовались в пределах древних континентов и насчитывают от нескольких единиц до нескольких десятков пластов разной мощности. Простираются бассейны на десятки или сотни метров. Степень углефикации породы низкая.
  • Промежуточные или переходные
    Они обладают чертами первых двух типов.

Кроме того, формирование угля в бассейнах происходило в определенные эры и периоды.

По возрасту их разделяют на:

  • Палеозойские
  • Мезозойские
  • Кайнозойские
  • Пермские
  • Юрские
  • Меловые
  • Палеогеновые

Чем старше уголь, тем выше степень его метаморфизма. Так, в палеозойских бассейнах встречается больше антрацита, в кайнозойских – бурого угля.

Большое практическое значение также имеет тип добываемого угля.

Тут выделяют бассейны:

  • Бурого угля
  • Каменного угля
  • Антрацита

Для планирования методов добычи важно, как расположены угольные залежи по отношению к современной поверхности земли.

По этому принципу бассейны разделяют на:

  • Открытые (обнаженные)
    В таких формациях пласты выходят на поверхность земли или покрыты тонким слоем рыхлой породы.
  • Закрытые
    Пласты прикрыты более молодыми породами, чаще осадочного происхождения.

Залежи угля в бассейнах бывают автохтонными и аллохтонными. Первые образовались на месте старых болот. Вторые – вследствие переноса растительных останков или самого угля на разных стадиях метаморфизма.

Угольное месторождение

Угольное месторождение – это территория с залежами угля, которая подлежит промышленной разработке. Чаще всего она является частью бассейна, хотя может быть и самостоятельной единицей. Месторождения состоят из одного или нескольких угольных пластов. Они ограничиваются разрывами залежей, вклинивания в угленосный слой других пород, особенностями рельефа, не позволяющими вести разработку.

Месторождения угля имеют свои особенности. Их классифицируют по разным принципам.

Мощность и количество пластов определяют угленосность месторождения.

По этому критерию их разделяют на:

  • Однопластные
  • Многопластные
  • Месторождения с простыми пластами (без прослоек породы и или с одним видом угля)
  • Месторождения со сложными пластами (с прослойками породы или разными видами угля)

Угленосность месторождений – один из основных критериев, по которому принимают решение по возможности разработки. Чем больше полезного ископаемого будет в пластах, тем выгоднее вкладывать деньги в его добычу.

Еще одна важная черта залежей угля – их геологическое строение.

По этому принципу месторождения разделяют на:

  • Простые
  • Относительно сложные
  • Сложные
  • Очень сложные
  • Складчатые или моноклинальные

Геологическое строение играет роль при определении способа и вида добычи угля.

Как и бассейны, месторождения разделяют по виду углей на:

  • Буроугольные
  • Каменноугольные
  • Антрацитовые

В каждом месторождении есть свои условия эксплуатации.

По этому критерию их можно разделить на такие виды:

  • Для открытой добычи
  • Для подземной добычи
  • С нарушенными или ненарушенными пластами
  • С устойчивой или неустойчивой крышей (подошвой)
  • Газоносные
  • Обводненные

От условий эксплуатации зависит техника и тип добычи угля, обеспечение безопасности. Если они очень сложные, ставится вопрос о целесообразности разработки месторождения.

Угольный пласт

Угольный пласт – это слой каменного угля, который залегает на определенной глубине в земле и может простираться на сотни километров в разные стороны. Снизу он ограничен почвой, а сверху – кровлей. Их еще называют боковыми породами. Почва и кровля чаще всего состоят из песка, глины, сланцев, аргиллитов, песчаников, известняка.

Пласты бывают простого и сложного строения. Простой состоит исключительно из угля. В сложном есть тонкие прослойки минеральной породы. Оба вида пластов могут иметь слоистое строение, из угля разных видов.

Угольные пласты характеризуют по:

  • Мощности
  • Углу падения
Мощность

Толщина прослойки может быть в пределах от нескольких сантиметров до десятков метров. Мощность бывает общей, полезной и рабочей. Общая учитывает всю толщу пласта, включая прослойки из других пород. Полезная – только часть, состоящую из угля. Рабочая – объем материала, который можно извлечь из пласта.

По мощности пласты разделяют на:

  • Весьма тонкие (до 0,7 м)
  • Тонкие (0,71-1,2 м)
  • Средние (1,25-3,5 м)
  • Мощные (больше 3,51 м)

Самые мощные пласты выявлены в китайском месторождении Фушунь (200 м), австралийском бассейне Латроб-Валли (340 м) и канадском месторождении Хат-Крик (450 м). В России и Казахстане, например, мощные залежи встречаются в Южно-Уральском бассейне (до 165 м), Экибастузском бассейне (до 160 м), Хабаровском месторождении (до 100 м). Чаще всего мощными пластами залегает бурый уголь.

Минимальная толщина пласта, пригодного для разработки, — 0,7-1 м. Только ценные марки коксующего, жирного и отощенно-спекающегося угля добывают из пластов мощностью 0,55-0,6 м.

Угол падения

Пласты не залегают параллельно поверхности земли. Они спускаются из верхних в нижние слои под определенным углом.

По этому показателю их разделяют на:

  • Пологие (угол падения до 18°)
  • Наклонные (19-35°)
  • Крутонаклонные (36-55°)
  • Крутые (56-90°)

Определение угла падения помогает правильно организовать добычу угля, спланировать строение шахты, забоя.

Вследствие тектонических процессов в земной коре пласты угля могут нарушаться. В некоторых случаях это затрудняет выработку. В толще залежи возникают разрывы, смешения, изменяется угол наклона некоторых участков, их толщина, части пластов надвигаются друг на друга, в их толщу вклиниваются осадочные горные породы.

Дальше мы коротко расскажем, как находят запасы угля и когда начинают выработку месторождений.

Поиск, разведка и оценка месторождений

Перед началом добычи угля проводится поиск, разведка и оценка месторождений. За большинство этапов отвечает геологическая служба. К работам подключаются геодезисты и технологи.

Поиск месторождений проводится по косвенным признакам. Уголь залегает только под породами осадочного происхождения. В некоторых местах на поверхности грунта встречаются обугленные остатки растений. В утесах, по берегам рек видны тонкие прожилки темной породы. Специалисты оценивают также другие признаки – характер растительности, особенности грунта и рельефа.

После того, как угольные залежи выявлены, проводится разведка. Ее цель – определить мощность, глубину залегания, расположение пластов и количество полезного ископаемого. Во время разведки также оценивают рельеф местности, чтобы спланировать разработку карьеров или шахт.

Для изучения пластов в земле роют:

  • Канавы
    Метод подходит для поверхностных залежей с небольшими наносами горной породы и грунта.
  • Дудки
    Это колодцы глубиной 5-10 м, которые используются при поверхностном расположении пластов с более мощными наносами породы.
  • Шурф
    Это глубокий вертикальный или наклонный колодец с глубиной более 10 м.
  • Штольня
    Она представляет собой горизонтальный или с легким наклоном тоннель, который соединяется с поверхностью земли.
  • Квершлаг
    Это горизонтальный или наклонный колодец внутри шахты, без выхода на поверхность.
  • Буровые скважины
    Они применяются для глубоких залежей, при большом количестве пластов.

В каждом пласте на разных уровнях берут пробы угля, определяют его вид и марку, петрографический состав, зольность, теплоту сгорания и другие характеристики. Подробнее о них вы можете прочитать в нашей статье Свойства угля.

Во время разведки также оценивают уровень и объем грунтовых вод, выявляют возможные залежи метана и других сопутствующих газов. После этого проводят анализ экономической эффективности, вычисляют, сколько угля можно получить из месторождения и какие затраты это понесет. Выработку начинают только при положительном балансе. Обязательно учитывают факторы экологии и безопасности рабочих.

Какие способы добычи угля бывают, вы узнаете в продолжении статьи.

Способы добычи угля

После разведки месторождения и оценки его ресурсов принимают решение о методе добычи угля. Он во многом влияет на рентабельность промышленной разработки. Чаще всего способ извлечения полезного ископаемого зависит от глубины его залегания.

Различают:

  • Открытый метод
  • Закрытый метод

Дальше мы коротко расскажем о каждом способе добычи угля. Детальнее о них вы сможете прочитать в отдельных статьях (ссылки на них будут ниже).

Открытый метод

Открытый способ добычи угля применяется в тех случаях, если глубина залежи не превышает 500 м. Это самый рентабельный метод. Он позволяет извлечь в 3 раза больше породы, чем при закрытом способе. Оборудование открытых карьеров обходится приблизительно в 1,5 раза дешевле, чем закрытых шахт. Пространство в этом случае не ограничено, есть возможность использовать тяжелую технику, что увеличивает производительность труда. К тому же, на поверхности работать гораздо безопаснее.

Открытая добыча угля ведется в разрезах. Над пластами угля снимают вскрышную породу, затем проводят выемку полезного ископаемого, постепенно углубляя разрез. Когда месторождение исчерпывается, карьер засыпают и проводят рекультивацию.

По разным данным, в мире от 40% до 55% разработок ведется именно таким методом. В Австралии около 80% угля добывается в открытых карьерах, в США – около 40%. В России таким способом получают более 65% продукции. Один из первых разрезов в нашей стране (Бачатский) начал разрабатываться в 1948 году на Кузбассе. В этом бассейне большая часть угля добывается открытым способом. Самый крупный на сегодняшний день – Бородинский разрез в Краснодарском крае (Тунгусский угольный бассейн).

Открытая добыча угля состоит из нескольких этапов:

  1. Удаления вскрышных пород с поверхности месторождения – для этого используют тяжелую землеройную технику. Плотные породы разрыхляют взрывчатыми веществами.
  2. Разрыхления угольного пласта – здесь используют глубокое бурение, взрывы.
  3. Извлечения породы, погрузки на транспорт и перевозки на обогатительные заводы.

Карьер для добычи каменного угля называется разрезом. Уголь извлекают ступенями или полосами, в зависимости от рельефа местности и мощности пластов. После завершения работ вскрышные породы возвращают обратно в карьер и проводят рекультивацию земель.

Детальнее об этом методе вы можете прочитать в нашей статье Добыча угля открытым способом.

Закрытый метод

Закрытый метод добычи угля предусматривает оборудование подземных шахт и штолен. Верхний слой породы при этом остается практически нетронутым.

Его используют в следующих ситуациях:

  • При залегании пластов на глубине больше 500 м
  • При залегании пластов на глубине больше 100 м, когда особенности рельефа или вскрышной породы не позволяют вести открытую добычу

Штольня – это тоннель в угольной залежи, который имеет выход на поверхность. Он оборудуется, когда уголь залегает на глубине от 100 м до 600 м в горной местности. Пласты должны быть пологими или спускаться под углом не больше 45°. В штольне прокладываются рельсы для вагонеток и транспортировки угля. В них могут работать современные комбайны. Такой метод добычи полезного ископаемого сейчас применяется довольно редко.

