Бассейн вид угля где используется

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.

Источник

Характеристика угольных бассейнов России

Основные угольные бассейны

Таблица «Угольные бассейны России»

Название бассейна

Экономический район

Способ добычи

Глубина залегания

Тип угля

Подземный, открытый незначительно

Открытый, подземный, гидравлический

Печорский каменноугольный бассейн

Находится в Коми и Ненецком национальном округе, основная площадь лежит за полярным кругом в зоне многолетней мерзлоты. Первая шахта начала работу в 1934 году.

Запасы превышают 344 млрд тонн.

Преобладает шахтная добыча, особенно опасная из-за специфики местных пластов, которые содержат много метана. Средняя мощность угольных пластов около 1,50 м.

Бассейн имеет свои обогатительные фабрики, поставляя потребителям очищенный уголь.

Потребители: коксующийся уголь отгружается на металлургические производства Череповца и Липецка, энергетический поступает на ТЭС Северного региона.

Перевозки обеспечивает Северная железная дорога.

Кузнецкий каменноугольный бассейн

Кузбасс – основной поставщик угля России, где добывается около 60% каменного угля и почти 80% коксующихся углей страны.

Размещается в Кемеровской области, краевые части в Новосибирской области и Алтайском крае. В середине 20-х годов ХХ века начато промышленное освоение. Запасы разной глубины залегания 747 млрд тонн. В бассейне действуют 58 шахт, 36 угольных разрезов, 25 обогатительных фабрик. В 2018 году объем добычи превысил 255 млн тонн.

Рис. 1. Проходческий комбайн в шахте.

Мощность пластов от 1,5 м до 15-20 м, на отдельных участках 30 м. До 45% добычи составляют коксующиеся угли, которые поставляются на металлургические комплексы страны. Растет экспорт углей различных марок, в 2018 году он составил около 60%. Энергетические угли используют ТЭС и ТЭЦ Урал и Западная Сибирь.

В Кузбассе работает станция подземной газификации, где уголь превращается в горючий газ; газ используется в котельных.

Канско-Ачинский буроугольный бассейн

Расположен на территории Красноярского края, небольшие участки выходят в Иркутскую и Кемеровскую области. Добыча ведется с 30-х годов ХХ века. Общие запасы больше 600 млрд тонн.

Угли бурые, на одном месторождении вскрыты маломощные пласты каменного угля, поступившие в разработку.

Продуктивные пласты имеют мощность 50-100 м. Залегание близко к поверхности и большая мощность пластов объясняют их низкую себестоимость.

Бассейн пересекает Транссиб, что облегчает транспортировку угля.

В бассейне принимают меры по восстановлению земель, отправляя плодородный слой на хранение и ссыпая пустую породу на дно отработанных карьеров; в конце работ почва занимает прежнее место, где высаживают лес.

Бассейн обеспечивает топливом южные области Сибири.

Рис. 2. Канско-Ачинский угольный бассейн.

Южно-Якутский каменноугольный бассейн

Находится на юге Якутии. Запасы более 57 млрд тонн коксующегося угля, пласты мощностью 25-27 м.

Эльгинское месторождение в бассейне – крупнейшее в стране.

Рис. 3. Эльгинское месторождение.

Что мы узнали?

Мы узнали основные бассейны страны, познакомились с характеристикой угольных бассейнов России. Оказывается, главные бассейны разрабатываются с начала ХХ века, и дают уголь до сих пор. У истоков угольной промышленности стоит Петр I.

Источник

Разработка угольных шахт и бассейнов

К основным задачам, которые ставятся перед угольной промышленностью, относится добыча и первичная переработка (обогащение) каменного и бурого угля. Угледобыча самая крупная из всех отраслей входящих в топливную промышленность по количеству персонала и стоимости основных фондов. Такой субъект Российской Федерации, как Кемеровская область своим экономическим потенциалом во многом обязан угольной промышленности.

Угольные бассейны России

На территории России находятся залежи различных видов угля — бурого, каменного и антрацита. Российская Федерация занимает одно из лидирующих мест в мире по количеству каменного топлива в недрах. Суммарное количество угля составляет 6421 миллиардов тонн, 5334 миллиарда тонн из них кондиционные.

