Откуда берется уголь под землей: Каменный уголь

классификация, виды, марки, характеристика, особенности горения, места добычи, применение и значение для экономики

Уголь — это очень разнообразное и многогранное соединение. Из-за своей особенности образования в недрах земли он может иметь сильно отличающиеся характеристики. Поэтому принято классифицировать уголь. Каким образом это происходит, описано в этой статье.

Ископаемый уголь по большей части добывают из недр земли, но иногда в результате сейсмической активности пласты угля выходят на поверхность, где возможна добыча открытым способом. Но откуда берется уголь в земной коре? Образование угля — очень длительный и сложный процесс, который берет начало от обыкновенных растений. Когда растения умирают, то при недостатке кислорода и высокой влажности из них образуется торф. В течение миллионов лет этот торф оседает в землю, где, благодаря высокой температуре и давлению, медленно превращается в уголь. Данный процесс так и называется — углефикация.

Ископаемый уголь может быть найден человеком на различных стадиях углефикации, поэтому существует множество видов этого ресурса. Всего есть несколько типов классификаций каменного угля: по составу, по особенностям происхождения, по размеру, по влажности, по наличию примесей, а также многим другим характеристикам. Разберем некоторые из них подробнее.

Классификация угля по размеру кусков

Чтобы добыть уголь из-под земли, его необходимо измельчить и доставить на поверхность. Получаемые куски могут быть разного размера, что достаточно важно для дальнейшего использования. По этой причине существует государственный стандарт (ГОСТ Р 51586-2000), который определяет классификацию угля по размеру кусков. Эти размеры иногда называют сортами угля, чтобы не путать с марками, о которых речь пойдет позже.

Если уголь еще не отсортирован и имеет в своем составе куски совершенно разных размеров, то такой уголь называют рядовым (Р).

Существуют также и смешанные сорта, т. е. смеси углей разного размера в определенных пределах. Но процентное содержание угля каждого класса в данном случае не регламентируется. Смесь может состоять, например, из 95 % семечка и 5 % штыба, и в таком случае сорт будет называться семечко со штыбом.

Происхождение

Уголь появился еще задолго до появления человека. Его примерный возраст 200-400 млн лет. То, как появился уголь, до сих пор неясно.

Существует 4 теории, по которым, возможно, появился уголь.

• Самая распространенная – образование торфа, а затем угля произошло из-за распада папоротников, плаунов, хвощей. Однако эта теория не может объяснить пласты ископаемых толщиной в 400–700 метров. Ведь для образования 500 метров ископаемых требуется 2000 метров торфа, т. е. растения одних видов должны были произрастать на территории миллионы лет без изменений погодных условий.
• Термическая теория – медленное тление растительных остатков в условиях среды с малым содержанием кислорода с постепенным превращением в обычный уголь, а затем – в каменный. Однако при этом внутри ископаемых не сохранились бы части растений.
• Версия с морской водой. Упав в океан, растения подвергались длительному процессу углефикации, находясь под давлением и без кислорода. Теория подтверждается морскими находками – водорослями, песком.
• Абиогенная – уголь появлялся путем нагревания метана в присутствии водорода и углекислого газа. По этой теории, находки в пластах являются не остатками растений, а пиролитическим графитом, потому нельзя достоверно определить возраст добываемых ископаемых.

При добыче полезного ископаемого обнаруживаются весьма интересные особенности:

• В ластах полезного ископаемого обнаруживаются вертикально стоящие стволы деревьев.
• Порой при добыче совместно с углем располагаются каменные залежи магматического происхождения весом до 75 килограмм.
• Реже всего рядом с углем можно найти залежи золота и металла, что указывает на активный углеобразовательный процесс.
• В углеродосодержащей среде нередко обитают кольчатые черви или останки моллюсков.
• Предметы округлой формы, которые сложно идентифицировать. Есть версия, что это яйца динозавров.

