Premog. Razvoj premogovnikov in bazenov Kako se koplje črni premog

Premogovništvo je največji segment industrije goriv. Po vsem svetu po številu delavcev in količini opreme prekaša vse druge.

Kaj je premogovništvo

Industrija premoga vključuje pridobivanje premoga in njegovo naknadno predelavo. Dela se izvajajo tako na površini kot pod zemljo.

Če se nahajališča nahajajo na globini največ 100 metrov, se dela izvajajo v kamnolomu. Za razvoj nahajališča na velikih globinah se uporabljajo rudniki.

Klasične metode pridobivanja premoga

Delo v premogovnikih in pod zemljo sta glavni načini rudarjenja. Večina dela v Rusiji in po svetu poteka na odprt način. To je posledica finančne koristi in visoka hitrost ekstrakcijo.

Postopek je naslednji:

• S pomočjo posebne opreme se odstrani zgornja plast zemlje, ki pokriva usedlino. Pred nekaj leti je bila globina odprtega dela omejena na 30 metrov, najnovejša tehnologija dovoljeno ga povečati za 3-krat. Če je zgornja plast mehka in majhna, jo odstranite z bagrom. Debela in gosta plast zemlje je predhodno zdrobljena.
• Naloge premoga se odstranijo in s pomočjo posebne opreme odpeljejo v podjetje za nadaljnjo predelavo.
• Delavci obnavljajo naravno olajšanje, da bi se izognili škodi okolje.

Pomanjkljivost te metode je, da nahajališča premoga, ki so na majhni globini, vsebujejo nečistoče blata in drugih kamnin.

Premog, pridobljen s podzemno metodo, velja za čistejšega in kakovostnejšega.

Glavna naloga te metode je transport premoga iz velikih globin na površje. Za to so ustvarjeni prehodi: pregrada (horizontalna) in jaška (nagnjena ali navpična).

V predorih premogovne plasti razrežejo posebni kombajni in jih naložijo na transporter, ki jih dvigne na površje.

Podzemna metoda vam omogoča, da pridobite veliko količino mineralov, vendar ima pomembne pomanjkljivosti: visoke stroške in povečano nevarnost za delavce.

Nekonvencionalne metode pridobivanja premoga

Te metode so učinkovite, vendar nimajo množične distribucije - trenutno ni tehnologij, ki bi omogočale jasno vzpostavitev procesa:

• hidravlični. Izkopavanje se izvaja v rudniku na velikih globinah. Premogov sloj se drobi in pod močnim pritiskom vode dostavi na površje.
• Energija stisnjenega zraka. Deluje tako destruktivno kot dvižna sila, je stisnjen zrak pod močnim pritiskom.
• Vibracijski impulz. Formacije uničijo močne vibracije, ki jih povzroča oprema.

Te metode so bile uporabljene že v Sovjetski zvezi, vendar niso postale priljubljene zaradi potrebe po velikih finančnih naložbah. Le nekaj podjetij za pridobivanje premoga še naprej uporablja nekonvencionalne metode.

Njihova glavna prednost je odsotnost delavcev na potencialno življenjsko nevarnih območjih.

Vodilne države pri pridobivanju premoga

Po statistiki svetovne energetike je bila sestavljena ocena držav, ki imajo vodilne položaje v proizvodnji premoga na svetu:

1. Indija.
2. Avstralija.
3. Indonezija.
4. Rusija.
5. Nemčija.
6. Poljska.
7. Kazahstan.

Kitajska je že vrsto let vodilna v proizvodnji premoga. V LRK se razvija le 1/7 razpoložljivih nahajališč, to je posledica dejstva, da se premog ne izvaža izven države, obstoječe rezerve pa bodo trajale vsaj 70 let.

Na ozemlju Združenih držav so depoziti enakomerno razpršeni po vsej državi. Državi bodo zagotovili svoje rezerve za vsaj 300 let.

Zaloge premoga v Indiji so zelo bogate, vendar se skoraj ves izkopan premog uporablja v energetski industriji, saj so razpoložljive zaloge zelo nizke kakovosti. Kljub dejstvu, da Indija zaseda eno vodilnih položajev, v tej državi napredujejo obrtne metode pridobivanja premoga.

Avstralske zaloge premoga bodo trajale približno 240 let. Izkopani premog ima najvišjo oceno kakovosti, velik del je namenjen izvozu.