Количество каменного угля в общих запасах более 60% от числа всех запасов. Технологическое топливо — коксующийся уголь — занимает 10% в общем объеме запасов, 3,6% валового продукта приходится на долю продукции угледобычи в ТЭК, а в общем объеме ВВП России на эту отрасль приходится около одного процента.

Если рассмотреть карту России, то более 90% залежей находится на востоке страны, в основном в Сибири. Если сравнивать объёмы добычи то наиболее значимыми для страны месторождениями можно назвать Кузнецкое, Канско-Ачинское, Тунгусское, Печорское и Иркутско-Черемховское месторождения.

Добыча угля в России

В мире, по объемам добытого угля Россия занимает, пятое место (впереди Китай, Соединенные Штаты Америки, Австралия и индия), 75% добытого топлива, применяется энергетиками при производстве тепловой и электрической энергии, 25% используется для нужд металлургической и химической промышленности.

Экспортируется небольшой процент от общей добычи. Основными рынками экспорта являются Япония и Республика Корея.

В России основным является открытый метод добычи – 75% от общего объема. Применение открытого метода обусловлено небольшой глубиной залегания. Для применения такого способа добычи нужно снять верхние слои почвы. Для вскрытия используются бульдозеры, скреперы, роторные экскаваторы, драглайны.

Потом дробится порода. Для дробления используют водяные пушки, дробилки, иногда применяются буровзрывные методы отбойки угля. Добыча таким способом занимает довольно большую площадь территории.

Добыча угля открытым способом имеет следующие положительные стороны:

Шахтная добыча угля

• добыча единицы продукции происходит за небольшой интервал времени;
• низкая себестоимость;
• относительная безопасность;

Уголь, добытый открытым методом, содержит большой процент примесей.

Шахтная добыча более затратная. Применение обусловлено залеганием пластов полезной породы на большой глубине. Обустройство шахт требует больших капитальных затрат как в финансовом плане, так и во временном. При добыче угля в шахтах имеет место большая доля ручного труда. Глубина некоторых шахт достигает одного километра.

Добыча угля наружным методом

• высокое качество добытого сырья;
• меньше воздействие на окружающую среду;

• самый небезопасный способ добычи;
• необходимы серьёзные финансовые вложения.

Крупнейшие месторождения России

Кузбасс

Кузнецкий угольный бассейн, сокращённо Кузбасс – наиболее крупное месторождение по запасам угля на территории РФ, и крупнейшее в мире. Оно расположено на Западе Сибири.

Основная часть территории бассейна находится в Кемеровской области. На долю Кузбасса приходится добыча 56% процентов каменного и около 80% коксующегося угля, добытого в РФ, в общей сумме двести миллионов тонн в год.

В Кузнецком бассейне угли, по своему качеству разные. Уголь с более высоким качеством залегает глубже, а чем ближе к поверхности увеличивается зольность и влажность угля. Большие расстояния от главных потребителей топлива – центральной части страны, Камчатки и Сахалина, является основным недостатком. Добыча ведется открытым методом.

Канско-Ачинский бассейн

Этот бассейн расположен в центральной Сибири. Основной вид добываемого угля – бурые угли, широко применяемые в энергетике, Добывается открытым способом.

Канско-Ачинский угольный бассейн — находится на территории Красноярского края, частично Кемеровской и Иркутской областей РСФСР

Количество угольных запасов составляет 638 миллиарда тонн, используется топливо местными электростанциями для генерации электроэнергии и тепловой энергии. Значительная часть добытого ископаемого применяется на ТЭЦ Иркутской энергетической системы. Самыми крупными потребителями Канско-Ачинских углей являются ТЭЦ, расположенные в городах:

Немаловажное значение для бассейна играет наличие транссибирской железнодорожной магистрали, по которой осуществляется транспортировка угля, как в западном направлении страны (для нужд Рязанской ГРЭС), так и на Дальний Восток.

Тунгусский бассейн

Самые крупные месторождения угля

Тунгусский бассейн, лидирующий в России, и входит в число крупнейших угольных бассейнов мира. Его площадь составляет примерно один миллион квадратных километров. Количество угля в недрах составляет примерно два миллиарда тонн, причем 95% из них каменные. Такое количество угля способно обеспечить все мировые потребности сроком на пятьсот лет.