Классификация угля по маркам

Как уже было сказано, уголь может отличаться по составу. Конкретные соединения в составе угля выделить крайне сложно, поэтому для того, чтобы характеризовать уголь, пользуются лишь некоторыми характеристиками: концентрацией летучих веществ, влажностью, содержанием углерода, теплотой сгорания и др.

Обычно все эти характеристики связаны. Чем больше содержание углерода в угле и меньше летучих веществ, тем больше тепла сможет дать топливо. Согласно этим характеристикам уголь делят на марки.

Удивительные находки

Наиболее интересные находки в слоях угля – это стволы деревьев, вертикально залегающих. Они часто пересекают огромные толщи пород перпендикулярно к напластованию угля. Деревья в таком вертикальном положении нередко встречаются в пластах, связанных с угольными отложениями, а чуть реже – в самом угле. Многие придерживаются мнения о перемещении и стволов деревьев.

Удивительным является то, что осадочные породы должны были настолько быстро накапливаться, чтобы покрыть эти деревья до того, как они испортились (сгнили) и упали.

Вот такая довольно интересная история формирования породы под названием каменный уголь. Образование в недрах земли подобных слоев является поводом для дальнейших исследований в поисках ответов на многочисленные вопросы.

Бурый уголь (Б)

Это самая молодая и поэтому наименее полезная марка угля. Выглядит как каменная масса бурого цвета. Иногда на нем даже заметна древесная структура. Выход тепла составляет всего лишь 22 МДж/кг. Причина этому — низкое содержание углерода, большое количество влаги, летучих веществ и минеральных примесей. Все это не обеспечивает эффективное горение.

Образуется такой уголь напрямую из торфа и залегает на небольшой глубине (от 10 до 200 метров). В России его добывают на Солтонском месторождении, в Тунгусском и Канско-Ачинском угольных бассейнах.

Золотодобывающая отрасль

История

В 1843 году указом правительства была разрешена добыча золота частным предпринимателям в западном Забайкалье, в Верхнеудинском округе, в который в то время входила Витимская тайга, с взиманием натурой в пользу Кабинета при добыче золота до двух пудов в год — 5 %, от двух по пяти пудов — 10 %, свыше пяти пудов — 15 %. Добыча золота в Бурятии началась в Баргузинской тайге в 1844 году работами на прииске Иннокентьевском, на реке Бугарихта (бассейн Ципы) и Мариинском, на ручье Байчикане, впадающем в реку Толой в системе реки Ципикан. На этих двух приисках в 1844 году был промыт 1031 пуд песков и добыто золота 7 золотников 9 долей (30 граммов 260 миллиграммов). Первые сведения о золотоносных россыпях, обнаруженных по реке Бамбуйка, относятся к 1856 году и связаны с именем горного инженера В. М. Буйвита. Им были обнаружены россыпи в долинах ключей Телешмы и Житонды.

К 1861 году в Западно-Забайкальском горном округе насчитывалось 11 золотопромышленных компаний, имеющих в общей сложности 25 приисков. Из них 15 приисков приходилось на долю Баргузинского округа.

В советские годы золотодобыча велась почти исключительно из россыпей и не превышала 1,5-2 тонн в год.

Основная характеристика

Золотодобыча — одна из основных статей доходов в бюджет Бурятии. Геологами на её территории выявлено более 240 месторождений этого драгоценного металла[источник не указан 1965 дней

]. Бурятия, занимая немногим более 2 % от площади России, заключает в своих недрах крупный золотой потенциал[
источник не указан 1965 дней
]. По балансовым запасам золота Республика Бурятия занимает 14-е место среди субъектов РФ[
источник не указан 1965 дней
]. В целом по республике на 01.01.2010 г. запасы золота составляют 100,7 тонн, апробированные прогнозные ресурсы рудного золота оцениваются ещё в 1311 тонн[
источник не указан 1965 дней
]. По уровню добычи золота Бурятия занимает 9 место в России и третье место в Сибирском федеральном округе.

