Kol i Ryssland: huvudfyndigheter, kolklassificering och egenskaper. Kol: gruvdrift i Ryssland och i världen. Platser och metoder för kolbrytning Huvudsakliga kolfyndigheter

Eftersom jag bor i gruvarbetarnas land kunde jag inte låta bli att intressera mig för metoderna för att bryta detta mineral, som förresten inte finns så många. Med detta tillfälle kommer jag att försöka kortfattat prata om fördelarna och nackdelarna med var och en av dem.

Kolbrytning: gruvmetod

Att bryta fossilen på detta sätt erbjuder en enorm fördel, eftersom de mest värdefulla bränslen finns på stora djup. Samtidigt innehåller kol praktiskt taget inte bergarter, vilket inte kan sägas om den öppna metoden, men om det lite senare. Så för att komma till fyndigheterna borras djupa vertikala tunnlar. Så snart en formation hittas börjar dess horisontella utveckling. Ibland når djupet 1,5 km, till exempel Gvardeyskaya -gruvan, som ligger i Donbass. Denna metod innehåller dock många nackdelar:

• hotet om översvämningar;
• eftersom metan är en evig följeslagare av kolsömmar, är det fullt av kvävning av arbetare eller undergrävning;
• ju djupare djup, desto högre temperatur, vilket innebär att det finns en risk för människor och utrustning.

I världen bryts cirka 40% av världens reserver på detta sätt.

Kolbrytning: dagbrott eller dagbrott

I det här fallet behövs det inte bara dyra borrningar utan också konstruktion av ett antal markkommunikationer. Slutsatsen är att undergräva avfallsberg, och då kommer stora grävmaskiner, krossar och lastbilar att spela in, som bearbetar berget och tar det till soptippen. Denna metod är mindre farlig, men det finns fortfarande vissa risker förknippade med den. Detta är hotet om oplanerad detonation och förgiftning av arbetare genom avgaser och vårdslös hantering av traumatisk utrustning.

Hydraulisk kolbrytning

I princip är detta samma gruva, men det finns en särart: transporten av fossilen utförs av en ström av vatten under enormt tryck. Det visar sig att underjordiska vatten är en huvudvärk för gruvarbetare, de arbetar för deras fördel. Idag anses denna metod vara en av de bästa, eftersom den ersätter den mödosamma transportprocessen. Nackdelarna inkluderar beroendet av produktionen av bergarten och den ständiga kontakten mellan vatten och utrustning.

Kolbrytning som industrigren blev utbredd i början av 1900 -talet och är än idag en av de mest lönsamma gruvdriftsarterna. Kol bryts i industriell skala över hela världen.

I motsats till vad många tror, ​​används detta fossil inte bara som kvalitetsbränsle. I mitten av 1900 -talet gav kolindustrin en kraftfull drivkraft för utvecklingen av vetenskaplig forskning om utvinning av kolväten från mineraler.

Var är gruvdriften

De största kolbrytningsländerna är Kina, USA, Indien. ligger på sjätte plats i världsrankingen för sin produktion, även om den är bland de tre bästa när det gäller reserver.

I Ryssland bryts brunkol, kol, stenkol (inklusive kokskol) och antracit. De viktigaste kolbrytningsregionerna i Ryssland är Kemerovo-regionen, Krasnojarsk-territoriet, Irkutsk-regionen, Chita, Burjatien och Komirepubliken. Det finns kol i Uraler, Fjärran Östern, Kamchatka, Yakutia, Tula och Kaluga. Det finns 16 kolbassänger i Ryssland. En av de största - mer än hälften av Rysslands kol bryts där.

Hur man bryter kol

Beroende på djupet av kolsömmen, dess yta, form, tjocklek, olika geografiska och miljöfaktorer väljs en viss metod för kolbrytning. De viktigaste sådana metoder inkluderar följande:

• mina;
• utveckling i en kolöppning;
• hydraulisk.

Dessutom finns det gruvbrytning i öppna källor, förutsatt att kolsömmen ligger på högst hundra meters djup. Men den här metoden är mycket lik formen till gruvdrift med dagbrott.

Mitt sätt

Denna metod används på stora djup och har en obestridlig fördel jämfört med öppna metoder för kolbrytning: kol på stora djup är av högre kvalitet och innehåller praktiskt taget inte föroreningar.

För att komma åt kolsömmarna borras horisontella eller vertikala tunnlar (adits och axlar). Det finns kända fall av kolbrytning på 1500 meters djup (gruvor "Gvardeyskaya", "Shakhtyorskaya-Glubokaya").

