Днес най-широко използвани са въглищата. С негова помощ получавате електрическа енергия, редки и микроелементи, графит. Въглищата са важна суровина в химическата и металургичната промишленост. Ето защо заявката „купете въглища“ се появява много често.
Русия може да се похвали с огромни запаси от въглища, чиито басейни и находища са разпръснати из цялата страна. Те се различават по геоложки строеж, качество на въглищата, наситеност с въглища и възраст на седиментите. В зависимост от структурните характеристики руските басейни се класифицират на сгънати, преходни и платформени.\
Повечето от находищата съдържат хумусни въглища, сред които основното място принадлежи на коксуващите се разновидности. Основни басейни: Донецк, Печора, Южен Якутск и Кузнецк. Находищата на кафяви въглища се намират в районите на Източен Сибир и Урал, както и в Московския басейн.
Въглищните залежи са различни по отношение на качеството на вкаменелостите, обема на запасите и заетата площ. Освен това те, подобно на компаниите за развитие, се намират в различни региони на страната. Днес въглищата се добиват в десет въглищни басейна. Най-големите находища се считат за Кузнецкия, Канско-Ачинския, Горловския басейн и Източен Донбас.
Кузнецкият басейн е основната въглищна база на страната и осигурява половината от общия обем на добитите суровини. Почти дванадесет процента от добива се извършва чрез открит добив. Канско-Ачинският басейн доставя кафяви въглища, които се считат за най-евтините в страната. Поради ниското си качество, той е слабо транспортируем, така че осигурява главно работата на мощни топлоелектрически централи, работещи на базата на най-големите открити мини. Печорският басейн представлява четири процента от производството на въглища в страната. Намира се далеч от индустриални центрове, добивът се извършва само в мини.
Въгледобива
Въглищата се добиват по два основни начина - затворен и открит. В първия случай това са мини или разфасовки. Мина - комплексна минно предприятиеза подземен добив на въглища. Средно тя работи около четиридесет години. Въглищата се добиват на пластове, като отстраняването на всеки пласт отнема приблизително десет години. След това хоризонтът се реконструира и се разработва по-дълбок слой. Откритият рудник включва изкопаване на въглища в пейки и последователни ивици. Въглищата, добивани в мини и открити рудници, се изпращат директно до потребителя или до преработвателните предприятия, където първо се сортират и след това се обогатяват.
Обещаващите въглищни басейни включват Lensky, Tungussky и Taimyrsky. Те заемат значителни площи в слабо населените райони на Сибир и Далечния изток. Днес производството на въглища в западните райони постепенно намалява, докато в източните се увеличава. Един от най-старите басейни е Донбас. Въглищата, добивани тук, са с високо качество, което го отличава от продуктите на конкурентите.
Въгледобивната промишленост е най-големият сегмент от горивната промишленост. В целия свят той превъзхожда всеки друг по отношение на броя на работниците и количеството на оборудването.
Какво представлява въглищната промишленост
Въгледобивната промишленост включва добив на въглища и тяхната последваща обработка. Работата се извършва както на повърхността, така и под земята.
Ако находищата са разположени на дълбочина не повече от 100 метра, работата се извършва по метода на кариерата. Мините се използват за разработване на находища на голяма дълбочина.
Класически методи за добив на въглища
Работата в открити въглищни мини и под земята са основните методи за добив. По-голямата част от работата в Русия и в света се извършва чрез открит добив. Това се дължи на финансовите ползи и високата скорост на производство.
Процесът е както следва:
- С помощ специално оборудванеНай-горният слой пръст, покриващ депозита, се отстранява. Преди няколко години дълб отворени работибеше ограничен до 30 метра, Най-новите технологиипозволява да се увеличи 3 пъти. Ако горният слой е мек и малък, той се отстранява с помощта на багер. Дебел и плътен слой пръст е предварително натрошен.
- Отлаганията на въглища се разбиват и извозват със специално оборудване в предприятието за по-нататъшна обработка.
- Работниците възстановяват естествената топография, за да избегнат щети заобикаляща среда.