В связи с отсутствием подъездных путей и удаленностью от промышленных центров на полную мощность не эксплуатируется. Основным потребителем угля является субъект РФ Красноярский край.

Печорский угольный бассейн

Располагается на западном склоне кряжа Пай-Хой. Административно расположен в Ненецком автономном округе и Республике Коми.

В недрах бассейна преимущественно находятся коксующиеся угли высокого качества. Добыча ведется с применением шахтного метода.

Ежегодная добыча 12,6 миллиона тонн угля, что равняется 4% от всего количества угля, добываемого в России. Череповецкий металлургический завод является самым крупным потребителем.

Иркутско–черемховский бассейн

Толщина пластов от одного до десяти метров. Большие расстояния от крупных потребителей не позволяет использовать добываемый уголь, кроме как на местных электростанциях. Для добычи топлива применяется открытый способ.

Влияние на экологию

Природа проблем воздействия на окружающую среду угледобывающей сферой в основном связана с проведением горных работ. Особенно при открытой добыче угля. При проведении взрывных работ в небо подымаются тонны пыли, и разносятся ветром на многие километры. Более пятидесяти процентов шахт по добычи угля относятся к категории взрывоопасных, также высока опасность самовозгорания угольной пыли.

При проведении взрывных работ в небо подымаются тонны пыли, и разносятся ветром на многие километры

При проведении работ под землей существует большая вероятность оседания земли, которую возможно предотвратить. При проведении добычи полезных ископаемых, пустоты, образующиеся под землей, необходимо заполнять, не имеющей ценности породой или другими материалами.

Многие страны мира уже успешно применяют эту технологию. В первую очередь в тех странах, где приняты нормативы, и программы по рекультивации территорий, на которых проводились горные работы.

Каждый субъект хозяйствования при добыче каменного топлива должен выполнять требования техники безопасности принятые в добывающей отрасли. Пренебрежение этими правилами может привести к очень опасным последствиям:

• при добыче возможны изменения ландшафта;
• развитие эрозии почвы, связанное с оседанием поверхности земли, нарушается почвенный покров;
• происходит ухудшение качества воздуха и воды;
• в результате подземной добычи угля происходят выбросы метана;
• подземные пожары;
• самовозгорания в отвалах;
• осыпание откосов;

Для минимизации экологических последствий каждый субъект хозяйственной деятельности, занимающийся добычей и переработкой угля должен внести свой вклад в решение данной проблемы.

Видео: Уголь. Современная добыча угля!

Источник

Угольные бассейны России — расположение, характеристика и перспективы развития

Общая характеристика

Угленосными бассейнами называется территория, занимающая обширную площадь с островными и сплошными отложениями. Их объединяют общие условия, в которых образовывались пласты угля в определённую геологическую эпоху. Как правило, такие участки оказываются связанными с крупными тектоническими образованиями, имеющими следующие структурные признаки:

Помимо бассейнов существуют месторождения, имеющие относительно небольшую площадь. Они располагаются в обособленной геологической структуре, а находящиеся в недрах залежи имеют рабочее значение.

Огромные и небольшие запасы этого вида топлива отличаются по возрасту, качеству отложений, геологическому строению недр и насыщенностью углей на определённом участке.

Уголь — твёрдое топливо, которое образуется в результате медленного процесса разложения органики растительного происхождения. В зависимости от насыщенности углеводородом угли делятся на несколько типов:

1. Бурый. Считается самым молодым и дешёвым, залегает на относительно небольшой глубине, имеет невысокую себестоимость. Исходя из сравнительной характеристики, этот тип углей имеет невысокое качество из-за недостатка углерода (до 70%) и избытка влаги. Способность к окислению и самовозгоранию делает его непригодным к транспортировке на большие расстояния и длительному сроку хранения.
2. Каменный. Осадочная порода, образованная на глубине 3 тыс. метров из остатков древней растительности. Содержит до 95% углерода, высокомолекулярные соединения и минеральные примеси, которые после сжигания образуют золу. Небольшой процент влаги способствует значительному выделению тепла. Ценность этого типа заключается в способности коксоваться.
3. Антрацит. Образуется в глубоких слоях земной коры под воздействием большого давления и высокой температуры. От других типов углей его отличают плотность, блестящая поверхность и большая теплоотдача.

