Места и способы добычи торфа: Добыча торфа – место и способы добычи торфа

Добыча торфа — способы разработки торфяных месторождений в России

Торф – полезное ископаемое, состоящее из остатков растений, находящихся на разных стадиях разложения. Он востребован в сельском хозяйстве и энергетической промышленности. Благодаря высокому содержанию углерода, обеспечивающему отличную теплоту сгорания, торф используют в качестве биотоплива. Сейчас купить торф можно по выгодной цене. Он обогащает грунт сбалансированным составом органических и минеральных питательных веществ. Его разбавляют песком и почвой для достижения оптимальной кислотности и воздухопроницаемости.

Добывается торф открытым способом. Его залежи всегда находятся на поверхности. В основном это заболоченная местность. Россия занимает 4-5 место по объемам производства данного полезного ископаемого, уступая Финляндии, Ирландии, Швеции и Эстонии. В Московском регионе основная добыча торфа приходится на Дмитровский район.

Способы добычи торфа

Существует 2 способа извлечения торфа – фрезерный и кусковый. Несколько десятков лет назад торф вырезали вручную и формировали кирпичи для последующей просушки. Сейчас большая часть процессов автоматизирована. Это повышает скорость его добычи и удешевляет стоимость.

Фрезерный способ

Торф извлекают фрезерным способом короткими циклами. Большая часть работ автоматизирована на 100%. Верхний слой пласта надрезается на глубине до 25-40 см (определяется исходя из погодных условий). Он проходит следующие этапы:

• ворошение. Позволяет ускорить процесс испарения влаги и  способствует измельчению и рыхлению;
• валкование. Высушенный торф собирают в валки с треугольным сечением и оставляют для дальнейшего просушивания;
• сбор. Из высушенного вещества формируют штабеля и брикеты для дальнейшего хранения и транспортировки.

Фрезерный метод отличается простотой реализации. Он позволяет совершить от 10 до 50 циклов сбора с одного участка за сезон. Недостаток метода – сильная зависимость от погодных условий. Это обусловлено способом сушки, которому могут помешать дожди или другие осадки.

Отказ от данного метода добычи не рассматривается. Высокая эффективность извлечения торфа гарантирована при ограниченном количестве циклов.

Сейчас торф фрезерным методом добывают на месторождениях всех типов. До начала цикла проводят осушение торфяного массива, очистку от растительности и снятие верхнего слоя очеса.

Кусковый способ

Добыча производится экскаваторным способом. Для этого используется специальное оборудование. Оно извлекает из открытого карьера сырец и формирует из него брикеты заданной формы. Наряду с экскаватором используют стилочную машину, выполняющую функции валкования. Данная технология используется при добыче на залежах низинного торфа, степень разложения которых превышает 15%, а зольность достигает 23%.

Виды

Приняв решение купить торф, необходимо определить задачи, для которых он будет использоваться. Все виды торфа классифицируют по месту добычи и степени разложения:

• верховой. Возникает на возвышенностях. Он формируется из растений, получающих большое количество кислорода. Особенность верхового торфа – высокая кислотность. Для использования в сельском хозяйстве его гасят известью. Он обладает наименьшим количеством микроэлементов;
• переходной. Образуется на равнинах. Имеет средние характеристики;
• низинный. Образуется в низинах из растений с высоким содержанием питательных веществ. Обладает нейтральной кислотностью. Сейчас купить торф такого типа можно для составления почвосмесей.

По степени разложения выделяют слаборазложившейся, средне разложившийся и сильно разложившийся торф. Этот параметр оказывает непосредственное влияние на цвет вещества и способствует определению его возраста.

Переработка торфа

Торф – восстанавливаемый природный ресурс. Ежегодно он образуется в количествах, в 120 раз превышающих весь уровень мировой добычи. Поэтому многие рассматривают его как источник энергии.

Качественный торф не требует обработки перед использованием. Это положительно сказывается его стоимости.

Сейчас торф перерабатывают для решения широкого спектра задач. Он используется в строительстве для теплоизоляционных работ, находит применение в медицине. Благодаря способности нейтрализовывать и впитывать тяжелые металлы торф способствует защите экологии. Оно служит фильтровальным элементом на сточных сооружениях.

Зачастую добыча торфа обусловлена стремлением удовлетворить нужды сельского хозяйства. Его превосходные характеристики делают плодородными самые бедные и безжизненные почвы.