Современное состояние золотодобывающей отрасли

Богатая золото-кварцевая руда

Золото в слитках

C вводом в эксплуатацию рудника «Холбинский» и образования организации ОАО «Бурятзолото» уровень добычи рудного золота начал увеличиваться на 150—600 кг ежегодно. В 2000 г. прирост достиг максимума — 1000 кг. В период с 2000 г. по 2008 г. соотношение добычи рудного и россыпного золота изменилось — с 61 % и 39 % до 80 % и 20 %, соответственно. В настоящее время в Бурятии большая основная часть золота добывается из коренных месторождений. Добыча золота ведётся в шести районах республики, преимущественно в Окинском, Баунтовском и Муйском районах.

• Основные золотоносные рудники и прииски Бурятии (на 2009 г.): Ирокинда (добыча — 2329 кг)
• Холбинский (Самартинский) (2 263кг)
• Кедровское (946 кг)
• Прииск Ципиканский (233 кг)
• Коневинское месторождение (221кг)

• Основные золотодобывающие организации, работающие в Бурятии (на 2012 г.): ОАО «Бурятзолото» (рудники «Ирокинда», «Холбинский») (добыча — 4 170кг)
• ООО «Артель старателей Западная» (рудник «Кедровский») (946кг)
• ЗАО «Витимгеопром» (302кг)
• ООО «Артель старателей Сининда-1» (232кг)
• ООО «Артель старателей Курба» (208кг)
• ООО «Хужир Энтерпрайз» (Коневинское месторождение) (221кг)
• ООО «Прииск Ципиканский» (233кг)

Драга

В целом, в золотодобывающей промышленности Бурятии наметилась устойчивая тенденция падения объёма добычи золота. Если уменьшение добычи из рудных месторождений проявлено относительно слабо (около 2 % в год), то ежегодное снижение добычи россыпного золота в среднем составляет 440 кг (15 — 36 %). Среди проблем, мешающих развитию золотодобычи, следует выделить следующие: 1)низкая обеспеченность золотодобывающих предприятий разведанными запасами. Большинство ранее разведанных месторождений (преимущественно в советский период) отработано. 2)невыгодность для предприятий вложения средств в поиски и разведку россыпей; разведка требуют существенных расходов с неоднозначным результатом. 3)административно-бюрократический фактор.

Длиннопламенный уголь (Д)

Обычно имеет серо-черный цвет. Горит длинным коптящим пламенем, что и дало ему такое название. Содержит 70-80 % углерода, что делает его чуть более качественным топливом, по сравнению с бурым углем. На это также влияет меньшее количество влаги и примесей. Но преимущество длиннопламенного угля не в этом. Это топливо может гореть без поддува, что позволяет легко использовать его в печах и котлах. Данный вид угля очень распространен. Его добыча ведется в Минусинском, Кузнецком, Донецком и многих других бассейнах.

Жирный уголь (Ж)

Это уже достаточно качественный уголь. Несмотря на то что загорается он тяжелее, чем предыдущие две марки, он обладает высокой теплотой сгорания (35 МДж/кг). Недостатком же является высокое содержание летучих веществ, что осложняет контроль процесса горения, поэтому данная марка угля редко используется как топливо. Основные сферы его использования — производство строительных материалов, активированных углей и других полезных веществ, а также в коксохимической промышленности. Добыча такого угля ведется в Осиновском, Байдаевском, Ленинском и Томь-Усинкском месторождениях.