Underjordisk kolbrytning anses vara en av de svåraste specialiseringarna på grund av ett antal faror:

1. Ständigt hot om grundvattengenombrott i axeln.
2. Ständigt hot om åtföljande gaser bryter in i axeln. Förutom möjlig kvävning är explosioner och bränder en särskild fara.
3. Olyckor på grund av höga temperaturer på stora djup (upp till 60 grader), slarvig hantering av utrustning etc.

På detta sätt utvinns cirka 36% av världens kolreserver från jordens inre, vilket är 2 625,7 miljoner ton.

Öppet sätt

Kolbrytning klassificeras som dagbrytning, eftersom de inte kräver borrning av gruvor och adits till stora djup.

Denna gruvmetod består i att underminera och ta bort överbelastning (ett lager av överskott av stenar över kolavlagringar) från gruvplatsen. Efter det, med hjälp av grävmaskiner, vattenkanoner, bulldozers, krossar, draglinor och transportörer, krossas berget och överförs vidare.

Denna metod för kolbrytning anses vara mindre säker än stängd (gruva). Men den har också vissa riskfaktorer i samband med slarvig hantering av utrustning och stora fordon, möjlighet till förgiftning av avgaser och ämnen som åtföljer maskinaktivitet.

En betydande nackdel med denna metod anses orsaka stor skada på miljön på grund av avlägsnande av ett stort område av markskiktet och dess medföljande naturelement.

Den öppna metoden anses vara en av de mest utbredda i världen - den producerar mer än 55% kol per år, vilket är 4102,1 miljoner ton.

Det användes först i Sovjetunionen på 30 -talet av 1900 -talet. Det innebär extraktion av kol i djupa gruvor, medan transporten av kol till ytan sker med energidrivna vattenstrålar. Denna metod gjorde det möjligt att använda bristen på underjordisk kolbrytning - underjordiskt vatten - för ditt eget bästa.

Nyligen anses hydraulisk kolbrytning vara en av de mest respektabla metoderna. Det kan ersätta gruvarbetarnas mödosamma och farliga process med kolbrytning, istället för att vatten kommer att fungera som en destruktiv och lyftkraft.

Nackdelarna med denna metod för kolbrytning inkluderar följande:

• ständig kontakt mellan arbetsverktyg och mekanismer med vatten och stenar;
• vissa svårigheter att byta ut eller reparera arbetsutrustning;
• kolbrytningsprocessens beroende av bergets tjocklek, lutningsvinkel och hårdhet.

Denna metod producerar cirka 7,5% av kolet årligen, vilket är 545,5 miljoner ton.

Kolindustrinär engagerad i utvinning och primär bearbetning (anrikning) av hårt och brunkol och är den största industrin när det gäller antalet arbetare och produktionskostnader för anläggningstillgångar.

Rysslands kol

Ryssland har olika typer av kol - brunt, bituminöst, antracit - och tar en av de ledande platserna i världen när det gäller reserver... De totala geologiska reserverna av kol uppgår till 6421 miljarder ton, varav villkorade - 5334 miljarder ton. Över 2/3 av de totala reserverna är hårda kol. Processbränsle - kokskol - utgör 1/10 av den totala mängden kol.

Kolfördelningöver hela landet är extremt ojämnt. 95% reserverar konto för östra regioner, varav mer än 60% - till Sibirien. Huvuddelen av de allmänna geologiska kolreserverna är koncentrerad till Tunguska- och Lena -bassängerna. Kansk-Achinsk- och Kuznetsk-bassängerna utmärks av industriella kolreserver.

Kolbrytning i Ryssland

När det gäller kolproduktion ligger Ryssland på femte plats i världen (efter Kina, USA, Indien och Australien), 3/4 av det kolgruv som används för produktion av energi och värme, 1/4 - inom metallurgi och kemikalier industri. En liten del exporteras, främst till Japan och Republiken Korea.

Kolgruv i dagbrott i Ryssland är 2/3 av den totala volymen... Denna gruvmetod anses vara den mest produktiva och billigaste. Detta tar dock inte hänsyn till de därtill hörande starka naturstörningarna - skapandet av djupa stenbrott och omfattande överbelastningsdumpar. Gruvproduktionen är dyrare och har en hög olycksfrekvens, vilket till stor del bestäms av försämringen av gruvutrustning (40% av den är föråldrad och kräver akut modernisering).

