Factori care determină metoda minieră de extragere a cărbunelui. Cum se extrage cărbunele? Munca grea a unui miner sau cum se extrage cărbunele

Combustibilul de cărbune a fost folosit de oameni din cele mai vechi timpuri. Inflamabilitatea sa și disiparea căldurii, durata reținerii căldurii în vatră a devenit salvarea oamenilor în perioadele reci, care s-au înlocuit ciclic reciproc pe planeta noastră. Cărbunele este folosit activ și în prezent; în complexul de combustibil și energie, se află în primele trei materii prime alături de petrol și gaze.

Cum s-au format zăcămintele de cărbune?

S-au format zăcăminte de cărbune în locurile de zone verzi imense. Aceasta este o materie organică străveche care a rămas după moartea plantațiilor de copaci. Pentru ca plantele moarte să devină cărbune, sunt necesare anumite condiții: reziduurile de lemn nu trebuie să putrezească sub influența bacteriilor. Acest lucru este posibil doar atunci când ajung sub apa mlaștină și apoi sub pământ, unde oxigenul nu intră. Cărbunele este considerat un mineral extras din straturile de rocă la diferite adâncimi.

Cum sunt găsite și dezvoltate zăcămintele de cărbune?

Locurile în care există cărbune au fost de mult explorate pe planetă. Rezervele sale în diferite țări sunt uriașe, vor fi suficiente pentru nevoile de încălzire și industrie timp de aproape trei secole. Dar potrivit geologilor, ar putea fi mai multe, deoarece nu toate părțile lumii au efectuat prospectări geologice profunde pentru prezența combustibilului de cărbune. Dezvoltarea zăcămintelor de cărbune este relevantă și aduce venituri tangibile statelor care sunt angajate în extracția acestui aur negru solid. Procesul de dezvoltare a depozitelor se realizează în funcție de teren și de adâncimea straturilor de cărbune.

Gama de utilizare a acestuia este foarte largă. Cărbunele este folosit pentru a produce energie electrică, ca materie primă industrială (cocs), pentru producerea de grafit, pentru producerea de combustibili lichizi prin hidrogenare.

Rusia are rezerve vaste de zăcăminte de cărbune și bazine de cărbune.

Un bazin carbonifer este o suprafață (adesea peste 10 mii de kilometri pătrați) de zăcăminte purtătoare de cărbune, formate în anumite condiții într-o anumită perioadă de timp. Zăcământul de cărbune are o suprafață mai mică și este o structură tectonică separată.

Pe teritoriul Rusiei există bazine platforme, pliate și de tranziție.

Cea mai mare cantitate de zăcăminte de cărbune a fost găsită pe teritoriul Siberiei de Vest și de Est.

60% din rezervele de cărbune rusești sunt cărbuni humici, inclusiv cărbune de cocsificare (Karaganda, Yakutsk de Sud, bazinul Kuznetsk). Există și cărbuni bruni (Ural, Siberia de Est, regiunea Moscova).

Rezervele de cărbune sunt dispersate pe 25 de bazine carbonifere și 650 de zăcăminte individuale.

Exploatarea cărbunelui se desfășoară în mod închis sau deschis. Exploatarea închisă se desfășoară în mine, deschis - în cariere (secțiuni).

Durata de viață a minei este în medie de 40 - 50 de ani. Fiecare strat de cărbune este îndepărtat din mină timp de aproximativ 10 ani, urmat de dezvoltarea unui strat mai profund prin reconstrucție. Reconstituirea orizontului minelor este o condiție prealabilă pentru conservarea mediului și asigurarea securității lucrătorilor.

În tăieturi, extragerea cărbunelui se realizează în benzi succesive.

Pentru perioada 2010, cărbunele din Rusia a fost extras în 91 de mine și 137 de tăieturi. Capacitatea totală anuală a fost de 380 de milioane de tone.

După ce cărbunele este extras în mine sau tăieturi, acesta merge direct la consumator sau este trimis la întreprinderile de îmbogățire a cărbunelui.

La fabricile speciale, bucățile de cărbune sunt sortate după mărime și apoi îmbogățite.

Procesul de îmbogățire este purificarea combustibilului din roci sterile și impurități.

Astăzi, cărbunele din Rusia este extras în principal în teritoriu și în 10 bazine principale. Cel mai mare zăcământ de cărbune tare și cocsific este bazinul Kuznetsk (regiunea Kemerovo), cărbune brun este extras în bazinul Kansk-Achinsk (teritoriul Krasnoyarsk, Siberia de Est), Antracite - în bazinul Gorlovsky și în Donbass.

Cărbunele din aceste bazine este de cea mai bună calitate.

Alte bazine carbonifere binecunoscute din Rusia includ bazinul Pechora (Arctica), bazinul Irkutsk-Cheremkhovo din regiunea Irkutsk și bazinul Yakutsk de Sud din Orientul Îndepărtat.

Bazinele Taimyr, Lena și Tunguska din Siberia de Est sunt în curs de dezvoltare, precum și zăcăminte din Teritoriul Trans-Baikal, Primorye, Regiunea Novosibirsk.

Cea mai mare ramură (din punct de vedere al numărului de lucrători și al costului de producție a activelor fixe) a industriei combustibililor este exploatarea cărbunelui din Rusia.