Шахта – это сложный комплекс подземных и надземных коммуникаций. Она состоит из вертикального главного ствола, по которому транспортируется уголь. От него отходят горизонтальные или наклонные стволы вглубь угольной породы. В шахте обязательно должно быть проведено электричество, оборудована вентиляция, система откачки воды. Через многочисленные проходы прокладывают рельсы для транспортировки сырья. Оно поднимается на поверхность и складируется.

В шахте работает много техники. Пласты сейчас обрабатываются комбайнами (непрерывной выработки и уборочными). Новые стволы прокладываются с помощью врубного комбайна со сверлом. Порода сначала поступает на конвейер, потом перевозится вагонетками. Для поддержки крыши разработаны специальные платформы – стационарные и на гидравлических перемещающихся опорах.

В шахтах получают уголь из пластов, которые залегают на глубине от 500 м до 1,5 км. Самая глубокая шахта в мире находится на Донбассе, ее глубина – 1546 м.

Существует несколько методов подземной добычи:

  • Каменно-столбовой
    В угольном пласте делают «комнаты», оставляя часть породы для подпора крыши. Это самый старый способ добычи, он позволяет извлечь лишь 60-70% породы.
  • Лавовый (длинными или короткими забоями)
    Один из основных методов получения угля в шахтах. В пласте прокладываются длинные или короткие стволы. Специальный комбайн проходит вдоль стены, снимает пласты породы и перемещает их на транспортный конвейер. Крыша ствола поддерживается платформой, которая перемещается на гидравлических опорах.
  • Взрывной
    В угольном пласте делают небольшие разрезы, помещают туда взрывчатку. После рыхления собирают и транспортируют породу. Методика довольно опасная, занимает лишь 5% от всей добычи угля закрытым способом.
  • Отводный
    Метод добычи угля из столбов, которые поддерживали крышу. После этого слои покрывной породы обрушаются. Метод опасный, используется лишь в 1% случаев.
  • Гидравлический
    При этом способе выемка, транспортировка и подъем угля проводится потоками воды (чаще всего из подземных водоносных горизонтов). Слой породы разрушается либо струями высокого давления, либо гидромеханическими машинами. Затем материал транспортируется по наклоненным желобам до центральной камеры гидроподъема. Оттуда масса перемещается на поверхность.
  • При помощи сжатого воздуха
    Выемка угля осуществляется за счет воздушной энергии. Установка для добычи состоит из компрессора, воздухопровода, пневматического взрывного патрона и предохранителей. Воздух подается из компрессора по воздухопроводу под давлением 300-700 атмосфер. Он попадает во взрывной патрон, размещенный в шпуре (цилиндрическом отверстии в угольном пласте). Воздух расширяется, эффект напоминает взрыв, при этом нет искр, не выделяется ядовитых газов. Этот метод намного безопаснее, чем классический взрывной.
  • Виброимпульсный
    В основе метода – разрушение угольного пласта низкочастотными мощными импульсами, производимыми генераторами. Он пока не получил широкого распространения и требует совершенствования.

Выбор метода зависит от глубины шахты и мощности пластов, наличия оборудования, экономических факторов.

Подробнее о них вы можете прочитать в статье Добыча угля закрытым способом.

Кроме того, рекомендуем вам ознакомиться с другими статьями по теме:

  • Как образовался каменный уголь
  • Добыча угля в России и мире – запасы и статистика
  • Экологические проблемы добычи угля

Добыча угля – это важная часть ресурсной экономики многих стран. В этой отросли работают сотни тысяч людей – шахтеров, горных инженеров, технологов, экономистов. Способы получения продукции зависят от особенностей месторождений, залегания угольных пластов, рельефа местности. Добычу начинают только после тщательной разведки и просчета экономической выгоды. Если запасы исчерпываются, или выемка требует больших финансовых затрат, шахты закрываются.

способы добычи Каменный уголь место добычи

Когда меня пригласили посмотреть, как добывают уголь в Амурской области, я не сразу сориентировался, куда лететь. Москву и Амурскую область, где находятся угольные разрезы компании «Амурский уголь» (входит в холдинг «Русский Уголь»), разделяют тысячи километров, шесть часов полета и шесть часов разницы во времени. В полете высплюсь, подумал я, собрал аппаратуру, затянул часовые пояса потуже и полетел.

Сегодня в мы узнаем, как добывают бурый уголь.


Когда я приехал на залежи угля и сказал «карьер», меня сразу поправили — не «карьер», а «разрез». Разрез, потому что способ добычи угля таков, что при выемке пустой породы получаются длинные углубления в земле, которые похожи на разрезы. Если посмотреть на Северо-Восточный разрез близ города Райчихинска из космоса, то видно такую картину — характерные для добычи угля полосы в земле.

Добыча на Северо-Восточном разрезе (площадь 500 км2) ведется с 1932 г. Ерковецкий разрез (площадь месторождения 1250 км2) начал давать стране угля в 1991 году. Мощность угольного пласта здесь 3,5 — 5 метров.

Бурый уголь залегает не очень глубоко под землей, потому добывается открытым способом, который считается более безопасным, экономичным и быстрым. С первого взгляда на кусок угля возникает вопрос «почему он бурый, если он черный?» Но специалисты «Амурского угля» объяснили мне, что раньше качество угля определяли по следу черты, оставляемой на фарфоровой пластинке. Амурский уголь, как вы поняли, оставляет бурый след.

Бурый уголь менее калорийный, чем каменный и антрацит. Смотрим в википедию и выясняем, что калорийность, то есть теплота сгорания — количество выделившейся теплоты при полном сгорании массовой или объёмной единицы вещества. Есть у угля и другие параметры качества — содержание влаги и серы, летучих веществ и зольность. Все это тщательно анализируют отделы технологического контроля качества угля и углехимические лаборатории.

Но вернемся к процессу добычи твердого топлива. Все здесь, на первый взгляд, довольно просто — гигантский шагающий экскаватор драглайн вскрывает уголь (вынимает пустую породу), а экскаватор поменьше грузит уголь в вагоны. Вот и все! Но если бы это было так просто, от желающих добывать уголь не было бы отбоя. В реальности для добычи угля нужны большие инвестиции, опыт и знания, команда настоящих профессионалов с редкими сейчас навыками и умениями, а также обширный парк дорогостоящей горнотранспортной техники, свои ремонтные мастерские или заводы, автобазы, учебные центры… Не буду нагружать вас информацией о том, как геологи ищут уголь, как получают лицензию на добычу ископаемых, а сразу перейдем к самому интересному и понятному.

Добыча угля у меня всегда ассоциировалась с большими, нет, с огромными экскаваторами. Собственно на угольных разрезах они сразу бросаются в глаза из-за своего внушительного вида и величественной осанки — гордо вздернутые вверх стрелы сразу дают понять, что где-то здесь ведется добыча «черного золота».

В названии каждого экскаватора стоят аббревиатуры. Например, ЭШ 15/90 значит — Экскаватор Шагающий, 15 кубометров — объем ковша, а 90 метров — длина стрелы. Всего на разрезах «Амурского угля» задействовано 24 таких мастодонта, отличающихся длиной стрелы и объемом ковша. В одни ковши спокойно поместится уазик «буханка», а в другие — внедорожник Лэнд Крузер.

Вскрыша (выемка песчаника и глины) происходит так: машинист экскаватора опускает ковш на грунт, затем при помощи рычагов управления подтягивает его на себя, заполняя.

Потом машинист поворотом базы и стрелы переносит ковш в сторону отвалов и высыпает его. За месяц экипаж экскаватора должен вскрыть около 300 тыс. кубометров породы.

Там, где поработал драглайн, остаются горы пустой породы — отвалы. Поэтому местность, где добывают уголь, местами напоминает лунные пейзажи. Но только до тех пор, пока ведется добыча угля. После отработки участка, на нем незамедлительно проводят рекультивацию — разравнивают отвалы, подсыпают плодородный слой земли, высаживают деревья. Через несколько лет большинство людей и не заметят, что раньше здесь велась добыча угля и работали шагающие гиганты!

А пока по ландшафту разреза можно изучать геологию.

Кстати, после того, как драглайн добрался до угля, а потом уголь выбрали (то есть выкопали полностью на какой-то площади), разрез обратно засыпается той же породой — настоящее безотходное производство!

Для меня было открытием, что шагающие экскаваторы (и многие другие экскаваторы тоже) работают на электрической энергии. Каждый горный участок разреза получает электроэнергию от подстанции напряжением 35/6 кВ.

Вся техника на разрезах работает круглосуточно и без выходных: бригады трудятся посменно. Небольшие послабления в работе могут сделать лишь в случае аномально низкой температуры — когда гигантские ковши начинают намертво примерзать к земле.


Но подробнее о драглайнах я расскажу позже в отдельном посте. Следите за обновлениями.

Угольные пласты залегают близко к грунтовым водам, поэтому необходимо ее постоянно откачивать насосами. Здесь наглядно видно, какой слой породы был снят, чтобы добраться до залежей угля.

Ну, а дальше все просто — экскаватор ЭКГ-5А набирает уголь в ковш и грузит его сразу в вагоны, которые увезут его в рядовом виде потребителю или на участок сортировки угля.

В ковш экскаватора ЭКГ-5А помещается 5 кубометров угля, а для того чтобы заполнить стандартный вагон в него необходимо загрузить 13-14 ковшей угля.

На сортировку уголь привозят для того, чтобы разделить его на разные фракции. Местные Райчихинская ГРЭС и Благовещенская ТЭЦ потребляют уголь мелкой фракции, а более крупная идет на нужды ЖКХ, проще говоря, для отопления.

Так выглядит участок сортировки угля изнутри. Если не знаешь, что это и как работает, то следующее действо будет сюрпризом, как оно стало и для меня.

Это такая «карусель» для вагонов. Оператор со стороны проверяет, что вагон заехал на платформу вагоноопрокида, дает сигнал, и вагон, который стоит на платформе, поднимается вверх и опрокидывает содержимое в приемочный бункер.

Через несколько секунд этот громадный механизм (вагоноопрокидыватель боковой стационарный) ставит вагон в прежнее положение.

Впечатляющее зрелище!

После чего из приемника уголь по сложной системе конвейеров по специальной галерее отправляется на рассортировку, где с помощью грохотов и вибросит делится на разные фракции. Ну, а дальше в печь, чтобы давать электроэнергию и тепло.

На этом все! Спасибо, что дочитали.

Жми на кнопку, чтобы подписаться на «Как это сделано»!

Добыча угля как индустриальная отрасль получила широкое распространение в начале ХХ века и по сей день продолжает относиться к одним из самых прибыльных видов добычи залежей полезных ископаемых. Уголь добывают в промышленных масштабах по всему миру.

Вопреки общепринятому мнению, данное ископаемое используется не только в виде качественного топлива. В середине ХХ века угольная промышленность дала мощный толчок к развитию научных исследований по выделению углеводородов из полезных ископаемых.

Где ведется добыча

Самые крупные страны, добывающие каменный уголь – КНР, США, Индия. занимает 6 место в мировом рейтинге по его добыче, хотя по запасам входит в тройку лидеров.