Добычу торфа наладило множество компаний. Торф можно купить в непосредственной близости от места предполагаемого использования. Это поможет сократить затраты на транспортировку.

Информация

Месторождения торфа — Интернет-энциклопедии Красноярского края

Торф выполняет важную экологическую функцию, накапливая продукты фотосинтеза и аккумулируя в себе атмосферный углерод

Торф — горючее полезное ископаемое и агроруда растительного происхождения, предшественник генетического ряда углей. В зависимости от типа и степени разложения цвет торфа варьирует от светло-желтого до темно-коричневого и от cepo-коричневого до землисто-черного. Содержит 50—60 % углерода. Используется как топливо, удобрение, теплоизоляционный материал, также является важным газоносным материалом. 

 На территории Красноярского края учтено 193 месторождения торфа. Общие разведанные запасы всех месторождений составляют порядка 450 млн тонн по всем категориям. В последние годы добыча торфа в Красноярском крае была приостановлена. Исключение составляет 2010 г., когда было добыто 2 тыс. тонн торфа.

История открытия и исследования

Первые сведения о торфе как «горючей земле», использовавшейся для нагревания пищи, восходят к I в. н. э. и встречаются у Плиния Старшего в «Натуральной истории». В XII—XIII вв. торф как топливный материал был известен в Голландии и Шотландии. В 1658 г. в Гронингене вышла первая в мире книга о торфе на латинском языке (Мартин Шок, «Трактат о торфе»). Многочисленные неправильные представления о происхождении торфа были опровергнуты в 1729 г. немецким исследователем И. Дегнером, применившим к его изучению микроскоп и доказавшим растительное происхождение торфа.

Становление торфяного дела на Руси датируется концом XVII в. Начало изучению болот России положили экспедиции академии наук. Вольное экономическое общество в своих трудах широко пропагандировало торф. Первые русские академики М. В. Ломоносов, И. Г. Леман, В. Ф. Зуев, И. И. Лепёхин, В. М. Севергин и другие уделяли внимание проблеме образования и использования торфа.

После революции были созданы научные, производственные и учебные организации по комплексному изучению торфа и его использованию в народном хозяйстве — Центральный научно-исследовательский институт торфяной промышленности (Инсторф), Московский торфяной институт и другие. Развернулись крупномасштабные исследования болот и торфяного фонда CCCP, в результате которых составлены кадастры и карты торфяных месторождений, выявлены географические закономерности их распространения. Разработанная советскими учеными классификация торфяных месторождений принята для использования Международным торфяным обществом (MTO).

С 1950-х гг. развиваются исследования свойств торфа с целью широкого использования его для нужд сельского хозяйства, в качестве сырья для химической промышленности, в медицине, для охраны окружающей среды.

Происхождение и свойства

Торф образуется в результате естественного отмирания и неполного распада болотных растений под воздействием биохимических процессов в условиях повышенной влажности и недостатка кислорода. Залегает на поверхности Земли или на глубине первых десятков метров под покровом минеральных отложений. От почвенных образований торф отличается по содержанию в нем органических соединений (не менее 50 % по отношению к абсолютно сухой массе), от бурого угля — повышенным содержанием влаги и форменных растительных остатков, а в химическом отношении — наличием сахаров, гемицеллюлоз и целлюлозы.

Состоит из не полностью разложившихся остатков растений, продуктов их распада (гумуса) и минеральных частиц, в естественном состоянии содержит 86—95 % воды. Растительные остатки и гумус содержат органические и минеральные части, последняя определяет зольность торфа. Перегной придает торфу темную окраску. Относительное содержание в торфе бесструктурной массы, включающей гуминовые вещества и мелкие растительное ткани, утратившие клеточное строение, определяет степень разложения: различают торф слаборазложившийся (до 20 %), среднеразложившийся (20—35 %) и сильноразложившийся (свыше 35 %). В ботаническом составе торфа присутствуют остатки древесины, коры и корней деревьев и кустарников, различные части травянистых растений, а также гипновых и сфагновых мхов. В зависимости от ботанического состава, условий образования и свойств выделяют 3 типа торфа: верховой торф, переходный торф и низинный торф.