Примечания

1. Ф. А. Кудрявцев.
   Зарождение золотопромышленности в Западном Забайкалье // Бурятиеведение. Верхнеудинск. 1927. стр.32-39
2. Г. А. Верхотурова, В. Ф. Жерлов.
   Золотой край Бурятии.
3. ↑ (недоступная ссылка). Дата обращения 13 апреля 2014.
4. ↑
5. ↑ Уголь Бурятии: используем на одну десятую
6. ↑
7. ↑ . catalogmineralov.ru.
8. ↑ . webmineral.ru.
9. . информационное агентство «Байкал Медиа Консалтинг» (02. 05.2012).
10. . ИА «Байкал-Daily» (27.05.2011).
11. . Рабочая газета — Всероссийская газета трудящихся (26.02.2008). (недоступная ссылка)
12. Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Плеханова в Республике Бурятия.
    Ермаковское месторождение..
13. Национальная библиотека Республики Бурятия.
    .
14. (недоступная ссылка). Дата обращения 31 июля 2014. [нет в источнике
    ]
15. ↑ Юй // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
16. Цветные камни Трансбайкальского региона
17. «Вечерний Челябинск».
    .
18. ↑ Национальная библиотека Республики Бурятия.
    .

Коксовый уголь (К)

Это очень ценный вид угля из-за своей малой распространенности. Из этой марки получается очень качественный каменноугольный кокс, что следует из названия. Образуется такой уголь на достаточно большой глубине (5500 м), где имеется большое давление. Цвет такого угля — серый со стеклянным блеском. Он имеет очень однородную структуру и минимальное число пор. Содержание летучих веществ — умеренное (22-27 %), а углерода достигает уже 88-90 %, что положительно сказывается на теплоотдаче, хотя как топливо такой уголь используется редко. Добывается коксовый уголь в Кузнецком угольном бассейне, в Анжерском, Томь-Усинском, Прокопьевско-Киселевском и других районах.

Отощенно-спекающийся уголь (ОС)

Данная марка угля не сильно отличается от коксового угля: содержание углерода и неорганических примесей находится примерно на том же уровне. Главное его преимущество в высокой теплотворной способности. Она составляет 36 МДж/кг, поэтому иногда его используют как топливо на электростанциях. Но основное его использование — коксохимическая промышленность. Правда, коксуется этот уголь с трудом, поэтому приходится его использовать в смеси с другими видами угля. Такая смесь нескольких марок называется угольной шихтой. Добыча отощенно-спекающегося угля в основном ведется на Кузбассе, в Кемеровском районе и в Южно-Якутском угольном бассейне.

Крупные месторождения

Германия

Германия — крупнейший производитель бурого угля в Европе, соперничать с ней может только Россия. Из достоверных запасов бурого угля (80 млрд т) большая часть находится в Восточной Германии (Лаузицкий и Среднегерманский бассейны), а в Западной Германии выделяется бассейн к западу от Кельна (Нижнерейнский). Бурый уголь здесь добывается открытым способом.

Россия

Солтонское месторождение

Солтонское угольное месторождение — угольное месторождение, расположенное на Алтае, в России. Прогнозируемые запасы оцениваются в 250 миллионов тонн. Уголь здесь добывается открытым способом. В настоящее время разведанные запасы бурого угля на двух разрезах составляют 34 миллиона тонн. В 2006 году здесь было добыто 100 тысяч тонн угля. Также на реке Селенга есть месторождение бурого угля.

Канско-Ачинский бассейн

Канско-Ачинский угольный бассейн, расположен на несколько сотен километров восточнее Кузнецкого бассейна на территории Красноярского края и частично в Кемеровской и Иркутской областях России. Этот Центрально-Сибирский бассейн обладает значительными запасами энергетического бурого угля. Добыча ведётся в основном открытым способом (открытая часть бассейна составляет 45 тысяч км² — 143 миллиардов тонн угля пласты мощностью 15 — 70 м.). Встречаются также месторождения каменного угля.

