Бассейны месторождения бурого угля

Уголь бурый. Добыча угля. Месторождение бурого угля

Использование бурого угля не так распространено по сравнению с его каменным аналогом, однако низкая стоимость обусловливает актуальность отопления посредством этого ископаемого среди небольших и частных котельных. В Европе эта порода также называется лигнитом, хотя ее редко выделяют из общей классификации угля. Что касается целевого назначения, то, например, в Германии он применяется для снабжения паровых электростанций, а в Греции уголь бурый позволяет вырабатывать до 50 % электроэнергии. Но опять же широкое распространение как разновидность твердого топлива этот материал не имеет, по крайней мере, в виде самостоятельного ресурса.

Общие сведения о буром угле

Лигнит представляет собой плотную камнеподобную массу светло-бурого или черного цвета. При внимательном осмотре можно заметить его растительную древесную структуру. В котельной уголь бурый довольно быстро сгорает с выделением копоти и своеобразного запаха гари. Что касается состава, то он формируется золой, серой, углеродом, водородом и кислородом. Примеси соответствуют тем же элементам, которые присутствуют в других разновидностях угля.

По вещественному составу большая часть таких ископаемых относится к гумитам. Переходные сапропелитовые и гумусовые вкрапления встречаются в виде прослоек в залежах из гумитов. В бассейнах уголь бурый группируется микрокомпонентами витринита. Надо отметить, что зольные компоненты в таких месторождениях сложнее всего вычислять. Для расчета теплотехнических показателей рекомендуется обращаться к специальным таблицам и сопоставлять данные породы с характеристиками оборудования котельной.

Происхождение залежей

Самые крупные месторождения свойственны мезозойско-кайнозойским группам отложений. В качестве исключения можно выделить лишь нижнекаменноугольные залежи Подмосковного бассейна. Европейские месторождения преимущественно связаны с пластами неоген-палеогенового периода, а в Азии преобладают юрские залежи. Реже встречаются ископаемые мелового периода. Российские запасы также по большей части располагают материалом из юрских отложений. Основная часть ископаемых залегает на небольшой глубине (10-60 м). Благодаря этому фактору допускается открытая добыча угля, хотя встречаются и проблемные каналы до 200 м. Основным сырьем для формирования лигнита некогда послужили лиственные и хвойные деревья, торфяники и пяльпы. Обогащение углеродом связано с тем, что процесс разложения происходил под водой и без доступа воздуха. Также древесная основа смешивалась с песком и глиной, благодаря которым дальнейшая стадия преобразования залежей образует графит.

Добыча угля

Россия по объемам добычи лигнита занимает пятое место. Порядка 75 % из общего объема ископаемых поставляется производственным и топливно-энергетическим предприятиям, а остальная часть используется в химической промышленности и металлургии. Также небольшая доля поступает на экспорт. Технология разработки и непосредственной добычи в целом напоминает и методы работы с другими разновидностями углеродистых залежей. Но добыча угля бурого цвета имеет свои преимущества. Поскольку эта порода является относительно молодой, то большая доля ресурса извлекается из открытых месторождений. На сегодняшний день этот способ является самым эффективным, безопасным и дешевым. Правда, с точки зрения экологии это не лучший метод добычи, поскольку разработка глубоких карьеров влечет за собой обширные отвалы так называемых вскрышных пород.

Крупные месторождения

Если говорить о России, то крупнейшим месторождением бурого угля является Солтонский комплекс карьеров. Это единственный источник угля, расположенный на Алтае. По оценкам специалистов, данное месторождение содержит порядка 250 млн тонн породы. Также известен и Канско-Ачинский многокилометровый бассейн бурого угля, который расположен в Красноярском крае. В обоих случаях добыча ведется по открытой технологии. Довольно перспективные месторождения лигнита разрабатываются и в Германии, которая является самым крупным поставщиком этого угля в Европе. Наиболее масштабные разработки ведутся в Восточной Германии, где находятся Среднегерманский и Лаузицкий бассейны. По некоторым данным, эти месторождения содержат 80 млрд тонн. Как и в России, немецкие специалисты ориентируются на открытый способ добычи, отходя от дорогостоящего шахтового метода.