недостатък този методсе крие във факта, че находищата на въглища, разположени на плитки дълбочини, съдържат примеси от мръсотия и други скали.
Въглищата, добивани под земята, се считат за по-чисти и с по-високо качество.
Основната цел на този метод е да транспортира въглища от голяма дълбочина до повърхността. За тази цел се създават проходи: щолна (хоризонтална) и шахта (наклонена или вертикална).
В тунелите се използват специални комбайни за нарязване на пластове въглища и натоварването им на конвейер, който ги издига на повърхността.
Подземният метод ви позволява да извличате голямо количество минерали, но има значителни недостатъци: висока цена и повишена опасностза работници.
Нетрадиционни методи за добив на въглища
Тези методи са ефективни, но не са широко разпространени - на този моментНяма технологии, които да ви позволяват ясно да установите процеса:
- Хидравлични. Добивът се извършва в мина на голяма дълбочина. Въглищният пласт се раздробява и се доставя на повърхността под силно водно налягане.
- Енергия на сгъстен въздух. Той е едновременно разрушителен и повдигаща сила, сгъстеният въздух е под високо налягане.
- Вибрационен импулс. Слоевете се разрушават под въздействието на мощни вибрации, генерирани от оборудването.
Тези методи са били използвани още в Съветския съюз, но не са станали популярни поради необходимостта от големи финансови инвестиции. Само няколко въгледобивни компании продължават да използват нетрадиционни методи.
Основното им предимство е липсата на работници в потенциално животозастрашаващи зони.
Водещи страни в производството на въглища
Според световната енергийна статистика е съставена класация на страните, заемащи водещи позиции в производството на въглища в света:
- Индия.
- Австралия.
- Индонезия.
- Русия.
- Германия.
- Полша.
- Казахстан.
В продължение на много години Китай е лидер в производството на въглища. В Китай се разработват само 1/7 от наличните залежи, това се дължи на факта, че въглищата не се изнасят извън страната, а съществуващите запаси ще стигнат за поне 70 години.
В Съединените щати депозитите са равномерно разпръснати из цялата страна. Те ще осигурят на страната запасите си поне за 300 години.
Залежите от въглища в Индия са много богати, но почти цялото добито се използва в енергетиката, тъй като наличните запаси са с много ниско качество. Въпреки факта, че Индия заема една от водещите позиции, занаятчийските методи за добив на въглища напредват в тази страна.
Запасите от въглища на Австралия ще стигнат за около 240 години. Добиваните въглища са с най-високо качество, като значителна част от тях са предназначени за износ.
В Индонезия нивото на производство на въглища нараства всяка година. Преди няколко години по-голямата част от произведеното се изнасяше в други страни; сега страната постепенно се отказва от използването на петрол и следователно търсенето на въглища за вътрешно потребление нараства.
Русия притежава 1/3 от световните запаси на въглища, но не всички земи на страната все още са проучени.
Германия, Полша и Казахстан постепенно намаляват обемите си на производство на въглища поради неконкурентната цена на суровините. По-голямата част от въглищата са предназначени за вътрешно потребление.
Основни обекти за добив на въглища в Русия
Нека да го разберем. Добивът на въглища в Русия се извършва главно чрез открит добив. Депозитите са разпръснати неравномерно в цялата страна - повечето от тях са разположени в източния регион.
Най-значимите находища на въглища в Русия са:
- Кузнецкое (Кузбас). Той се счита за най-големият не само в Русия, но и в целия свят, разположен в Западен Сибир. Тук се извършва коксуване и въгледобив. въглища.
- Канско-Ачинское. Добивът се извършва тук по протежение на Транссибирската железница, заемаща част от териториите на Иркутск. Кемеровска област, Красноярски край.
- Тунгуски въглищен басейн. Представен от кафяви и каменни въглища. Обхваща част от територията на Република Саха и Красноярския край.
- Печорски въглищен басейн. В това находище се извършва добив, което позволява извличането на висококачествени въглища. Намира се на териториите на Република Коми и Ямало-Ненецкия автономен окръг.
