Видобуток вугілля як індустріальна галузь набула широкого поширення на початку ХХ століття і досі продовжує ставитися до одного з найприбутковіших видів видобутку покладів корисних копалин. Вугілля видобувають у промислових масштабах у всьому світі.

Всупереч загальноприйнятій думці, ця копалина використовується не тільки у вигляді якісного палива. У середині ХХ ст. вугільна промисловістьдала потужний поштовх до розвитку наукових дослідженьз виділення вуглеводнів з корисних копалин.

Де ведеться видобуток

Найкращі великі країни, що видобувають кам'яне вугілля – КНР, США, Індія займає 6 місце у світовому рейтингу з його видобутку, хоча за запасами входить до трійки лідерів.

У Росії її добувають буре, вугілля, кам'яне вугілля (зокрема коксівний) і антрацит. Основні вугледобувні райони у Росії – це Кемеровська область, Красноярський край, Іркутська область, Чита, Бурятія, республіка Комі. Є вугілля на Уралі, Далекому Сході, на Камчатці, Якутії, Тульській і Калузькій областях. У Росії її 16 вугільних басейнів. Один з найбільших - там, видобувається більше половини кам'яного вугілля Росії.

Як видобувають кам'яне вугілля

Залежно від глибини залягання вугільного пласта, його площі, форми, товщини, різних географічних та екологічних факторів вибирається певний метод видобутку вугілля. До основних таких способів відносяться такі:

• шахтний;
• розробки у вугільному кар'єрі;
• гідравлічний.

Крім того, існує видобуток вугілля відкритим способом, за умови, що вугільний пласт залягає на глибині не більше ста метрів. Але цей метод формою дуже схожий з кар'єрними вугільними розробками.

Шахтний спосіб

Цей метод застосовується при великих глибин і має незаперечну перевагу перед відкритими методами вуглевиробки: вугілля на великій глибині більш якісне і практично не містить домішок.

Для доступу до вугільних пластів бурять горизонтальні або вертикальні тунелі (штольні та шахти). Відомі випадки вугільних розробокна глибині до 1500 метрів (шахти "Гвардійська", "Шахтарська-Глибока").

Підземний видобуток вугілля відносять до однієї з найскладніших спеціалізацій через низку небезпек:

1. Постійна загроза прориву підземних вод у шахтний ствол.
2. Постійна загроза прориву супутніх газів у шахтний ствол. Окрім можливої ​​ядухи, особлива небезпека – вибухи та пожежі.
3. Нещасні випадки у зв'язку з високою температурою на великих глибинах (до 60 градусів), необережним поводженням з обладнанням тощо.

Цим способом із земних надр вилучають приблизно 36% світових запасів вугілля, що становить 2625,7 млн. т.

Відкритий спосіб

Розробки у вугільному кар'єрі відносяться за своєю класифікацією до відкритого способу видобутку вугілля, оскільки не вимагають буріння шахт і штолень на велику глибину.

Цей спосіб видобутку полягає у підриві та видаленні розкриву (пласту зайвих порід над вугільними покладами) з місця розробок. Після цього за допомогою екскаваторів, водяних гармат, бульдозерів, дробарок, драглайнів та конвеєрів відбувається дроблення породи та передача її далі.

Цей спосіб видобутку вугілля вважається менш безпечним, ніж закритий (шахтний). Але і він має певні фактори ризику, пов'язані з необережним поводженням з обладнанням та великогабаритним транспортом, можливістю отруєння вихлопними газами та речовинами, що супроводжують машинну діяльність.

Істотним мінусом даного способу вважається завдання великої шкоди навколишньому середовищу внаслідок зняття великої площі земельного шару і супутніх йому природних елементів.

Відкритий спосіб вважається одним із найпоширеніших у світі – з його допомогою видобувається понад 55% вугілля на рік, що становить 4102,1 млн т.

Вперше його почали застосовувати у Радянському союзі у 30-х роках ХХ століття. Він передбачає видобуток вугілля у глибоких шахтах, у своїй транспортування поверхню вугільної породи відбувається з допомогою водних струменів під напругою. Цей метод дозволив використовувати дефіцит підземного видобутку вугілля – підземні води – собі на благо.