В России добывают бурый, уголь, каменный уголь (в т.ч коксующийся) и антрацит. Основные угледобывающие районы в России – это Кемеровская область, Красноярский край, Иркутская область, Чита, Бурятия, республика Коми. Есть уголь на Урале, Дальнем Востоке, на Камчатке, в Якутии, Тульской и Калужской областях. В России 16 угольных бассейнов. Один из самых крупных – , там добывается больше половины каменных углей России.

Как добывают каменный уголь

В зависимости от глубины залегания угольного пласта, его площади, формы, толщины, различных географических и экологических факторов выбирается определенный метод добычи угля. К основным таким способам относятся следующие:

  • шахтный;
  • разработки в угольном карьере;
  • гидравлический.

Кроме того, существует добыча угля открытым способом, при условии что угольный пласт залегает на глубине не более ста метров. Но данный способ по форме очень схож с карьерными угольными разработками.

Шахтный способ

Этот метод применяется при с больших глубин и имеет неоспоримое преимущество перед открытыми методами углевыработки: уголь на большой глубине более качественный и практически не содержит примесей.

Для доступа к угольным пластам бурят горизонтальные или вертикальные туннели (штольни и шахты). Известны случаи угольных разработок на глубине до 1500 метров (шахты «Гвардейская», «Шахтерская-Глубокая»).

Подземную добычу угля относят к одной из самых сложных специализаций ввиду ряда опасностей:

  1. Постоянная угроза прорыва подземных вод в шахтный ствол.
  2. Постоянная угроза прорыва сопутствующих газов в шахтный ствол. Кроме возможного удушья, особая опасность – взрывы и пожары.
  3. Несчастные случаи в связи с высокой температурой на больших глубинах (до 60 градусов), неосторожным обращением с оборудованием и т.д.

Данным способом из земных недр извлекают примерно 36 % мировых запасов угля, что составляет 2625,7 млн т.

Открытый способ

Разработки по в угольном карьере относятся по своей классификации к открытому способу добычи угля, поскольку не требуют бурения шахт и штолен на большую глубину.

Этот способ добычи заключается в подрыве и удалении вскрыши (пласта лишних пород над угольными залежами) с места разработок. После этого при помощи экскаваторов, водяных пушек, бульдозеров, дробилок, драглайнов и конвейеров происходит дробление породы и передача её дальше.

Данный способ добычи угля считается менее безопасным, чем закрытый (шахтный). Но и он имеет определенные факторы риска, связанные с неосторожным обращением с оборудованием и крупногабаритным транспортом, возможностью отравления выхлопными газами и сопровождающими машинную деятельность веществами.

Существенным минусом данного способа считается нанесение большого вредя окружающей среде вследствие снятия большой площади земельного слоя и сопутствующих ему природных элементов.

Открытый способ считается одним из самых распространенных в мире – с его помощью добывается более 55% угля в год, что составляет 4102,1 млн т.

Впервые его начали применять в Советском союзе в 30-х годах ХХ века. Он предполагает добычу угля в глубоких шахтах, при этом транспортировка на поверхность угольной породы происходит с помощью водных струй под напряжением. Данный способ позволил использовать недостаток подземной добычи угля – подземные воды – себе во благо.

В последнее время гидравлическую добычу угля считают одним из самых респектабельных способов. Она способна заменить трудоемкий и опасный процесс добычи угля шахтерами, вместо которых разрушительной и подъемной силой будет выступать вода.

К минусам данного способа добычи угля относят следующие:

  • постоянный контакт рабочих инструментов и механизмов с водой и горной породой;
  • определенные трудности при замене или починке рабочего оборудования;
  • зависимость процесса добычи угля от толщины, угла наклона и твердости горной породы.

Данным способом ежегодно добывается примерно 7,5 % угля, что составляет 545,5 млн т.

В России в Сибирском Федеральном округе добывают более 80% угля от всего объема по стране. Последние годы производство угля растет. Лидером отрасли является компания ОАО «СУЭК».

Самой крупной отраслью (по численности рабочих и стоимости производственных основных фондов) топливной промышленности является добыча угля в России. Угольная промышленность добывает, перерабатывает (обогащает) каменный, бурый уголь и антрациты.

Как и сколько угля производят в Российской Федерации

Это полезное ископаемое добывается в зависимости от глубины нахождения: открытым (в разрезах) и подземным (в шахтах) способами. За период с 2000 года по 2015 год производство подземным способом выросло с 90,9 до 103,7 миллионов тонн, а открытым — увеличилось более, чем на 100 миллионов тонн с 167,5 до 269,7 миллионов тонн. Количество ископаемого, добытого в стране за этот период с разбивкой по способам производства см. на рис. 1.


По информации Топливно-энергетического комплекса (ТЭК) в Российской Федерации в 2016 году было добыто 385 миллионов тонн черного ископаемого, что на 3,2% выше предыдущего года. Это позволяет сделать вывод о положительной динамике роста отрасли в последние годы и о перспективности, несмотря на кризис .

Виды этого ископаемого, добываемые в нашей стране, делятся на энергетические и угли для коксования. В общем объеме за период с 2010 года по 2015 год доля добычи энергетических выросла с 197,4 до 284,4 млн. т. Объемы добычи угля в России по видам см. на рис. 2.


Источник: Журнал «Уголь» по данным Росстата

Сколько в стране черного ископаемого и где его добывают

По информации Росстата, Российская Федерация (157 млрд. т.) занимает второе место после США (237,3 млрд. т.) в мире по угольным запасам. На долю РФ приходится около 18% всех мировых запасов. См. рисунок 3.


Источник: Росстат

Информация Росстата за 2010-2015 годы говорит о том, что в стране добыча проводится в 25 субъектах Федерации в 7 Федеральных округах. Действует 192 угольных предприятия. В их числе 71 шахта, и 121 угольный разрез. Их совокупная производственная мощность составляет 408 миллионов тонн. Более 80% его добывается в Сибири. Добыча угля в России по регионам отражена в таблице 1.

Источник: Министерство энергетики РФ

В 2016 году 227 400 тыс. т . добыто в Кемеровской области (такие города с одной отраслевой принадлежностью называют моногородами), из них около 125 000 тыс. тонн пошло на экспорт.

На Кузбасс приходится около 60% отечественного угольного производства, там находится около 120 шахт и разрезов.

В начале февраля 2017 г в Кемеровской области начал работу новый разрез — Трудармейский Южный с проектной мощностью 2 500 тыс. т. в год.

В 2017 г на разрезе планируется добыть 1 500 тыс. т. ископаемого, а на проектную мощность, по прогнозам, разрез выйдет в 2018 г. Также в 2017 г в Кузбассе планируется запуск трех новых предприятий.

Крупнейшие месторождения

На территории Российской Федерации есть 22 угольных бассейна (по информации Росстата на 2014 год) и 129 отдельных месторождений. Более 2/3 запасов из тех, что уже разведаны, сосредоточено в Канско-Ачинском (79,3 млрд. т.) и Кузнецком (53,4 млрд. т.) бассейнах. Они находятся на территории Кемеровской области Красноярского края.

Также к числу крупнейших бассейнов относятся: Иркутский, Печорский, Донецкий, Южно-Якутский, Минусинский, прочие. На рисунке 4 показана структура разведанных запасов по основным бассейнам.


Источник: Росстат

Импорт-экспорт

Российская Федерация входит в тройку крупнейших экспортеров угля после Австралии (объем экспорта 390 млн. т.) и Индонезии (330 млн. т.) в 2015 году. Доля России за 2015 год — 156 млн. т. черного ископаемого пошло на экспорт. Этот показатель для страны вырос на 40 млн. т. за пять лет. Кроме РФ, Австралии и Индонезии в шестерку стран-лидеров входят Соединенные Штаты Америки, Колумбия и ЮАР. Структура мирового экспорта представлена на рис. 5.

Рис. 5: Структура мирового экспорта (страны-крупнейшие экспортеры).

На сегодняшний день каменный уголь является одним из самых необходимых полезных ископаемых.

Данный ресурс образуется естественным путем, имеет огромные запасы и массу полезных свойств.

Что такое каменный уголь и как он выглядит

Строительство шахты является очень дорогостоящим вложением, однако по истечении времени все затраты полностью окупаются. При добыче угля на поверхность попадают и другие ресурсы.

Есть вероятность добычи драгоценных металлов и редко встречающихся земных элементов, которые впоследствии возможно продать и получить дополнительную прибыль.

Нефть является практически самым драгоценным ресурсом и основным источником топлива на сегодняшний день. Однако, ни одна фирма или страна, добывающая каменный уголь, не пренебрежет его добычей во имя нефти, ибо твёрдое топливо также имеет большое значение и высокую ценность.

Образование каменного угля

Уголь в природе образовывается путем изменения поверхностного рельефа. Ветки деревьев, растения, листья и другие природные остатки, не успевшие перегнить, насыщаются влагой от болот, из-за чего преобразовываются в торф.

Далее на сушу попадает морская вода, когда она уходит, она также оставляет слой отложений. После реки вносят свои коррективы, земля заболачивается, опять образуется или покрывает почву. Поэтому состав каменного угля сильно зависит от возраста.

Каменный уголь — средний по возрасту между бурым, самым молодым, и антрацитом, самым старшим.

Виды каменного угля, их состав и свойства

Существует несколько разновидностей каменного угля:

  • длиннопламенные;
  • газовые;
  • жирные;
  • коксовые;
  • слабоспекающиеся;
  • тощие.

Также распространены виды, состоящие из нескольких, так называемые смешанные, обладающие свойствами двух групп.

Каменный уголь отличается черной окраской, твердой, слоистой, легко разрушаемой структурой, обладает блестящими вкраплениями. Горючие свойства довольно высоки, так как материал используется, как топливо.

Рассмотрим физические характеристики:

  1. Плотность (или удельный вес) сильно варьируется (максимальная может достигать 1500 кг/м³).
  2. Удельная теплоемкость составляет 1300 Дж/кг*К.
  3. Температура горения — 2100°С (при переработке 1000°С).

Месторождения каменного угля в России

На российской территории находится около трети мировых запасов.

Месторождения угля и горючих сланцев в России (для увеличения нажмите)

Самым крупным месторождением угля на территории России является Эльгинское. Оно располагается в районе Якутии.

Запасы по примерным расчетам составляют более 2 млрд. тонн.

Рельеф, приближенный к Кузнецкому угольному бассейну (Кузбассу), был сильно поврежден из-за масштабных ресурсодобывающих работ.

Крупнейшие месторождения каменного угля в мире

Карта месторождений угля в мире (для увеличения нажмите)

В США самым известным угольным бассейном считается Иллинойский. Общий запас залежей в данном месторождении насчитывает 365 млрд. тонн.

Добыча каменного угля

Каменный уголь в наше время добывается тремя основополагающими способами. Такими как:

  • карьерный метод;
  • добыча через штольни;
  • метод добычи в шахтах.

Способ добычи через карьеры используется, когда пласты угля залегают на поверхности, примерно на ста метрах в глубину и выше.

Карьеры подразумевают простое разрытие земли или песочной ямы, из которой и ведётся добыча, обычно в таких случаях угольный пласт имеет достаточно большую толщину, что делает его добычу проще.