- Иркутско-Черемховски въглищен басейн. Намира се на територията на Горен Саян. Осигурява въглища само на близки предприятия и населени места.
Днес се разработват още 5 находища, които могат да увеличат годишния обем на добива на въглища в Русия със 70 милиона тона.
Перспективи за въгледобивната промишленост
Повечето от находищата на въглища в света вече са проучени, като най-перспективните принадлежат на 70 страни. Нивото на производство на въглища нараства бързо: технологиите се подобряват и оборудването се модернизира. Благодарение на това се увеличава рентабилността на индустрията.
Въглищае седиментна скала, образувана от разлагането на растителни останки (дървесни папрати, хвощове и мъхове, както и първите голосеменни). Основните запаси от въглища, добивани в момента, са формирани през палеозойския период, преди около 300-350 милиона години. Въглищата се добиват от няколко века и са един от най-важните минерали. Използва се като твърдо гориво.
Въглищата се състоят от смес от ароматни съединения с високо молекулно тегло (главно въглерод), както и вода и летливи вещества с малко количество примеси. В зависимост от състава на въглищата се променя количеството топлина, отделена при изгарянето им, както и количеството произведена пепел. Стойността на въглищата и техните залежи зависи от това съотношение.
За образуването на минерал трябваше да бъде изпълнено и следното условие: гниещият растителен материал трябваше да се натрупа по-бързо, отколкото да настъпи разлагането му. Ето защо въглищата се образуват главно върху древни торфени почви, където се натрупват въглеродни съединения и практически няма достъп до кислород. Изходният материал за образуването на въглища всъщност е самият торф, който известно време се използва и като гориво. Въглищата са се образували, когато торфените слоеве са били под други седименти. В същото време торфът се компресира и губи вода, което води до образуването на въглища.
Въглищата се появяват, когато торфените слоеве се намират на значителна дълбочина, обикновено повече от 3 km. На по-голяма дълбочина се образува антрацит - най-високият клас въглища. Това обаче не означава, че всички находища на въглища се намират на голяма дълбочина. С течение на времето, под въздействието на тектонични процеси от различни посоки, някои слоеве претърпяха повдигане, в резултат на което се оказаха по-близо до повърхността.
Методът на добив на въглища също зависи от дълбочината, на която се намират въглищните минерали. Ако въглищата се намират на дълбочина до 100 метра, тогава добивът обикновено се извършва по открит метод. Това е името за премахване на върха на находище, при което минералът излиза на повърхността. За добив от голяма дълбочина се използва шахтовият метод, при който достъпът се постига чрез създаване на специални подземни проходи - шахти. Най-дълбоките въглищни мини в Русия се намират на разстояние около 1200 метра от повърхността.
Най-големите находища на въглища в Русия
Елга поле (саха)
Това находище на въглища, разположено в югоизточната част на Република Саха (Якутия) на 415 км източно от град Нерюнгри, е най-обещаващото за открит добив. Площта на полето е 246 km2. Налепът представлява нежна асиметрична гънка.
Наслагите от горна юра и долна креда са въгленосни. Основните въглищни пластове са разположени в отлаганията на формациите Нерюнгри (6 пласта с дебелина 0,7-17 m) и Ундиктан (18 пласта с дебелина също 0,7-17 m).
Въглищата тук са предимно полублестящи с много високо съдържание на най-ценния компонент - витринит (78-98%), средно- и високопепелни, нискосерни, нискофосфорни, добре спечени, с висока калоричност. стойност. Въглищата Elga могат да бъдат обогатени по специална технология, която ще произведе продукт с по-високо качество, отговарящ на международните стандарти. Дебелите, плоски въглищни пластове са покрити с тънки отлагания, което е много важно за открития добив.
Депозит Елегест (Тува)
Намира се в Република Тува. Това поле има запаси от около 20 милиарда тона. По-голямата част от запасите (около 80%) са разположени в един пласт с дебелина 6,4 m, така че добивът на въглища тук трябва да достигне максималния си капацитет около 2012 г.