Классификация топлива определяется величиной угольных кусков. В этот список входят следующие размеры и наименования:

• орех — от 25 до 50 мм;
• штыб — от 0 до 6 мм;
• крупный — от 50 до 100 мм;
• мелкий — от 13 до 25 мм;
• плитный — более 100 мм;
• семечко — от 6 до 13 мм.

Неотсортированное сырьё, в котором присутствуют различные сорта, называется рядовым продуктом. В таблицах такой уголь обозначается буквой «Р».

По своему происхождению классификация ископаемого горючего зависит от видов растительности, из которой оно образовалось. Стебли, листья, древесина способствовали образованию гумусовых, а водоросли и другие низшие растения — сапропелитовых углей.

История развития отрасли

Разработка основных каменноугольных месторождений с составлением подробных описаний расположения бассейнов началась в первой половине XVIII столетия по указу Петра I. Первые разведочные работы проводились в районах Подмосковного и Донецкого бассейнов. Добытый уголь применяли в кузнечном деле, кустарных мастерских, солеварении. Он также использовался для отопления помещений.

В середине XIX века было отменено крепостное право, что способствовало развитию капиталистических отношений и созданию благоприятных условий для добычи полезного ископаемого. Не менее важное значение имело появление железнодорожного сообщения.

Октябрьская революция и последующая индустриализация внесли свои коррективы в угледобывающую отрасль. Первые годы социалистического строя ознаменовались внедрением в производство механизированных шахт. В период ВОВ потребность в угольном топливе обеспечивали восточные области страны.

В последующие годы проводились работы по обнаружению новых месторождений по всей территории страны. По оценкам учёных, сейчас в России самые большие в мире запасы угля, составляющие одну третью часть всех залежей на планете. Современные технологии помогают автоматизировать процесс добычи чёрного топлива, что способствует увеличению количества добываемого сырья.

В середине прошлого века появились новые технологии, позволяющие получать нелетучий углеродный остаток или кокс. Его добывают из каменного угля, в который входят следующие группы этого сырья:

• отощённо-спекающаяся;
• жирная;
• слабоспекающаяся;
• коксовая;
• газовая.

Коксующееся топливо является очень ценным продуктом. Отсутствие примесей и высокая температура при сгорании позволяют использовать его в металлургической промышленности, где другие виды горючих материалов неприемлемы.

Крупнейшие месторождения

На геологической карте показано, что главные угольные бассейны России с запасами бурых и каменных топливных материалов сконцентрированы в основном на востоке страны и в Сибири. В число основных поставщиков чёрного топлива входят:

1. Иркутский располагается на юге области и простирается от Нижнеудинска до Байкала. На площади бассейна, составляющей 42 тыс. квадратных километров, объём разведанных запасов топлива составляет более 7 миллиардов тонн. Здесь добывается как бурый, так и каменный уголь. Мощность пластов составляет 1—10 м.
2. Таймырский угольный бассейн занимает 80 тыс. квадратных километров одноимённого полуострова. Пласты состоят из каменных, среднезольных, гумусовых углей, часть которых способна коксоваться. Мощность залегающих пластов — 1—12 метров. Перспективы развития осложняются большой удалённостью бассейна от потребителей.
3. Южно-Якутский расположен рядом с Алданским нагорьем и занимает площадь 25 тыс. квадратных километров. Строение пластов невыдержанное, их мощность составляет от 0,7 до 2 м. Это высококачественные угли гумусового происхождения, среди них в большом количестве встречаются коксующиеся марки топлива.
4. Челябинский — крупное месторождение бурых углей площадью 1300 квадратных километров находится на востоке от областного центра. В предвоенные годы здесь была создана мощная промышленная база. На территории бассейна расположены семь угледобывающих участков. Максимальная мощность пластов — 200 метров, минимальная — 0,75 м.
5. Канско-Ачинский — крупнейший буроугольный бассейн Сибири, значительная его часть пролегает по Красноярскому краю, остальные участки находятся в Иркутской и Кемеровской областях. Буроугольные отложения насчитывают 20 пластов, глубина залегания которых примерно 120 метров. Основные потребители — электростанции, нефтегазовые предприятия и химическая промышленность.
6. Подмосковный — одно из старейших разработанных месторождений, богатое бурым топливом. Охватывает несколько областей региона. За всё время существования здесь добыли около 1,2 миллиарда тонн ископаемого угля. Активная работа по добыче и реализации горючего материала велась в XX столетии. На добытом топливе работали многие окрестные электростанции. Сильная обводнённость участков, а также чередование пластов с пустотами создавали опасность для работы в шахтах, поэтому сейчас месторождение закрыто.
7. Восточно-Донецкий расположен к северо-западу от Ростова. Является богатейшим месторождением антрацитов. Действующие шахты управляются шестью угольными компаниями, на территории бассейна работают обогатительные фабрики. Разрабатываемые угольные запасы достигают 330 миллионов тонн.
8. Печорский занимает территорию Северного экономического района Архангельской области, Республики Коми. Основная часть угленосных месторождений находится в Заполярье. В связи с удалённостью разработок, неблагоприятными климатическими условиями и вечной мерзлотой добытое сырьё имеет высокую себестоимость. Ископаемое топливо отличается высоким качеством, значительную часть представляют антрациты.
9. Кузнецкий угольный бассейн, запасы угля в котором составляют более 700 миллиардов тонн, охватывает Кемеровскую область, вдоль бассейна проложена Транссибирская железнодорожная магистраль. Занимает одну из лидирующих позиций по мощности угленосных пластов, качеству и запасам полезного ископаемого разных марок. Низкая себестоимость достигается благоприятными геологическими и ландшафтными условиями.
10. Минусинский бассейн расположен на территории одноименной котловины в Хакассии. Имеет железнодорожное сообщение с промышленными пунктами Тайшет, Новокузнецк, Ачинск. Преобладающим является длиннопламенное топливо, которое используется в теплоэнергетической промышленности.
11. Ленский — значительная часть бассейна приходится на территорию Якутии. Располагает большими запасами ископаемого угля — более 1600 миллиардов тонн. Из них около 950 млрд тонн — бурый уголь. Слабое освоение этого месторождения ограничивается неблагоприятным расположением.
12. Тунгусский — один из самых крупных в мире бассейнов площадью 1 млн квадратных километров. По оценкам специалистов, в его недрах залегает почти 2 млрд тонн полезного ископаемого. Основная доля всего объёма приходится на высококачественный каменный уголь. Эксплуатация затрудняется отсутствием дорог, а ближайшие промышленные центры находятся на расстоянии нескольких сотен километров.

Значительная часть всех российских месторождений находится в труднодоступных и неразвитых в промышленном плане регионах. Сложные географические и климатические условия приводят к повышению транспортных, социальных и производственных расходов. Эти факторы оказывают влияние на стоимость сырья и возможность разработки угленосных районов.

Способы добычи

Основные задачи угледобывающей промышленности заключаются в добыче и обогащении ископаемого продукта. Залежи располагаются на разной глубине. С учетом этого фактора практикуется несколько основных способов добычи топлива:

1. Открытый метод. Его удобство заключается в безопасности, низкой стоимости, экономии времени. Недостатком является большое содержание примесей в сырье.
2. Шахтный способ необходим для добычи чистого топлива, находящегося в глубоких недрах. На организацию шахт требуются не только финансовые затраты, но и время. К тому же этот метод небезопасен для работающих в шахте людей.

Открытая добыча является самой распространённой в России. Это объясняется малой глубиной нахождения угольных слоёв.

Воздействие на экологию

Несмотря на положительные экономические тенденции, угольные разработки создают ряд проблем, связанных с экологией. Основными последствиями являются:

• загрязнение окружающей среды;
• пожары в недрах;
• опасность выброса метана;
• появление почвенной эрозии в результате оседания и нарушения поверхностного слоя;
• оползни в карьерах.

Во время работ происходит попадание в атмосферу токсичных элементов и высокодисперсных частиц.

Кроме этого, отторгаются большие участки плодородных земель, находящихся над месторождениями. У людей, проживающих вблизи разрабатываемых участков, уменьшается продолжительность жизни, увеличивается риск онкологических патологий и врождённых аномалий. Для минимизации тяжёлых последствий предприятиям необходимо соблюдать принятые законом нормативы по горно-рудным работам и технике безопасности.

Источник