Kolbassänger i Ryssland

Rollen för detta eller det kolbassängen i den territoriella arbetsfördelningen beror på kolets kvalitet, reservernas storlek, de tekniska och ekonomiska indikatorerna för produktionen, graden av beredskap för reserverna för industriell exploatering, storleken på produktionen och särdragen i transporten och det geografiska läget. Genom kombinationen av dessa villkor, kolbaser mellan distrikten-Kuznetsk- och Kansk-Achinsk-bassängerna, som tillsammans står för 70% av kolproduktionen i Ryssland, samt Pechora-, Donetsk-, Irkutsk-Cheremkhov- och South Yakutsk-bassängerna.

Kuznetsk Basin, som ligger i södra västra Sibirien i Kemerovo-regionen, är landets viktigaste kolbas och står för hälften av den helt ryska kolproduktionen. Kol av hög kvalitet, inklusive kokskol, finns här. Nästan 12% av gruvdriften sker i en öppen grop. De viktigaste centren är Novokuznetsk, Kemerovo, Prokopyevsk, Anzhero-Sudzhensk, Belovo, Leninsk-Kuznetskiy.

Kansk-Achinsk-bassängen ligger i södra östra Sibirien i Krasnojarsk-territoriet längs den transsibiriska järnvägen och står för 12% av kolproduktionen i Ryssland. Brunkol från detta bassäng är det billigaste i landet eftersom det bryts i en öppen grop. På grund av sin dåliga kvalitet är kol inte lätt att transportera och därför fungerar kraftfulla värmekraftverk på grundval av de största gruvorna (Irsha-Borodinsky, Nazarovsky, Berezovsky).

Pechora -bassängär den största i den europeiska delen och tillhandahåller 4% av kolproduktionen i landet. Det är avlägset från de viktigaste industricentra och ligger i polcirkeln; gruvdrift utförs endast med gruvmetoden. I den norra delen av bassängen (Vorkutinskoye, Vorgashorskoye -avlagringar) bryts kokskol, i den södra delen (Intinskoye -fyndigheten) - främst energi. De största konsumenterna av Pechora-kol är Cherepovets Metallurgical Plant, företag i nordvästra, Center och Central Black Earth Region.

Donetskbassäng i Rostov -regionen är den östra delen av kolbassängen i Ukraina. Det är ett av de äldsta kolgruvorna. Gruvmetoden för gruvdrift ledde till den höga kostnaden för kol. Kolproduktionen minskar varje år och 2007 gav bassängen endast 2,4% av den totala ryska produktionen.

Irkutsk-Cheremkhovsky-bassängen i Irkutsk -regionen ger en låg kostnad för kol, eftersom gruvdrift utförs genom dagbrytning och ger 3,4% av kolet i landet. På grund av det stora avståndet från stora konsumenter används den på lokala kraftverk.

South Yakutsk Basin(3,9% av all-rysk produktion) ligger i Fjärran Östern. Det besitter betydande energireserver och tekniskt bränsle, och all produktion sker i en öppen grop.

De blivande kolbassängerna inkluderar Lensky, Tunguska och Taimyr, som ligger bortom Yenisei norr om den 60: e parallellen. De upptar stora områden i underutvecklade och glesbygdsområden i östra Sibirien och Fjärran Östern.

Parallellt med skapandet av kolbaser av interregional betydelse skedde en omfattande utveckling av lokala kolbassänger, vilket gjorde det möjligt att föra kolbrytningen närmare dess konsumtionsregioner. Samtidigt minskar kolproduktionen i de västra regionerna i Ryssland (Moskva-regionen), och i de östra regionerna ökar den kraftigt (fyndigheter i Novosibirsk-regionen, Trans-Baikal-territoriet, Primorye.

Kol är en sedimentär sten som bildas i jordens bädd. Kol är ett utmärkt bränsle. Man tror att detta är den äldsta typen av bränsle som används av våra avlägsna förfäder.

Hur bituminöst kol bildas

En enorm mängd växtämnen behövs för att bilda kol. Och det är bättre om växterna samlas på ett ställe och inte hinner bryta ner helt. Den perfekta platsen för detta är träsk. Vattnet i dem är fattigt i syre, vilket stör bakteriernas vitala aktivitet.

Växtmaterial ackumuleras i träsk. Den har inte tid att ruttna helt och komprimeras av följande jordavlagringar. Så här erhålls torv - utgångsmaterialet för kol. De nästa jordlagren täcker liksom torven i marken. Som ett resultat berövas det helt syre- och vattenåtkomst och blir till en kolsöm. Denna process är lång. Så de flesta av de moderna kolreserverna bildades under den paleozoiska eran, det vill säga för mer än 300 miljoner år sedan.

