Az alacsony költségek és a bőséges készletek a fő tényezők, amelyek a barnaszén alkalmazások számának növekedését ösztönzik. Ezt a fajta fosszilis szilárd tüzelőanyagot, a szén legkorábbi típusát az emberek több mint száz éve bányászták. A barnaszén a tőzeg metamorfózisának terméke, a lignit és a szén közötti szakaszban. Ez utóbbihoz képest ez az üzemanyagtípus kevésbé népszerű, ennek ellenére alacsony költsége miatt meglehetősen széles körben használják villamos energia, fűtés és egyéb tüzelőanyagok előállítására.

Szerkezet

A barnaszén sűrű, földes vagy rostos, barna vagy szurokfekete színű széntartalmú tömeg, amely nagy mennyiségű illékony bitumenes anyagot tartalmaz. Általában a növény szerkezete, a konchoidális törések és a fapép jól megőrződött benne. Könnyen megég, a láng füstös, miközben sajátos, kellemetlen égésszag árad. Reagál kálium-hidroxiddal, és sötétbarna folyadékot képez. Száraz desztilláció barnaszén ecetsavval ammóniát képez. Kémiai összetétel(átlagosan), mínusz hamu: szén - 63%, oxigén - 32%, hidrogén 3-5%, nitrogén 0-2%.

Eredet

A barnaszenet üledékes kőzetek - pelyhek - rétegei képezik, amelyek gyakran nagy vastagságúak és hosszúak. A barnaszén képződésének anyaga különféle szőlő, tűlevelű, fák és tőzegnövények. Ezen anyagok lerakódásai fokozatosan lebomlanak anélkül, hogy levegőhöz jutnának, víz alatt, agyag és homok keverékének feje alatt. A bomlási folyamatot az illékony anyagok állandó felszabadulása kíséri, és fokozatosan a növényi maradványok szénnel való feldúsulásához vezet. A barnaszén a tőzeg után az ilyen növényi üledékek metamorfózisának egyik első szakasza. További szakaszok - szén, antracit, grafit. Minél hosszabb a folyamat, annál közelebb áll az állapot a tiszta szén-grafithoz. Tehát a grafit az azoikum csoportba tartozik, a bitumenes szén - a paleozoikumhoz, a barnaszén - főleg a mezozoikumhoz és a kainozoikumhoz.

Bitumenes és barnaszén: különbségek

Amint az a névből is látható, a barnaszén színében különbözik a kőtől (világosabb vagy sötétebb). Vannak fekete fajták, de por formájában az ilyen szén árnyalata még mindig barna. A kő és az antracit színek mindig feketék maradnak. A barnaszén jellemző tulajdonságai a bitumenes szénhez képest magasabb széntartalom és alacsonyabb bitumenes anyagtartalom. Ez megmagyarázza, hogy a barnaszén miért ég könnyebben, és miért termel sok füstöt. A magas széntartalom magyarázza az említett kálium-hidroxiddal való reakciót és az égés során kialakuló különös kellemetlen szagot is. A nitrogéntartalom is lényegesen alacsonyabb a bitumenes szénhez képest. Ha hosszú ideig van kitéve levegőnek, a barnaszén gyorsan veszít nedvességéből, porrá omlik.

Fajták

A barnaszénnek sok fajtája és fajtája létezik, amelyek közül több van:

1. Közönséges barnaszén, sűrű állagú, matt barna színű.
2. Földszerű törésű barnaszén, könnyen porrá törölhető.
3. Gyantás, nagyon sűrű, sötétbarna, néha még kékesfekete is. A törésnél gyantához hasonlít.
4. Lignit, vagy bitumenes fa. Jól megőrzött növényi szerkezetű szén. Néha még egész fatörzsek formájában is előfordul gyökerekkel.
5. Disodil - barna papírszén bomlott vékonyrétegű növényi anyag formájában. Könnyen szétválasztható vékony lapokra.
6. Barna tőzegszén. Tőzeghez hasonlít, sok szennyeződéssel, néha földhöz hasonlít.

A különböző típusú barnaszénekben a hamu és az éghető elemek százalékos aránya tág határok között változik, ami meghatározza az adott típusú éghető anyag előnyeit.

Bányászati

A lignitbányászati ​​módszerek minden fosszilis szén esetében azonosak. Különbséget tegyen nyitott (karrier) és zárt között. A legrégebbi zárt aknás bányászati ​​módszer az adalékos, devigált kutak a sekély és sekély széntelepig. A kőfejtő berendezés pénzügyi hatékonysága esetén alkalmazzák.