Стоимость бурого угля

По своим качественным характеристикам уголь бурого цвета проигрывает более привычному каменному аналогу. При этом несколько факторов позволили немного поднять востребованность менее привлекательного ресурса. Среди них можно отметить и стоимость, по которой реализуется бурый уголь. Цена в среднем варьируется от 800 до 1200 руб. за 1 тонну. Чем выше теплота сгорания, тем выше ценник. Для сравнения: тонну каменного угля можно приобрести в лучшем случае за 2000 тыс. руб. Как уже говорилось, нюансы эксплуатации котельных при использовании бурого угля все же препятствуют его широкому распространению. Но поставщики качественного материала находят клиентов и среди энергетических компаний, и в сегменте индивидуального потребления.

Заключение

Конечному потребителю лигнит может поставляться в отсортированном или неотсортированном виде. В качестве бытового топлива он обычно применяется для пылевидного сжигания, а для сложных металлургических производств из него делают коксобрикеты. Благодаря низкой стоимости и широкому распространению крупных месторождений уголь бурый занимает не последнее место в списке востребованных топливных материалов. Тем не менее на фоне повышения требований к энергоэффективности систем отопления и ужесточения экологических норм подобное сырье становится все менее привлекательным. Во многих странах использование бурого угля ограничивается лишь производственными нуждами, но примеры России и Германии подтверждают и актуальность породы с точки зрения бытового использования.

Источник

Нефть и газ

Туймазинское нефтяное месторождение. Это месторождение расположено в Республике Башкирия, у города Туймазы. Месторождение было открыто ещё в 1937 году. Нефтесодержащие слои расположены на глубине 1-1,7 км. Разработка месторождения началась в 1944. Туймазинское месторождение является одни из пяти крупнейших месторождений в мире по количеству нефти. Размеры месторождения составляют 40 на 20 километров. Благодаря новейшему методу основная масса извлекаемых запасов была добыта за 20 лет. Из девонских пластов отобрано нефти в два раза больше, чем удалось бы извлечь обычными способами. Однако запасы так велики, что добыча продолжается до сих пор.

Находкинское газовое месторождение. Это месторождение природного газа расположено в Большехетской впадине в Ямало-Ненецком автономном округе. Запасы месторождения оцениваются в 275,3 миллиарда м3 газа. Хотя месторождение было открыто довольно давно (в 1974 году), разработка его началась лишь в 2004 году.

Ковыктинское месторождение (Ковыкта). Месторождение природного газа, расположенное на севере Иркутской области, в 450 км к северо-востоку от Иркутска. Месторождение находится на высокогорном плато, покрытом темнохвойной тайгой. На некоторой части территории господствует многолетняя мерзлота. Кроме того, рельеф этой местности осложняется многочисленными каньонами. Климатические условия в районе месторождения также достаточно суровые. Запасы природного газа оцениваются в 1,9 триллионов кубометров газа и 115 миллионов тонн жидкого газового конденсата.

Верх-Тарское нефтяное месторождение. Располагается на севере Новосибирской области. Запасы нефти составляют около 68 миллионов тонн. Одним из недостатков месторождения является отсутствие необходимых коммуникаций. Нефть добываемая на этом месторождении отличается небольшим количеством примесей. Месторождение открыто в 1970 году, разработка началась в 2000 году.

Количество месторождений нефти и газа в России значительно больше. Некоторые из них, открытые ещё в прошлом веке уже выработаны, а разработка других, сравнительно недавно обнаруженных, ещё даже не начиналась (например, Ванкорское месторождение). Кроме того, есть основания полагать, что далеко не все месторождения на территории страны открыты.

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