Останнім часом гідравлічний видобуток вугілля вважають одним із найреспектабельніших способів. Вона здатна замінити трудомісткий та небезпечний процес видобутку вугілля шахтарями, замість яких руйнівною та підйомною силою виступатиме вода.

До мінусів цього способу видобутку вугілля відносять такі:

• постійний контакт робочих інструментів та механізмів з водою та гірською породою;
• певні труднощі при заміні чи ремонті робочого обладнання;
• залежність процесу видобутку вугілля від товщини, кута нахилу та твердості гірської породи.

Цим способом щорічно видобувається приблизно 7,5 % вугілля, що становить 545,5 млн т.

Сьогодні кам'яне вугілля набуло найширшого поширення. З його допомогою отримують електричну енергію, рідкісні та розсіяні елементи, графіт. Вугілля - це важлива сировина в хімічній та металургійної промисловості. Саме тому запит «купити кам'яне вугілля» трапляється дуже часто.

Росія може похвалитися величезними запасами вугілля, басейни та родовища яких розосереджені по всій країні. Вони різняться за геологічною будовою, якістю вугілля, вугленасиченістю та віком відкладень. Залежно від структурних ознак басейни Росії класифікуються на складчасті, перехідні та платформні.

Більшість родовищ містить кам'яні гумусові вугілля, серед яких основне місце належить коксівним сортам. Основні басейни: Донецький, Печорський, Южно-Якутський та Кузнецький. Родовища бурого вугілля зустрічаються в районах Східного Сибіру та Уралу, а також у Підмосковному басейні.

Родовища вугілля нерівнозначні за якістю викопного, обсягом його запасів і займаної площі. Крім того, вони, як і девелоперські компанії, розташовані у різних регіонах країни. Сьогодні вугілля видобувається біля десяти вугільних басейнів. Найбільшими родовищами вважаються Кузнецький, Кансько-Ачинський, Горлівський басейн та Східний Донбас.

Кузнецький басейн є основною вугільною базою країни і забезпечує половину від загального обсягу сировини, що видобувається. Майже дванадцять відсотків видобутку ведеться у відкритий спосіб. Кансько-Ачинський басейн постачає буре вугілля, яке вважається найдешевшим у країні. Через низьку якість він малотранспортабельний, тому в основному забезпечує роботу потужних теплових електростанцій, що працюють на базі найбільших розрізів. Печорський басейн дає чотири відсотки видобутку вугілля у країні. Він розташований далеко від промислових центрів, видобуток ведеться лише у шахтах.

Видобуток кам'яного вугілля

Вугілля видобувається двома основними способами - закритим та відкритим. У першому випадку це шахти чи розрізи. Шахта - складне гірське підприємство з видобутку вугілля у підземний спосіб. В середньому вона працює близько сорока років. Вугілля видобувається шарами, кожен із яких виймається приблизно десять років. Після цього відбувається реконструкція горизонту та розробка глибшого шару. Розріз передбачає виїмку вугілля уступами та послідовними смугами. Добуте в шахтах і розрізах вугілля відправляється безпосередньо споживачеві або на збагачувальні фабрики, де спочатку сортується, а потім збагачується.

До перспективних вугільних басейнів відносяться Ленський, Тунгуський та Таймирський. Вони займають значні площі в малообжитих районах Сибіру та Далекого Сходу. Сьогодні видобуток вугілля у західних регіонах поступово скорочується, а у східних – зростає. Одним із найстаріших басейнів є Донбас. Вугілля, що видобувається, має високу якість, чим відрізняється від продукції конкурентів.

Вуглевидобувна галузь є найбільшим сегментом паливної промисловості. У всьому світі вона перевершує будь-яку іншу за чисельністю робітників та кількістю обладнання.

Що таке вугільна промисловість

Вуглевидобувна галузь має на увазі видобуток вугілля та його подальшу переробку. Роботи ведуться як на поверхні, так і під землею.

Якщо поклади перебувають у глибині трохи більше 100 метрів, роботи здійснюються кар'єрним способом. p align="justify"> Для розробки родовища на великій глибині використовуються шахти.

