Способы добычи угля кузнецкого угольного бассейна

Кузнецкий угольный бассейн

Кузнецкий угольный бассейн (Кузбасс) является одним из самых крупных угольных месторождений мира, расположен на юге Западной Сибири, в основном на территории Кемеровской области, в неглубокой котловине между горными массивами Кузнецкого Алатау, Горной Шории и невысоким Салаирским кряжем. В настоящее время наименование «Кузбасс» является вторым названием Кемеровской области.

В 1721 году крепостной рудознатец Михайло Волков открыл в районе современного г. Кемерово месторождение угля. В 1842 году геолог П. А. Чихачев оценил запасы угля Кузнецкой котловины и ввёл термин «Кузнецкий угольный бассейн».

Кузбасс — один из наиболее значимых в экономическом отношении регионов России. Ведущая роль здесь принадлежит промышленному комплексу по добыче и переработке угля, железных руд и разнообразного нерудного сырья для металлургии и стройиндустрии. В бассейне эксплуатируются 58 шахт и 36 предприятий открытой добычи (угольных разрезов).

Помимо угольной промышленности, в Кузбассе развита металлургия (Новокузнецкий металлургический комбинат, Западно-Сибирский металлургический комбинат, Новокузнецкий алюминиевый завод, Кузнецкие ферросплавы), химическая промышленность (Кемерово), машиностроение (Анжеро-Судженск). На долю Кузбасса приходится 56 % добычи каменных углей в России, около 80 % от добычи всех коксующихся углей, а по целой группе марок особо ценных коксующихся углей — 100 %. Кроме того, сегодня Кузбасс для России это: более 13 % чугуна и стали, 23 % сортового стального проката, более 11 % алюминия и 19 % кокса, 55 % ферросилиция, более 10 % химических волокон и нитей, 100 % шахтных скребковых конвейеров, 14 % шёлковых тканей.

Содержание

Добыча

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации.

• В 2003 г. 131 млн тонн угля.
• В 2004 г. 159 млн тонн.
• В 2005 г. 167 млн тонн.
• В 2006 г. 174 млн тонн.
• В 2007 г. 181 млн тонн.
• В 2008 г. 182 млн тонн.
• В 2010 г. 186 млн тонн. [источник не указан 58 дней]
• В 2012 г. 181 млн.тонн.

Основные центры угледобычи находятся в Кемеровском, Ленинск-Кузнецком, Беловском, Прокопьевско-Киселевском, Бунгуро-Чумышском, Ерунаковском, Байдаевском, Осиновском, Мрасском, Кондомском и Томь-Усинском районах.

Себестоимость добычи угля: средняя.

Способ добычи угля

Добыча каменного угля ведётся как подземным, так и более прогрессивными — открытым и гидравлическим способами. Удельный вес открытой добычи угля составляет около 30 %, гидравлический — около 5 %. По объёму добычи открытым и гидравлическим способами Кузнецкий угольный бассейн занимает 2-е место в России. Действуют 3 гидрошахты. В Прокопьевско-Киселёвском угольном районе эксплуатируется станция подземной газификации угля. В бассейне действуют 25 углеобогатительных фабрик. На шахтах 180 механизированных комплексов, 365 комбайнов для очистных работ, около 200 проходческих комбайнов, 446 погрузочных машин, около 12 000 скребковых и ленточных конвейеров, 1731 электровоз и др. машины и механизмы. Все основные производственные технологические процессы добычи и транспортировки угля на шахтах механизированы. На разрезах 448 экскаваторов, более 80 электровозов, около 900 думпкаров, 300 бульдозеров, сотни подъёмных кранов, буровых станков, большегрузных автомобилей. Современные угольные шахты в Кузнецком угольном бассейне — крупные механизированные предприятия (например, имени В. И. Ленина в Междуреченске и шахтоуправление «Юбилейное» в Новокузнецке). Эти шахты-гиганты ежесуточно дают по 10 и более тыс. т угля. В перспективе добыча угля в Кузнецком угольном бассейне будет расти. В 1971-75 осваивается крупное Ерунаковское месторождение углей, строятся мощные шахты — Распадская, Бирюлинская № 2 и Новоколбинский разрез.