Общие запасы составляют около 638 миллиардов тонн. Мощность рабочих пластов от 2 до 15 м, максимальная — 85 м. Угли сформировались в юрский период. Площадь бассейна поделена на 10 промышленно-геологических районов, в каждом из которых разрабатывается по одному месторождению:

• Абанское
• Ирша-Бородинское
• Берёзовское
• Назаровское
• Боготольское
• Бородинское
• Урюпское
• Барандатское
• Итатское
• Саяно-Партизанское

Тунгусский угольный бассейн

Тунгусский угольный бассейн располагается на территории Республики Саха и Красноярского края РФ. Основная часть его располагается в Центрально-Якутской равнине в бассейне реки Лены и её притоков (Алдана и Вилюя). Площадь около 750 000 км². Общие геологические запасы до глубины 600 м — более 2 триллионов тонн. По геологическому строению территория угольного бассейна подразделяется на две части: западную, которая занимает Тунгусскую синеклизу Сибирской платформы, и восточную, входящую в краевую зону Верхоянского хребта.

Угольные пласты этого бассейна сложены из осадочных пород от нижнеюрского до палеогенового периодов. Залегание угленосных пород осложнено пологими поднятиями и впадинами. В Приверхоянском прогибе угленосная толща собрана в складки, осложнённые разрывами, мощность её 1000—2500 м. Количество и мощность угольных пластов мезозойского возраста в различных частях бассейна разнообразны: в западной части от 1 до 10 пластов мощностью 1-20 м, в восточной до 30 пластов мощностью 1-2 м. Встречаются не только бурые, но и каменные угли.

В тунгусских бурых углях содержится от 15 до 30 % влаги, зольность углей 10-25 %, теплота сгорания 27,2 МДж/кг. Пласты бурого угля имеют линзовидный характер, мощность меняется от 1-10 м до 30 м.

Месторождения бурого угля часто располагаются рядом с каменноугольными. Поэтому он добывается также в таких известных бассейнах как Минусинский или Кузнецкий.

В 60-80-е годы 20 столетия Украина добывала порядка 10 млн тонн бурого угля из Александрийского геолого-промышленного района Днепровского буроугольного района . Пик добычи пришелся на 1976 год, когда производственное объединение «Александрияуголь» добыло 11722,7 тыс. тонн, получив 4079,7 тыс. тонн топливного буроугольного брикета. Днепровский бассейн, расположен в центральной части Украины, на территории 6 областей: Житомирской, Винницкой, Черкасской, Кировоградской, Днепропетровской, Запорожской. В его пределах выявлено около 200 месторождений c различными запасами и горно-геологическими условиями. Извлекаемые ресурсы Днепровского буроугольного района оцениваются в 1,15 млрд.тонн. В 2008 году, в ходе неудачного эксперимента с арендой производственных предприятий государственной холдинговой , добыча и реализация практически прекратилась и сократилась до исторического минимума в 41 тыс. тонн, а в 2009 была полностью прекращена. Ожидается, что добыча бурого угля на Украине возобновится в 2012 году на Мокрокалыгорском месторождении, запасы которого оцениваются в 7,76 млн.т.Угольная промышленность Украины насчитывает свыше 250 шахт и 6 карьеров, 64 обогатительные фабрики, 3 угледобывающие комбинаты, 17 заводов угольного машиностроения, 20 научно-исследовательских, проектно-конструкторских и технологических организаций.

Тощий уголь (Т)

Такое забавное название эта марка угля получила из-за относительно тонких пластов, которыми она залегает в породе. Виной всему большая глубина (6600 м) и большое давление. В отличие от предыдущих двух типов, тощий уголь не обладает способностью к спеканию, и производить из него кокс практически невозможно.

Зато он обладает очень высокой теплотой сгорания до 40 МДж/кг. Это обуславливает его использование в качестве топлива, а также в металлургии, где необходима крайне высокая температура в печах для плавки металлов. Основные зоны добычи тощего угля — это Араличевский, Байдаевский и Кемеровский районы.

Дополнительно

• Начиная с версии 1.0 алмазы, лазурит, красный камень и уголь могут быть добыты в качестве блока руды с помощью зачарования «Шёлковое касание».
• Рудные жилы не могут находиться на стыке чанков.
• Лазурит, изумруд и кварц — единственные руды, отличающиеся от других текстурой. Все остальные руды имеют одну текстуру с разной окраской.
• Проходящие через залежи натуральные структуры уничтожают руды также как и камень.