Големите находища на въглища (чиято площ е хиляди km2) се наричат въглищни басейни. Обикновено такива находища се намират в някаква голяма тектонска структура (например падина). Въпреки това, не всички полета, разположени близо едно до друго, обикновено се обединяват в басейни и понякога се разглеждат като отделни полета. Обикновено това се случва според исторически установени представи (находища са открити в различни периоди).
Минусински въглищен басейнсе намира в Република Хакасия. Добивът на въглища тук започва през 1904 г. Най-големите находища включват Черногорское и Изихское. Според геолозите запасите от въглища в този район възлизат на 2,7 милиарда тона. В басейна преобладават дългопламъчни въглища с висока калоричност. Въглищата се класифицират като средна пепел. Максималното съдържание на пепел е характерно за въглищата на находището Изих, минималното - за въглищата на находището Бейское. Добивът на въглища в басейна се извършва по различни начини: има както открити мини, така и мини.
Кузнецки въглищен басейн (Кузбас)– едно от най-големите находища на въглища в света. Кузбас е разположен на юг в плитък басейн между планинските вериги на планината Шория и. Това е територията на Кемеровска област. Съкращението "Кузбас" е второто име на региона. Първото находище в района на Кемерово е открито през 1721 г., а през 1842 г. геологът Чихачев въвежда термина „Кузнецки въглищен басейн“.
Тук се извършва и добив различни начини. На територията на басейна има 58 рудника и повече от 30 открити рудника. Качеството на "" въглищата е разнообразно и е сред най-добрите въглища.
Въглищните слоеве на Кузнецкия въглищен басейн се състоят от приблизително 260 въглищни пластове с различна дебелина, неравномерно разпределени в участъка. Преобладаващата дебелина на въглищните пластове е от 1,3 до 4,0 m, но има и по-дебели пластове от 9-15 и дори 20 m, а на места до 30 m.
Максималната дълбочина на въглищните мини не надвишава 500 m (средната дълбочина е около 200 m). Средната дебелина на разработените въглищни пластове е 2,1 m, но до 25% от въглищния добив се извършва в пластове над 6,5 m.
Въглищата са един от най-известните горивни ресурси. Древните гърци са първите, които са научили за запалимите свойства на този минерал. Как се извършва въгледобивът в модерен свят? Кои страни са лидери в производството му? И какви са перспективите пред въгледобивната индустрия в близко бъдеще?
Какво е въглища и как се използват?
Въглищата са твърд и горим минерал, тъмносива или черна скала с лек метален блясък. „Това вещество пламва и гори като дървени въглища“- така описва породата Теофраст от Ерес, ученик на Аристотел. Древните римляни активно са използвали въглища за отопление на домовете си. И китайците се научиха да произвеждат кокс от него още през 1 век пр.н.е.
Как са се образували въглищата? В древни геоложки епохи големи площи от земната повърхност са били покрити с гъсти гори. С течение на времето климатът се промени и цялата тази дървесна маса беше погребана под дебелината на земята. В условия висока температураи налягане, мъртвата растителност се превърна първо в торф, а след това във въглища. Така под земята възникват мощни пластове, обогатени с въглерод. Въглищата се образуват най-активно през карбоновите, пермските и юрските периоди.
Въглищата се използват като енергийно гориво. Именно на този ресурс работят по-голямата част от всички топлоелектрически централи. През 18-19 век активният добив на въглища става един от решаващите фактори за развитието на индустриална революция. В днешно време въглищата намират широко приложение в черната металургия, както и при производството на така наречените течни горива (чрез втечняване).
Въз основа на количеството въглерод в скалата има три основни вида въглища:
- кафяви въглища (65-75% въглерод);
- въглища (75-95%);
- антрацит (над 95%).
Въгледобива
Днес общият обем на индустриалните запаси от въглища на нашата планета достига един трилион тона. Така този горивен ресурс ще бъде достатъчен за човечеството за много години напред (за разлика от нефта или природния газ).
Въглищата се добиват по два метода:
- отворен;
- затворен.