Industria cărbunelui extrage, prelucrează (îmbogătește) cărbunele, lignitul și antracitul.

Cum și cât de mult cărbune este produs în Federația Rusă

Acest mineral este exploatat în funcție de adâncimea locației: metode deschise (în tăieturi) și subterane (în mine).

Între 2000 și 2015, producția subterană a crescut de la 90,9 la 103,7 milioane de tone, în timp ce producția la cariera a crescut cu peste 100 de milioane de tone de la 167,5 la 269,7 milioane de tone. Cantitatea de mineral extras în țară în această perioadă, defalcată pe metode de producție, vezi fig. unu.

Orez. 1: Producția de cărbune în Federația Rusă din 2000 până în 2015 după metoda de producție, în milioane de tone

Potrivit Complexului de Combustibil și Energie (FEC), în Federația Rusă, în 2016, au fost extrase 385 de milioane de tone de minerale negre, ceea ce este cu 3,2% mai mare decât anul precedent. Acest lucru ne permite să tragem o concluzie despre dinamica pozitivă a creșterii industriei în ultimii ani și despre perspectivele, în ciuda crizei.

Tipurile acestui mineral, extrase în țara noastră, sunt împărțite în cărbuni de putere și de cocsificare.

În volumul total pentru perioada 2010-2015, ponderea producției de energie a crescut de la 197,4 la 284,4 milioane tone.Vezi fig. 2.

2: Structura producției de cărbune în Federația Rusă pe tipuri pentru 2010-2015, în milioane de tone.

Câte minerale negre sunt în țară și unde este extras

Potrivit lui Rosstat, Federația Rusă (157 miliarde.

tone) ocupă locul al doilea după Statele Unite (237,3 miliarde de tone) în lume în ceea ce privește rezervele de cărbune. Federația Rusă deține aproximativ 18% din toate rezervele mondiale. Vezi figura 3.

Orez. 3: Rezerve mondiale ale țărilor lider

Informațiile de la Rosstat pentru 2010-2015 sugerează că exploatarea minieră în țară se desfășoară în 25 de subiecți ai Federației în 7 districte federale.

Există 192 de întreprinderi de cărbune. Printre acestea se numără 71 de mine și 121 de mine de cărbune. Capacitatea lor de producție combinată este de 408 milioane de tone. Peste 80% din ea este extrasă în Siberia. Exploatarea cărbunelui în Rusia pe regiune este prezentată în Tabelul 1.

În 2016, 227.400 mii

tone extrase în regiunea Kemerovo (astfel de orașe cu o afiliere industrială sunt numite orașe cu o singură industrie), din care aproximativ 125.000 de mii de tone au fost exportate.

Kuzbass reprezintă aproximativ 60% din producția internă de cărbune, există aproximativ 120 de mine și reduceri.

La începutul lunii februarie 2017, în regiunea Kemerovo a fost lansată o nouă mină deschisă - Trudarmeisky Yuzhny, cu o capacitate de proiectare de 2.500 de mii de tone.

În 2017, este planificată să producă 1.500 de mii de tone de minerale la cariera deschisă și, conform previziunilor, cariera va atinge capacitatea de proiectare în 2018. Tot în 2017, sunt planificate să fie lansate trei noi întreprinderi în Kuzbass.

Cele mai mari depozite

Pe teritoriul Federației Ruse există 22 de bazine carbonifere (conform Rosstat pentru 2014) și 129 de zăcăminte individuale.

Peste 2/3 din rezervele celor care au fost deja explorate sunt concentrate în bazinele Kansk-Achinsk (79,3 miliarde de tone) și Kuznetsk (53,4 miliarde de tone). Ele sunt situate pe teritoriul regiunii Kemerovo din teritoriul Krasnoyarsk.

De asemenea, printre cele mai mari bazine se numără: Irkutsk, Pechora, Donețk, South Yakutsk, Minusinsk și altele.

Figura 4 prezintă structura rezervelor explorate pentru bazinele principale.

Orez. 4: Rezerve explorate în principalele bazine din Rusia, miliarde de tone

Import Export

Federația Rusă este unul dintre cei mai mari exportatori de cărbune după Australia (volumul exporturilor este de 390 de milioane de tone).

tone) și Indonezia (330 de milioane de tone) în 2015. Ponderea Rusiei în 2015 - 156 de milioane de tone de fosile negre au fost exportate. Acest indicator pentru țară a crescut cu 40 de milioane de tone în cinci ani. Pe lângă Federația Rusă, Australia și Indonezia, primele șase țări includ Statele Unite ale Americii, Columbia și Africa de Sud.

Structura exporturilor mondiale este prezentată în fig. 5.

Orez. 5: Structura exporturilor mondiale (cel mai mari țări exportatoare).

Dispeceratul Central al Complexului Combustibil și Energetic raportează că în 2016 volumul total al exporturilor din țară a crescut, în timp ce importurile au scăzut.

Datele privind export-import în 2016 sunt prezentate în Tabelul 2.

Șeful Departamentului Informare și Analitică al Departamentului Industriei Cărbunelui și Turbei din Ministerul Energiei al țării V.

Grishin prezice o creștere a exporturilor cu 6% în 2017, volumul acestuia putând ajunge la 175 milioane de tone, adică o creștere cu 10 milioane de tone.