Штольни подразумевают под собой скважины, с большим углом наклона. По нему все добытые ископаемые доставляются наверх, при этом нет необходимости задействовать серьезную технику или вырывать котловину.

Обычно залежи в таких местах имеют небольшую толщину и зарыты не особенно глубоко. Поэтому метод добычи через штольни позволяет быстро производить добычу без особых затрат.

Добыча через шахты — самый распространённый метод добычи ископаемых, вместе с тем самый продуктивный, но в то же время и опасный. Шахты пробуриваются на большую глубину, достигающую нескольких сотен метров. Однако на это требуется разрешение, подтверждающее обоснования для таких масштабных работ, доказательства наличия залежей.

Порой шахты могут достигать километра, а то и больше в глубину, и протягиваться на несколько километров в длину, образуя связанные между собой паутины коридоров под землёй. В 20 веке вокруг шахт со временем образовывались даже поселения и небольшие города, в которых жили шахтеры с семьями.

Именно из-за условий добычи, работа в шахтах считается очень трудной и опасной, ведь огромное количество раз шахты обрушивались, погребая под собой десятки, а то и сотни людей, работающих там.

Применение каменного угля

Каменный уголь применяется в самых различных сферах. Он широко используется как твердое топливо (основное предназначение), в металлургии и в химической промышленности, плюс из него производятся многие иные составляющие.

Именно из каменного угля производят некоторые ароматические вещества, металлы, химические вещества, получается больше 360 других продуктов переработки.

В свою очередь производимые из него вещества имеют рыночную стоимость в десятки раз выше, самым дорогим считается метод переработки угля в жидкое топливо.

Для изготовления 1 тонны жидкого топлива потребуется переработать 2-3 тонны угля. Все промышленные отходы, получаемые при переработке, нередко направляются на производство стройматериалов.

Заключение

На земле существует множество месторождений угля, активно разрабатываемых по сей день. На уроках биологии в 5 классе и ещё раньше, на уроках природоведения во втором классе, дети знакомятся с этим понятием. В данной работе мы повторили кратко основные факты о каменном угле — происхождение, формула, марки, химический состав и использование, добыча и многое другое.

Уголь является одним из важнейших ресурсов, широко используемых в промышленности. Однако все же стоит быть осторожными при нарушении естественного хода веществ, ведь разработка нарушает рельеф и постепенно истощает природные запасы.

Как добывают уголь в шахтах Донбасса в условиях войны и коронавируса | Украина и украинцы: взгляд из Европы | DW

За шесть лет военного конфликта в Донбассе с украинских шахт было вывезено 67 678 624 тонны угля на сумму 4,7 млрд долларов США, говорится в отчете «Восточной правозащитной группы» (ВПГ), посвященном ситуации в неконтролируемых Киевом отдельных районах Луганской и Донецкой областей (ОРДЛО). По данным других украинских организаций, ведущих мониторинг ситуации в регионе, эти цифры занижены. При этом и наблюдатели, и официальный Киев сходятся во мнении, что безопасность шахтерского труда и охрана здоровья тех, кто работает в шахтах, за это время сильно снизилась.

Куда вывозят донбасский уголь?  

Приведенные «Восточной правозащитной группой» данные опубликованы и на официальном сайте министерства по вопросам реинтеграции временно оккупированных территорий Украины. В свою очередь лидер луганской общественной организации «Права справа» («Правое дело». — Ред.) Дмитрий Снегирев в интервью DW говорит, что приведенные цифры по добыче угля в неконтролируемых Киевом районах Донбасса сильно занижены.

Одна из шахт в Донбассе

«Еще в 2019 году тогдашний министр по вопросам временно оккупированных территорий Вадим Черныш заявлял, что Россия ежегодно вывозит из оккупированной части Донбасса 2,8 млн тонн антрацитового угля, стоимостью 288 миллионов долларов. А заместитель Черныша Георгий Тука указывал на то, что, общий объем угля, незаконно вывозимого Россией с территории Донбасса, достигает 7 миллионов тонн в год», — напомнил Снегирев.

По информации из открытых источников, как отметил активист, одна лишь Турция ежегодно импортировала около двух миллионов тонн донбасского угля, который вывозится не только в эту, но и в другие страны, а также в саму Россию. «Украина за последние годы закупила у России около 60-80 млн тонн донбасского угля, который поставлялся и поставляется под видом российского», — уверен Снегирев. Он напомнил, что до войны в Донбассе добывалось до 20 миллионов тонн угля в год, а ныне на шахтах в Донбассе запущены новые лавы дефицитного в Украине антрацитного угля.

На охрану труда никто не смотрит

В начале мая ВПГ стало известно о длительной стачке горняков на шахте Никанор-Новая в Зоринске (Луганская область) с требованием не закрывать предприятие и выплатить 20-месячный долг по зарплате. ВПГ опубликовала копию распоряжения «властей» самопровозглашенной «ЛНР», где подтверждались намерения списать все долги ликвидированным предприятиям, а шахтеров поставить перед выбором: либо выплаченная заработная плата, либо досрочный выход на пенсию. В документе говорится, что задолженность с 2014 года на угольных предприятиях «ЛНР» не подлежит погашению.

Об охране труда шахтеров в Донбассе никто не думает

Директор ВПГ Вера Ястребова на презентации отчета отметила крайне низкий уровень охраны шахтерского труда, что, в частности, приводит к высокому травматизму и даже гибели горняков. По данным «Восточной правозащитной группы», с 2015 года в Луганской и Донецкой областях на угольных шахтах погибли 236 шахтеров, 2539 травмированы. «Цена этого — уголь, вывезенный Россией, а прибыли присвоены… Это последствия грабежа Россией, несоблюдение норм безопасности труда, невыплаты зарплат, использования людей как инструмента и дешевой рабочей силы», — подчеркнула она.

Как пример, Ястребова привела масштабную аварию 25 апреля на шахте «Восток-Карбон» в населенном пункте Юрьевка. По словам правозащитницы, местные «власти» обратились за помощью к российским, а не к украинским специалистам. В результате, «несмотря на то, что в таких ситуациях дорога каждая минута», спасатели из России прибыли только через сутки после подземного взрыва и 17 шахтеров спасти не удалось, отметила правозащитница.

Шахтеры беззащитны перед COVID-19

Картина травматизма и гибели шахтеров на неконтролируемой Киевом территории Донбасса, по мнению министерства по вопросам реинтеграции временно оккупированных территорий Украины, не полна, поскольку не учитывает около 350 нелегальных шахт-копанок. «Сообщения о протестах шахтеров поступали уже с нескольких шахт ОРДЛО», — сказал в интервью DW живущий сейчас в Киеве политолог из Горловки (Донецкая область) Олег Саакян. По данным его источников, эти выступления беспощадно подавляются так называемыми местными «властями», а активистов рабочего движения увольняют с работы.

Кроме невыплат зарплаты, условия труда шахтеров не гарантируют защиты от коронавируса, сказал эксперт. Скученность рабочих в клетях спуска под землю, ограниченное пространство внутри лав и забоев, а также недостаточная вентиляция воздуха создают питательную среду для инфицирования. «В ОРДЛО осталась достаточная медицинская инфраструктура, но не хватает врачей, многие из которых выехали на подконтрольную территорию Украины или в Россию. Для оставшихся врачей и местных жителей не хватает тестов и средств защиты», — сообщил Саакян.

Он отметил, что местные СМИ в «ЛНР» и «ДНР» вслед за российской пропагандой подвергали сомнению сам факт эпидемии и распространяли российские теории заговора об искусственной природе вируса COVID-19. «Карантин в ОРДЛО был введен с большим опозданием, а местное население под влиянием кампании по дискредитации опасности корнавируса не восприняло всерьез ограничительные меры», — рассказал политолог. Единственным фактором снижения заболеваемости среди шахтеров, по его мнению, остается то, что рабочих этой профессии, как и металлургов, в Донбассе стало значительно меньше, поскольку их активно рекрутируют на аналогичные предприятия в России.  

Смотрите также:

  • Жизнь в донбасском Золотом: упадок, шахты и война

    Историческая шахта

    Шахта «Золотое» — одна из двух, действующих на территории города. Ей свыше 100 лет. Как и большинство государственных шахт, это дотационное предприятие. Сейчас «Золотое» находится практически на линии боевых действий. Кроме этого, работу осложняет подтопление тех шахт, которые расположены на территории «ЛНР». Такое подтопление представляет огромную экологическую опасность для всего региона.

  • Жизнь в донбасском Золотом: упадок, шахты и война

    Прифронтовые шахтеры

    Антон (слева) и Андрей (справа) всю жизнь работают на шахте. Обоим живется сложно — им месяцами не платят зарплату. Андрею, правда, чуть полегче — он уже получает пенсию и не так зависит от зарплаты. Говорит, что будущего не видит ни в работе на шахте, ни в жизни в Золотом. Впрочем, оставлять родной город не хочет. Черные круги вокруг глаз у Антона — от угольной пыли.

  • Жизнь в донбасском Золотом: упадок, шахты и война

    Воспоминание о «золотой эпохе» Золотого

    О минувших «золотых» временах напоминает позолоченная скульптура шахтера в местном парке. Принадлежность к шахтерской профессии до сих пор имеет большое значение для самоидентификации в Донбассе. Ведь при Советском Союзе горняки обладали высоким социальным статусом. Шахтеры и сегодня гордятся своей профессией, которая, впрочем, давно утратила былой престиж.

  • Жизнь в донбасском Золотом: упадок, шахты и война

    Шахтер-арт

    Атрибуты шахтерской профессии можно увидеть в Золотом даже на детской площадке. Эти божьи коровки, например, сделаны из шахтерских шлемов.

  • Жизнь в донбасском Золотом: упадок, шахты и война

    Умирающий город

    Проблемы в Золотом начались еще до войны — с упадком угольной промышленности. В конце 1960-х годов город насчитывал почти 28000 жителей. Сегодня — вдвое меньше. Во время активной фазы боевых действий в Донбассе, длящейся с 2014 года, город постоянно был под обстрелами. За пять лет здесь погибли 16 мирных жителей. Часть Золотого — поселок Золотое-5 — сейчас находится под контролем «ЛНР».

  • Жизнь в донбасском Золотом: упадок, шахты и война

    В ожидании разведения войск

    В прифронтовых районах города до сих пор небезопасно. Живущие в поселке Золотое-4 супруги-пенсионеры Александр и Татьяна надеются, что после разведения войск будут меньше стрелять. Местная волонтерка Марина Данилкина настроена более скептически. Она опасается, что после отхода украинских войск боевики самопровозглашенной «ЛНР» будут мстить жителям Золотого с проукраинскими взглядами.

  • Жизнь в донбасском Золотом: упадок, шахты и война

    Военные на позициях возле Золотого

    Большинство украинских военных в Золотом тоже не в восторге от предстоящего разведения сил. Бойцы не доверяют противнику — они опасаются, что сепаратисты не отойдут, а займут позиции, оставленные украинской армией.

