Угольные бассейны кузбасс качество угля

Кузнецкий каменноугольный бассейн (Кузбасс)

Кузнецкий каменноугольный бассейн (Кузбасс) – по запасам и качеству углей крупнейший из всех эксплуатируемых каменноугольных бассейнов мира. На земле нет других месторождений, аналогичных Кузбассу, где на сравнительно небольшой территории в 26,7 тыс. кв. км были бы сконцентрированы такие мощные угольные залежи с широкой гаммой углей, пригодных для коксования, получения жидкого топлива, сырья для химической промышленности и других целей.

Бассейн занимает неглубокую котловину, окруженную с трех сторон горными кряжами: на юго-западе – Салаирским, на северо-востоке – Кузнецким Алатау и на юго-востоке – Горной Шорией. Наибольшая его длинна 335 км., ширина – 110 км. Поверхность Кузнецкой котловины представляет собой всолмленную равнину с высотами 100-600 м над уровнем моря. Отдельные очерченные холмы и горы залежей угля прослеживаются в центральной части бассейна – Салтымаковский хребет высотой 700 м, Караканские горы — 500 м и др.

Количественно-качественная оценка природно-ресурсного потенциала (запасов угля) Кузбасса производилась неоднократно. В абсолютном большинстве эти работы диктовались изысканием возможностей покрытия потребностей различных отраслей народного хозяйства страны в топливно-энергетических ресурсах. По мере вовлечения кузнецких углей и хозяйственный оборот и достигнутого уровня научно-технического прогресса менялись представления о величине природно-ресурсного потенциала бассейна.

По прогнозным оценкам 1916 года потенциальные ресурсы Кузбасса до глубины 1500 м определялись в 250 млрд. т., в 1937 в 905 млрд.т. (здесь и далее пересчет производится до глубины 1800 м). В последующем, прогнозные оценки запасов углей стали более осторожными и базировались на научно-обоснованных методических подсчетах. Это привело к тому, что в 1968 году запасы бассейна были оценены лишь 724 млрд.т.

Оценка ресурсов Кузбасса за последние десятилетия ПГО «Запсибгеология» производилась дважды: на 01.01.1978 и на 01.01.1988 года. В 1979 году потенциальные ресурсы Кузнецкого бассейна были в 636,9 млрд.т., в том числе учтенные государственным балансом по категориям А+В+С1- 66,4 млрд.т., категории С2 – 42,3 и прогнозным (категории Р1+Р2+Р3) – 528,2 млрд.т. По состоянию на 01.01.1990 года общие запасы угля бассейна (природный потенциал) определяется в 733,4 млрд.т. из них, учтенные государственным балансом по промышленным категориям А+В+С1 – 62,8 млрд.т., категории С2 – 15,9 и прогнозных – 654,7 млрд.т. В пересчете на условное топливо (7000 ккал/кг) потенциал Кузбасса определяется в 682,2 млрд.т у.т. Для сравнения6 в Донецком угольном бассейне запасы угля определены в 119,0 млрд.т у.т., Печорском – 163,4, Канско-Ачинском – 318,0 млрд.т у.т.

Ведущие эксплуатируемые угольные бассейны мира концентрируют в своих недрах природно-ресурсный (топливно-энергетический) потенциал: Аппалаченскй (США) – 306,3 млрд.т у.т, все каменноугольные бассейны Великобритании – 163,6, Польши – 121,0, Германии – 230,3, Австралии – 213,8, ЮАР – 57,6 млрд.т у.т. Обеспеченность природно-ресурсным потенциалом одного человека в целом мире составляет 2,8 тыс.тонн, В Европе – 2,0, Азии – 4,4, Америке – 7, Африке – 0,8, Австралии – 10, Российской Федерации этот показатель равен 42,4 тыс.т., на Украине – 2,9 тыс.тонн, в Казахстане – 10,1 тыс.тонн, в Кемеровской области – 230,99 тыс.тонн.

По запасам углей с наиболее благоприятными условиями для освоения, объем которых с странах содружества составляет 596,0 млрд. т на долю Кузбасса приходится 265,0 млрд.т или 44%, тогда как удельный вес по этому показателю Донбасса равен 9,9%, Печорского бассейна – 6,1 и Карагадинского – 2,2%.

Существенным достоинством кузнецких углей является высокое их качество. Угли бассейна характеризуются низкой и средней зольностью – от 4,8 до 13%. Зольность донецких составляет 25-26%, карагандинских – 19-22, а экибастузких – более 40%. Содержание серы в кузнецких углях колеблется от 0,3 до 0,6% против 0,7% — в донецких, от 1,9 до 10 в подмосковных и от 3,6 до 10 – в кизеловских углях.

Кузнецкие угли имеют высокую теплоту сгорания. При их сжигании в среднем выделятся 6426 ккал/кг, а лучших его марок до 8650 ккал/кг. Угли, добываемые в Донецком бассейне обладают теплотворной способностью в 5907 ккак/кг, Печорском бассейне – 4319, а в Подмосковном бассейне – 2597 ккал/кг. Средняя теплотворность сжигаемого угля в странах СНГ за 1990г. составила 4236,8 ккал/кг.

Ежегодной благоприятной особенностью углей, добываемых в Кузбассе, является горизонтальное их залегание. Доля пологих и наклонных пластов в бассейне составляет почти 80%.

Большим достоинством кузнецких углей является их разнообразный марочный состав – от энергетических до коксующихся. Запасы наиболее ценных коксующихся углей, в первую очередь таких дефицитных марок как К, Ж. ОС, КЖ 14, Г17 и ГЖК значительны. Общие запасы коксующихся углей в бассейне составляют 270,4 млрд.т или 36,9% всех ресурсов бассейна.

В углях Кузбасса содержится много ценных и токсичных примесей. Расчеты специалистов показывают, что в одном условном миллионе тонн угля содержится много редких и рассеянных элементов на сумму до 22 миллионов рублей (в ценах 1982г.), а в миллионе тонн золы этих углей может содержаться ценных элементов на сумму более 46 миллионов рублей. Из золы можно очень выгодно добывать германий, кадмий, лантан, церий, накапливаются там литий, ванадий, свинец, цинк, галлий. При сжигании углей рассеиваются в природной среде индий, молибден, хром, кобальт, сурьма, олово, мышьяк, серебро, медь, никель.

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