Геологическая история

Возраст самых древних углей оценивается примерно в 350 миллионов лет.

Характеристики территории бассейна

Бассейн характеризуется континентальным климатом с частыми и резкими колебаниями температуры воздуха, количества осадков и интенсивности солнечной радиации. Гидрографическая сеть принадлежит системе реки Оби. С юга на север угольный бассейн пересекается транзитной рекой Томь, которая служит основным источником питьевого и основного технического водоснабжения угледобывающих предприятий. Для территории современного Кузбасса характерны почти повсеместные антропогенные трансформации природных ландшафтов и недр — от сравнительно небольших изменений, вызванных в основном лесохозяйственной деятельностью в восточной части, до почти полного преобразования при добыче угля и урбанизации в западной части бассейна. Наиболее изменённые территории сосредоточены в районах открытой и интенсивной подземной угледобычи: к северу от города Кемерова, в Прокопьевско-Киселевском районе и в окрестностях города Междуреченска.

Угленосная толща Кузнецкого угольного бассейна содержит около 260 угольных пластов различной мощности, неравномерно распределённых по разрезу: в кольчугинской и балахонской свитах — 237, в тарбаганской свите — 19 и барзасской свите — 3 (суммарная максимальная мощность 370 м). Преобладающая мощность пластов угля от 1,3 до 4,0 м. Имеются угольные пласты в 9—15 и даже в 20 м, а в местах раздувов до 30 м.

Максимальная глубина угольных шахт не превышает 500 м (средняя глубина около 200 м). Средняя мощность разрабатываемых угольных пластов 2,1 м, но до 25 % шахтной добычи угля приходится на пласты свыше 6,5 м.

Характеристики угля

По петрографическому составу угли в балахонской и кольчугинской сериях в основном гумусовые, каменные (с содержанием витринита соответственно 30—60 % и 60—90 %), в тарбаганской серии — угли переходные от бурых к каменным. По качеству угли разнообразны и относятся к числу лучших углей. В глубоких горизонтах угли содержат: золы 4—16 %, влаги 5—15 %, фосфора до 0,12 %, летучих веществ 4—42 %, серы 0,4—0,6 %; обладают теплотой сгорания 7000—8600 ккал/кг (29,1—36,01 МДж/кг); угли залегающие вблизи поверхности, характеризуются более высоким содержанием влаги, золы и пониженным содержанием серы. Метаморфизм каменных углей понижается от нижних стратиграфических горизонтов к верхним. Угли используются в коксовой и химической промышленности и как энергетическое топливо.

Применение

42—45 % добываемых в Кузбассе углей идёт на коксование. Основная часть Кузнецких углей потребляется в Западной Сибири, на Урале, а также в Европейской части России, в последнее время на 41 % вырос экспорт энергетического страсного угля в основном европейским потребителям.

Крупнейшие угольные компании

Важнейшие угледобывающие предприятия

• Бачатский угольный разрез
• Распадская шахта
• Шахта им. Кирова
• Шахта «Комсомолец»
• Шахта «Есаульская»
• Шахта «Салек»
• Алардинская шахта
• Черниговский разрез
• Краснобродский разрез

Проблемы

Удержание добычи угля на том же уровне требует больших капиталовложений.

Источник

Кузнецкий угольный бассейн — бесспорный лидер в России по масштабам добычи угля

Кузнецкий угольный бассейн находится на территории, где расположено самое крупное в России угольное месторождение.

Впервые упомянуто было о нем в 18 веке, еще через 100 лет запасы угля были оценены и это месторождение было названо Кузнецким угольным бассейном. В этом регионе ведется не только добыча угля, но и его переработка.

Географическое положение

Расположен в южной части Западной Сибири в небольшой по глубине котловине. С нескольких сторон его обрамляют горные массивы: средневысокое нагорье Кузнецкий Алатау, горно-таежный регион Горная Шория, официально входящий в состав горной системы Алтая, небольшая возвышенность Салаирский Кряж. Значительная часть данного бассейна расположена на территории Кемеровской области, славящейся наличием разнообразных полезных ископаемых, в том числе каменных и бурых углей. Наименование Кузбасс относится к Кемеровской области и является ее вторым названием. Незначительная часть Кузбасса находится в пределах Новосибирской области, отмечающейся наличием высококачественных антрацитов, и в Алтайском крае, где развита добыча суббитоминозного угля.