  • Жизнь в донбасском Золотом: упадок, шахты и война

    Воспоминания о мирной жизни

    Жители, вынужденные оставить квартиры на окраине города из-за постоянных обстрелов, забрали не все свои вещи. Иногда здесь можно наткнуться на совершенно неожиданные находки — как этот баян на балконе. Музыки в городе сейчас не услышать — звучат разве что выстрелы.

  • Жизнь в донбасском Золотом: упадок, шахты и война

    Полуоткрытый КПП

    Единственное, что было построено, а не разрушено в городе за последние годы, — это КПП «Золотое». Впрочем, свои функции он не выполняет — пересечь линию разграничения здесь нельзя: сепаратисты не открывают пункт пропуска со своей стороны. Открытие КПП «Золотое» позволило бы разгрузить единственный в настоящее время на Луганщине КПП в Станице Луганской и существенно улучшить гуманитарную ситуацию.

  • Жизнь в донбасском Золотом: упадок, шахты и война

    КПП работает как обыкновенный блок-пост

    Сейчас КПП «Золотое» работает как обыкновенный блок-пост: здесь контролируют тех, кто выезжает из прифронтовых поселков, подконтрольных Киеву. При этом в «Золотом», как и на других КПП на линии соприкосновения, работают пограничники и представители фискальной службы, проверяющие немногочисленные автомобили и пешеходов. Есть здесь и вся необходимая инфраструктура — например, укрытие от обстрелов.

  • Жизнь в донбасском Золотом: упадок, шахты и война

    Неудобства для местных жителей

    Проверки здесь тщательнее, чем на простых блок-постах. К тому же «Золотое», как и другие КПП, не работает по ночам. Это создает дополнительные неудобства для местных жителей, особенно, для шахтеров: шахты работают круглосуточно. КПП можно объехать по грунтовым дорогам, но лишь в хорошую погоду. В дождь, когда дороги размывает, КПП — единственная возможность выехать куда-то и снова вернуться домой.

  • Жизнь в донбасском Золотом: упадок, шахты и война

    Дорога на «ту сторону»

    Дорога, ведущая от КПП к находящемуся под контролем сепаратистов Первомайску, сейчас перекрыта. До начала военных действий многие жители Золотого работали в Первомайске. Раньше доехать туда можно было меньше, чем за час. Сейчас попасть в Первомайск из Золотого возможно только через другие КПП — например, в Станице Луганской. Дорога займет целый день.

    Автор: Николай Бердник


Добыча угля – Наш бизнес – СУЭК

СУЭК добывает каменный, бурый и коксующийся уголь на шахтах и разрезах.

Добыча угля открытым способом

19 Разрезов

2/3 Угля СУЭК добывает открытым способом

СУЭК добывает уголь на 19 разрезах, одиннадцать из которых ведут добычу каменного угля (марки Д, ДГ, Г, СС) и семь — бурого (марки Б).

Открытые горные работы представляют собой наиболее экономически выгодный способ добычи на месторождениях, где угольные пласты залегают на относительно небольшой глубине, поскольку дают возможность извлекать все содержащиеся на конкретном участке запасы угля и производить полную выемку даже самых мощных пластов. Так, на некоторых из разрезов компании производится извлечение угольных пластов мощностью до 30 м и более. За последние несколько лет практически все угольные разрезы компании были модернизированы с целью наращивания объемов добычи и повышения операционной эффективности.

Добыча угля подземным способом

8 шахт

1/3 Угля СУЭК добывает подземным способом

Группа СУЭК ведет добычу на 8 шахтах, расположенных в Сибири и на Дальнем Востоке. На большинстве шахт СУЭК извлекаемые угольные пласты мощностью от 2 до 5 м вскрыты наклонными выработками, пройденными с поверхности. Практически все шахты используют ленточные конвейеры для транспортировки угля из призабойного пространства на поверхность (шахтная подъемная машина применяется лишь на одной шахте). На всех шахтах СУЭК работают полностью механизированные очистные комплексы. Увеличение нагрузок на очистные забои потребовало ввода в эксплуатацию более современных проходческих комбайнов избирательного и фронтального действия ввиду необходимости ускорения темпов проведения горных выработок. 

В 2015 году СУЭК ввела в эксплуатацию первую в России безлюдную лаву, позволяющую производить выемку угля без присутствия человека в потенциально травмоопасных зонах.


Наверх

от забастовок шахтеров до рекордного экспорта — Офлайн на vc.ru

Россия — одна из крупнейших угольных держав в мире: 4 место по запасам угля, 6 место по добыче и 3 место по экспорту. За последние 30 лет угольная отрасль пережила обвал и рост производства, бастующих шахтеров и рекордную прибыль.

1065 просмотров

От кризиса к рекордам

После развала СССР угольная промышленность была в кризисе: падение добычи на 40% (1998 г. к 1990 г.), убыточность половины шахт и разрезов, забастовки шахтеров из-за неплатежей, дотационность. Но проведенные реформы, приватизация компаний и модернизация производств, рост цен на сырье и спроса со стороны азиатских стран позволили не только восстановить добычу, но и превзойти советские показатели. В 2019 г. добыча угля превысила рекорд РСФСР 1988 г. — 425 млн тонн и составила 441,4 млн тонн. Максимальные значение достигнуты как по добыче угля для коксования (103 млн тонн), так и энергетических углей (338 млн тонн).

Добыча угля в России, 1913-2019 гг. Расчет автора по данным ЦСУ СССР, Росстат, ЦДУ ТЭК. До 1940 гг. коксующийся уголь в статистике не выделяется. Нескучная экономика

Где в России добывают уголь

Добыча угля осуществляется в 25 регионах России, но концентрируется на территории Сибири — в Кузнецком и Канско-Ачинском бассейнах. Основной регион добычи угля — Кемеровская область (210 млн. т., 57% добычи в стране), которая на протяжении длительного времени удерживает лидерство. Значительный масштаб добычи также наблюдается в Красноярском крае (10%), Хакасии (6%) и Забайкальском крае (5%).

Структура добычи угля по регионам России в 2019 г. и изменение добычи к 1990 г. Расчет автора по данным ЦСУ СССР, Росстат, ЦДУ ТЭК. Нескучная экономика

Добыча угля с 1990 по 2019 гг. выросла на 11,6% и постепенно смещалась на восток страны. Импульс восточному направлению придает емкий рынок азиатских стран с активно растущими экономиками. Основной вклад в увеличение добычи внесли соседствующие регионы Сибири: Кемеровская и Новосибирская области, Хакасия. С момента развала СССР добыча угля в регионах выросла в несколько раз — от 1,7 раза в Кемеровской области до 16 раз в Новосибирской области.

Резкое падение или полное прекращение добычи угля наблюдается в регионах Европейской части России: Ростовской области, Коми и Тульской области. Отчасти это связано с высокой себестоимостью добычи, низкой энергоэффективностью сырья, истощенными запасами и стагнацией европейских рынков сбыта.

Кто добывает уголь в России

После развала СССР и приватизации активов угольной промышленности в России сформировался рынок из двух десятков частных угольных компаний (групп компаний). Крупнейшие из них: СУЭК (24% добычи), Кузбассразрезуголь (10%) и Евраз (6%).

Структура добычи угля по компаниям в России в 2019 г. Расчет автора по данным ЦДУ ТЭК. Нескучная экономика

Какой уголь и как добывают в России?

Большая часть угля в России добывается открытым способом (75%) в разрезах и только 25% в шахтах. Основной вид добываемого сырья — энергетический уголь (77%), который в основном используется как топливо для тепловых электростанций. Большая часть энергетического угля — каменный уголь, также добывается бурый уголь и антрацит (с наибольшей теплоотдачей). Только 23% от добычи — каменный уголь, предназначенный для коксования.

Что делают с углем в России. Потребление, импорт и экспорт

Потребление и импорт угля в России

В России ежегодно потребляется около 202 млн тонн. угля, включая 21 млн. тонн импортного угля из Казахстана. Основными потребителями выступают тепловые электростанции — 52%, металлургия и химическая промышленность, транспорт, население и коммунальные службы.

Структура потребления угля по потребителям в России в 2019 г. Расчет автора по данным ЦДУ ТЭК Нескучная экономика

Экспорт угля из России

Россия экспортирует 217 млн тонн угля (2019 г.), 90% из которого — энергетический уголь. с 1991 года экспорт угля вырос в 11 раз, а доля страны в мировом экспорте угля достигла — 5,9%, в 2000 г. она составляла только 1,1%. Экспортный уголь в равной пропорции поступает в Европу и Азию, но доля азиатских стран неуклонно увеличивается.

Структура экспорта угля из России по странам и типам угля в 2019 г. Расчет автора по данным ФТС Нескучная экономика

Восточное направление экспорта позволяет наращивать добычу угля, поскольку внутреннее потребление и европейский импорт не увеличиваются или сокращаются. Среди крупнейших импортёров российского угля выделяются Китай, Корея, Германия и Япония.

Где добывают российский уголь – Газета Коммерсантъ № 225 (2828) от 09.12.2003

Где добывают российский уголь

Газета «Коммерсантъ» №225 от , стр. 20

       По запасам угля Россия входит в тройку ведущих государств — страна обладает 11,3% мировых запасов этого топлива (порядка 200 млрд т). Правда, по добыче Россия занимает лишь пятое место после Китая, США, Индии и Австралии — в 2002 году в стране было добыто 267 млн т угля. Особенностью угледобывающей промышленности в России является ее территориальная диспропорция — более 65% всего угля (кокс, полукокс, энергетический) потребляется в европейской части страны, тогда как производится тут лишь 23% от общего объема.
       Основными угледобывающими районами в России остаются Кузбасс и Канско-Ачинский угольный бассейн (Кемеровская область и Красноярский край) — в прошлом году здесь было добыто 166,2 млн т угля. При этом Кузбасс специализируется на добыче коксующихся углей (83% от российской добычи — свыше 55 млн т), а предприятия Канско-Ачинского бассейна — на энергетическом. Вторым по величине угледобывающим регионом в России является Восточно-Сибирский (Иркутская область, Бурятия, Читинская область) — в прошлом году здесь было добыто 29,3 млн т угля, в основном энергетического. В отличие от этого бассейна на Воркутинском (Республика Коми) добывается коксующийся и полукоксующийся — всего в 2003 году добыча составила свыше 18 млн т. В европейской части страны, в Восточном Донбассе (Ростовская область), добывается энергетический уголь. В прошлом году здесь было добыто около 9,5 млн т угля. На Дальнем Востоке крупных центров угледобычи относительно немного: это Амурская область (2,7 млн т), Приморский край (9 млн т), Якутия (9 млн т), Хабаровский край (2,2 млн т) и Сахалин (3,2 млн т). Помимо вышеперечисленных угольных регионов в России незначительная добыча угля ведется на Урале (АО «Челябинскуголь», АО «Вахрушевуголь»), в Поволжье (АО «Кизелуголь», АО «Оренбургуголь»), Магаданской области («Северовостокуголь»), на Камчатке («Камчатлестоппром»), в Тульской и Калужской областях («Тулауголь»). ГУП «Арктика» добывает в незначительном объеме (0,3 млн т) уголь на Шпицбергене.