Антрацит (А)

Это самый качественный уголь, с точки зрения теплоты сгорания. Содержание углерода в нем может достигать 98 %. Больше только у графита. И по внешнему виду антрацит сильно отличается от других марок. Он имеет темно-черный цвет с ярко выраженным металлическим отливом. Также он обладает повышенной термостойкостью и электропроводностью. Температура горения у антрацита довольно высока, поэтому как топливо применять его можно не во всех типах печей. Кроме этого, он используется в металлургии, для изготовления фильтров, электродов, карбида кальция, микрофонного порошка. Этот уголь не спекается, поэтому он не нашел применения в коксовании, хотя даже без этого процесса может заменять кокс в некоторых процессах.

Другие виды классификаций

Помимо тех марок, что представлены выше, существует и множество промежуточных марок, например коксовый жирный (КЖ), газовый спекающийся (ГС), длиннопламенный газовый (ДГ).

Также уголь каждой марки может иметь разные размеры кусков. В таком случае буква, обозначающая сорт, располагается после буквы, обозначающей марку. Например, антрацит-орех (АО), жирный-плита (ЖП), коксовый семечко (КС).

Существует и классификация угля по происхождению. Весь уголь, как уже было сказано, образуется из растений в течение миллионов лет. Но растения могут иметь разную природу. Так, угли делятся на гумусовые (из древесины, листьев, стеблей) и сапропелитовые (из остатков низших растений, например водорослей).

Как добывают и извлекают уголь?

ГлавнаяМакроуголь, по-прежнему растущий энергетический ресурсПодземные и открытые шахты

• Крупный план
  Как образуется уголь — процесс, охватывающий…

• Крупный план
  Подземные и открытые шахты

• Крупный план
  Уголь в производстве электроэнергии, железо и сталь,…

Отчет о функциях:
Уголь, все еще растущий энергетический ресурс

3 элемента контента в этом отчете о функциях

ПредыдущийЭлемент 2/3Следующий

Крупный план

Уголь был топливом, спровоцировавшим промышленную революцию в 19 ^-м -м веке. Добыча угля из подземных или открытых шахт по-прежнему остается жизненно важной частью мировой экономики.

Галерея в подземной угольной шахте. © Tomas Sereda

В зависимости от глубины месторожденияНакопление природных ресурсов, таких как нефть, природный газ, уголь, уран, металлическая руда или другое сырье…
, уголь Уголь ранжируется по степени превращения или зрелости, возрастанию содержания углерода от…
добывается из подземных или открытых рудников. В подземных шахтах прокладывают вертикальные стволы, а затем выкапывают штольни по горизонтали. В карьерах бурят уступы, чтобы грузовики могли передвигаться.

Подземные шахты более распространены

Существует несколько методов:

• камерно-столбовый метод включает вырезание помещений в угольном пласте Термин для угольного пласта в осадочной толще.
  и оставив через равные промежутки ряд больших столбов для поддержки крыши шахты. На каждом уровне, где присутствует уголь, шахты соединяются с сетью огромных галерей (от 10 до 20 квадратных метров), которые могут простираться на десятки километров.
• Метод лавы предполагает использование машины, называемой комбайном. Механическая режущая машина, используемая для добычи угля в подземных шахтах.
  похоже на огромный плуг. Комбайн медленно толкает и прорубает забой. Он восстанавливает разрыхленную руду по мере продвижения вперед и позволяет крыше рухнуть за собой. Это называется спелеология. Иногда в результате могут быть повреждены здания или дороги, расположенные над шахтой. Эта проблема может быть решена обратной засыпкой, которая заключается в использовании шахтных отходов для поддержки кровли после удаления угля. Однако это очень дорого.