V Indoneziji raven proizvodnje premoga vsako leto narašča. Pred nekaj leti se je večina izkopanega izvažala v druge države, zdaj pa država postopoma opušča uporabo nafte, zato povpraševanje po premogu za domačo porabo narašča.

Rusija ima 1/3 svetovnih zalog premoga, medtem ko vsa ozemlja države niso raziskana.

Nemčija, Poljska in Kazahstan postopoma zmanjšujejo obseg proizvodnje premoga zaradi nekonkurenčnih stroškov surovin. Večina premoga je za domačo porabo.

Glavni kraji pridobivanja premoga v Rusiji

Ugotovimo. Kopanje premoga v Rusiji poteka predvsem z odprtim kopanjem. Vloge po vsej državi so neenakomerno razpršene - večina jih se nahaja v vzhodni regiji.

Najpomembnejša nahajališča premoga v Rusiji so:

• Kuznetskoe (Kuzbass). Velja za največjega ne samo v Rusiji, ampak po vsem svetu, ki se nahaja v Zahodni Sibiriji. Tu kopljejo koksni in bitumenski premog.
• Kansko-Achinskoe. Proizvodnja poteka tukaj.Polje se nahaja ob Transsibirski železnici, ki zavzema del ozemlja Irkutske in Kemerovske regije, Krasnojarsko ozemlje.
• Tunguški premogovni bazen. Predstavljata ga rjavi in ​​črni premog. Zajema del ozemlja Republike Saha in Krasnojarsko ozemlje.
• Pečorski premogovni bazen. Na tem nahajališču se izvaja rudarjenje. V rudnikih se izvajajo dela, ki omogočajo pridobivanje visokokakovostnega premoga. Nahaja se na ozemlju republike Komi in avtonomnega okrožja Yamalo-Nenets.
• Irkutsko-čeremhovski premogovni bazen. Nahaja se na ozemlju Zgornjega Sayana. Premog zagotavlja samo bližnjim podjetjem in naseljem.

Danes se razvija še 5 polj, ki lahko povečajo letni obseg proizvodnje premoga v Rusiji za 70 milijonov ton.

Obeti za premogovništvo

Večina nahajališč premoga na svetu je že raziskanih, z gospodarskega vidika najbolj obetavna pripadajo 70 državam. Stopnja proizvodnje premoga hitro raste: tehnologije se izboljšujejo, oprema se posodablja. To povečuje dobičkonosnost industrije.

Premog je sedimentna kamnina, ki nastane v zemeljskem sloju. Premog je odlično gorivo. Menijo, da je to najstarejša vrsta goriva, ki so jo uporabljali naši daljni predniki.

Kako nastane bitumenski premog

Za tvorbo premoga je potrebna velika količina rastlinske snovi. In bolje je, če se rastline kopičijo na enem mestu in nimajo časa, da se popolnoma razgradijo. Idealno mesto za to so močvirja. Voda v njih je revna s kisikom, kar moti vitalno aktivnost bakterij.

Vegetacija se kopiči v močvirjih. Ker nima časa, da popolnoma zgnije, ga stisnejo naslednje usedline zemlje. Tako se pridobiva šota - izhodišče za premog. Naslednje plasti zemlje tako rekoč zaprejo šoto v tleh. Posledično je popolnoma prikrajšan za dostop kisika in vode ter se spremeni v premogov sloj. Ta postopek je dolgotrajen. Torej je večina sodobnih zalog premoga nastala v paleozojski dobi, torej pred več kot 300 milijoni let.

Značilnosti in vrste premoga

(Rjavi premog)

Kemična sestava premoga je odvisna od njegove starosti.

Najmlajša vrsta je rjavi premog. Leži na globini približno 1 km. V njej je še veliko vode - približno 43%. Vsebuje veliko količino hlapna snov... Dobro se vžge in gori, vendar daje malo toplote.

Premog je v tej klasifikaciji nekakšen "srednji kmet". Pojavlja se v globinah do 3 km. Ker je pritisk zgornjih plasti višji, je vsebnost vode v premogu manjša - približno 12%, hlapnih snovi - do 32%, vendar vsebuje ogljik od 75% do 95%. Je tudi zelo vnetljiv, vendar bolje gori. In zaradi majhne količine vlage daje več toplote.

antracit- starejša pasma. Pojavlja se na globini približno 5 km. Ima več ogljika in praktično ni vlage. antracit - trdo gorivo, je slabo vnetljiv, vendar je specifična toplota zgorevanja najvišja - do 7400 kcal / kg.