Комментарии Самое важное в канале Коммерсантъ в  Telegram

Добыча и транспортировка угля — Управление энергетической информации США (EIA)

Добыча угля

Шахтеры используют большие машины для удаления угля из земли. Многие угольные месторождения США, называемые угольных пластов или пластов , находятся вблизи поверхности земли, а другие находятся глубоко под землей. Современные методы добычи позволяют шахтерам легко достигать большей части запасов угля в стране и производить примерно в три раза больше угля за один час, чем в 1978 году.

Шахтеры используют два основных метода удаления угля

Добыча с поверхности часто используется, когда уголь находится на глубине менее 200 футов под землей. При разработке открытых месторождений большие машины удаляют верхний слой почвы и слои породы, известные как покрывающие породы, чтобы обнажить угольные пласты. Удаление горных вершин — это форма открытых горных работ, при которой вершины гор взрываются и удаляются для доступа к угольным пластам. После удаления угля нарушенный участок можно засыпать верхним слоем почвы для посадки травы и деревьев.Около двух третей угля в США добывается из открытых горных выработок, потому что открытая добыча дешевле, чем подземная.

Подземная добыча , иногда называемая глубокой добычей, необходима, когда уголь находится на несколько сотен футов ниже поверхности. Некоторые подземные шахты имеют глубину в тысячи футов с туннелями, которые могут выходить из вертикальных шахтных стволов на многие мили. Шахтеры ездят на лифтах по глубоким шахтам и едут на небольших поездах по длинным туннелям, чтобы добраться до угля.Шахтеры используют большие машины для выкапывания угля.

Источник: адаптировано из Национального проекта развития энергетического образования (общественное достояние)

Источник: адаптировано из Национального проекта развития энергетического образования (общественное достояние)

Переработка угля

После извлечения угля из земли шахтеры могут отправить его на обогатительную фабрику рядом с местом добычи.Установка очищает и обрабатывает уголь для удаления камней, грязи, золы, серы и других нежелательных материалов. Этот процесс увеличивает теплотворную способность угля.

Транспортировка угля

  • Конвейеры, трамваи и грузовики перемещают уголь вокруг шахт, на короткие расстояния от шахт к потребителям, близким к шахтам, или к другим видам транспортировки на большие расстояния.
  • Поезда перевозят почти 70% угля в США, по крайней мере, на части пути от шахт до потребителей.
  • Баржи перевозят уголь по рекам и озерам.
  • Суда перевозят уголь по Великим озерам и океанам потребителям в США и других странах.
  • Шламопроводы перемещают смеси дробленого угля и воды. В настоящее время этот метод не используется в США.

Транспортировка угля может быть дороже, чем стоимость добычи угля. Некоторые потребители угля, такие как угольные электростанции, находятся рядом с угольными шахтами, чтобы снизить транспортные расходы.

Поезд, перевозящий уголь

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

Последнее обновление: 10 декабря 2020 г.

Добыча угля | Всемирная угольная ассоциация

Виды майнинга

Открытые разработки

Открытые разработки используются, когда угольный пласт находится близко к поверхности. Он извлекает большую часть угольного месторождения, чем подземная добыча, поскольку все угольные пласты эксплуатируются — может быть извлечено 90% или более угля.

Покрывающий грунт и скальная порода сначала разрушаются взрывчаткой; затем его удаляют драглайнами или лопатой и грузовиком. После вскрытия угольного пласта его пробуривают, разламывают и систематически разрабатывают полосами. Уголь загружается на большие грузовики или конвейеры для транспортировки на углеобогатительную фабрику или прямо туда, где он будет использоваться.

Крупные карьеры могут занимать площадь в несколько квадратных километров и использовать очень крупное оборудование, такое как драглайны, экскаваторы, большие грузовики, роторные экскаваторы и конвейеры.

  • Какое воздействие на землю?

Добыча угля — это только временное использование земли, поэтому очень важно, чтобы восстановление шахты происходило после остановки работ. Подробные планы реабилитации или рекультивации разрабатываются и утверждаются, охватывая период от начала эксплуатации до значительного периода после завершения добычи.

Подземная добыча

Подземная добыча в настоящее время составляет большую долю мировой добычи угля, чем открытая. Существует два основных метода подземной добычи: каменно-столбовая и длинная.

Комната и столб

  • Когда используется этот метод?

Помещение и столб обычно используются для плоских отложений.

При каменно-колонковой разработке угольные месторождения разрабатываются путем вырубки сети «комнат» в угольном пласте и оставления «столпов» из угля для поддержки кровли шахты. Эти столбы могут составлять до 40% всего угля в пласте, хотя этот уголь иногда можно извлечь на более поздней стадии.

Длинный забой

  • Когда используется этот метод?

Добыча в длинных забоях используется для выработки длинной стенки угля в одном слое.

Добыча в длинных забоях включает полную добычу угля из участка пласта или «забоя» с помощью механических очистных комбайнов. «Забой» угля может иметь длину от 100 до 350 м. Самоподвижные опоры с гидравлическим приводом временно удерживают крышу во время добычи угля. Когда уголь был добыт в этом районе, крыша может обрушиться. Более 75% угля на месторождении может быть извлечено из пластов угля, которые могут простираться на 3 км через угольный пласт.

Как добывают и добывают уголь?

В зависимости от глубины залежи Накопление природных ресурсов, таких как нефть, природный газ, уголь, уран, металлическая руда или другой товар … Уголь оценивается по степени превращения или зрелости, при этом содержание углерода увеличивается с … добывается из подземных или открытых карьеров. В подземных рудниках выкапывают вертикальные стволы, а затем выкапывают галереи горизонтально.В карьерах бурятся уступы, позволяющие перемещаться грузовикам.

Подземные шахты встречаются чаще

Существует несколько методов:

  • Метод по принципу «комната и столб» включает в себя разделку помещений в угольном пласте Термин угольного пласта в осадочном слое. и оставив ряд больших столбов через равные промежутки времени, чтобы поддерживать крышу шахты. На каждом уровне, где присутствует уголь, шахты соединяются с сеткой огромных галерей (секции от 10 до 20 квадратных метров), которые могут простираться на десятки километров.
  • Метод лавы включает использование машины, называемой очистной комбайн. Механическая режущая машина, используемая для добычи угля в подземных шахтах. это похоже на огромный плуг. Очистной комбайн медленно продвигается и прорезает забой. Он извлекает разрыхленную руду по мере продвижения и позволяет крыше рухнуть за ней. Это называется спелеологией. Иногда в результате могут быть повреждены здания или дороги, расположенные над шахтой. Эта проблема может быть решена путем обратной засыпки, которая заключается в использовании шахтных отходов для поддержки кровли после удаления угля.Однако это очень дорого.

Конвейеры или вагоны (железнодорожные вагоны) транспортируют уголь к вертикальным стволам для вывоза из шахты. После того, как уголь поднимается на поверхность конвейерами, он подвергается процессу удаления песка и грязи путем погружения угля в раствор воды и крошечных частиц магнетита. Различные элементы естественным образом разделяются. Уголь плавает, в то время как другие руды, называемые хвостами, опускаются на дно.

В горных регионах галереи могут быть пробурены горизонтально в стороне от склона, что устраняет необходимость в строительстве специальной инфраструктуры для возврата угля на поверхность.

240 метров: Длина самого большого экскаватора, используемого для добычи угля в карьере

Однако есть опасности. Галереи могут затопить или разрушиться, или мелкие частицы угольной пыли в правильной концентрации могут взорваться и произвести интенсивное лучистое тепло В современной статистической термодинамике тепло относится к передаче теплового возбуждения частиц, составляющих материю … . Могут произойти также взрывы в огне. Они вызваны необнаруживаемыми карманами метана (ch5), основного компонента залежей природного газа и газовых шапок нефтяных месторождений.Метан вырабатывается естественным путем на свалках … , смешанные с воздухом в галереях, которые легко воспламеняются. С 1876 года во Франции в результате бедствий на угледобывающих предприятиях погибли почти 1800 шахтеров. Более 6000 шахтеров погибли в Китае в результате несчастных случаев на шахтах в 2004 году, а 301 человек погиб в результате несчастного случая на шахте в Соме, провинция Маниса, Турция, 13 мая 2014 года. 25 и 28 февраля 2016 года 36 горняков погибли в результате серии взрывов метана на угольной шахте в Воркуте, Россия, более чем в 100 км к северу от Полярного круга.

При пожаре влажные взрывы возникают из-за скоплений легковоспламеняющегося метана.

Открытый — добыча полезных ископаемых более прибыльна

Угольный разрез — это огромная яма в земле с террасами, по которым землеройные машины выкапывают пласты. Это немного похоже на спортивный стадион. Самые крупные карьеры имеют длину несколько километров и глубину в сотни метров.

Прежде всего, необходимо удалить слой земли — вскрышную толщу — над первым угольным пластом.(Шов может находиться на глубине до 200 метров от поверхности.) Вся земля вокруг основания шва удаляется перед началом извлечения. Когда яма станет достаточно большой, шахтеры перекапывают следующий слой угля. Каждый слой называется скамейкой.

Огромные экскаваторы добывают уголь. Самая большая из этих машин имеет длину 240 метров (больше двух футбольных стадионов) и высоту 96 метров (эквивалент 38-этажного здания). Ковши экскаваторов вмещают до 300 тонн породы.

Открытая добыча стоит меньше, чем подземная добыча, и поэтому более прибыльна с точки зрения производительности.Условия работы в этих шахтах также намного безопаснее. Однако добыча открытым способом менее приемлема с экологической точки зрения, поскольку она уродует ландшафт и вызывает загрязнение пылью.

Как работает уголь | Союз обеспокоенных ученых

Уголь и контроль загрязнения

Часть существующих заводов и все новые предлагают некоторые технологии борьбы с загрязнением для уменьшения их выбросов, особенно диоксида серы и твердых частиц.

Общие методы борьбы с загрязнением включают скрубберы и фильтры.В скрубберах используется влажная суспензия известняка для поглощения загрязнений по мере их прохождения. Фильтры представляют собой наборы больших тканевых мешков, которые улавливают твердые частицы, проходящие через ткань. Более мелкие частицы с меньшей вероятностью абсорбируются и могут выбрасывать дымовую трубу в воздух.

Технология

IGCC дороже технологии пылевидного угля, но дает определенные экологические преимущества. В то время как современные средства контроля за загрязнением оксидов азота, диоксида серы и твердых частиц могут значительно снизить выбросы от пылеугольных электростанций (на 90-99 процентов), станции IGCC способны к еще большему сокращению.

Также проще и дешевле улавливать и удалять ртуть с завода IGCC, чем с завода по производству пылевидного угля, что стало все более важным после того, как ограничения по ртути вступили в силу в 2011 году [12].

В настоящее время коммерчески доступные технологии контроля, которые могут быть добавлены на угольные электростанции для снижения их выбросов CO2, являются дорогостоящими. Однако улавливание и хранение углерода (CCS) — это новая технология, которая может позволить операторам станций улавливать CO2, транспортировать его к месту «геологического связывания» и закачивать в землю для постоянного хранения.