Химический состав и свойства торфа тесно связаны с его типом, ботаническим составом и степенью разложения. Содержание макро- и микроэлементов в торфе зависит от зольности и ботанического состава. Максимальное содержание элементов выявлено в торфе низинного типа.

Структура верхового торфа изменяется от губчатой, губчато-волокнистой до пластично-вязкой, низинных — от войлочной, ленточно-слоистой до зернисто-комковатой. Плотность торфа зависит от влажности, степени разложения, зольности, состава минеральной и органических частей. Влагоемкость торфа в зависимости от ботанического состава и степени разложения колеблется от 6,4 до 30 г/кг: максимальная — у верхового торфа моховой группы.

Современные отложения торфа сформировались за 10—12 тысяч лет.

Распространение и добыча

Место образования торфа — торфяные болота, встречающиеся как в долинах рек, так и на водоразделах. Зона максимальной концентрации торфа содержит свыше 80 % мировых запасов. В Северном полушарии она охватывает Западную Сибирь и простирается на западе до побережья Атлантического океана. Регион мощного торфонакопления находится также в северо-восточной части Северной Америки. В Южном полушарии максимальное торфонакопление выявлено только на островах Юго-восточной Азии.

Первое место в мире по запасам торфа со 170 млрд тонн занимает Канада. Россия со 150 млрд тонн находится на второй строчке. 

Применение

Начиная с XVI—XVII вв. из торфа выжигали кокс, получали смолу, его использовали в сельском хозяйстве и медицине. В конце XIX — начале XX в. началось промышленное производство торфяного полукокса и смолы. В 30—50-е гг. XX в. торф стали использовать для производства газа и как коммунально-бытовое топливо.

Среди современных направлений применения торфа топливное составляет меньшую долю. Лишь некоторые страны продолжают использовать торф как топливо для электростанций (фрезерный торф) и для коммунально-бытовых целей (торфяные брикеты и куски). Многие страны в больших объемах применяют торф в сельском хозяйстве — для приготовления компостов, торфоаммиачных, торфоминеральных удобрений, в овощеводстве и цветоводстве — в качестве парникового грунта, микропарников, формованных субстратов, брикетов и торфяных горшочков для выращивания рассады, сеянцев и саженцев древесных пород, в виде торфодерновых ковров — для озеленения, закрепления откосов.

Торф малой степени разложения, преимущественно моховой группы (сфагнум), обладает высокой газо- и водопоглотительной способностью, антисептическими свойствами, используется в качестве подстилки для животных и птиц, для обработки сточных вод и как адсорбент при загрязнении вод нефтью. Малая теплопроводность и высокая звукопоглотительная способность обеспечивают торфу этой группы широкое применение в строительстве. Из торфа получают кокс для металлургических заводов, активированный уголь. Торф используется для получения ряда химических продуктов (этилового спирта, щавелевой кислоты, фурфурола и др. ), кормовых дрожжей, физиологически активных веществ, торфяного воска; в медицине — при торфогрязелечении, а также для получения лечебных препаратов.

Дата последнего изменения: 23.12.2014

1. Горная энциклопедия. В 5 т. — М.: Советская энциклопедия, 1984—1991.

Как добывают торф? — Manitoba Peatlands

    Добыча торфа, независимо от его конечного использования, включает в себя ряд основных процедур. Дренаж почти всегда является важным первым шагом в процессе добычи, чтобы высушить торф и сделать его более управляемым для добычи, обработки и транспортировки. Контроль гидрологии торфяника (уровня грунтовых вод) необходим для его успешной эксплуатации.

    Осушение торфяника можно осуществить несколькими способами с использованием нескольких различных методов. Прямой дренаж предполагает рытье канав вокруг водно-болотных угодий для отвода воды с территории. Уменьшение «базовой площади» требует вывоза торфа, что приводит к эффекту высушивания, что снежным комом способствует дальнейшему удалению влаги из заболоченной территории. Удаление торфа также может помочь снизить сопротивление стоку воды вниз. Другой метод включает обезвоживание за счет понижения уровня грунтовых вод, прилегающих водотоков или того и другого. Кроме того, либо в результате искусственного размещения, либо в результате естественного вторжения виды растений начинают расти на торфяниках, увеличивая относительную скорость эвапотранспирации и высыхая. Эвапотранспирация – это потеря воды растениями в результате испарения или транспирации растений. Транспирация – это потеря воды клетками растений.