(Premog antracit)

Vendar antracit ni zadnja stopnja v preoblikovanju organske snovi. Ko je izpostavljen težjim razmeram, se premog spremeni v šuntit. Pri višjih temperaturah dobimo grafit. In pod ultra visokim pritiskom se premog spremeni v diamant. Vse te snovi – od rastlin do diamantov – so narejene iz ogljika, le molekularna struktura je drugačna.

Poleg glavnih "sestavin" so v sestavo premoga pogosto vključene različne "kamne". To so nečistoče, ki ne gorijo, ampak tvorijo žlindro. Žveplo vsebuje tudi premog, njegova vsebnost pa je odvisna od kraja nastanka premoga. Pri gorenju reagira s kisikom in tvori žveplovo kislino. Manj nečistoč v sestavi premoga, višja je njegova kakovost.

Depozit premoga

Kraj nastanka premoga se imenuje premogovni bazen. Na svetu je znanih več kot 3,6 tisoč premogovnih bazenov. Njihovo območje zavzema približno 15% zemeljske površine. ZDA imajo največji odstotek svetovnih zalog premoga s 23 %, sledi Rusija s 13 %. Kitajska zapira prve tri z 11 %. Največja nahajališča premoga na svetu se nahajajo v ZDA. To je Apalaški premogovni bazen, katerega zaloge presegajo 1600 milijard ton.

V Rusiji je največji premogovni bazen Kuznetsk v regiji Kemerovo. Rezerve Kuzbasa znašajo 640 milijard ton.

Obetaven je razvoj nahajališč v Jakutiji (Elginskoe) in v Tyvi (Elegestskoe).

Premogovništvo

Glede na globino premoga se uporablja zaprta ali odprta metoda rudarjenja.

Zaprta ali podzemna metoda rudarjenja. Za to metodo so zgrajeni rudniki in jaški. Jaški so zgrajeni, če je globina premoga 45 metrov ali več. Od nje pelje vodoravni rov - adit.

Obstajata 2 zaprta rudarska sistema: rudarjenje s komoro in stebrom in rudarjenje z dolgim ​​zidom. Prvi sistem je manj ekonomičen. Uporablja se le v primerih, ko so najdene plasti debele. Drugi sistem je veliko varnejši in bolj praktičen. Omogoča vam, da izvlečete do 80 % kamnine in enakomerno dostavite premog na površino.

Odprta metoda se uporablja, ko je premog plitev. Za začetek se izvede analiza trdote tal, določi se stopnja preperevanja tal in slojevitost pokrivnega sloja. Če so tla nad premogovnimi sloji mehka, zadostuje uporaba buldožerjev in strgal. Če je zgornja plast debela, se pripeljejo bagri in vlačilci. Debela plast trde kamnine, ki prekriva premog, je razstreljena.

Uporaba črnega premoga

Področje uporabe premoga je preprosto ogromno.

Iz premoga pridobivajo žveplo, vanadij, germanij, cink, svinec.

Premog je sam po sebi odlično gorivo.

Uporablja se v metalurgiji za taljenje železa, pri proizvodnji litega železa, jekla.

Pepel, pridobljen po sežiganju premoga, se uporablja pri proizvodnji gradbenih materialov.

Po posebni obdelavi premoga dobimo benzen in ksilen, ki se uporabljata pri proizvodnji lakov, barv, topil in linoleja.

Z utekočinjenjem premoga dobimo prvovrstno tekoče gorivo.

Premog je surovina za proizvodnjo grafita. Kot tudi naftalen in številne druge aromatične spojine.

Kot rezultat kemične obdelave premoga se danes pridobiva preko 400 vrst industrijskih izdelkov.

Premog je eden najbolj znanih virov goriva. Stari Grki so bili prvi, ki so izvedeli o gorljivih lastnostih tega minerala. Kako poteka rudarjenje premoga v sodobnem svetu? Katere države so vodilne v njegovi proizvodnji? In kakšne so možnosti premogovništvo kmalu?

Kaj je premog in kako se uporablja?