Първият метод включва извличане на скала от недрата на земята в кариери (въглищни мини), а вторият - в затворени мини. Дълбочината на последния варира в широки граници от няколкостотин метра до един и половина километра. Всеки от тези методи за добив на въглища има своите предимства и недостатъци. По този начин откритият метод е много по-евтин и по-безопасен от подземния. От друга страна, мините причиняват много по-малко вреда на околната среда и природните ландшафти, отколкото кариерите.
Заслужава да се отбележи, че технологиите за добив на въглища не стоят на едно място. Ако преди сто години за копаене на въглищни пластове са използвани примитивни колички, кирки и лопати, сега за същите цели се използват най-новите технически машини и оборудване (пробивни чукове, комбайни, шнекове и др.). В допълнение, напълно разработен и подобрен нов начинизвличане - хидравлично. Същността му е следната: мощна струя вода раздробява слой въглища и го пренася в специална камера. Оттам скалата се доставя директно във фабриката за по-нататъшно обогатяване и обработка.
География на световния въгледобив
Залежите от въглища са разпределени повече или по-малко равномерно по света. Депозитите на този ресурс присъстват на всички континенти на планетата. Въпреки това около 80% от всички находища се намират в Северна Америка и постсъветските страни. В същото време една шеста от световните запаси на въглища се съдържат в недрата на Русия.
Най-големите въглищни басейни на планетата са Пенсилвания и Апалачи (САЩ), Хеншуй и Фушун (Китай), Караганда (Казахстан), Донецк (Украйна), Горна Силезия (Полша), Рур (Германия).
Към 2014 г. петте водещи страни в производството на въглища в света са както следва (процентът от световното производство на въглища е посочен в скоби):
- Китай (46%).
- САЩ (11%).
- Индия (7,6%).
- Австралия (6,0%).
- Индонезия (5,3%).
Проблеми и перспективи на въгледобивната промишленост
Основният проблем на въгледобивната индустрия, разбира се, е екологичният. Изкопаемите въглища съдържат живак, кадмий и др тежки метали. При извличането на скалата от земята всичко това попада в почвата, атмосферния въздух, повърхностните и подпочвените води.
Освен щетите, нанесени на околната среда, въглищната промишленост крие и огромни рискове за живота и здравето на хората. На първо място, това се отнася за миньорите. Прекомерната запрашеност на въздуха в затворените мини може да доведе до сериозни заболявания като силикоза или пневмокониоза. Не трябва да забравяме за големи количестватрагедии, които всяка година отнемат живота на стотици въглищни работници по света.
Но въпреки всички проблеми и опасности, човечеството едва ли ще може да се откаже от този горивен ресурс в близко бъдеще. Особено на фона на бързото намаляване на запасите от нефт и газ в света. Днес въгледобивната индустрия е доминирана от нарастваща тенденция в производството на антрацит. В някои страни (по-специално Русия, Турция, Румъния) обемът на производството на кафяви въглища нараства.
Въгледобив в Русия
Русия за първи път се запознава с този минерал от Петър Велики. Докато си почиваше на брега на река Калмиус, на царя беше показано парче черна скала, която гореше красиво. „Ако не за нас, то за нашите потомци този минерал ще бъде полезен“, правилно обобщи тогава суверенът. Формирането на руската въгледобивна промишленост се извършва през първата половина на 19 век.
Днес производството на въглища в Русия възлиза на над 300 милиона тона годишно. Като цяло дълбините на страната съдържат около 5% от световните запаси на този горивен ресурс. Най-големите въглищни басейни в Русия са Канско-Ачински, Печора, Тунгуски и Кузбас. Над 90% от всички находища на страната се намират в Сибир.
В Русия Сибирският федерален окръг произвежда повече от 80% от общия обем въглища в страната. През последните години производството на въглища нараства. Лидер в индустрията е OJSC SUEK.
Повечето голяма индустрия(по броя на работниците и цената на производствените дълготрайни активи) горивната индустрия е въгледобив в Русия. Въгледобивната промишленост добива, преработва (обогатява) каменни въглища, кафяви въглища и антрацит.