Класичні способи видобутку вугілля

Робота на вугільних розрізах та під землею – головні способи видобутку копалин. Більшість робіт у Росії у світі ведеться відкритим способом. Це зумовлено фінансовою вигодою та високою швидкістю видобутку.

Процес полягає в наступному:

• За допомогою спеціального обладнання знімається верхній шар землі, що покриває родовище. Кілька років тому глибина відкритих робіт була обмежена 30 метрами, новітні технологіїдозволили збільшити її втричі. Якщо верхній шар м'який і невеликий, його знімають екскаватором. Товстий та щільний шар землі попередньо дробиться.
• Вугільні поклади відбивають та відвозять за допомогою спецтехніки на підприємство для подальшої переробки.
• Робітниками відновлюється природний рельєф, щоб уникнути шкоди навколишньому середовищу.

Недолік цього способу полягає в тому, що поклади вугілля, що знаходяться на невеликій глибині, містять домішки бруду та інших порід.

Чистішим і якісним вважається вугілля, здобуте підземним способом.

Головним завданням цього є транспортування вугілля з великих глибин на поверхню. І тому створюються проходи: штольня (горизонтальний) і шахта (похилий чи вертикальний).

У тунелях спеціальними комбайнами рубаються пласти вугілля і вантажаться на конвеєр, який піднімає їх на поверхню.

Підземний спосіб дозволяє видобути велику кількість копалин, але має істотні недоліки: висока вартість і підвищена небезпека для робітників.

Нетрадиційні способи добування вугілля

Дані методи ефективні, але не мають масового поширення - на даний момент відсутні технології, що дозволяють чітко налагодити процес:

• Гідравлічний. Видобуток ведеться у шахті на великій глибині. Вугільний пласт кришиться і доставляється на поверхню під сильним тиском води.
• Енергія стисненого повітря. Вона виступає як руйнівною, і підйомною силою, стиснене повітря перебуває під сильним тиском.
• Віброімпульсний. Пласти руйнуються під впливом сильних коливань, утворених обладнанням.

Дані методи застосовувалися ще Радянському Союзі, але не стали популярними через необхідність великих фінансових вкладень. Лише кілька вуглевидобувних підприємств продовжують використовувати нетрадиційні методи.

Головна їхня перевага - відсутність робітників на потенційно небезпечних для життя ділянках.

Країни-лідери з видобутку вугілля

За статистичними даними світової енергетики складено рейтинг країн, що займають лідируючі позиції щодо видобутку вугілля у світі:

1. Індія.
2. Австралія.
3. Індонезія.
4. Росія.
5. Німеччина.
6. Польща.
7. Казахстан.

Вже багато років Китай лідирує за обсягами вуглевидобутку. У КНР розробляється лише 1/7 частина наявних родовищ, це зумовлено тим, що вугілля не вивозиться межі країни, а наявних запасів вистачить щонайменше 70 років.

На території США родовища рівномірно розкидані країною. Своїми запасами вони забезпечать країну не менш як на 300 років.

Родовища вугілля в Індії дуже багаті, але майже весь обсяг видобутого використовується в енергетичній промисловості, тому що наявні запаси мають дуже низьку якість. Незважаючи на те, що Індія займає одну з провідних позицій, у цій країні прогресують кустарні способи добування вугілля.

Запасів вугілля в Австралії вистачить приблизно 240 років. Видобуте вугілля має найвищу оцінку якості, значна його частина призначена для експорту.

В Індонезії рівень видобутку вугілля зростає з кожним роком. Ще кілька років тому більша частина видобутого експортувалася в інші країни, зараз країна поступово цурається використання нафти, у зв'язку з чим зростає попит на вугілля для внутрішнього споживання.

Росія має 1/3 світових запасів вугілля, у своїй відомі ще всі землі країни.

Німеччина, Польща та Казахстан поступово знижують обсяги вуглевидобутку через неконкурентну вартість сировини. Більшість вугілля призначена для внутрішнього споживання.

Основні місця видобутку вугілля у Росії

Давайте розумітися. Видобуток вугілля у Росії здійснюється переважно відкритим способом. Родовища країною розкидані нерівномірно - основна їх частина перебуває у східної області.