Care companii sunt cei mai mari producători

Principalele companii petroliere din Rusia sunt pe buzele tuturor, iar cele mai mari companii producătoare de cărbune din țară în 2016 sunt: ​​OJSC SUEK (105,47), Kuzbassrazrezugol (44,5), SDS-ugol (28,6 ), Vostsibugol (13,1), Yuzhny Kuzbass (9) , Yuzhkuzbassugol (11,2), Yakutugol (9,9), Raspadskaya OJSC (10,5), indicată între paranteze cantitatea de cărbune produsă în milioane de tone, cf.

Orez. 6. Cei mai mari producători din Federația Rusă în 2016, în mln.

Companiile OJSC SUEK, Kuzbassrazrezugol și SDS-ugol au fost lideri în producție în ultimii ani.

Cei mai mari producători pentru 2014-2015 sunt prezentați în Fig.

7. Printre aceștia, pe lângă cei doi lideri din industrie de mai sus, se numără și întreprinderi de procesare: Kuzbass Fuel Company, Sibuglement Holding, Vostsibugol, Russian Coal, EVRAZ (una dintre cele mai mari companii private din țară), Mechel Mining, SDS- cărbune.

7. Cei mai mari producători din Federația Rusă pentru 2014-2015, în milioane de tone

În noiembrie 2016, brigada lui Evgeny Kosmin a secțiunii nr. 1 a minei numită după V.D.

Yalevskoy JSC SUEK-Kuzbass a stabilit un nou record de producție rusesc pentru anul de la un stop - 4.810 mii de tone.

Rezultate și concluzii

• Complexul de cărbune al Rusiei se dezvoltă activ.
• Importurile au scăzut ușor în ultimii ani, în timp ce exporturile și producția au crescut.
• În ceea ce privește exporturile, Federația Rusă este una dintre cele trei țări lider după Australia și Indonezia.
• În următorii ani, este planificată deschiderea de noi întreprinderi miniere și de prelucrare.
• Primele trei includ companii din regiunea Siberiei, care reprezintă peste 80% din producția totală a țării.

Lyudmila Poberezhnykh, 2017-03-29

Întrebări și răspunsuri pe această temă

Încă nu s-au pus întrebări pentru material, aveți ocazia să fiți primul care o face

Materiale de referință aferente

bazine de cărbune rusești

Rolul acestui sau aceluia bazin carbonifer în diviziunea teritorială a muncii depinde de calitatea cărbunelui, de mărimea rezervelor, de indicatorii tehnici și economici de extracție, de gradul de pregătire a rezervelor pentru exploatarea industrială, de mărimea extracția, și particularitățile transportului și poziției geografice.

Împreună, aceste condiții ies în evidență puternic baze interdistritale de cărbune- Bazinele Kuznetsk și Kansk-Achinsk, care împreună reprezintă 70% din producția de cărbune din Rusia, precum și bazinele Pechora, Donețk, Irkutsk-Cheremkhovo și South Yakutsk.
Cel mai important producător de cărbune din Rusia este Bazinul Cărbunelui Kuznetsk.

bazinul Kuznetsk

Bilanțul rezervelor de cărbune din categoria Kuzbass A + B + C1 este estimat la 57 de miliarde de tone, ceea ce reprezintă 58,8% din cărbunele Rusiei.

În același timp, rezervele de cărbune de cocsificare se ridică la 30,1 miliarde de tone, sau 73% din rezervele totale ale țării.

Aproape întreaga gamă de grade de cărbune este extrasă în Kuzbass. Subsolul Kuzbass este bogat în alte minerale - acestea sunt mangan, fier, fosforit, minereuri nefeline, șisturi petroliere și alte minerale.

Cărbunii Kuznetsk sunt de înaltă calitate: conținutul de cenușă este de 8-22%, conținutul de sulf este de 0,3-0,6%, căldura specifică de ardere este de 6000-8500 kcal/kg.

Adâncimea medie a mineritului subteran ajunge la 315 m.
Aproximativ 40% din cărbunele extras este consumat chiar în regiunea Kemerovo și 60% este exportat în alte regiuni ale Rusiei și pentru export.
În structura exporturilor de cărbune din Rusia, Kuzbass reprezintă peste 70% din volumul său fizic.
Aici este depozitat cărbune de înaltă calitate, inclusiv cărbune de cocsificare. Aproape 12% din exploatare se desfășoară prin minerit în cară deschisă.
Districtul Belovsky este una dintre cele mai vechi zone de exploatare a cărbunelui din Kuzbass.

Rezervele de cărbune din raionul Belovsky sunt de peste 10 miliarde de tone.

tone.
Dezvoltarea bazinului de cărbune Kuznetsk a început în 1851 cu extracția mai mult sau mai puțin regulată a combustibilului din mina Bachat pentru uzina metalurgică Guryev. Mina Bachat era situată la șase verste nord-est de satul Bachaty. Acum, în acest loc se află minele Chertinskaya-Koksovaya, Novaya-2 și mina în cartier deschis Novobochatsky.
Mina Pioneer este considerată primul născut al industriei cărbunelui Belovo. Aici a fost extrasă prima tonă de cărbune.