Что касается улавливания углерода, IGCC имеет дополнительное преимущество перед технологией пылевидного угля. Поскольку его процесс газификации позволяет отделить и улавливать CO2 перед сгоранием , газ все еще находится в относительно концентрированной и находящейся под давлением форме. Установки, работающие на пылевидном угле, могут улавливать CO2 только после сжигания , когда он гораздо более разбавлен и его труднее отделить, что увеличивает затраты на внедрение CCS.

Предполагается, что технологии до и после сжигания улавливают от 85 до 95 процентов CO2 на заводе.Однако улавливание и сжатие CO2 — очень энергоемкий процесс, вызывающий значительное сокращение количества чистой энергии, которую может производить установка.

Ожидается, что современные методы улавливания CO2 из пылевидных угольных электростанций уменьшат выработку энергии станцией на четверть или более (при условии, что CCS встроен в исходный проект станции, а не добавлен в качестве модернизации, и в этом случае уменьшит выходную мощность еще больше).

Несмотря на то, что потери мощности для заводов IGCC будут меньше, ожидается сокращение более чем на 15 процентов.С учетом вероятного дополнительного топлива, используемого для процесса удаления CO2, фактическое количество CO2, которого можно избежать на единицу электроэнергии, упадет до диапазона 80 или 90 процентов [13].

UCS поддерживает постоянные федеральные стимулы для исследований CCS, поскольку технология CSS будет играть важную роль в переходе к экологически чистой энергии будущего.

Приложение E: Методы добычи и переработки угля | Уголь: исследования и разработки в поддержку национальной энергетической политики

традиционный каменно-столбовой метод , несколько единиц оборудования используются последовательно на забое для добычи угля.Эти единичные операции включают в себя подрезку, бурение, взрывные работы, погрузку и анкерное крепление кровли. В методе с непрерывной камерой и колонной исключены единичные операции по подрезке, бурению и взрыванию, а функции резки и загрузки выполняются механической машиной — комбайном непрерывного действия. На метод «комната и столб» приходится 50 процентов подземной добычи в Соединенных Штатах, а непрерывная добыча составляет более 90 процентов этой добычи.Как при обычном, так и при непрерывном способе уголь загружается на транспортные средства для перевозки угля, а затем выгружается на ленточный конвейер для транспортировки из шахты. После выемки угля пласты над выемкой угольного пласта удерживаются анкерными болтами. При благоприятных условиях производительность комбайна непрерывного действия может превышать 800 000 тонн в год на комбайн непрерывного действия.

Добыча длинными забоями. Добыча в длинных забоях — это автоматизированная форма подземной добычи угля, характеризующаяся высокими показателями извлечения и извлечения, возможная только в относительно плоских, мощных и однородных угольных пластах.Мощная режущая машина (очистной комбайн) проходит через открытую поверхность угля, срезая битый уголь, который непрерывно уносится конвейерной системой на уровне пола (рисунок E.2). При разработке длинных забоев весь добываемый машинным способом уголь извлекается между полом и потолком в непрерывном угольном блоке, известном как панель, не оставляя опорных столбов в области панели. Размеры панелей меняются со временем и в зависимости от условий добычи, но в настоящее время в среднем около 900 футов в ширину (ширина угольного забоя) и более 8000 футов в длину (извлекаемая протяженность панели, измеренная в направлении добычи).Разработка длинных забоев осуществляется под подвижными опорами крыши, которые выдвигаются по мере прорезания пласта. Крыша на выработанном участке может опускаться по мере продвижения добычи (EIA, 2007b). Использование длинных забоев в подземной добыче росло как в количественном, так и в процентном отношении, увеличившись с менее чем 10 процентов подземной добычи (менее 10 миллионов тонн в год) в конце 1960-х годов до примерно 50 процентов подземной добычи (более более 200 миллионов тонн в год) в настоящее время. Сегодня добыча в длинном карьере (одна секция лавы и две-три секции непрерывной горной выработки) может превышать 7 миллионов тонн в год.При наличии второй лавы и необходимого комплекта комбайнов непрерывного действия добыча в подземной выработке может составить более 10 миллионов тонн в год.

СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЯ

Состав углей, добываемых на разных участках, может сильно различаться (Таблица 4.2). С самых первых дней добычи угля качество угля улучшалось за счет удаления нежелательных минеральных веществ. За это время углеобогатительные установки претерпели значительные изменения: от простого разделения по размерам в начале двадцатого века до кускового угля для домашнего использования и промежуточных размеров для промышленного использования.Штраф был отклонен как непригодный для использования, что привело к образованию значительного количества угольных отходов

4 Добыча и переработка угля | Уголь: исследования и разработки в поддержку национальной энергетической политики

угледобыча. Среди заявленных целей SMCRA была поддержка исследований, программ обучения, а также создание исследовательских и учебных центров в штатах по различным аспектам добычи полезных ископаемых. Хотя участие OSM в исследованиях добычи минимально, OSM имеет ограниченную техническую и прикладную научную деятельность в поддержку своей регулирующей миссии.В частности, OSM в сотрудничестве со штатами играет важную роль в рекультивации и реабилитации заброшенных заминированных земель.

Экологические проблемы, связанные с действующими и заброшенными шахтами и их ликвидацией, в частности, мелиорация земель и поддержание качества воды, а также надлежащая обработка и удаление грунта и отходов горных работ (например, горная добыча угля, остатки от сжигания угля), а также получить нормативное внимание от U.S. Агентство по охране окружающей среды. EPA также участвует в программе по улавливанию и утилизации метана из угольных пластов. В целом исследования по добыче угля в EPA ограничиваются поддержкой его регулирующей роли.

Регламент горнодобывающей промышленности. Управление по безопасности и охране здоровья в шахтах при Министерстве труда предоставляет техническую поддержку и услуги по обучению своему персоналу и персоналу горнодобывающей промышленности через свой Питтсбургский центр технологий безопасности и гигиены труда и Национальную академию здоровья и безопасности на шахтах.Прямое участие MSHA в финансировании исследований в горнодобывающей промышленности ограничено из-за его основной регулирующей роли. Тем не менее, MSHA проводит полевые исследования, лабораторные исследования и совместные исследования по вопросам здоровья и безопасности в поддержку своих функций инспекции и технической поддержки. Кроме того, MSHA оценивает новое оборудование и материалы для использования в шахтах в своем центре сертификации и сертификации. Он также поддерживает мероприятия по обучению горняков штата через свою программу государственных грантов.

Государственные государственные исследовательские программы

Участие правительства штата в исследованиях по добыче и переработке угля в первую очередь зависит от важности горнодобывающей промышленности для каждого конкретного штата.В основных угледобывающих штатах — Вайоминге, Западной Вирджинии, Кентукки, Пенсильвании, Техасе, Вирджинии и Иллинойсе — есть или были агентства с особыми обязанностями по охране здоровья, безопасности и окружающей среде, связанным с добычей угля. Кроме того, организации горнодобывающей промышленности в этих штатах работают в тесном сотрудничестве с государственными агентствами для поддержки исследовательских программ, направленных на удовлетворение конкретных потребностей оценки запасов угля и операций по добыче угля. Эти государственные агентства также работают со своими соответствующими федеральными агентствами, в частности, для получения федеральных грантов для поддержки потребностей промышленности.Правительства некоторых штатов предоставили гранты на исследования по переработке угля на академических факультетах (например, Политехнический институт Вирджинии и Государственный университет, Университет Кентукки, Университет Южного Иллинойса) или в исследовательских центрах, аффилированных с университетом (например, Центр прикладных исследований энергетики Университета Кентукки и Национальный центр исследований угля и энергетики Университета Западной Вирджинии).

Уголь | Геонауки Австралия

Введение

Бурый уголь, полубитуминозный каменный уголь (R30126) и битуминозный каменный уголь.Источник: Geoscience Australia.

Уголь классифицируется как осадочная порода. Это обычное невозобновляемое топливо, используемое в основном для производства электроэнергии. Это ископаемое топливо, потому что оно образуется из мертвых растений. Качество угля зависит от того, как он образовался; поскольку органическое вещество подвергается большему нагреву и давлению, содержание углерода увеличивается.

Недвижимость

Уголь — горючая порода, состоящая в основном из углерода и различных элементов, в основном водорода, серы, кислорода и азота.Уголь встречается в виде слоев, называемых угольными пластами или угольными пластами, которые находятся между другими осадочными породами. Уголь немного плотнее воды, но менее плотен, чем большинство пород земной коры. Плотность варьируется в зависимости от того, насколько пористый (дырявый) уголь. Иногда в порах содержится газ, называемый метаном.

Склады угля на угольном терминале Порт-Варата в Новом Южном Уэльсе. Источник: Мишель Купер, Geoscience Australia.

Свойства угля меняются в зависимости от того, сколько углерода содержится в угле (сорт угля).Черный уголь называют так из-за его цвета; он варьируется от яркого блестящего блеска до очень тусклого и от относительно твердого до мягкого. Термин «черный уголь» используется в Австралии для обозначения антрацита, а также битуминозных и полубитуминозных углей. Бурый уголь еще называют лигнитом; он содержит меньше углерода и, следовательно, имеет меньшую химическую потенциальную энергию, чем черный уголь, и содержит больше влаги.

Тип угля / материал Другие названия

Недвижимость

Приблизительное содержание углерода (сухая беззольная основа)

Торф

Органический осадок.Считается предшественником угля. Менее 60%
Бурый уголь бурый уголь Обычно по цвету от желтого до темно-коричневого, может иметь древесный оттенок или узнаваемые растительные структуры. от 60 до 70%
Черный уголь Уголь полубитуминозный Бурый уголь Цвет от темно-коричневого до черного.Он не имеет древесного вида и часто имеет чередующиеся полосы тусклого и яркого материала. от 70 до 76%
Каменный уголь Мягкий уголь, энергетический уголь или каменный уголь. Плотная, обычно черная, но иногда темно-коричневая порода, часто с четко очерченными полосами яркого и тусклого материала. Тусклые полосы могут содержать зерна осадочных минералов. от 76 до 86%
Антрацит Каменный уголь Более твердый глянцевый черный уголь.Это самый высокий класс угля, означающий, что содержание углерода самое высокое. Более 86%

Использует

Схема типовой угольной электростанции парового цикла (слева направо). Уголь, сжигаемый в котле, нагревает воду для образования пара. Пар вращает турбину, которая приводит в движение генератор. Источник: Wikimedia Commons

Бурый и черный уголь в основном используются в качестве топлива для электростанций. При сжигании угля выделяется тепло, которое используется для производства пара, поэтому уголь иногда называют тепловым или энергетическим углем.Пар вращает турбины для выработки электроэнергии. В Австралии в 2017 году уголь использовался для производства около 60% потребности страны в электроэнергии. Использование бурого угля для производства электроэнергии проблематично из-за высокого содержания воды. Он легко крошится на воздухе, что снижает его ценность в качестве топлива и требует специального хранения. Также известно, что он самовозгорается. С 1970-х годов количество природного газа, используемого для выработки электроэнергии, увеличилось, и наблюдается постепенное сокращение использования угля для выработки электроэнергии.Количество парниковых газов, образующихся при сжигании газа для получения энергии, намного меньше объема, производимого при сжигании угля.