Найзначнішими родовищами вугілля у Росії є:

• Кузнецке (Кузбас). Вважається найбільшим у Росії, а й у всьому світі, перебуває у Західного Сибіру. Тут ведеться видобуток коксівного та кам'яного вугілля.
• Кансько-Ачинське. Тут здійснюється видобуток Родовище розташовується вздовж Транссибірської магістралі, займаючи частину територій Іркутської та Кемеровської області, Красноярського краю.
• Тунгуський вугільний басейн. Представлений бурим та кам'яним видами вугілля. Він охоплює частину території Республіки Саха і Красноярського краю.
• Печорський вугільний басейн. На цьому родовищі здійснюється видобуток Роботи ведуться у шахтах, що дозволяє видобувати високоякісне вугілля. Розташовується на територіях Республіки Комі та Ямало-Ненецького автономного округу.
• Іркутсько-Черемхівський вугільний басейн. Знаходиться на території Верхнього Саяну. Забезпечує вугіллям лише навколишні підприємства та населені пункти.

На сьогоднішній день ведуться розробки ще 5 родовищ, здатних збільшити щорічний обсяг видобутку вугілля в Росії на 70 млн. тонн.

Перспективи вугледобувної промисловості

У світі вже розвідано більшу частину родовищ вугілля, з економічного погляду, найперспективніші належать 70 країнам. Рівень видобутку вугілля швидко зростає: удосконалюються технології, модернізується обладнання. За рахунок цього зростає рентабельність галузі.

З давніх-давен кам'яне вугілля є джерелом енергії для людства, не єдиним, але широко застосовуваним. Іноді його порівнюють із сонячною енергією, законсервованою у камені. Його спалюють, отримуючи тепло для опалення, нагріваючи воду, на теплових станціях перетворюють на електрику, використовують для виплавки металів.

З розвитком нових технологій навчилися використовувати кам'яне вугілля як для отримання енергії шляхом спалювання. Хімічна промисловість успішно освоїла технології виробництва, рідкісних металів - галію та германію. Вилучаються з нього композиційні вуглеграфітові матеріали з високим вмістом вуглецю, газоподібне паливо високої калорійності, відпрацьовано методики виробництва пластмаси. Найнижче сортове вугілля, його дуже дрібну фракцію і вугільний пилпереробляють і , які відмінно підходять для опалення як виробничих приміщеньі приватних будинків. Усього з допомогою хімічної переробки кам'яного вугілля виробляють понад 400 найменувань продукції, коштувати які можуть у десятки разів більше, ніж вихідний продукт.

Люди вже кілька століть активно використовують вугілля як паливо для отримання та перетворення енергії, з розвитком хімічної промисловостіта потреб рідкісних та цінних матеріалів в інших галузях потреба у кам'яному куті зростає. Тому інтенсивно ведеться розвідка нових родовищ, будуються кар'єри та шахти, підприємства з переробки сировини.

Коротко про походження кам'яного вугілля

На нашій планеті багато мільйонів років тому у вологому кліматі бурхливо розвивалася рослинність. З того часу минуло 210...280 мільйонів років. Тисячоліттями, мільйонами років, мільярди тонн рослинності відмирали, накопичувалися на дні боліт, покривалися шарами наносів. Повільне розкладання в безкисневій атмосфері під потужним пресом води, піску, інших порід, іноді в умовах високих температур через близьке розташування магми, призвело до скам'яніння шарів цієї рослинності, з поступовим переродженням у вугілля різного ступеня вуглефікації.

Основні російські родовища та видобуток кам'яного вугілля

На планеті налічують запаси кам'яного вугілля понад 15 трильйонів тонн. Найбільші видобутки корисних копалин припадають на кам'яне вугілля приблизно по 0,7 тонни на людину, це більше 2,6 мільярда тонн на рік. У Росії кам'яне вугілля є у різних регіонах. Він має різні характеристики, особливості та глибину залягання. Ось найбільші та успішно розроблювані басейни кам'яного вугілля:

Активне використання сибірських та далекосхідних родовищ обмежує їхню віддаленість від промислових європейських регіонів. У західній частині Росії також видобувається вугілля із відмінними показниками: у Печерському, Донецькому вугільних басейнах. У Ростовській області активно розробляють локальні родовища, найперспективніше їх — Гуковское. Переробка кам'яного вугілля з цих родовищ дає марки кам'яного вугілля. високої якості- Антрацити (АС та АТ).