În prezent, districtul Belovsky este cea mai mare zonă de exploatare a cărbunelui din Kuzbass.
Districtul Belovsky este centrul geografic al regiunii Kemerovo.
Principalele centre sunt Novokuznetsk, Kemerovo, Prokopievsk, Anzhero-Sudzhensk, Belovo, Leninsk-Kuznetsky.

Bazinul Kansk-Achinsk este situat în sudul Siberiei de Est, pe teritoriul Krasnoyarsk, de-a lungul Căii Ferate Transsiberiane și asigură 12% din producția de cărbune din Rusia.

Lignitul din acest bazin este cel mai ieftin din țară, deoarece este extras în cariera deschisă. Datorită calității scăzute a cărbunelui, acesta nu este foarte transportabil și, prin urmare, centralele termice puternice funcționează pe baza celor mai mari mine (Irsha-Borodinsky, Nazarovsky, Berezovsky).

Bazinul Pechora este cel mai mare din partea europeană și asigură 4% din producția de cărbune a țării.

Este îndepărtată de cele mai importante centre industriale și este situată în zona arctică; exploatarea se desfășoară numai prin metoda minei. Cărbunele de cocsificare este extras în partea de nord a bazinului (zăcămintele Vorkuta, Vorgashorskoye), în timp ce în partea de sud (zăcământul Inta) - în principal energie.

Principalii consumatori de cărbune Pechora sunt Uzina Metalurgică Cherepovets, întreprinderi din Nord-Vest, Centru și Regiunea Cernoziomului Central.

Bazinul Doneț din regiunea Rostov este partea de est a bazinului carbonifer situat în Ucraina.

Aceasta este una dintre cele mai vechi zone de exploatare a cărbunelui. Metoda de extracție minieră a dus la costul ridicat al cărbunelui. Producția de cărbune este în scădere în fiecare an, iar în 2007 bazinul a produs doar 2,4% din producția totală a Rusiei.

Bazinul Irkutsk-Cheremkhovo din regiunea Irkutsk oferă un cost scăzut al cărbunelui, deoarece mineritul se desfășoară într-un mod deschis și furnizează 3,4% din cărbunele din țară.

Datorită distanței mari de marii consumatori, este utilizat la centralele locale.

Bazinul Yakutsk de Sud (3,9% din producția totală a Rusiei) este situat în Orientul Îndepărtat. Are rezerve semnificative de energie și combustibili de proces, iar toată exploatarea se desfășoară printr-o metodă deschisă.

Bazinele carbonifere promițătoare includ Lensky, Tungussky și Taimyrsky, situate dincolo de Yenisei la nord de paralela 60.

Ocupă suprafețe vaste în zonele slab dezvoltate și slab populate din Siberia de Est și Orientul Îndepărtat.

Paralel cu crearea bazelor carbonifere cu semnificație interraională, a avut loc o dezvoltare largă a bazinelor carbonifere locale, ceea ce a făcut posibilă apropierea producției de cărbune de zonele de consum ale acestuia. În același timp, în regiunile de vest ale Rusiei, producția de cărbune este în scădere (bazinul Moscovei), iar în regiunile de est este în creștere bruscă (depozite ale Regiunii Novosibirsk, Teritoriul Trans-Baikal, Primorye.

Industria cărbunelui este cel mai mare segment al industriei combustibililor. La nivel mondial, depășește numărul pe oricare altul în ceea ce privește numărul de muncitori și cantitatea de echipamente.

Ce este industria cărbunelui

Industria cărbunelui implică extracția cărbunelui și prelucrarea ulterioară a acestuia. Lucrările se desfășoară atât la suprafață, cât și în subteran.

În cazul în care depozitele sunt situate la o adâncime de cel mult 100 de metri, lucrarea se efectuează în carieră. Minele sunt folosite pentru a dezvolta zăcăminte la adâncimi mari.

Metode clasice de extragere a cărbunelui

Lucrul în minele de cărbune și subteran sunt principalele metode de exploatare. Majoritatea lucrărilor din Rusia și din lume se desfășoară într-un mod deschis. Acest lucru se datorează beneficiilor financiare și ratelor ridicate de producție.

Procesul este după cum urmează:

• Cu ajutorul unor echipamente speciale, stratul superior al pământului care acoperă depozitul este îndepărtat. În urmă cu câțiva ani, adâncimea lucrărilor deschise era limitată la 30 de metri, cea mai recentă tehnologie a făcut posibilă mărirea acesteia de 3 ori. Dacă stratul superior este moale și mic, acesta este îndepărtat cu un excavator. Un strat gros și dens de pământ este pre-zdrobit.
• Zăcămintele de cărbune sunt îndepărtate și îndepărtate cu ajutorul echipamentelor speciale întreprinderii pentru prelucrare ulterioară.
• Muncitorii refac relieful natural pentru a evita deteriorarea mediului.

Dezavantajul acestei metode este că depozitele de cărbune situate la o adâncime mică conțin impurități de murdărie și alte roci.

Cărbunele extras subteran este considerat mai curat și de mai bună calitate.

Sarcina principală a acestei metode este de a transporta cărbunele de la adâncimi mari la suprafață. Pentru aceasta se creează pasaje: un adit (orizontal) și un arbore (înclinat sau vertical).