Конвейеры или автомобили (железнодорожные вагоны) транспортируют уголь в вертикальные шахты 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 мельчайших частиц магнетита. Различные элементы разделяются естественным образом. Уголь всплывает, в то время как другие руды, называемые хвостами, опускаются на дно.

В горных районах штольни могут быть пробурены горизонтально на склоне, что устраняет необходимость в строительстве специальной инфраструктуры для подъема угля на поверхность.

240 метров: Длина самого большого экскаватора, используемого для добычи угля из карьера

Однако существуют опасности. Галереи могут затопиться или разрушиться, или мелкие частицы угольной пыли в нужной концентрации могут взорваться и произвести интенсивное лучистое тепло. В современной статистической термодинамике тепло относится к передаче теплового движения частиц, составляющих вещество…
. Также могут происходить взрывы от сырости. Они вызваны необнаруживаемыми карманами метана (ch5)Основного компонента месторождений природного газа и газовых шапок нефтяных месторождений. Метан естественным образом производится на свалках…
, смешанные с воздухом в галереях, которые легко воспламеняются. С 1876 года во Франции в результате аварий на шахтах погибло почти 1800 шахтеров. Более 6000 шахтеров погибли в результате несчастных случаев на шахтах в Китае в 2004 году, а 13 мая 2014 года в результате аварии на шахте в Соме, провинция Маниса, Турция, погиб 301 человек. 25 и 28 февраля 2016 года 36 горняков погибли в результате серии взрывов метана в угольной шахте в Воркуте, Россия, более чем в 100 км к северу от Полярного круга.

Взрывы с огнём и сыростью вызываются скоплениями метана, которые легко воспламеняются.

На ту же тему

Видео
Медленное образование нефти и природного…

Видео
Поиск месторождений нефти и природного газа

Видео
Нефть и природный газ: от земли до…

Открытая добыча полезных ископаемых выгоднее

Угольная шахта представляет собой огромную яму в земле с террасами, вдоль которых землеройные машины вырывают пласты. Это немного похоже на спортивный стадион. Крупнейшие карьеры имеют длину несколько километров и глубину в сотни метров.

В первую очередь необходимо снять слой земли – вскрышные породы – над первым угольным пластом. (Пласт может находиться на глубине до 200 метров ниже поверхности.) Вся земля вокруг основания пласта удаляется перед началом добычи. Когда яма становится достаточно большой, горняки копают до следующего пласта угля. Каждый слой называется скамьей.

Огромные экскаваторы добывают уголь. Самая большая из этих машин имеет длину 240 метров (длина двух футбольных стадионов) и высоту 96 метров (соответствует 38-этажному зданию). Ковши экскаваторов вмещают до 300 метрических тонн породы.

Добыча открытым способом обходится дешевле, чем подземная, и поэтому более прибыльна с точки зрения производительности. Условия труда в этих шахтах также намного безопаснее. Однако добыча открытым способом менее приемлема с экологической точки зрения, так как уродует ландшафт и вызывает пылевое загрязнение.

Был ли этот крупный план интересным?

0

1

Метки:
Нефть и газ Ископаемое топливо Месторождения Шахты

См. также

• СМИ
  Как образуются месторождения нефти и газа

  Крупный план

  Как образуются месторождения нефти и газа

  Как образуются месторождения нефти и газа

  В недрах Земли нефть и природный газ образуются из органического вещества мертвых растений и животных. Этим углеводородам требуются миллионы лет, чтобы сформироваться в очень специфических условиях…

  Читать

• СМИ
  Разведка, многоэтапный процесс

  Крупный план

  Разведка, многоэтапный процесс

  Разведка, многоэтапный процесс

  Разведка месторождений нефти и газа — длительный, сложный, дорогостоящий процесс, выполняемый многопрофильными группами специалистов: геологами, инженерами, техниками,…

  Читать

Угольный пласт — Энергетическое образование

Энергетическое образование

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Рис. 1. Угольные пласты (более темные черные полосы) в скале. ^[1]

