Уголь бурый

Образование

Каменный уголь образуется из продуктов разложения органических остатков растений, подвергшихся изменениям (метаморфизму) в условиях высокого давления окружающих пород земной коры и сравнительно высокой температуры.

При погружении угленосной толщи на глубину в условиях повышения давления и температуры происходит последовательное превращение органической массы, изменение её химического состава, физических свойств и молекулярного строения. Все эти преобразования обозначаются термином «региональный метаморфизм угля». На конечной (высшей) стадии метаморфизма каменный уголь превращается в антрацит с ярко выраженной кристаллической структурой графита. Кроме регионального метаморфизма, иногда (реже) имеют место преобразования под воздействием тепла изверженных пород, расположенных рядом с угленосными толщами (перекрывающих или подстилающих их) — термальный метаморфизм, а также непосредственно в угольных пластах — контактовый метаморфизм. Рост степени метаморфизма в органическом веществе каменного угля прослеживается последовательным увеличением относительного содержания углерода и уменьшением содержания кислорода и водорода. Последовательно снижается выход летучих веществ (от 50 до 8 % в пересчёте на сухое беззольное состояние), изменяются также теплота сгорания, способность спекаться и физические свойства угля. В частности, линейно меняются блеск, отражательная способность, насыпная масса угля и другие свойства. Другие важные физические свойства (пористость, плотность, спекаемость, теплота сгорания, упругие свойства и другое) изменяются по ярко выраженным параболическим законам или смешанным.

Как оптический критерий стадии метаморфизма угля используется показатель отражательной способности; он применяется также и в нефтяной геологии для установления стадии катагенных преобразований осадочной толщи. Отражательная способность в масляной иммерсии (R0) последовательно возрастает от 0,5–0,65 % для угля марки Д до 2–2,5 % для угля марки Т.

Плотность и пористость каменного угля зависят от петрографического состава, количества и характера минеральных примесей и степени метаморфизма. Наибольшей плотностью (1300–1500 кг/м³) характеризуются компоненты группы фюзинита, наименьшей (1280–1300 кг/м³) — группы витринита. Изменение плотности с повышением степени метаморфизма происходит параболическим законом с инверсией в зоне перехода к группе жирных; в малозольных проявлениях она снижается от угля марки Д к марке Ж в среднем от 1370 до 1280 кг/м³ и затем последовательно возрастает для угля марки Т до 1340 кг/м³.

Общая пористость угля изменяется также по экстремальным законам; для донецкого угля марки Д она составляет 14–22 %, угля марки К 4–8 % и увеличивается (видимо, вследствие разрыхления) до 10–15 % для угля марки Т. Поры в угле разделяют на макропоры (средний диаметр 500×10–10 м) и микропоры (5–15×10-10 м). Промежуток занимают мезопоры. Пористость уменьшается с увеличением стадии метаморфизма. Эндогенная (развитая в процессе образования угля) трещиноватость, которая оценивается количеством трещин на каждые 5 см блестящего угля, зависит от стадии метаморфизма угля: она возрастает до 12 трещин при переходе бурого угля в длиннопламенный уголь и имеет максимум в 35–60 для коксующегося угля и последовательно уменьшается до 12–15 трещин при переходе к антрацитам. Подчинённые такой же закономерности изменения упругих свойств угля — модуль Юнга, коэффициент Пуассона, модуль сдвига (среза), скорость ультразвука. Механическая прочность каменного угля характеризуется его дробимостью, хрупкостью и твёрдостью, а также временным сопротивлением сжатию.

История[править]

Впервые запасы угля открыты в 1772, добыча ведётся с 1786 года, первая штольня открыта в районе г. Боровичи Новгородской области. К середине XIX в. число известных месторождений в бассейне достигло 76. Обнаруженные месторождения разрабатывались от случая к случаю. Систематическая добыча угля была организована графом Бобринским лишь в 1855 году у деревни Малевка нынешнего Богородицкого района Тульской области. Там в 1858 г. было добыто почти 10 тыс. т угля. Через 6 лет добыча началась в районе поселка Товарково, а в конце века — и в ряде других мест. Однако угледобыча в Подмосковном бассейне из-за монополии иностранного капитала в угольной промышленности страны не получила широкого развития. Шахты работали сезонно. Отсутствие механизации и плохая организация труда привели к тому, что годовая добыча угля во всей Тульской губернии в начале XX в. не превышала 700 тыс. т, то есть равнялась выработке одной современной шахты (в то же время в валовой продукции губернии в году доля угледобычи составляла 24%).