În tuneluri, straturile de cărbune sunt tăiate cu combine speciale și încărcate pe un transportor care le ridică la suprafață.

Metoda subterană vă permite să extrageți o cantitate mare de minerale, dar are dezavantaje semnificative: costuri ridicate și pericol crescut pentru muncitori.

Metode neconvenționale de extragere a cărbunelui

Aceste metode sunt eficiente, dar nu au distribuție în masă - în prezent nu există tehnologii care să vă permită să stabiliți clar procesul:

• Hidraulic. Exploatarea se desfășoară într-o mină la adâncimi mari. Stratul de cărbune este zdrobit și adus la suprafață sub presiune puternică a apei.
• Energia aerului comprimat. Acționează atât ca forță distructivă, cât și ca forță de ridicare, aerul comprimat este sub presiune puternică.
• Vibroimpuls. Formațiunile sunt distruse sub influența vibrațiilor puternice generate de echipament.

Aceste metode au fost folosite în Uniunea Sovietică, dar nu au devenit populare din cauza necesității unor investiții financiare mari. Doar câteva companii miniere de cărbune continuă să folosească metode neconvenționale.

Principalul lor avantaj este absența lucrătorilor în zonele care pot pune viața în pericol.

Țări lider în minerit de cărbune

Conform statisticilor energiei mondiale, a fost întocmit un clasament al țărilor care ocupă poziții de lider în producția de cărbune în lume:

1. India.
2. Australia.
3. Indonezia.
4. Rusia.
5. Germania.
6. Polonia.
7. Kazahstan.

De mulți ani, China a fost lider în ceea ce privește producția de cărbune. În China, doar 1/7 din zăcămintele disponibile sunt în curs de dezvoltare, asta din cauza faptului că cărbunele nu este exportat în afara țării, iar rezervele existente vor dura cel puțin 70 de ani.

Pe teritoriul Statelor Unite, zăcămintele sunt împrăștiate uniform în toată țara. Ei vor oferi țării rezervele lor pentru cel puțin 300 de ani.

Zăcămintele de cărbune din India sunt foarte bogate, dar aproape tot cărbunele produs este folosit în industria energetică, deoarece rezervele disponibile sunt de foarte slabă calitate. În ciuda faptului că India ocupă una dintre pozițiile de conducere, metodele artizanale de extragere a cărbunelui progresează în această țară.

Rezervele de cărbune ale Australiei vor dura aproximativ 240 de ani. Cărbunele extras are cel mai înalt rating de calitate, o parte semnificativă este destinată exportului.

În Indonezia, nivelul producției de cărbune crește în fiecare an. În urmă cu câțiva ani, cea mai mare parte din produs a fost exportat în alte țări, acum țara renunță treptat la utilizarea petrolului, motiv pentru care cererea de cărbune pentru consumul intern este în creștere.

Rusia are 1/3 din rezervele mondiale de cărbune, în timp ce nu toate terenurile țării au fost încă explorate.

Germania, Polonia și Kazahstan reduc treptat producția de cărbune din cauza costului necompetitiv al materiilor prime. Majoritatea cărbunelui este destinat consumului intern.

Principalele locuri de extracție a cărbunelui din Rusia

Să ne dăm seama. Exploatarea cărbunelui în Rusia se desfășoară în principal prin minerit în cară deschisă. Depozitele din toată țara sunt împrăștiate inegal - cele mai multe dintre ele sunt situate în regiunea de est.

Cele mai importante zăcăminte de cărbune din Rusia sunt:

• Kuznețk (Kuzbass). Este considerat cel mai mare nu numai din Rusia, ci și din întreaga lume, situat în Siberia de Vest. Aici se extrage cocsificare și cărbune.
• Kansko-Achinsk. Producția se desfășoară aici Câmpul este situat de-a lungul căii ferate transsiberiene, ocupând o parte din teritoriile regiunilor Irkutsk și Kemerovo, Teritoriul Krasnoyarsk.
• Bazinul cărbunelui Tunguska. Reprezentat de cărbune maro și tare. Acesta acoperă o parte a teritoriului Republicii Sakha și Teritoriul Krasnoyarsk.
• Bazinul cărbunelui Pechora. Mineritul se desfășoară în acest depozit Lucrările se desfășoară în mine, ceea ce face posibilă extragerea cărbunelui de înaltă calitate. Este situat pe teritoriile Republicii Komi și a regiunii autonome Yamalo-Nenets.
• Bazinul de cărbune Irkutsk-Cheremkhovo. Este situat pe teritoriul Sayanului Superior. Furnizează cărbune numai întreprinderilor și așezărilor din apropiere.

Până în prezent, se dezvoltă încă cinci zăcăminte care pot crește volumul anual de producție de cărbune din Rusia cu 70 de milioane de tone.

Perspective pentru industria cărbunelui

Majoritatea zăcămintelor de cărbune din lume au fost deja explorate, din punct de vedere economic, cele mai promițătoare aparținând a 70 de țări. Nivelul producției de cărbune crește rapid: tehnologiile sunt îmbunătățite, echipamentele sunt modernizate. Acest lucru crește profitabilitatea industriei.

cărbune numită rocă sedimentară formată în timpul descompunerii resturilor vegetale (ferigi arbore, coada-calului și mușchi de măciucă, precum și primele gimnosperme). Principalele rezerve de cărbune extras în prezent s-au format în perioada paleozoică, cu aproximativ 300-350 de milioane de ani în urmă. Cărbunele a fost extras de câteva secole și este unul dintre cele mai importante minerale. Folosit ca combustibil solid.