Угольный пласт представляет собой темно-коричневые или черные полосы угля, видимые в слоях горных пород. Эти пласты расположены под землей и могут быть отработаны методами глубокой или открытой разработки в зависимости от их близости к поверхности. Эти пласты подвергаются нормальному углеобразованию и служат традиционным угольным ресурсом. Запасы угля огромны, и это самый большой из всех видов ископаемого топлива. ^[2]

Также эти пласты могут служить нетрадиционным источником природного газа. Когда природный газ получают из угольного пласта, он известен как газ угольных пластов или метан угольных пластов. Этот газ связывается с поверхностью подземных угольных пластов, которые обычно заполнены водой. Давление этой воды заставляет газ образовывать тонкую пленку на поверхности угля. Уровень газа, связанного с угольным пластом, зависит от мощности угля, глубины залегания угля и проницаемости. ^[3]

Пласты

на главную

Угольные пласты образуются из мертвого и разлагающегося органического вещества. Как правило, это вещество происходило из древних торфяников, которые отмерли и попали в мелководные стоячие воды. Поскольку этот материал разложился, со временем он превратился в торф. Поскольку этот торф был погребен под отложениями, температура повысилась, а давление стало больше. Это сжатие и нагрев медленно превращали мягкий торф в более твердый бурый уголь. При дальнейшем захоронении и сжатии этот бурый лигнит превратился в суббитуминозный уголь, затем в битуминозный уголь и, наконец, в антрацитовый уголь. ^[4] Независимо от размера или расположения угольного пласта эта схема формирования остается неизменной.

Расположение

Размер, расположение и доступность угольных пластов могут сильно различаться. Из-за экстремальных давлений, возникающих при сжатии торфа при образовании угля, около 10 метров торфа образуют только около 1 метра угля. Однако мощность угольных прослоев может значительно варьироваться в зависимости от количества первоначально засыпанного торфа. Были обнаружены угольные пласты размером от 30 сантиметров (или примерно фута) до ширины более 30 метров. ^[2] Кроме того, эти пласты могут быть зарыты либо очень глубоко, либо достаточно близко к поверхности. В большинстве случаев глубоко залегающие пласты отрабатываются с использованием методов глубокой разработки, тогда как близко расположенные к поверхности пласты добываются открытым способом.

Пожары

Рис. 2. Часть шоссе, разрушенная пожаром на шахте Сентралия. ^[5]

Угольные пласты могут представлять опасность пожара, в результате чего иногда начинают тлеть. Как правило, эти пожары возникают от надземных пожаров, но могут продолжать тлеть под землей в течение многих лет. Иногда эти пожары могут гореть в течение десятилетий или столетий, пока топливо под поверхностью не будет израсходовано или огонь не будет потушен. Одним из наиболее широко известных пожаров угольных пластов является пожар на шахте Сентралия, который горит с 1962. ^[6] Несмотря на то, что эти пожары опасны и важны для тушения, они дороги и трудны для тушения. На международном уровне тысячи подземных угольных пожаров горят на всех континентах, кроме Антарктиды. ^[7] Эти пожары опасны, поскольку они выделяют токсичные пары, в том числе двуокись углерода, метан и ртуть, и могут вызвать новые надземные пожары. ^[7] По оценкам, глобальные выбросы от угольных пожаров приводят к ежегодному попаданию в атмосферу 40 тонн ртути, что составляет 3% ежегодных выбросов двуокиси углерода в мире. ^[7]

Ссылки

1. ↑ Wikimedia Commons. (2 июня 2015 г.). Угольный пласт [Онлайн]. Доступно: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/89/Coal_seam.jpg
2. ↑ ^{2.0 2.1} Г.Бойл, Б.Эверетт, С.Пик, Дж.Рэмедж. (2 июня 2015 г.). Энергетические системы и устойчивость: мощность для устойчивого будущего , 2-е изд.