Масштабная добыча бурого угля началась в 1920-х годах в рамках реализации идеи использования местных топливных ресурсов и необходимости во время Гражданской войны обеспечивать топливом Центральный регион. Промышленная разработка месторождений производилась в Тверской, Смоленской, Калужской и Тульской областях. В году на территории Тульской области, являвшейся к тому времени главным районом добычи угля в пределах Подмосковного бассейна, развернулись активные военные действия. Многие шахты были взорваны и затоплены. Однако, вследствие оккупации Донбасса, нужда в подмосковном угле была исключительно велика, и сразу после освобождения территории области здесь вновь развернулись работы в угольной промышленности.

После войны добыча угля в Подмосковном бассейне на 90% сосредоточилась в Тульской обл. Максимальный уровень добычи был отмечен в 1957 г. (44 млн т).

В 40-60-х годах на трёх месторождениях использовалась технология подземной газификации угля, каждое месторождение вырабатывало газа эквивалентного свыше 100 тыс. т.у.т в год. В году в Тульской области вскрыт первый разрез — «Кимовский», за ним «Богородицкий», «Грызловский» и «Ушаковский».

Добыча по годам, млн тонн

0,01	0,47	0,17	0,30	0,70	1,70	10,00	20,00	31,20	44,00	47,60	43,70	13,20	2,60	1,30	0,89	1,00

С 60-х годов, с началом поставок в центральный район более дешёвых природного газа и мазута, происходит плавное снижение добычи. Из-за низкого качества угля (средние зольность 31 %, содержание серы 3 %, влаги 33 %, теплота сгорания 11,4 — 28,2 МДж/кг) и высокой стоимости его добычи (высокая обводнённость пластов) в 1980-90-е годы практически все добывающие предприятия были закрыты. В 2009 году закрыта последняя шахта — «Подмосковная» За всю историю эксплуатации месторождений добыто свыше 1,2 млрд т. угля.

В настоящее время добыча не ведется

С освоением бассейна связано развитие многих шахтёрских городов и посёлков, среди них Нелидово, Сафоново, Куровской, Поддубный, Сосенский, Середейский, Новомосковск, Киреевск, Липки,Товарковский,Скуратовский и его окружение.

Потребителями угля были многие местные промышленные предприятия, а самыми крупными — электростанции, такие как Каширская, Черепетская, Смоленская, Щёкинская ГРЭС. Местная электроэнергетика и на 2000 год оставалась основным потребителем вырабатываемого подмосковного угля.

Популярные темы сообщений

Иглу — жилище эскимосов
Необычная культура и образ жизни малочисленного народа — эскимосов — привлекает внимание своими традициями и самобытностью. Существование этого народа зависит от рода занятий, которые связаны с ловлей рыбы, охотой на животных.

Город Королёв
Все знают великого самого первого космонавта из СССР, Гагарина Юрия Алексеевича, который на корабле Восток-1 совершил первый в мире полёт в такое неизвестное на то время пространство как космос

Действительно, имя этого человека было,

Река Амур
Река Амур является одной из самых длинных и загадочных рек, которая наполнена легендами. Протяженность этой реки равна 2825 километров, а ширина- 5 километрам. Амур появился благодаря соединению Аргень и Шилки.

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.

http://fb.ru/article/180361/krupneyshie-ugolnyie-basseynyi-rossii-harakteristiki-i-obyemyi-dobyichi-uglyahttp://greenologia.ru/eko-problemy/dobycha-uglya/mestorozhdeniya-uglya-v-rossii.htmlhttp://nauka.club/geografiya/ugolnye-basseyny-rossii.html

Регионы лидеры по добыче угля

Большая часть месторождений расположена в восточной части страны. На втором месте по количеству запасов находится Дальний Восток (р. Якутия).

Кемеровская область.

Кемеровская область – крупнейший регион добычи угля в России

Здесь добывают 60% угля России.

Большая часть угля добывается открытым способом.

На землях Кузбасса расположен Кузнецкий угольный бассейн – самое богатое угольное месторождение в мире.