Cărbunele constă dintr-un amestec de compuși aromatici cu molecul mare (în principal carbon), precum și apă și substanțe volatile cu o cantitate mică de impurități. În funcție de compoziția cărbunelui, se modifică și cantitatea de căldură degajată în timpul arderii acestuia, precum și cantitatea de cenușă formată. Valoarea cărbunelui și a zăcămintelor sale depinde de acest raport.

Pentru formarea unui mineral, a fost, de asemenea, necesar să se îndeplinească următoarea condiție: materialul vegetal putrezitor a trebuit să se acumuleze mai repede decât a avut loc descompunerea lui. De aceea, cărbunele s-a format în principal pe turbării antice, unde s-au acumulat compuși de carbon și practic nu a existat acces la oxigen. Materialul sursă pentru apariția cărbunelui este, de fapt, turba însăși, care a fost folosită și ca combustibil de ceva timp. Cărbunele, pe de altă parte, s-a format dacă straturile de turbă erau sub alte sedimente. În același timp, turba a fost comprimată, pierzând apă în urma căreia s-a format cărbune.

Cărbunele apare atunci când straturile de turbă apar la o adâncime considerabilă, de obicei mai mare de 3 km. La adâncimi mai mari, se formează antracitul - cel mai înalt grad de cărbune. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că toate zăcămintele de cărbune sunt situate la adâncimi mari. De-a lungul timpului, sub influența proceselor tectonice de diferite direcții, unele straturi au experimentat ridicarea, în urma căreia s-au dovedit a fi mai aproape de suprafață.

Metoda de extragere a cărbunelui depinde și de adâncimea la care se află zăcămintele purtătoare de cărbune. Dacă cărbunele se află la o adâncime de până la 100 de metri, atunci mineritul se desfășoară de obicei într-un mod deschis. Acesta este numele îndepărtării vârfului de deasupra zăcământului, în care mineralul se află la suprafață. Pentru minerit de la adâncimi mari se folosește metoda minei, în care accesul la mine se realizează prin crearea unor pasaje subterane speciale - mine. Cele mai adânci mine de cărbune din Rusia se află la aproximativ 1.200 de metri sub suprafață.

Cele mai mari zăcăminte de cărbune din Rusia

Câmpul Elga (Sakha)

Acest zăcământ de cărbune, situat în sud-estul Republicii Sakha (Yakutia), la 415 km est de orașul Neryungri, este cel mai promițător pentru minerit în cariera deschisă. Suprafața depozitului este de 246 km2. Depozitul este un pliu asimetric ușor înclinat.

Depozitele din Jurasicul superior și Cretacicul inferior sunt purtătoare de cărbune. Principalele filamente de cărbune sunt situate în zăcămintele formațiunilor Neryungri (6 cusături, 0,7-17 m grosime) și Undyktan (18 cusături, de asemenea 0,7-17 m grosime).

Cărbunii de aici sunt în mare parte semiluciși cu un conținut foarte mare din componenta cea mai valoroasă - vitrinită (78-98%), cenușă medie și mare, sulf scăzut, fosfor scăzut, sinterizare bună, cu putere calorică ridicată. Cărbunele Elga poate fi îmbogățit folosind o tehnologie specială, care va face posibilă obținerea unui produs de o calitate superioară, care respectă standardele internaționale. Straturile de cărbune plate puternice sunt acoperite cu depozite de grosime mică, ceea ce este foarte important pentru minerit în cariera deschisă.

Eleest depozit (Tuva)

Situat în Republica Tuva. Acest câmp are rezerve de aproximativ 20 de miliarde de tone. Majoritatea rezervelor (aproximativ 80%) sunt situate într-un singur strat de 6,4 m grosime.Dezvoltarea acestui zăcământ este în prezent în desfășurare, astfel că exploatarea cărbunelui de aici ar trebui să atingă capacitatea maximă în jurul anului 2012.

Depozitele mari de cărbune (a căror suprafață este de mii de km2) se numesc bazine carbonifere. De obicei, astfel de depozite sunt situate într-o structură tectonică mare (de exemplu, un jgheab). Cu toate acestea, nu toate depozitele situate aproape unele de altele sunt de obicei combinate în bazine și uneori sunt considerate ca depozite separate. Acest lucru se întâmplă de obicei conform ideilor stabilite istoric (depozitele au fost descoperite în perioade diferite).

Bazinul de cărbune Minusinsk este situat în Republica Khakassia. Exploatarea cărbunelui a început aici în 1904. Cele mai mari zăcăminte includ Cernogorskoye și Izykhskoye. Potrivit geologilor, rezervele de cărbune din această zonă se ridică la 2,7 miliarde de tone. În bazin predomină cărbunii de piatră cu flacără lungă cu putere calorică ridicată. Cărbunii sunt clasificați ca cenușă medie. Conținutul maxim de cenușă este tipic pentru cărbunii zăcământului Izykh, minimul - pentru cărbunii zăcământului Beyskoye. Exploatarea cărbunelui în bazin se desfășoară în diferite moduri: există atât tăieri, cât și mine.