(Для получения более подробной информации об эвапотранспирации посетите эту внешнюю страницу.)

    После того, как участок будет осушен, торф необходимо удалить. Есть три основных метода, которые можно использовать при фактическом удалении торфа; к ним относятся резка торфа в торфяные блоки машинным или ручным способом, измельчение торфа и «резка колбасы».

    Резка торфа является наиболее распространенной формой удаления торфа, поскольку ее можно выполнять вручную или с помощью машин. Когда это делается своими руками, то обычно это удаление торфа на глубину 1-2м, работая в заболоченной местности. Как объяснялось выше, удаление торфа вызвало эффект снежного кома при высыхании, что обеспечило достаточный дренаж, необходимый для добычи. Затем нарезанные блоки складывают аккуратными стопками для просушки в течение нескольких недель, прежде чем их можно будет транспортировать. Обычно этот способ добычи торфа считается наименее опасным. Это связано с тем, что это обычно делается в небольших масштабах, а также с тем фактом, что поверхностные слои торфа не являются предпочтительными для сжигания топлива и поэтому возвращаются на вырубку. Это обеспечивает поверхность для повторного роста растительности, что важно для обновления торфяников. Было высказано предположение, что восстановление может произойти примерно через 3 года после обрезки, если этот поверхностный дерн снова будет правильно заменен. Если этого не сделать, торфяная эрозия и инвазивная растительность могут негативно повлиять на территорию. Этот метод ручной резки все еще используется в некоторых районах, но в значительной степени он заменяет экстракцию с помощью экструзионных машин, буксируемых трактором, или «нарезки колбасы».

    «Нарезка колбасы» включает удаление торфа из-под поверхности, который затем поднимается через прорези. Получаются «колбаски» из торфа, которые можно разрезать на удобные поленья для костра. Этот процесс, возможно, может быть менее вредным для торфяников, поскольку поверхностная растительность в основном остается нетронутой, однако для производства того же количества торфа, что и при вырубке блоков, необходимо добывать больше площади торфяников, что, возможно, нивелирует любые преимущества.

    Машинное извлечение блоков во многом похоже на ручное, поскольку блоки разрезаются, складываются и, наконец, транспортируются, когда они становятся достаточно легкими после сушки. Разница заключается в масштабах между машинами и ручной работой, машины покрывают гораздо большие площади. Машины также используются для переворачивания блоков, чтобы ускорить сушку. Этот метод приводит к тому, что на торфяниках остаются ложбины, называемые «болванками», после чего участок забрасывается.

    В последнее время основным методом добычи торфа на участке стало измельчение торфа. Для этого поверхность торфяника осушают и выравнивают путем рытья дрен на расстоянии 15 м друг от друга. Глубина дренирования постепенно увеличивается, а это означает, что этот тип подготовки занимает около 3 лет. Это делается для предотвращения обрушения торфа, которое может произойти с влажным торфом. Процессу дренажа иногда также помогает выпуклость торфа, арочная поверхность позволяет воде стекать быстрее. Когда осушение и выравнивание территории завершены, «торфяное поле» теперь может поддерживать тяжелые добывающие машины. Торф добывается с помощью вакуумного комбайна, а затем вывозится за пределы площадки. Поскольку глубина торфа уменьшается с каждым урожаем, требуется все больше и больше дренажа, что требует более глубокого рытья дрен для следующего сезона сбора урожая.

    Конечным результатом коммерческой добычи торфа является большая площадь незащищенных торфяников, которые она оставляет после себя. Обычно снимается глубина не менее 0,5 м, а иногда и больше в зависимости от торфяной залежи на участке. После такого удаления торфяники уничтожаются, не обеспечивая среды обитания для диких животных и больше не могут использоваться обществом в рекреационных целях для охоты или наслаждения природой. Исторически эти бесплодные остатки считались пригодными только для сельского или лесного хозяйства. В настоящее время это постепенно меняется, и предпринимаются усилия по восстановлению торфяников после добычи, процесс, который можно изучить на этой странице веб-сайта.

    Помимо разрушения естественной экосистемы торфяников, добыча может вызвать и другие экологические проблемы. Это включает выброс твердых частиц углерода, растворенного органического углерода и тяжелых металлов, которые стекают и впоследствии попадают в водные пути. Существует также выброс углекислого газа в результате сжигания и разложения торфа во время и после производства. Эти потенциальные воздействия на окружающую среду можно изучить на этой странице веб-сайта.