Некоторые виды битуминозного угля используются для производства основного сырья для производства стали — кокса. Этот тип угля также называют металлургическим (сталелитейным) углем, и он перерабатывается для производства кокса. Кокс — это твердое пористое вещество, состоящее примерно на 90% из углерода, оно жизненно важно для производства стали, которая используется в миллионах предметов, таких как автомобили, грузовики, пожарные машины, холодильники и мосты.

Уголь и торф по-прежнему используются для отопления жилых и коммерческих помещений в некоторых частях мира (например, в Ирландии и Финляндии). В обезвоженном виде торф является высокоэффективным абсорбентом разливов топлива и нефти на суше и в воде. Он также используется в качестве кондиционера для почвы, чтобы она лучше удерживала и медленно выделяла воду.

Уголь — важный ингредиент, используемый в шампунях, кондиционерах, косметике; зубная паста и моющие средства. Источник: Geoscience Australia.

Уголь также является важным источником легких ароматических углеводородов для промышленности химического синтеза.Если уголь нагревается, образующиеся газы и остатки могут быть использованы в производстве пластмасс, взрывчатых веществ, красителей, смолы, аммиака, лекарств, аспирина, мыла, дезинфицирующих средств, моющих средств, нейлона, косметики, шампуня, зубной пасты, синтетического каучука, удобрений, цемента, кирпичей. и плитка. Это важный ингредиент, используемый в фильтрах для очистки воды и воздуха, а также в аппаратах для диализа почек. Кроме того, из угля делают углеродное волокно — очень прочный и легкий материал, используемый в строительстве, горных велосипедах и теннисных ракетках.

Джет, компактная форма бурого угля, иногда полируется и используется в качестве поделочного камня. Графит, который часто ассоциируется с углем, почти полностью состоит из углерода; в основном используется в карандашах и в виде пудры в качестве смазки.

История

Самое раннее известное использование угля было обнаружено в районе Шэньяна в Китае около 4000 г. до н.э., где из черного лигнита вырезали украшения. Уголь из шахты Фушунь на северо-востоке Китая использовался для плавки меди еще в 1000 году до нашей эры.Марко Поло, итальянец, побывавший в Китае в 13 веке, описал уголь как «черные камни … которые горят, как бревна», и сказал, что угля было так много, что люди могли принимать три горячие ванны в неделю.

Уголь использовался в Великобритании в бронзовом веке (3000-2000 до н.э.) в погребальных кострах (деревянная конструкция, используемая для сжигания тела). К концу второго века нашей эры римляне добывали уголь в Англии и Уэльсе. Свидетельства торговли углем (датируемые примерно 200 г. н.э.) были найдены в римском поселении недалеко от Честера и в Восточной Англии.В Рейнской области месторождения битуминозного угля использовались римлянами для плавки железной руды. В 1257-59 годах уголь из Ньюкасла-апон-Тайна отправлялся в Лондон для кузнецов и известковщиков, строивших Вестминстерское аббатство.

Легкодоступные источники угля были в значительной степени исчерпаны (или не могли удовлетворить растущий спрос) к 13 веку, когда была развита подземная добыча шахтным способом. Альтернативное название было «уголь», потому что он пришел из шахт. Когда паровые двигатели пришли на смену водяным колесам во время промышленной революции, увеличились масштабы добычи и использования угля.В 1700 году пять шестых всего угля в мире добывалось в Великобритании.

В Австралии каменный уголь был впервые обнаружен в Ньюкасле в 1791 году, а добыча и экспорт угля начались в 1799 году. Эта ранняя деятельность по добыче угля внесла значительный вклад в развитие европейских поселений в Австралии. Распространение поселенцев в другие места в Австралии привело к дальнейшим открытиям. Добыча каменного угля происходила около Ипсвича, штат Квинсленд, в 1825 году; на мысе Патерсон, штат Виктория, в 1826 году; и река Ирвин, Западная Австралия, в 1846 году.Информация о существовании бурого угля в Виктории относится к 1857 году, а добыча на карьере Яллорн-Норт началась в 1889 году. В 1878 году зоопарк Таронга должен был стать местом подземной угольной шахты, пока горнодобывающая компания не была остановлена ​​парламентом. Вместо этого уголь добывался в Балмайне до 1931 года.

Формация

Формирование различных видов угля. Источник: М. Суини.

Уголь образуется в осадочных бассейнах. Осадочные бассейны — это регионы, где Земля просела или затонула.Затем вода и осадки стекают в бассейн и заполняются слоями отложений. Ресурсы каменного угля Австралии варьируются от пермского до юрского возраста (от 299 до 145 миллионов лет), хотя большинство из них имеют пермский возраст. В то время климат в Австралии был теплым, а Восточная Австралия, включая бассейн Сиднея, была покрыта большими извилистыми реками, болотами, болотами и болотами. Осадки, отложившиеся в этих средах, в конечном итоге сформировали такие породы, как сланец, песчаник и уголь.Бурый уголь в Австралии образовался позже, чем черные угли. В основном это палеогеновый возраст (от 66 до 23 миллионов лет).

Уголь — это осадочная порода, образующаяся, когда обильный растительный материал покрыт отложениями, и этот материал накапливается быстрее, чем может разлагаться. Вес вышележащих отложений уплотняет органические слои, повышая температуру и давление, что приводит к физическим и химическим изменениям в растительном материале. Вода, углекислый газ и метан образуются и улетучиваются, поэтому материал постепенно обогащается углеродом.Со временем, при повышении температуры и давления растительный материал сначала превращается в торф, затем превращается в бурый уголь, затем в полубитуминозный уголь, битуминозный уголь и, наконец, в антрацит.

Ресурсы

Австралия занимает четвертое место в мире по запасам угля. С конца 1700-х годов в Австралии было добыто около 9100 миллионов тонн каменного угля и около 2300 миллионов тонн бурого угля, и эта отрасль по-прежнему обеспечивает значительную занятость, капитальные вложения, внутренние и экспортные доходы национальной экономики.

Угольные месторождения и шахты Австралии (2017). Источник: Geoscience Australia

.

Ресурсы каменного угля находятся в Новом Южном Уэльсе, Квинсленде, Южной Австралии, Тасмании и Западной Австралии, но на Новый Южный Уэльс и Квинсленд приходится наибольшая доля от общих выявленных ресурсов Австралии. Эти два государства также являются крупнейшими производителями угля. Основные бассейны добычи каменного угля в Австралии — это бассейн Боуэн (Квинсленд) и Сиднейский бассейн (Новый Южный Уэльс). Местные важные предприятия по добыче каменного угля также включают колли в Западной Австралии и Фингал и Кимболтон в Тасмании.

Бурый уголь встречается в Южной Австралии, Западной Австралии, Тасмании, Квинсленде и Виктории. Бассейн Гиппсленд в Виктории содержит значительные месторождения мирового класса, мощность пластов которых может достигать 330 м. Бассейн Отуэй (Виктория), бассейн Мюррей (Виктория и Южная Австралия), бассейн Северного Сент-Винсентса (Южная Австралия) и бассейн Евкла (Западная Австралия) также содержат значительные ресурсы бурого угля. Незначительные ресурсы встречаются в Лонгфордском бассейне Тасмании. В настоящее время бурый уголь добывается только в Виктории, где карьеры в Лой-Янге и Яллорне поставляют уголь на близлежащие электростанции.Бурый уголь также добывается в Мэддингли для производства почвенных кондиционеров и удобрений. Другими продуктами из бурого угля викторианской эпохи являются брикеты для промышленного и бытового использования, а также продукты с низким содержанием золы и сульфидов.

Уголь — один из крупнейших экспортных товаров Австралии с ежегодным экспортом. В 2016 году экспорт угля из Австралии в основном направлялся в Японию, Индию, Европейский Союз, Республику Корея и Тайвань; они стоили около 40 миллиардов долларов.

Дополнительная информация о ресурсах угля и его производстве, а также о выявленных минеральных ресурсах Австралии.

Горное дело

В Австралии почти 80% угля добывается открытым способом, в отличие от остального мира, где на открытую добычу приходится только 40% добычи угля. Возможна разработка открытым способом, поскольку угольные пласты находятся близко к поверхности. Такая добыча дешевле подземной и позволяет извлекать до 90% ресурса. Многие пласты бурого угля залегают близко к поверхности и могут иметь толщину в сотни метров, поэтому их можно легко и дешево добыть.Сначала удаляется верхний слой почвы и хранится для дальнейшего использования при восстановлении нарушенных земель. Затем поверхностная порода (так называемая вскрыша), покрывающая уголь, взрывается взрывчаткой и удаляется экскаваторами. Непокрытый уголь, в свою очередь, затем взрывается, чтобы разбить слои, и загружается в большие грузовики, которые могут вмещать до 300 тонн материала. Уголь транспортируется на обогатительную фабрику, где удаляются примеси.

Уголь, который находится на глубине более нескольких сотен метров от поверхности, должен добываться слишком подземными методами.Часть угля добывается методом Борд-энд-Пиллар. Здесь машина постоянно режет уголь. Он прокладывает туннели через угольные пласты, оставляя колонны, поддерживаемые болтами для удержания крыши. Альтернативой является разработка длинных забоев, при которой используется большой режущий диск для разрезания угольного пласта с целью удаления угольного пласта. Затем уголь транспортируется на поверхность на конвейерной ленте. После добычи угля машина разбирается и перемещается в другую секцию шахты, позволяя обваливать крышу позади нее.

Развитие технологий привело к внедрению автоматизированных систем разработки длинных забоев. Кроме того, некоторые горнодобывающие компании используют грузовики, поезда и дроны без водителя для повышения безопасности и сбора информации.

Обработка

Черный уголь можно использовать без какой-либо обработки, но обычно его дробят, просеивают и сортируют в соответствии с требованиями заказчика. Иногда ее также промывают, чтобы удалить остатки ненужных минералов, которые не горят. Это улучшает качество и снижает образование золы при сжигании угля.Чтобы промыть уголь, его помещают в резервуары с жидкостями и химикатами, которые помогают извлекать больше угля, когда он всплывает на поверхность. Затем углю дают высохнуть. Он хранится в соответствии с размерами и может быть смешан, опять же, в соответствии с требованиями заказчика. Оттуда он складывается или хранится в бункерах, готовых к транспортировке автомобильным или железнодорожным транспортом.

Уголь более низкого качества, такой как полубитуминозный или бурый уголь, может быть очищен от влаги и других примесей. Это увеличивает эффективность использования угля в качестве топлива и снижает выбросы парниковых газов и других загрязняющих веществ при сжигании угля.В Виктории бурый уголь обогащается с помощью процесса Coldry. Механический сдвиг используется для измельчения угля на мелкие частицы, высвобождая воду, которая удерживалась в порах (отверстиях) в угле. В результате получается более плотный уголь в форме гранул.

Дополнительная информация

Дополнительная информация о ресурсах и производстве
Черный уголь
Бурый уголь

.