Premog je trden in gorljiv mineral, temno siva ali črna kamnina z rahlim kovinskim leskom. "Ta snov se vname in gori kot oglje" - tako je pasmo opisal Teofrast iz Eresa, Aristotelov študent. Stari Rimljani so aktivno uporabljali premog za ogrevanje svojih domov. In Kitajci so se v 1. stoletju pred našim štetjem naučili izdelati kokain iz njega.

Kako je nastal premog? V starih geoloških obdobjih so bila velika območja zemeljske površine pokrita z gostimi gozdovi. Sčasoma se je podnebje spremenilo in vsa ta lesna masa je bila zakopana pod debelino zemlje. V pogojih visoka temperatura in pritiska se je odmrla vegetacija najprej spremenila v šoto, nato pa v šoto premog... Tako so pod zemljo nastale močne plasti, bogate z ogljikom. Premog se je najbolj aktivno oblikoval v obdobju karbona, perma in jure.

Premog se uporablja kot energijsko gorivo. Na tem viru deluje večina vseh termoelektrarn. V 18.-19. stoletju je aktivno pridobivanje premoga postalo eden od odločilnih dejavnikov industrijske revolucije, ki se je zgodila v Evropi. Danes se premog pogosto uporablja v črni metalurgiji, pa tudi v proizvodnji t.i. tekoče gorivo(z utekočinjenjem).

Glede na količino ogljika v sestavi kamnine obstajajo tri glavne vrste premoga:

• rjavi premog (65-75% ogljika);
• črni premog (75-95%);
• antracit (več kot 95 %).

Premogovništvo

Danes skupni obseg industrijskih zalog premoga na našem planetu doseže trilijon ton. Tako bo ta vir goriva dovolj za človeštvo še več let (v nasprotju z isto nafto ali zemeljskim plinom).

Kopanje premoga poteka na dva načina:

• odprto;
• zaprto.

Prva metoda vključuje pridobivanje kamnin iz črevesja zemlje v odprtih jamah (rudnikih premoga), druga pa v zaprtih rudnikih. Globina slednjega se zelo razlikuje od nekaj sto metrov do enega in pol kilometra. Vsaka od teh metod pridobivanja premoga ima tako prednosti kot slabosti. torej odprta pot veliko ceneje in varnejše kot pod zemljo. Po drugi strani pa rudniki povzročajo veliko manj škode okolju in naravni krajini kot kamnolomi.

Treba je opozoriti, da tehnologije pridobivanja premoga ne stojijo na enem mestu. Če so pred stotimi leti uporabljali primitivne vozičke, kramp in lopate za kopanje premogovnih slojev, se zdaj za iste namene uporabljajo najnovejši tehnični stroji in oprema (odbojna kladiva, kombajni, polža itd.). Poleg tega je popolnoma razvit in izboljšan nov način ekstrakcija - hidravlična. Njegovo bistvo je naslednje: močan curek vode zdrobi premogov sloj in ga odnese v posebno komoro. Od tam se kamnina dostavi neposredno v tovarno za nadaljnjo obogatitev in predelavo.

Geografija svetovnega premogovništva

Zaloge premoga so po svetu razporejene bolj ali manj enakomerno. Depoziti tega vira so prisotni na vseh celinah planeta. Kljub temu se približno 80% vseh depozitov nahaja v Severni Ameriki in postsovjetskih državah. Hkrati je šestina svetovnih zalog premoga v podzemlju Rusije.

Največji premogovni bazeni na planetu so Pensilvanija in Appalachian (ZDA), Henshuisky in Fushunsky (Kitajska), Karaganda (Kazahstan), Donetsk (Ukrajina), Zgornje Šlezija (Poljska), Ruhr (Nemčija).

Od leta 2014 je prvih pet vodilnih držav v proizvodnji premoga na svetu naslednjih (odstotek svetovne proizvodnje premoga je prikazan v oklepajih):

1. Kitajska (46 %).
2. ZDA (11 %).
3. Indija (7,6 %).
4. Avstralija (6,0 %).
5. Indonezija (5,3 %).

Težave in obeti premogovniške industrije

Glavni problem premogovniške industrije je seveda ekološke narave. Fosilni premog vsebuje živo srebro, kadmij in druge težke kovine... Ko se kamnina pridobiva iz tal, vse to pride v zemljo, atmosferski zrak, površinske in podzemne vode.