A bánya egy függőleges vagy eltért kútfúrás a kőzettömegben a felszíntől a széntelepig. Ezt a módszert szénhordozó varratok mélyágyazására használják. Jellemzője a kitermelt erőforrások magas költsége és a balesetek magas aránya.

A külszíni bányászatot a széntelep viszonylag kis (legfeljebb 100 m) mélységében végzik. A külszíni vagy külszíni bányászat a leggazdaságosabb, ma az összes szén körülbelül 65%-át ilyen módon bányászják. A bányászat fő hátránya a nagy környezetkárosítás. A barnaszén bányászata a kis előfordulási mélység miatt főként nyílt módszerrel történik. Kezdetben eltávolítják a fedőréteget (kőzetréteg a széntelep felett). Ezt követően a szenet fúrásos és robbantási módszerrel összetörik, és speciális (kültéri) járművekkel szállítják el a bányatelepről. A fedőmunka a réteg méretétől és összetételétől függően buldózerrel (jelentéktelen vastagságú laza réteggel) vagy rotációs kotrógéppel és vontatókötéllel (vastagabb és sűrűbb kőzetréteggel) végezhető.

Alkalmazás

A lignitet sokkal ritkábban használják tüzelőanyagként, mint a kőszenet. Magánházak és kis erőművek fűtésére használják. Az ún. barnaszénből történő száraz desztilláció kap hegyi viaszt fafeldolgozó, papír- és textilipar számára, kreozotot, karbolsavat és más hasonló termékeket. Folyékony szénhidrogén üzemanyaggá is feldolgozzák. A barnaszénben található huminsavak lehetővé teszik a felhasználását mezőgazdaság műtrágyaként.

A modern technológiák lehetővé teszik szintetikus gáz előállítását barnaszénből, amely analógként működik földgáz... Ehhez a szenet 1000 Celsius-fokra hevítik, aminek következtében gázképződés következik be. A gyakorlatban meglehetősen hatékony módszert alkalmaznak: egy fúrt kúton keresztül egy csövön keresztül magas hőmérsékletet vezetnek a barnaszén-lerakódásokhoz, és egy másik csövön keresztül - a föld alatti feldolgozás termékén - már kész gázt bocsátanak ki.

A szén egy fosszilis tüzelőanyag, amelyet ősi növények föld alatti részeiből állítanak elő, oxigén nélkül. Ma Kuzbass egyik legrégebbi vállalkozásába látogatunk el, ahol bányászati ​​műveletek A bánya altalaj területén 1917 óta folyik szénbányászat.

Üdvözöljük a Kuzbass - Mine No. 12 LLC legrégebbi vállalkozásában, amely egy kis bányászvárosban, Novokuznyeck - Kiselevsk közelében található.

Kombájn:

Szénképzéshez a növényi tömeg bőséges felhalmozása szükséges. Akkor keletkezik, amikor a bomló növényi anyag gyorsabban halmozódik fel, mint a baktériumok lebomlása. Ehhez az ideális környezet a mocsarakban jön létre, ahol az oxigénhiányos pangó víz megzavarja a baktériumok létfontosságú tevékenységét, és ezáltal megvédi a növényi tömeget a teljes pusztulástól.

Az ókori tőzeglápokban a devon korszaktól (kb. 416 millió évvel ezelőtt) kezdődően ugyanaz a szerves anyag halmozódott fel, amelyből oxigénhez nem jutott fosszilis szén keletkezett. A fosszilis szén kereskedelmi lelőhelyeinek nagy része ebből az időszakból származik, bár vannak fiatalabb lelőhelyek is.

Szénbányák:

Szénbányászati ​​módszerek előfordulásának mélységétől függ. Külszíni bányászatot külszíni szénbányákban végeznek, ha a széntelep mélysége nem haladja meg a 100 métert. Gyakoriak azok az esetek is, amikor földalatti módszerrel kifizetődő szénlelőhely kialakítása. A nagy mélységből származó szén kitermeléséhez bányákat használnak. Oroszország legmélyebb bányái alig több mint 1200 méterről termelnek szenet.

Betöltés:

A szénnek saját jelölése van. Az átalakulás mértékétől és a szén fajlagos szénmennyiségétől függően megkülönböztetik őket az ő négy típusa: barnaszén (lignit), bitumenes szén, antracit és grafit. A nyugati országokban kissé eltérő osztályozás létezik - lignitek, szubbitumenes szének, bitumenes szének, antracitok és grafitok.