Egenskaper och typer av kol

(brunkol)

Kolets kemiska sammansättning beror på dess ålder.

Den yngsta arten är brunkol. Den ligger på cirka 1 km djup. Det finns fortfarande mycket vatten i det - cirka 43%. Innehåller en stor mängd flyktiga ämnen. Det antänds bra och brinner, men ger lite värme.

Bituminöst kol är ett slags "mellanbonde" i denna klassificering. Det förekommer på upp till 3 km djup. Eftersom trycket i de övre skikten är högre är vattenhalten i kol mindre - cirka 12%, flyktiga - upp till 32%, men kol innehåller från 75%till 95%. Det är också mycket brandfarligt men brinner bättre. Och på grund av den lilla mängden fukt ger det mer värme.

Antracit- en äldre ras. Den förekommer på cirka 5 km djup. Den har mer kol och praktiskt taget ingen fukt. Antracit är ett fast bränsle, det är dåligt brandfarligt, men den specifika förbränningsvärmen är högst - upp till 7400 kcal / kg.

(Kol antracit)

Antracit är dock inte det sista steget i transformationen av organiskt material. När de utsätts för svårare förhållanden omvandlas kol till shuntit. Vid högre temperaturer erhålls grafit. Och under ultrahögt tryck förvandlas kol till diamant. Alla dessa ämnen - från växter till diamanter - är gjorda av kol, bara molekylstrukturen är annorlunda.

Förutom de viktigaste "ingredienserna" ingår ofta olika "stenar" i kolets sammansättning. Det här är föroreningar som inte brinner, utan bildar en slagg. Svavel finns också i kol, och dess innehåll bestäms av platsen för kolbildning. När den bränns reagerar den med syre för att bilda svavelsyra. Ju mindre orenheter i kolets sammansättning, desto högre värderas dess kvalitet.

Koldeposition

Platsen för förekomst av kol kallas ett kolbassäng. Mer än 3,6 tusen kolbassänger är kända i världen. Deras område upptar cirka 15% av jordens landyta. USA har den största andelen av världens kolreserver med 23%, följt av Ryssland med 13%. Kina stänger de tre bästa med 11%. De största kolfyndigheterna i världen ligger i USA. Detta är kolbassängen i Appalachien, vars reserver överstiger 1 600 miljarder ton.

I Ryssland är det största kolbassängen Kuznetsk, i Kemerovo -regionen. Kuzbass reserver uppgår till 640 miljarder ton.

Utvecklingen av insättningar i Yakutia (Elginskoe) och i Tyva (Elegestskoe) är lovande.

Kolbrytning

Beroende på kolets djup används antingen en sluten brytningsmetod eller en öppen.

Sluten eller underjordisk gruvmetod. För denna metod är gruvaxlar och annonser byggda. Axlar byggs om kolens djup är 45 meter eller mer. En horisontell tunnel leder från den - en adit.

Det finns två slutna gruvsystem: kammar- och pelarbrytning och långväggsbrytning. Det första systemet är mindre ekonomiskt. Det används endast i de fall där de hittade skikten är tjocka. Det andra systemet är mycket säkrare och mer praktiskt. Det låter dig extrahera upp till 80% av berget och jämnt leverera kolet till ytan.

Den öppna metoden används när kolet är grunt. Till att börja med utförs en analys av jordens hårdhet, graden av vittring av jorden och skiktningen av täckskiktet. Om jorden ovanför kolsömmarna är mjuk är det tillräckligt med bulldozers och skrapor. Om det övre lagret är tjockt kommer grävmaskiner och draglinor in. Ett tjockt lager hård sten som ligger över kolet blåses upp.

Applicering av stenkol

Användningsområdet för kol är helt enkelt enormt.

Svavel, vanadin, germanium, zink, bly bryts från kol.

Kolet i sig är ett utmärkt bränsle.

Det används i metallurgi för järnsmältning, vid tillverkning av gjutjärn, stål.

Ask som erhålls efter kolförbränning används vid tillverkning av byggmaterial.

Efter specialbehandling av kol erhålls bensen och xylen, som används vid tillverkning av lacker, färger, lösningsmedel och linoleum.

Genom flytande kol erhålls ett förstklassigt flytande bränsle.

Kol är en råvara för framställning av grafit. Samt naftalen och ett antal andra aromatiska föreningar.

Som ett resultat av den kemiska behandlingen av kol produceras idag över 400 typer av industriprodukter.