Природные условия

Территория Кузнецкого угольного бассейна расположена в зоне резко континентального климата. Характерны заметные постоянные колебания температур. Крайне негативным фактором является большое количество интенсивной солнечной радиации.

Система реки Обь выступает гидрографической сетью для данного бассейна. В качестве источника питьевого водоснабжения используется река Томь. Ее воды применяются для покрытия технических нужд угледобывающих предприятий, так как это самый близкий источник необходимой воды для производства. Транзитная река пересекает угольный бассейн, простираясь с юга на север.

В современное время вся территория Кузбасса имеет резко неоднородный ландшафт. Вследствие стремительного развития угледобывающей промышленности еще с XX века почти вся земля подверглась повсеместным антропогенным трансформациям, которые наносят вред природным ландшафтам и недрам. В восточной части наблюдаются сравнительно небольшие изменения, так как нарушение земель здесь вызвано лесохозяйственной деятельностью.

В большинстве районов западной части Кузбасса в результате активной урбанизации и непрерывного расширения зон добычи угля многие участки земли подверглись полному преобразованию. В районах интенсивной открытой и подземной угледобычи земли наиболее изменены. По преобразованиям в почве выделяются районы к северу от Кемерова, территория Прокопьевско-Киселевского района, окрестности Междуреченска.

Характеристика

Угленосная толща вмещает примерно 350 угольных пластов различных видов и мощности. Они неравномерно распределены по всему разрезу.

• Кольчугинская и Балахонская свиты содержат 237 пластов.
• Тарбаганская свита – только 19, поэтому намного отстает от предыдущих.
• Барзасская – всего 3.

Их максимальная мощность составляет 370 м. В среднем распространены пласты угля с мощностью от 1,3, максимум – примерно 4,0 м. Существуют угольные пласты намного большей мощности. В некоторый районах – в пределах 9–15 м, иногда до 20 м, если учитывать места раздувов, то можно назвать максимальную мощность в 30 м.

Заглубления угольных шахт в среднем составляют около 200 м, максимальная глубина доходит до отметки в 500 м. Разрабатываются угольные пласты, средняя мощность которых равна 2,1 м. Только до 25 % добычи угля в шахтах превышает 6,5 м по мощности.

Качество угля

Петрографический состав различается по сериям угля.

В балахонской серии превалируют гумусовые, каменные угли, которые содержат витринит в количестве 30–60 %.
В кольчугинской серии также присутствуют гумусовые, каменные угли, однако содержание витринита увеличивается до 60–90 %.
В тарбаганской серии добывают и бурые, и каменные угли.

Качество угля разнообразно, однако большую часть специалисты относят к числу лучших. В глубоких горизонтах их состав становится средним, оптимальным.

• Содержание влаги: 5–15 %.
• Примесь золы: 4–16 %.
• Наличие фосфора в небольшом количестве: до 0,12 %.
• Большая разница в содержании летучих веществ: 4–42 %. Ценится продукция с наименьшей их концентрацией.
• Примесь серы: 0,4–0,6 %.

Добываемые в зоне Кузнецкого бассейна угли характеризуются теплотой сгорания в 7 000–8 600 ккал / кг, калорийность высокая — 8,6 ккал. Угли, чье место залегания находится вблизи поверхности, в составе имеют большее количество влаги и золы и меньшее содержание серы. По восходящей от нижних стратиграфических горизонтов и вплоть до самых верхних метаморфизм каменных углей соразмерно понижается.

Способ добычи

В этом регионе все три способа добычи присутствуют.

Подземный способ добычи

Превалирует над остальными видами угледобывающей промышленности на Кузбассе. Обеспечивается более качественный уголь, чем добытый в карьерах:

• максимальная теплота сгорания;
• минимальная зольность;
• содержит небольшое количество летучих веществ.

Для работников данный способ добычи является самым опасным, так как нередки случаи тяжелого травматизма, иногда со смертельным исходом. Руководство шахт Кемеровской области обеспечивает работы по модернизации травмоопасного горного оборудования.