Кузнецкое месторождение (Кузбасс) – самый крупный угольный бассейн в России, и крупнейший в мире.
Он расположен в Западной Сибири в неглубокой межгорной котловине. Большая часть бассейна находится Кемеровской области.
Здесь добывается 56 % каменного и около 80 % коксующегося угля страны. 

Бачатский угольный разрез. Самый большой разрез на Кузбассе, он достигает 300 м в глубину.

Проблемы:

1) Географическая удаленность от основных потребителей топлива – Камчатки, Сахалина, центральных регионов страны.

На угле, полученном на Кузбассе работает множенство тепловых электростанций и предельных металлургических комбинатов. Кроме того, уголь Кузбассе экспортируется во многие страны мира.

Красноярский край

Красноярский край — крупный регион по добыче каменного угля. Здесь добывают около 25% угля России.

Пласты угля расположены близко к поверхности, поэтому развита добыча открытым способом.

Угольные залежи занимают в Красноярском крае территории общей площадью 60 тысяч км2.

Крупнейшие бассейны

Канско-Ачинский угольный бассейн
Крупнейший в России бассейн бурого угля. Он раскинулся вдоль Транссибирской магистрали по территории Красноярского края, Кемеровской и Иркутской области. 

Тунгусский угольный бассейн

Один из самых крупных и перспективных бассейнов России, занимает территорию Якутии, Красноярского края и Иркутской области. Это больше половины Восточной Сибири.
Здешние запасы угля составляют около 2345 млрд тонн. Здесь залегают каменный и бурый уголь, малое количество антрацитов.

В настоящее время работы в бассейне ведутся слабо. 
Причины 
1) Плохая изученность территории 
2) Суровые климатические условия.

Забайкальский край

Месторождения занимают 10% территории Забайкальского края. Преимущественно в регионе залегает бурый уголь.

Около 60% полученного полезного ископаемого уходит на нужды местного населения, остальное транспортируют в Приморский и Хабаровский край.

Сахалинская область

В Сахалинской области угольные месторождения находятся непосредственно на острове Сахалин.

У месторождений Сахалина более выгодное расположение из-за близости к Охотскому и Японскому морям – наличие ряда портов значительно упрощает транспортировку угля.

Республика Коми и Ямало — Нененцкий АО.

Республика Коми богата ресурсами Печорского угольного бассейна – он занимает второе место по объёму залежей после Кузнецкого бассейна.

Печорский бассейн
Расположен на территории Ненецкого автономного округа и Республики Коми.
Залежи большей частью представлены коксующимся углем высокого качества.
Преимущественно используется шахтный способ добычи.
В год добывается 12,6 млн тонн угля, что составляет 4 % от общего объема. Главный потребитель печорского угля – Череповецкий металлургический комбинат.

Ростовская область

Ростовская область является основной угольной базой Северо-Кавказского региона Южного ФО. Область обладает уникальными запасами высококачественного антрацита. Большую часть территории занимает Донецкий угольный бассейн.

Будущее

Невзирая на рост угольной промышленности, она постепенно снижает свое влияние. Лидирующие позиции занимает добыча нефти и газа.

Причины:

1. Добыча нефти и газа более механизированна, требует меньше ручного труда.

2. Теплоемкость нефти и газа намного больше При сгорании 1 кг нефти выделяется в 1,5 раза больше тепла, чем при сгорании угля.

3. При сгорании угля выделяется намного большое вредных веществ, чем при сгорании нефти

Но в районах с большими и перспективными запасами угля, уголь — как топливо будет использовать еще продолжительное время.

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.

https://youtube.com/watch?v=nW05R2oRQ7s

Республика Коми

Фото: vorkutaugol.ru

Запасы угля в регионе: 242 млрд т (ресурсы).

Ключевые компании: «Воркутауголь», «Интауголь».

Добыто за 2018 год: 9,9 млн т.

Республика Коми богата ресурсами Печорского угольного бассейна – он занимает второе место по объёму залежей после Кузнецкого. Его территория включает в себя 6 регионов: Коротаихинский, Интинский, Шарьюско-Адзьвинский, Хальмеръюский, Карский и самый главный – Воркутинский.

Среди крупных месторождений — Интинское, Воргашорское, Воркутское. Добыча на участках ведётся шахтным способом. Глубина шахты Воркутского составляет 900 м, Воргашорского – 350 м, Интинского – 600 м.