Основні якісні характеристики кам'яного вугілля

Для різних галузей промисловості потрібні різні марки вугілля. Якісні показники його змінюються в широких межах навіть у тих, які мають однакове маркування та багато в чому залежать від родовища. Тому підприємства, перш ніж купувати вугілля, знайомляться з такими його фізичними характеристиками:

За ступенем збагачення кам'яне вугілля поділяють:

• - Концентрати (спалюють для опалення в парових котлах та отримання електроенергії);
• - промислові продукти, що використовуються в металургійній галузі;
• — Шлам, фактично, це дрібна фракція (до 6мм) і пил після дроблення породи. Спалювати таке паливо проблематично, тому з нього формують брикети, що мають хороші експлуатаційні характеристики і використовують у побутових твердопаливних котлах.

За ступенем вуглефікації:

• — Буре вугілля, це частково сформоване кам'яне вугілля. Має невисоку теплоту згоряння, при перевезенні та зберіганні кришиться, має схильність до самозаймання;
• - Кам'яне вугілля. Має безліч різних марок (сортів) із різними характеристиками. Має широку сферу використання: металургія, енергетика, ЖКГ, хімічна промисловість тощо.
• — Антрацити — найякісніша форма кам'яного вугілля.

Якщо порівнювати торф та кам'яне вугілля, теплота згоряння вугілля вища. Найнижча теплота згоряння біля бурого вугілля, найвища - у антрацитів. Однак, виходячи з економічної доцільності, великим попитом користується просте кам'яне вугілля. У нього оптимальне поєднання ціни та питомої теплоти горіння.

Різних характеристик вугілля дуже багато, але далеко не всі вони можуть мати значення при виборі вугілля для опалення. У цьому випадку важливо знати лише кілька ключових параметрів: зольність, вологість та питому теплоємність. Може бути важливим є вміст сірки. Інші потрібні при доборі сировини на переробку. Що важливо знати при виборі вугілля, то це розміри: наскільки великі шматки вам пропонують. Ці дані зашифровані у назві марки.

Класифікація за розмірами:

Класифікація за марками та їх коротка характеристика:

Залежно від характеристик кам'яного вугілля, його марки, типу та фракції зберігається різний час. (У статті є таблиця, де вказано терміни зберігання вугілля залежно від родовища та марки).

Особливу увагу слід приділяти захисту вугілля при тривалому його зберіганні (більше 6 місяців). В цьому випадку потрібен спеціальний вугільний сарай або бункер, де паливо буде захищене від опадів та прямого сонячного світла.

Великі купи вугілля при тривалому зберіганні вимагають контролю температури, тому що при наявності дрібних фракцій у поєднанні з вологою та високою температурою мають схильність до самозаймання. Бажано придбати електронний термометрта термопару з довгим шнуром, яку закопати у центрі вугільної купи. Перевіряти температуру потрібно один-два рази на тиждень, тому що деякі марки вугілля самозаймаються при зовсім невисоких температурах: бурі – при 40-60 про C, решта – 60-70 про C. Рідко трапляються випадки самозаймання антрацитів та напівантрацитів (у Росії такі випадки не зареєстровані).

Вугілля - це вид викопного палива, що утворився із частин стародавніх рослин під землею без доступу кисню. Сьогодні ми відвідаємо одне із найстаріших підприємств Кузбасу, де гірничі роботи з видобутку вугілля на ділянці надр шахти ведуться з 1917 року.

Ласкаво просимо на найстаріше підприємство Кузбасу – ТОВ «Шахта № 12», що знаходиться в невеликому шахтарському містечку під Новокузнецьком – Киселівську.

Комбінат:

Для утворення вугіллянеобхідне велике накопичення рослинної маси. Він утворюється в умовах, коли гниючий рослинний матеріал накопичується швидше, ніж відбувається його бактеріальне розкладання. Ідеальна обстановка для цього створюється в болотах, де вода, що стоїть, збіднена киснем, перешкоджає життєдіяльності бактерій і тим самим оберігає рослинну масу від повного руйнування.