Bazinul de cărbune Kuznetsk (Kuzbass) unul dintre cele mai mari zăcăminte de cărbune din lume. Kuzbass este situat în sud într-un bazin de mică adâncime între lanțurile muntoase, Muntele Shoria și. Acesta este teritoriul regiunii Kemerovo. Abrevierea „Kuzbass” este al doilea nume al regiunii. Primul zăcământ din regiunea Kemerovo a fost descoperit în 1721, iar în 1842 termenul „bazin de cărbune Kuznetsk” a fost introdus de geologul Cihaciov.

Mineritul aici se desfășoară, de asemenea, în moduri diferite. Pe teritoriul bazinului sunt 58 de mine și peste 30 de tăieturi. În ceea ce privește calitatea, cărbunii „” sunt diverși și se numără printre cei mai buni cărbuni.

Stratul purtător de cărbune al bazinului de cărbune Kuznetsk este format din aproximativ 260 de bucăți de cărbune de diferite grosimi, distribuite neuniform de-a lungul secțiunii. Grosimea predominantă a straturilor de cărbune este de la 1,3 la 4,0 m, dar există și cusături mai groase de 9-15 și chiar 20 m, iar pe alocuri până la 30 m.

Adâncimea maximă a minelor de cărbune nu depășește 500 m (adâncimea medie este de aproximativ 200 m). Grosimea medie a straturilor de cărbune dezvoltate este de 2,1 m, dar până la 25% din producția de cărbune din mină se încadrează pe straturile de peste 6,5 m.

În practică, procesul de extragere a cărbunelui este foarte costisitor. Cărbunele în sine este un produs format din reprezentanți antici ai florei situate la o adâncime considerabilă. În lumea modernă, este folosit în multe domenii ale vieții și într-o cantitate semnificativă. Prin urmare, extracția pietrei combustibile a fost și rămâne o opțiune de afaceri profitabilă. În ultimele decenii, a existat o tendință clară de creștere a capacității de fabricație a proceselor de extracție a cărbunelui.

În prezent, poziția de lider în extracția de minerale aparține Chinei. Următoarea poziție revine Statelor Unite, urmate de India, a cărei industrie minieră aduce până la 15% din totalul producției mondiale.

Metode existente de extragere a cărbunelui

Zăcămintele de cărbune fosil sunt situate la o adâncime considerabilă în subteran. Produsul poate fi amplasat în straturile superioare sau inferioare. Depinde de caracteristicile procesului de formare a cărbunelui. Dacă, în unele cazuri, producția se efectuează la o adâncime de câțiva metri, atunci în altele este necesară îndepărtarea straturilor la o adâncime de un kilometru.

Tehnologia modernă de extracție a cărbunelui implică două metode principale:

• minerit deschis;
• minerit subteran.

Fiecare dintre ele se caracterizează prin anumite caracteristici, avantaje și dezavantaje.

Deschideți opțiunea miniere

În acest caz, se folosesc așa-numitele tăieturi de cărbune. Exploatarea efectivă a cărbunelui în acest fel, atunci când materia primă este situată în straturile pământului la o sută de metri de suprafața solului.

Echipamentul necesar este un excavator conceput pentru a îndepărta stratul superior al pământului. În viitor, el încarcă cărbune fosil în mașini specializate - basculante pentru minerit. Ei sunt cei care transportă materiile prime la gropi.

Haldele sunt înțelese ca terasamente impresionante, a căror înălțime în unele cazuri poate ajunge la zeci de kilometri.

În această etapă a exploatării cărbunelui, se folosesc alte mașini - buldozere. Rolul lor se reduce la o distribuție uniformă a rocii extrase în suprafață. În plus, sarcina lor este să creeze drumuri și căi de acces pentru basculante.

Un alt participant important în extracția pietrei combustibile este mașinile de udat. Ei sunt cei care dărâmă praful format pe halde.

Următoarea etapă a procesului tehnologic se reduce la munca excavatoarelor. Ei scot cărbuni, reîncărcându-i în basculante. Acestea din urmă transportă mărfuri la depozite pentru depozitare și transport ulterior către destinații.

Opțiune de minerit subteran

Exploatarea subterană se desfășoară în condițiile minelor de cărbune. Aici sunt necesare alte unități de exploatare a cărbunelui. Motivul este că minele există de mulți ani, așa că nu sunt necesare mijloace mecanizate pentru o astfel de exploatare a cărbunelui.

În acest caz, este necesară dotarea unui adit, care este un tunel care se desfășoară pe direcție orizontală sau verticală, apropiindu-se direct de straturile de cărbune fosil.

Lățimea cusăturilor în timpul exploatării cărbunelui poate varia foarte mult, de la câțiva metri la zeci de kilometri.

Întreprinderile moderne se dezvoltă cu ajutorul combinelor de cărbune. În unele etape, pot fi folosite și dispozitive relativ mici - ciocane-pilot. Este posibil și un alt tip de proces de extracție a cărbunelui. Aceasta presupune tăierea straturilor originale cu ajutorul unor dispozitive speciale. Sunt proiectate pentru a fi furnizate sub presiune semnificativă a apei.