A világ szénkészletének 5,5%-a koncentrálódik Oroszországban, ami több mint 200 milliárd tonna. Ez a különbség a bizonyított szénkészletek százalékos arányától (19%) abból adódik, hogy nagy része nem alkalmas fejlesztésre, mivel Szibériában, a permafrost régióban található. 70%-a a barnaszén készletekre esik.

A szén felhasználása változatos. Háztartási, energetikai tüzelőanyagként, kohászati ​​és vegyipari alapanyagként, valamint ritka és nyomelemek kinyerésére használják belőle.

Ami a Kuznyecki szénmedencét illeti, a Kuzbass az egyik a világ legnagyobb szénlelőhelyei... Jelenleg a "Kuzbass" név Kemerovo régió második neve.

Bányászati ​​dömper KOMATSU 90 tonnás emelőképességgel. De ahogy a sofőrök mondják, előfordul, hogy 90-nél többet raknak be

Összességében egy hétig voltunk Kiselevszkben, legtöbbször forgattunk. Nem lehet unalmas, nagyon érdekes.

Ha oxigénnek van kitéve, a szén spontán meggyullad. Nos, vagy füstöl, mint a képen:

Betöltés:

Bányászati ​​kotrókanál:

Még a karrierben is munkaidőben minden szebbnek tűnik. De nehéz lőni, minden mozgásban van:

Járó kotrógép:

Éjszaka az egész kőbánya területén láthatja, hogyan ég a szén egyes területeken:

Technika. Mindannyiunknak van egy terve, amit követnünk kell. Ezért a karrier soha nem áll meg.

Nos, talán a műszak végén fél órára vagy egy órára

Bucket pályák:

Egy ilyen kerék 700 000 rubelbe kerül, ezért megpróbálják megtisztítani az utakat az éles kövektől:

A kotrófülkében:

50 tonnás BELAZ, majd 90 tonnás KOMATSU:

V sétáló kotrófülke... Ez egy egész szoba. Van egy kanapé, egy mikrohullámú sütő, egy szamovár, egy mosdó és egy csomó poszter meztelen lányokkal a falakon:

És ez az ő nyilaiból van. Magasság 27 méter:

A hegesztő megjavítja a vödröt:

Ezek a gépek megfúrják a talajt, és kitöltik az ásott 12 méteres lyukakat robbanó, aláássák a sziklát... Teszi ezt úgy, hogy a kőzet lazábbá válik, nagy, erős rétegek apró kövekké törnek, amit aztán egy kotrógéppel sokkal könnyebben ki lehet alakítani:

Robbanó. Magát a robbanást nem tudtuk rögzíteni:

És most, amikor a szenet kiásták, a dúsító üzembe viszik. Dúsítás- folyamatok sorozata a nyersanyagok elsődleges feldolgozására, nevezetesen a szén leválasztására a hulladékkőtől és a válogatásra:

Belül légkör:

Az a hely, ahol a szén és a kő is futószalagon halad, a nők pedig (!) Ezt a sziklát elválasztják a széntől, összegyűjtik és kidobják. Vannak elég nagy darabok, amelyekkel a nők egyedül nem tudnak megbirkózni, és együtt dobják le a szikladarabokat. A többi üzletben minden automatizált:

Autó dömper:

Szén raktár:

Szen betöltése vagonokba, amelyek a fogyasztókhoz kerülnek. Kuzbass riportja volt.

A szén ősidők óta az emberiség energiaforrása, nem az egyetlen, de széles körben használt. Néha a kőben tárolt napenergiához hasonlítják. Égetik, hőt kapnak fűtésre, vízmelegítésre, hőerőműveken elektromos árammá alakítják, fém olvasztására használják.

Az új technológiák fejlődésével megtanulták a szenet nemcsak égetéssel energiatermelésre használni. A vegyipar sikeresen elsajátította a ritka fémek - gallium és germánium - gyártási technológiáit. Magas széntartalmú kompozit szén-grafit anyagokat, nagy fűtőértékű gáznemű tüzelőanyagot nyernek ki belőle, műanyaggyártási módszereket dolgoztak ki. A legalacsonyabb minőségű szén, nagyon finom frakciója ill szénporújrahasznosítható, és amelyek kiválóan alkalmasak fűtésre, mint ipari helyiségekés magánházak. Összességében több mint 400 féle terméket állítanak elő szén vegyi feldolgozásával, ami több tízszer többe is kerülhet, mint az eredeti termék.