На территории Печорского бассейна залегают все виды угля: в общих запасах – 78% каменного угля, 19% — бурого, 3% — антрацита. Почти половину разведанных запасов (9 млрд т) составляют коксующиеся угли.

Крупные месторождения

Германия

Германия — крупнейший производитель бурого угля в Европе, соперничать с ней может только Россия. Из достоверных запасов бурого угля (80 млрд т) большая часть находится в Восточной Германии (Лаузицкий и Среднегерманский бассейны), а в
Западной Германии выделяется бассейн к западу от Кёльна (Нижнерейнский).
Бурый уголь здесь добывается открытым способом.

Россия

Солтонское месторождение

Солтонское угольное месторождение — угольное месторождение, расположенное на Алтае, в России. Прогнозируемые запасы оцениваются в 250 миллионов тонн. Уголь здесь добывается открытым способом. В настоящее время разведанные запасы бурого угля на двух разрезах составляют 34 миллиона тонн. В 2006 году здесь было добыто 100 тысяч тонн угля. Также на реке Селенга есть месторождение бурого угля.

Канско-Ачинский бассейн

Канско-Ачинский угольный бассейн, расположен на несколько сотен километров восточнее Кузнецкого бассейна на территории Красноярского края и частично в Кемеровской и Иркутской областях России. Этот Центрально-Сибирский бассейн обладает значительными запасами энергетического бурого угля. Добыча ведётся в основном открытым способом (открытая часть бассейна составляет 45 тысяч км² — 143 миллиардов тонн угля пласты мощностью 15 — 70 м.). Встречаются также месторождения каменного угля.

Общие запасы составляют около 638 миллиардов тонн. Мощность рабочих пластов от 2 до 15 м, максимальная — 85 м. Угли сформировались в юрский период. Площадь бассейна поделена на 10 промышленно-геологических районов, в каждом из которых разрабатывается по одному месторождению:

• Абанское
• Ирша-Бородинское
• Берёзовское
• Назаровское
• Боготольское
• Бородинское
• Урюпское
• Барандатское
• Итатское
• Саяно-Партизанское

Тунгусский угольный бассейн

Тунгусский угольный бассейн располагается на территории Республики Саха и Красноярского края РФ. Основная часть его располагается в Центрально-Якутской равнине в бассейне реки Лены и её притоков (Алдана и Вилюя). Площадь около 750 000 км². Общие геологические запасы до глубины 600 м — более 2 триллионов тонн. По геологическому строению территория угольного бассейна подразделяется на две части: западную, которая занимает Тунгусскую синеклизу Сибирской платформы, и восточную, входящую в краевую зону Верхоянского хребта.

Угольные пласты этого бассейна сложены из осадочных пород от нижнеюрского до палеогенового периодов. Залегание угленосных пород осложнено пологими поднятиями и впадинами. В Приверхоянском прогибе угленосная толща собрана в складки, осложнённые разрывами, мощность её 1000—2500 м. Количество и мощность угольных пластов мезозойского возраста в различных частях бассейна разнообразны: в западной части от 1 до 10 пластов мощностью 1-20 м, в восточной до 30 пластов мощностью 1-2 м. Встречаются не только бурые, но и каменные угли.

В тунгусских бурых углях содержится от 15 до 30 % влаги, зольность углей 10-25 %, теплота сгорания 27,2 МДж/кг. Пласты бурого угля имеют линзовидный характер, мощность меняется от 1-10 м до 30 м.

Месторождения бурого угля часто располагаются рядом с каменноугольными. Поэтому он добывается также в таких известных бассейнах как Минусинский или Кузнецкий.