Extragerea cărbunelui brut și a altor roci este o ocupație necesară. Dar este asociat cu riscuri grave, de aceea aparține categoriei celei mai periculoase.

Procese tehnologice pentru curățarea cărbunelui

Tehnologia lucrărilor de compensare reprezintă mai multe procese în cadrul exploatării cărbunelui, care sunt strâns legate între ele.

Tehnologiile de curățare a cărbunelui implică următorii pași:

• extracția materiilor prime în interiorul stației;
• operațiuni de încărcare;
• transport;
• ventilare;
• construcția și mutarea ulterioară a căptușelii;
• selectarea presiunii rocii etc.

Ca parte a extragerii cărbunelui brut, se efectuează mai întâi spargerea, apoi încărcarea acestuia.

Separarea fosilei de corpul principal este manipularea spargerii. Se realizeaza dupa tehnica de forare si sablare, mecanica si hidraulica. Opțiunea este determinată de proprietățile specifice ale stratului de cărbune, stabilitatea acestuia și disponibilitatea mașinilor de lucru.

În practică, în extragerea pietrei combustibile, spargerea se realizează de obicei după o tehnică mecanică. Presupune distrugerea stratului existent prin intermediul unor dispozitive speciale pe unitățile de lucru. Săpătura ulterioară este cu jet și combină.

Cu versiunea hidraulică a producției, manipulările sunt împărțite în mai multe operațiuni mici, la scară mică. Aceste sarcini sunt implementate fără implicarea unei persoane. Această metodă de extracție a primit cea mai largă aplicare în Kuzbass. Jetul de apă este furnizat cu mare forță.

cale mecanică

Este posibilă și o opțiune mecanică. Presupune utilizarea unor dispozitive speciale - ciocane pneumatice, adică mașini manuale pneumatice. Unitatea este relevantă în special pentru stope în cusături abrupte, când există dificultăți cu electricitatea. Transportul cărbunelui spart se realizează prin gravitație lângă lavă. Pentru deplasare se folosesc transportoare tip racletă.

În anumite condiții de exploatare a cărbunelui, se practică un astfel de set de măsuri precum reglarea presiunii rocilor. Poate implica așezarea parțială sau completă a unei anumite zone, prăbușirea în gol sau coborârea acoperișului.

Un singur ciclu de lucru este alcătuit din componente precum excavarea materiilor prime, transportul și fixarea acestora, precum și controlul presiunii rocilor.

Mecanizare complexă a extragerii pietrei combustibile

Complexele moderne mecanizate, formate din unități și echipamente specializate pentru extracția cărbunelui, sunt din ce în ce mai utilizate în industria cărbunelui. Acum, printre componentele lor, se numără instalații de plug împreună cu recolte cu o prindere îngustă, transportoare de tip mobil pe loc și alte mecanisme. Productivitatea stației este de 3 mii de tone zilnic.

De obicei, conectarea schemelor tehnologice este standard. Suportul mobil este montat de-a lungul perimetrului feței. Este necesar să se prevină eventualele blocaje ale zonei de lucru cu rocă, fie că este cărbune sau cărbune brun. Urmează transportorul cu racletă, pe cadrul căruia este instalată o mașină de recoltat specială. Această unitate se caracterizează printr-o prindere îngustă împreună cu capacitatea de a se deplasa printr-un lanț special.

Lanțul mecanizat este împărțit în suporturi separate, fiecare dintre acestea fiind interconectat cu cei învecinați, precum și cu transportorul de lucru.

La excavare, munca combinei are loc în orice direcție, eliminând în același timp mișcările neproductive inutile.

Procese tehnologice suplimentare

Pe lângă principalele manipulări, există mai multe altele suplimentare în cadrul exploatării cărbunelui. În primul rând, acestea includ pomparea apei. Intr-o masura mai mare sau mai mica, intra in lucrarile efectuate in subteran. Adesea, pomparea zilnică este măsurată nu numai în sute, ci și în câteva mii. Ca urmare, lichidul se deplasează la suprafață prin pompe speciale.

O altă manipulare auxiliară importantă în mineritul cărbunelui este asigurarea iluminatului și ventilației.

O atenție deosebită se acordă întreținerii principalelor mecanisme de lucru, care sunt utilizate atât în ​​mină în sine, cât și deasupra acesteia. Ei țin mina în funcțiune.

Aplicații ale fosilei

Principala direcție în care este utilizat materialul extras este sectorul energetic. Adică a fost și rămâne unul dintre cele mai comune tipuri de combustibil. Funcționează atât instalații de încălzire, cât și centrale electrice.

În timpul prelucrării cărbunelui original, se produc variantele tehnologice ale acestuia. Astfel, cocsul a găsit o largă aplicație în domeniul metalurgic.

În plus, pe baza cărbunelui se realizează prelucrarea chimică, precum și se creează produse noi, care sunt ulterior utilizate în diferite domenii ale vieții umane.

Cărbunele este folosit în principal pentru gazificare și cocsificare, precum și pentru hidrogenare. Tehnologiile de extragere a cărbunelui continuă să se îmbunătățească. Acest lucru este necesar pentru a minimiza participarea umană într-o afacere atât de complexă și periculoasă.

Video: Exploatarea modernă a cărbunelui