Premogovništvo je poleg okoljske škode povezano tudi z ogromnimi tveganji za življenje in zdravje ljudi. Najprej to velja za rudarje. Prekomerna zaprašenost zraka v zaprtih rudnikih lahko povzroči resne bolezni, kot sta silikoza ali pnevmokonioza. Ne smemo pozabiti na veliko število tragedij, ki vsako leto zahtevajo življenja na stotine premogovnikov po vsem svetu.

Toda kljub vsem težavam in nevarnostim je malo verjetno, da bo človeštvo v bližnji prihodnosti moglo opustiti ta vir goriva. Še posebej v ozadju hitrega upada zalog nafte in plina v svetu. Danes v premogovništvu prevladuje tendenca rasti proizvodnje antracita. V nekaterih državah (zlasti v Rusiji, Turčiji, Romuniji) obseg proizvodnje rjavega premoga raste.

Kopanje premoga v Rusiji

Rusijo je s tem mineralom prvi predstavil Peter Veliki. Med počitkom na bregovih reke Kalmius so carju pokazali kos črne skale, ki je lepo gorela. "Če ne za nas, potem bo ta mineral koristen našim potomcem," je pravično povzel suveren. Oblikovanje ruske premogovniške industrije je potekalo v prvi polovici 19. stoletja.

Danes obseg proizvodnje premoga v Rusiji presega 300 milijonov ton letno. Na splošno globine države vsebujejo približno 5% skupnih svetovnih zalog tega vira goriva. Največji premogovni bazeni v Rusiji so Kansko-Ačinski, Pečorski, Tunguški in Kuzbas. Več kot 90 % vseh polj v državi se nahaja v Sibiriji.

Kljub dejstvu, da se danes alternativni viri energije uporabljajo vse intenzivneje, je pridobivanje premoga dejansko področje industrije. Eno najpomembnejših področij uporabe te vrste goriva je delovanje elektrarn. Najdišča premoga se nahajajo v različnih državah sveta in 50 jih je aktivnih.

Svetovna nahajališča premoga

Največje količine premoga izkopljejo v ZDA iz nahajališč v Kentuckyju in Pennsylvaniji, Illinoisu in Alabami, Koloradu, Wyomingu in Teksasu. Tu kopljejo bitumenski in rjavi premog ter antracit. Rusija je drugi največji proizvajalec teh mineralov.

Kitajska je na tretjem mestu po proizvodnji premoga. Največja kitajska nahajališča se nahajajo v bazenu premoga Shanxing, na Veliki kitajski nižini, v Datongu, Jangceju in drugih. Veliko premoga kopljejo tudi v Avstraliji - v zveznih državah Queensland in Novi Južni Wales, blizu mesta Newcastle. Indija je velika proizvajalka premoga, nahajališča pa se nahajajo na severovzhodu države.

V nahajališčih Saar in Saška, Ren-Vestfalija in Brandenburg v Nemčiji že več kot 150 let pridobivajo črni in rjavi premog. V Ukrajini so trije premogovni bazeni: Dneper, Doneck, Lvov-Volynsk. Tu kopljejo antracit, plinski premog in koksni premog. Precej obsežna nahajališča premoga se nahajajo v Kanadi in Uzbekistanu, Kolumbiji in Turčiji, Severni Koreji in na Tajskem, v Kazahstanu in na Poljskem, Češkem in v Južni Afriki.

Zaloge premoga v Rusiji

Tretjina svetovnih zalog premoga se nahaja v Ruska federacija... Največje število nahajališč se nahaja v vzhodnem delu države, v Sibiriji. Največja ruska nahajališča premoga so naslednja:

• Kuznetskoye - pomemben del bazena leži v regiji Kemerovo, kjer se pridobiva približno 80% koksnega premoga in 56% bituminoznega premoga;
• Kansk-Achinsk bazen - 12% rjavega premoga se izkopa;
• Tunguska kotlina - nahaja se v delu vzhodne Sibirije, kopljejo antracit, rjavi in ​​črni premog;
• Bazen Pechora je bogat s koksnim premogom;
• Irkutsko-čeremhovski bazen je vir premoga za podjetja Irkutska.

Premogovništvo je danes zelo obetavna gospodarska panoga. Strokovnjaki trdijo, da človeštvo preveč intenzivno porablja premog, zato obstaja nevarnost, da bodo svetovne zaloge kmalu porabljene, v nekaterih državah pa obstajajo znatne zaloge tega minerala. Njegova poraba je odvisna od področij uporabe, in če zmanjšate porabo premoga, bo zdržala dlje časa.