В 60-80-е годы 20 столетия Украина добывала порядка 10 млн тонн бурого угля из Александрийского геолого-промышленного района Днепровского буроугольного района . Пик добычи пришелся на 1976 год, когда производственное объединение «Александрияуголь» добыло 11722,7 тыс. тонн, получив 4079,7 тыс. тонн топливного буроугольного брикета. Днепровский бассейн расположен в центральной части Украины на территории 6 областей: Житомирской, Винницкой, Черкасской, Кировоградской, Днепропетровской, Запорожской. В его пределах выявлено около 200 месторождений c различными запасами и горно-геологическими условиями. Извлекаемые ресурсы Днепровского буроугольного района оцениваются в 1,15 млрд.тонн. В 2008 году, в ходе неудачного эксперимента с арендой производственных предприятий государственной холдинговой компании «Александрияуголь», добыча и реализация практически прекратилась и сократилась до исторического минимума в 41 тыс. тонн, а в 2009 была полностью прекращена. Ожидается, что добыча бурого угля на Украине возобновится в 2012 году на Мокрокалыгорском месторождении, запасы которого оцениваются в 7,76 млн т. Угольная промышленность Украины насчитывает свыше 250 шахт и 6 карьеров, 64
обогатительные фабрики, 3 угледобывающие комбинаты, 17 заводов угольного
машиностроения, 20 научно-исследовательских, проектно-конструкторских и
технологических организаций.

Республика Коми

Запасы угля в регионе: 242 млрд т (ресурсы).

Ключевые компании: «Воркутауголь», «Интауголь».

Добыто за 2018 год: 9,9 млн т.

Республика Коми богата ресурсами Печорского угольного бассейна – он занимает второе место по объёму залежей после Кузнецкого. Его территория включает в себя 6 регионов: Коротаихинский, Интинский, Шарьюско-Адзьвинский, Хальмеръюский, Карский и самый главный – Воркутинский.

Среди крупных месторождений — Интинское, Воргашорское,
Воркутское. Добыча на участках ведётся шахтным способом. Глубина шахты Воркутского
составляет 900 м, Воргашорского – 350 м, Интинского – 600 м.

На территории Печорского бассейна залегают все виды угля: в общих запасах – 78% каменного угля, 19% — бурого, 3% — антрацита. Почти половину разведанных запасов (9 млрд т) составляют коксующиеся угли.

Какие есть способы добычи угля?

Выбор способа добычи бурого или каменного угля зависит от того, на какой глубине расположены залежи. Есть 2 способа добычи угля. Если глубина составляет меньше 100 метров, то работы ведутся открытым способом, он более дешевый. Но если уголь залегает на глубине больше 100 м, то нужно прибегнуть к добыче с помощью шахт.

Открытый способ

По сравнению с подземным открытый способ в разы дешевле и безопаснее. Открытая или карьерная разработка делится на несколько видов:

• нагорная;
• глубинная;
• нагорно-глубинная;
• поверхностная.

В зависимости от сложности рельефа и расположения залежей определяется подходящий вид. Для добычи в карьере применяются бульдозеры, экскаваторы и т.д. У габаритных экскаваторов ковш имеет гигантские размеры и благодаря этому он может с легкостью за короткий промежуток времени максимально качественно убрать горный слой породы. После снятия горного слоя в ход идут роторные экскаваторы, высота которых не уступает высоте 13-этажного дома.

Закрытый способ (шахтный)

Всем известно, что ценные залежи этого «черного» топлива залегают на больших глубинах, поэтому здесь используется нечто иной способ — шахтный. Такой вид добычи довольно опасный, трудоёмкий и затратный.

Создаются наклонные и вертикальные шахты, их глубина колеблется от нескольких сотен метров и, бывает, доходит до одного километра и более. Но также должно учитывается то, что от глубины шахт напрямую будет зависеть качество добываемого ископаемого.

Источник

Классификация шахт зависит от объема добычи ресурсов. От 300 до 600 тыс. тонн в год добывают мелкие шахты. От 900 тыс. тонн до 1,5 млн. тонн в год – средние и от 2 млн. тонн в год – крупные. Также существуют шахты-гиганты, которые добывают до 10 млн. тонн в год. Раньше в шахтах использовали кирку (ручной ударный инструмент, смотрите фото ниже) и лопаты, на сегодняшний момент это заменили разными видами комбайнов и отбойных молотков.

Вывод

Таким образом, основной задачей инновационного развития угольной промышленности в России являются:

• повышение безопасности добычи;
• внедрение новых технологий по переработке угля;
• вертикальная интеграция угольной отрасли промышленности.

Определяя политику и перспективы развития угольной промышленности, нужно сформировать эффективный механизм государственного регулирования, а также разработать систему экономических мер, способствующих активному движению инвестиций. Помимо этого должен быть принят комплекс организационных и законодательных мер, направленных на гармонизацию структуры топливно-энергетического баланса государства и обеспечивающих опережающий рост потребления угля в основном на ТЭЦ.