Az emberek évszázadok óta aktívan használják a szenet üzemanyagként az energia előállításához és átalakításához, a vegyipar fejlődésével, valamint a ritka és értékes anyagok iránti igény más iparágakban a szén iránti igény növekszik. Ezért intenzíven folyik új lelőhelyek feltárása, kőbányák és bányák, nyersanyag-feldolgozó vállalkozások épülnek.

Röviden a szén eredetéről

Bolygónkon sok millió évvel ezelőtt a növényzet gyorsan fejlődött párás éghajlaton. Azóta 210 ... 280 millió év telt el. Évezredeken, évmilliókon keresztül több milliárd tonnányi növényzet pusztult el, a mocsarak alján halmozódott fel, üledékrétegekkel borítva. Lassú bomlás oxigénmentes atmoszférában a víz, homok és más kőzetek erőteljes nyomása alatt, néha magas hőmérsékleten a magma közelsége miatt, ennek a növényzetnek a rétegeinek megkövesedéséhez vezetett, amely fokozatosan szénné bomlott. különböző fokú koalizáció.

Főbb orosz lelőhelyek és szénbányászat

A bolygónak több mint 15 billió tonna széntartaléka van. A legnagyobb ásványianyag-kitermelés a szénre esik, mintegy 0,7 tonna/fő, ami több mint 2,6 milliárd tonna évente. Oroszországban a kőszén különböző régiókban kapható. Különböző jellemzőkkel, jellemzőkkel és előfordulási mélységgel rendelkezik. Íme a legnagyobb és legsikeresebb kőszénmedencék:

A szibériai és távol-keleti lelőhelyek aktív felhasználása korlátozza ezek távolságát az európai ipari régióktól. Oroszország nyugati részén is kiváló mutatókkal bányásznak szenet: a Pecserszki és Donyecki szénmedencében. A Rosztovi régióban aktívan fejlesztik a helyi lelőhelyeket, amelyek közül a legígéretesebb Gukovskoye. Az ezekből a lerakódásokból származó szén feldolgozása kiváló minőségű szénminőséget eredményez - antracitokat (AC és AO).

A szén főbb minőségi jellemzői

A különböző iparágak különböző minőségű szenet igényelnek. Minőségi mutatói nagyon eltérőek, még az azonos jelölésűek és nagymértékben szakterületfüggők között is. Ezért a vállalkozások a szén vásárlása előtt megismerkednek annak fizikai jellemzőivel:

A dúsítás mértéke szerint a szenet felosztják:

• - Sűrítmények (gőzkazánokban történő fűtésre és áramtermelésre elégetik);
• - Kohászati ​​iparban használt ipari termékek;
• - Az iszap valójában egy finom frakció (legfeljebb 6 mm) és por a kőzet aprítása után. Problémás az ilyen tüzelőanyag elégetése, ezért jó teljesítményű brikettet formálnak belőle, és háztartási szilárd tüzelésű kazánokban használják.

A koalizáció mértéke szerint:

• - A lignit részben képződött bitumenes szén. Alacsony égéshője, szállítás és tárolás során morzsolódik, hajlamos spontán égésre;
• - Szén. Sok különböző márkája (fajtája) van, eltérő tulajdonságokkal. Széles felhasználási területtel rendelkezik: kohászat, energia, lakás- és kommunális szolgáltatások, vegyipar stb.
• - Az antracit a szén legjobb minőségű formája.

Ha összehasonlítjuk a tőzeget és a bitumenes szenet, akkor a szén égéshője magasabb. A legalacsonyabb égéshő a barnaszénnél, a legmagasabb az antracitnál. A gazdasági megvalósíthatóság alapján azonban nagy kereslet van az egyszerű szénre. Az ár és a fajlagos égéshő optimális kombinációja.

A szénnek nagyon sokféle tulajdonsága van, de nem mindegyik lehet fontos, amikor a szenet választjuk fűtésre. Ebben az esetben fontos tudni néhány kulcsfontosságú paramétert: hamutartalom, nedvességtartalom és fajhő. A kéntartalom fontos lehet. A többire a feldolgozáshoz szükséges alapanyagok kiválasztásakor van szükség. Amit fontos tudni a szén kiválasztásakor, az a méret: milyen nagyok a darabok. Ezek az adatok a márkanévben titkosítva vannak.