Добыча торфа | Руководство по хорошему торфу

(См. A3.2)

Введение

Торф легкий, с высоким содержанием органических веществ, обладает отличными водоудерживающими свойствами и легко режется. Учитывая эти свойства, торф добывают уже многие тысячи лет. Торф давно используется в качестве топлива. Торфяные отмели, вырубленные вручную — традиционная особенность шотландских и ирландских торфяников — давно используются для добычи топлива (рис. 1.10). Эти мелкомасштабные виды деятельности контрастируют с высокомеханизированной добычей торфа для электростанций, работающих на торфе, в Ирландии и Финляндии (рис. 1.13).

Рисунок 1.13

В последние сто лет торф также использовался в коммерческих целях для изготовления подстилки для лошадей и крупного рогатого скота, а совсем недавно – в качестве заменителя почвы для профессионального и любительского садоводства (рис. 1.14). Это использование оказало сильное влияние на низинные торфяные болота Европы за последние тридцать лет.

Рисунок 1.14

Каким бы ни было использование торфа в прошлом или настоящем, специалисту по охране почти всегда приходится бороться с тем или иным видом ущерба от добычи торфа. Существует четыре основных метода резки: домашняя резка, экструзия (нарезка колбасы), нарезка дерна или бревна/пустоты и фрезерование.

Резка торфа в домашних условиях

Это традиционный метод резки торфа. Торф вырезается, образуя берег, который затем продвигается вперед по мере вырезания торфа (рис. 1.10). Верхний растительный слой отбрасывается и отбрасывается за забой. Это имеет желаемый эффект повторной растительности на обнаженном торфе, оставшемся за забоем, тем самым поддерживая болотную растительность и создавая более прочную поверхность для работы.

Последствия стрижки в домашних условиях могут быть значительными. По мере удаления торфа изменяются размер и форма торфяного тела, а, следовательно, и гидрологические свойства болота ( см. 2.5.3 ) изменить. Уровень воды падает рядом с торфяной выемкой или может изменяться по всему болоту. В результате широкой вырубки получается неровная поверхность, характеризующаяся более сухой вересковой растительностью и более влажными заболоченными лужами с редкими участками болот, где торф почти полностью срезан.

Резка или экструзия колбасы

Традиционная резка заменяется машинами с приводом от трактора, которые прорезают прорези под поверхностью, извлекая «трубу» из торфа и укладывая ее на поверхность (рис. 1.15). оставляют сохнуть, прежде чем разрезать на горящие брикеты. Болота, вырубленные таким образом, эффективно осушаются за счет создания подповерхностных дренажных каналов, в то время как структура торфа нарушается по мере продолжения рубки. Участки, вырубленные таким образом на коммерческой основе, осушаются, а растительность очищается, чтобы облегчить доступ машин и предотвратить запутывание «колбасок» в растительности.

Рисунок 1.15

Выемка в валуне и пустотах (дерн)

До недавнего времени в большинстве коммерческих операций по добыче торфа применялась схема вырубки в валуне и пустотах, сначала вручную, а в последнее время с помощью машин, для добычи торфа. Болота осушаются прямолинейной последовательностью дрен, что позволяет добывать торф из прямоугольных «полей» или лощин, окаймленных дренами. Блоки срезанного торфа сушат на промежуточных бревнах. Вырубка валов и полостей оставляет характерный рисунок (рис. 1.16).

Рисунок 1.16

Измельчение торфа

В настоящее время в большинстве коммерческих операций по добыче используется измельчение торфа. Первый этап операции фрезерования заключается в дренировании поверхностных слоев серией равномерно расположенных глубоких дренажей. После того, как верхний слой торфа достаточно высохнет, чтобы по нему могли проехать машины, поверхностная растительность удаляется, чтобы создать обширные оголенные черные поля (рис. 1.17). Затем верхние слои вращают (фрезеруют), чтобы дать возможность высохнуть, прежде чем их сгребают бульдозерами в длинные гребни. Затем торф упаковывают в мешки или транспортируют непосредственно на электростанции. После прекращения добычи обнаженные торфяные поля становятся неблагоприятными для растительности, хотя при тщательном управлении могут образоваться водно-болотные угодья.