Открытый способ

В наше время на территории Кузбасса практикуется его развитие. Удельный вес добытой таким образом продукции составляет около 30 % от всего объема промышленности. На территориях, где заложение угля является неглубоким, вместо шахт открываются угольные разрезы. Для добычи угля в карьерах сначала удаляются вскрыши. Верхний слой породы различается по составу и величине.

Если толщина слоя близится к минимальной, а консистенция обладает рыхлостью, то вскрышные работы производятся с применением бульдозера.
Если верхний слой породы окажется более толстым, то на его удаление затрачивается больше рабочих ресурсов и времени. Для работы применяются роторные экскаваторы, необходимы драглайны.

Открытый способ добычи угля невозможен без применения специализированной техники, которая адаптирована специально для данного вида промышленности. Система использования многоковшовых роторных экскаваторов и драглайнов применяется только для добычи угля в карьерах. В качестве вспомогательной техники применяются грузовые автомобили. В некоторых зонах производства необходимы одноковшовые экскаваторы. После окончания первого этапа проводится буровзрывная отбойка угля. Для транспортирования продукции применяются вагоны либо автотехника.

В последнее время данный способ выбирают все больше угледобывающих предприятий, так как добыча угля без обустройства заглублений для шахт более экономически выгодна. При добыче угля открытым способом происходит намного меньше производственных травм, чем при подземном. Открытый способ позволяет проводить работы одновременно на большой территории.

Гидравлический способ добычи

Используется в тех зонах, где это позволяет наличие подземных вод. Уголь извлекается из земли, транспортируется, поднимается на поверхность с применением жидкостных струй. Допустимы только высокоскоростные потоки жидкости, поэтому на территории Кузбасса добыча угля лишь в 5 % случаев осуществляется гидравлическим способом.

Территория, где используется гидравлический способ, постепенно расширяется, так как при меньших трудозатратах увеличивается производительность труда. Благодаря малооперационности рабочего процесса необходимы меньшие средства на производство, в частности, на покупку и обновление рабочего оборудования; требуется меньшее количество работников.

При добыче угля гидравлическим способом значительно снижается вредность и интенсивность труда, случаи травматизма характеризуются низким показателем. Увеличивается безопасность во время ведения работ по добыче угля в очистных и подготовительных забоях.

Перспективы развития

Благодаря увеличению масштабов производства по добыче угля открытым способом популярность продукции Кузнецкого угольного бассейна возрастает. Уголь, добытый в разрезах, дешевле, чем из заглубленных месторождений в шахтах, поэтому данный вид продукции предпочитают закупать частные лица и мелкие предприниматели. Добывается как высококачественный, так и уголь низких сортов, что позволяет потребителям приобретать соответствующую целям продукцию.

Потребители

Уголь закупается предприятиями, занимающимися коксовой и химической промышленностью, также он необходим для производства энергетического топлива. В современности активно практикуется экспорт угля в Японию, Великобританию, Турцию, налажен вывоз в Финляндию. Объемы поставок интенсивно увеличиваются. Постоянными партнерами России, закупающими уголь, являются Нидерланды, Корея, Китай, однако количество поставляемой продукции снижается. В последнее время увеличивается экспорт в страны Азии. Активными потребителями угля Кузбасса на внутреннем рынке являются жители Западной Сибири, Урала, Европейской части России.

Влияние добычи угля на экологию региона

Безусловно такая масштабная добыча отрицательно влияет на экологическую ситуацию.

• Нарушение земель вследствие раскапывания подземных шахт для угледобычи.
• На территории недействующих шахт, где котлованы не были рекультивированы, образуются глубокие проседы, иногда провалы.
• В ветреную погоду пыль с отвалов распространяется на большое расстояние и оседает на территории населенных пунктов.
• Во время работ по добыче угля и его переработке в воздух и воду выделяются химические вещества. В большинстве районов их концентрация выше допустимой.

Кузнецкий угольный бассейн обеспечивает углем значительную часть внутреннего рынка, экспортирует продукцию за рубеж, предоставляет рабочие места жителям Кузбасса. Является важной экономической зоной России.

Источник