Méretbesorolás:

Osztályozás márkák és rövid jellemzőik szerint:

A szén jellemzőitől, minőségétől, típusától és frakciójától függően különböző ideig tárolják. (A cikk tartalmaz egy táblázatot, amely a szén tárolási idejét mutatja, lelőhelytől és minőségtől függően).

Különös figyelmet kell fordítani a szén védelmére a hosszú távú (6 hónapnál hosszabb) tárolás során. Ebben az esetben speciális széntárolóra vagy bunkerre van szükség, ahol az üzemanyag védve lesz a csapadéktól és a közvetlen napfénytől.

A hosszú távú tárolás során a nagy szénhalmok hőmérséklet-szabályozást igényelnek, mivel finom frakciók jelenlétében nedvességgel és magas hőmérséklettel együtt hajlamosak spontán meggyulladni. Célszerű megvásárolni Digitális hőmérőés egy hosszú zsinórú hőelemet a szénkupac közepébe temetni. Hetente egyszer-kétszer ellenőriznie kell a hőmérsékletet, mert egyes szénmárkák nagyon alacsony hőmérsékleten spontán meggyulladnak: barna - 40-60 °C-on, a többi - 60-70 °C. Az antracitok és félig spontán égés esetei -antracit ritkán fordul elő (Oroszországban ilyen eseteket nem regisztráltak).

Ma a szén a legelterjedtebb. Segítségével megkapják elektromos energia, ritka és nyomelemek, grafit. A szén fontos nyersanyag a vegyi és kohászati ​​ipar... Ezért nagyon elterjedt a „vegyél szenet” kérés.

Oroszország hatalmas szénkészletekkel büszkélkedhet, amelyek medencéi és lelőhelyei szétszórtan találhatók az országban. Eltérnek egymástól a geológiai szerkezetben, a szén minőségében, a széntelítettségben és a lerakódások korában. A szerkezeti jellemzőktől függően Oroszország medencéit hajtogatott, átmeneti és platformos medencékre osztják.

A lerakódások többsége bitumenes humuszos szenet tartalmaz, amelyek között a fő helyet a kokszoló minőségek illetik. A fő medencék Donyeck, Pechora, Juzsno-Jakutszk és Kuznyeck. Barnaszén-lelőhelyek Kelet-Szibéria és az Urál régióiban, valamint a moszkvai régióban találhatók.

A szénlelőhelyek az ásvány minőségét, készleteinek mennyiségét és az elfoglalt területet tekintve nem egyenlőek. Ráadásul a fejlesztő cégekhez hasonlóan az ország különböző régióiban találhatók. Ma tíz szénmedencében bányásznak szenet. A legnagyobb lelőhelyek a Kuznyeckij, Kansko-Achinsky, Gorlovsky-medence és Kelet-Donbass.

A Kuznyeck-medence az ország fő szénbázisa, és a teljes kitermelt nyersanyag felét adja. A bányászat csaknem tizenkét százalékát külszíni fejtésben végzik. A Kanszk-Achinsk-medence szállítja az országban a legolcsóbbnak tartott barnaszenet. Alacsony minősége miatt nem könnyen szállítható, ezért elsősorban a legnagyobb külszíni bányák bázisán működő nagy teljesítményű hőerőművek működését biztosítja. A Pecsora-medence adja az ország széntermelésének négy százalékát. Az ipari központoktól távol helyezkedik el, a bányászatot csak bányákban végzik.

Szénbányászat

A szenet két fő módon bányászják - zárt és nyitott. Az első esetben ezek aknák vagy vágások. A bánya egy komplex földalatti szénbányászati ​​vállalkozás. Átlagosan körülbelül negyven éve működik. A szenet rétegesen bányászják, amelyek mindegyikét körülbelül tíz évig távolítják el. Ezt követően rekonstruálják a horizontot és egy mélyebb réteget alakítanak ki. A vágás magában foglalja a szén kiásását párkányokban és egymást követő sávokban. A bányákban és külszíni bányákban bányászott szenet közvetlenül a fogyasztóhoz vagy feldolgozó üzemekbe küldik, ahol először válogatják, majd feldolgozzák.

Az ígéretes szénmedencék közé tartozik Lensky, Tungusky és Taimyrsky. Jelentős területeket foglalnak el Szibéria gyéren lakott területein és A Távol-Keletről... Ma a nyugati régiókban fokozatosan csökken, míg a keleti régiókban növekszik a széntermelés. A Donbass az egyik legrégebbi úszómedence. Az itt bányászott szén van jó minőség, miben különbözik a versenytársak termékeitől.