Как и колко въглища се произвеждат в Руската федерация
Този минерал се добива в зависимост от дълбочината на неговото местоположение: открито (в открити мини) и подземно (в мини) по методи. През периода от 2000 г. до 2015 г. подземният добив се е увеличил от 90,9 на 103,7 милиона тона, а откритият добив се е увеличил с повече от 100 милиона тона от 167,5 на 269,7 милиона тона. Количеството на добитите полезни изкопаеми в страната през този период, разбити по начин на производство, може да се види на фиг. 1.
Според информация на Горивно-енергийния комплекс (FEC) през 2016 г. в Руската федерация са произведени 385 милиона тона черни полезни изкопаеми, което е с 3,2% повече от предходната година. Това ни позволява да направим заключение за положителната динамика на растеж на индустрията през последните години и нейните перспективи, въпреки кризата.
Добиваните у нас видове този минерал се делят на енергийни въглища и въглища за коксуване. В общия обем за периода от 2010 г. до 2015 г. делът на производството на енергия се е увеличил от 197,4 до 284,4 милиона тона За обема на производството на въглища в Русия по видове вижте фиг. 2.
Източник: списание „Въглища“ според Росстат
Колко черен минерал има в страната и къде се добива?
Според Росстат, Руска федерация(157 милиарда тона) се нарежда на второ място след САЩ (237,3 милиарда тона) в света по запаси от въглища. Руската федерация притежава около 18% от всички световни резерви. Вижте фигура 3.
Източник: Росстат
Информацията на Росстат за 2010-2015 г. показва, че производството в страната се извършва в 25 съставни единици на федерацията в 7 федерални окръга. Има 192 въгледобивни предприятия. Сред тях са 71 мини и 121 бр мина за въглища. Общата им сума производствен капацитете 408 милиона тона. Повече от 80% от него се добиват в Сибир. Производството на въглища в Русия по региони е показано в таблица 1.
Източник: Министерство на енергетиката на Руската федерация
През 2016 г. 227 400 хил.т. извлечени в района на Кемерово (такива градове с една промишлена принадлежност се наричат еднопромишлени градове), от които са изнесени около 125 000 хиляди тона.
Кузбас представлява около 60% от вътрешното производство на въглища, има около 120 мини и открити мини.
В началото на февруари 2017 г. в района на Кемерово започна работа нов открит рудник Трудармейский Южный с проектен капацитет 2500 хиляди тона годишно.
През 2017 г. се планира да бъдат извлечени 1500 хиляди тона полезни изкопаеми от открития рудник, като според прогнозите откритият рудник ще достигне проектния си капацитет през 2018 г. Също така през 2017 г. се планира да бъдат пуснати три нови предприятия стартира в Кузбас.
Най-големите депозити
На територията на Руската федерация има 22 въглищни басейна (според информацията на Росстат за 2014 г.) и 129 отделни находища. Повече от 2/3 от вече проучените запаси са съсредоточени в Канско-Ачинския (79,3 милиарда тона) и Кузнецкия (53,4 милиарда тона) басейни. Те се намират в района на Кемерово на Красноярския край.
Също така сред най-големите басейни са: Иркутск, Печора, Донецк, Южен Якутск, Минусинск и др. Фигура 4 показва структурата на доказаните запаси за основните басейни.
Източник: Росстат
Внос износ
Руската федерация е един от трите най-големи износители на въглища след Австралия (обем на износа 390 милиона тона) и Индонезия (330 милиона тона) през 2015 г. Делът на Русия през 2015 г. - 156 милиона тона черни полезни изкопаеми са изнесени. Тази цифра за страната се е увеличила с 40 милиона тона за пет години. В допълнение към Руската федерация, Австралия и Индонезия, шестте водещи страни включват Съединените американски щати, Колумбия и Южна Африка. Структурата на световния износ е показана на фиг. 5.
Ориз. 5: Структура на световния износ (най-големи страни износителки).