У стародавніх торф'яних болотах, починаючи з девонського періоду (приблизно 416 млн років тому), якраз накопичувалася та сама органічна речовина, з якої без доступу кисню формувалися викопні вугілля. Більшість промислових родовищ викопного вугілля відноситься до цього періоду, хоча існують і молодші родовища.

Вугільні розрізи:

Способи видобутку вугіллязалежить від глибини його залягання. Розробка проводиться відкритим способом у вугільних розрізах, якщо глибина залягання вугільного пласта не перевищує 100 метрів. Непоодинокі і такі випадки, коли вигідно вести розробку вугільного родовища підземним способом. Для отримання вугілля з великих глибин використовуються шахти. Найглибші шахти біля Росії видобувають вугілля з рівня трохи більше 1 200 метрів.

Навантаження:

Вугілля має своє маркування. Залежно від ступеня перетворення та питомої кількості вуглецю у вугіллі розрізняють чотири його типи: буре вугілля(лігніти), кам'яне вугілля, антрацити та графіти. У західних країнах має місце дещо інша класифікація - лігніти, суббітумінозні вугілля, бітумінозні вугілля, антрацити та графіти, відповідно.

У Росії зосереджено 5.5% світових запасів вугілля, що становить понад 200 млрд. тонн. Така різниця з відсотком доведених запасів вугілля (19 %) обумовлена ​​тим, що більшість не придатна до розробки, оскільки перебуває у Сибіру області вічної мерзлоти. 70% посідає запаси бурого вугілля.

Застосування кам'яного вугілля різноманітне. Він використовується як побутове, енергетичне паливо, сировина для металургійної та хімічної промисловості, а також для вилучення з нього рідкісних та розсіяних елементів.

Що стосується Кузнецького вугільного басейну, то Кузбас є одним з найбільших вугільних родовищ світу. В даний час найменування "Кузбас" є другою назвою Кемеровської області.

Кар'єрний самоскид KOMATSUвантажопідйомністю 90 тонн. Але як кажуть водії, буває, вантажать і більше 90

Загалом ми були в Киселівську тиждень, більшу частину часу ми знімали. Це не може набриднути, це справді цікаво.

При дії з киснем вугілля самозаймається. Ну або димить, як на фото:

Навантаження:

Ківш крокуючого кар'єрного екскаватора:

Навіть на кар'єрі в режимі все виглядає симпатичніше. Але знімати складно, все у русі:

Крокуючий екскаватор:

Вночі по всьому кар'єру видно, як горить вугілля на деяких ділянках:

Техніка. Всі мають план, який обов'язково потрібно виконати. Тому рух на кар'єрі ніколи не зупиняється.

Ну хіба що наприкінці зміни на півгодини-годину

Сліди від ковшів:

Одне таке колесо коштує 700 000 рублів, тому дороги намагаються розчищати від гострого каміння.

У кабіні екскаватора:

50-тонний БЕЛАЗ і за ним 90-тонний KOMATSU:

В кабіні крокуючого екскаватора. Це ціла кімната. Є кушетка, мікрохвильова піч, самовар, умивальник і купа плакатів з голими дівчатами на стінах:

А це з його стріли. Висота 27 метрів:

Зварювальник лагодить ківш:

Ці машини бурять землю, і у вириті 12 метрові лунки засипається вибухова речовина, виробляють підрив породи. Робить це для того, щоб порода стала більш пухкою, розбиваються великі міцні пласти на дрібне каміння, яке потім стає набагато простіше розробити екскаватором:

Вибухова речовина. Сам вибух нам зняти не вдалося:

І тепер, коли вугілля викопане, його везуть на комбінат зі збагачення. Збагачення- сукупність процесів первинної обробки сировини, а саме відділення вугілля від порожньої породи та сортування:

Всередині атмосферно:

Місце, де конвеєрною стрічкою їде і вугілля, і порода, а жінки (!) цю породу відокремлюють від вугілля, збирають і викидають. Бувають досить великі шматки, що жінки поодинці не справляються і скидають шматки породи вдвох. В інших цехах все автоматизовано:

Вагоноперекидач:

Вугільний склад:

Навантаження вугілля у вагони, що поїдуть до споживачів. Це був репортаж із Кузбасу.