Уголь: свойства, способы переработки, применение

Уголь представляет собой полезный минерал, используемый в качестве топлива, а также сырья для ряда отраслей промышленности.

Современная теория углеобразования называет в качестве источников возникновения угля, накопившиеся в болотах растения; а также битумные массы, излившиеся на поверхность Земли в результате происходивших тектонических процессов. Те и другие постепенно опускались вглубь земных недр, где под воздействием высокого давления и температуры, без доступа кислорода, они подвергались структурным изменениям. Предположительно, процесс происходил в девонский, каменноугольный и пермский периоды палеозойской эпохи, примерно 300-400 миллионов лет назад. Исходным материалом для формирования угольных пластов выступал торф.

Некоторым подтверждением данной теории является факт добычи трёх основных видов углей, извлекаемых из разно уровневых глубин земной коры и имеющих различные степени фаз углеобразования – углефикации:

• Низшая. Бурый уголь. Полезное ископаемое, содержащее значительное количество летучих веществ и воды, а поэтому имеющий низкую теплоту сгорания 13-25 МДж/кг. Глубина залегания составляет 1 км.
• Средняя. Каменный уголь. Наиболее распространённый среди углей вид энергетического топлива, обладающий теплотой сгорания 27 МДж/кг. По сравнению с бурым углём имеет более низкое содержание воды, и залегает на глубинах до 3 км.
• Высшая. Антрацит. Содержит максимальное количество углерода, поэтому теплота сгорания располагается в пределах: 26,8 – 34,8 МДж/кг. Залежи этого полезного ископаемого размещены глубоко под землёй (до 5 км внутрь земной коры). Благодаря этому содержание воды в составе минерала не превышает 3%.

Добыча угля

Процесс угледобычи достаточно сложен в плане технологии и требует больших затрат для привлечения техники и ресурсов. Современная индустрия располагает тремя основными способами добычи этого полезного ископаемого:

• Карьерным, посредством организации разреза.
• Шахтным методом. С помощью строительства ряда подземных сооружений.
• Гидравлическим. С использованием жидкостных струй, как в качестве разрушителей пластов, так и в качестве транспортирующего материала.

Шахтный способ

Один из наиболее старых и высокотехнологичных для настоящего времени методов добычи полезных ископаемых. При глубинном залегании угля (свыше 500 метров под землей) вскрышные работы потребуют колоссальных затрат. Поэтому наиболее рентабельным является сооружение шахты с последующей прокладкой горизонтальных проходов.

После организации технологического процесса: укрепления стен и прокладки рельсов, обеспечения вентиляции и удаления воды, запуска в работу проходческих врубовых и очистных комбайнов, начинается добыча угля и транспортировка его на поверхность.

Шахтный способ достаточно дорог и небезопасен, хотя и обеспечивает большие объёмы выработки высококачественного сырья, не нанося существенного экологического ущерба окружающей среде.

Карьерный способ

Способ, используемый в случаях неглубоко залегания пород (до 500 метров в глубину недр).

С помощью гусеничных или рельсовых драглайнов (кранов со стрелой и ковшом) производится первичное вскрытие грунта с последующей транспортировкой его в близлежащие отвалы. После чего уголь извлекается и отправляется на переработку и обогащение. Когда месторождение полностью осваивается, происходит обратный процесс возвращения пустой породы на место изъятия. Территория благоустраивается и озеленяется, чтобы в последующем гармонично вписаться в окружающий ландшафт.

Недостатком метода является низкое качество добываемых углей и наносимый природе значительный экологический ущерб.

Переработка и обогащение угля

Так как ископаемые угли содержат в своём составе ряд минеральных примесей, а требования к качеству энергетического топлива резко возрастает, то возникает необходимость дополнительной очистки добытого полезного ископаемого. Это процесс носит название обогащения.

Переработка представляет собой ряд технологий, предназначенных для превращения обогащённого угля в высококачественное топливо. В её основе лежат методы:

• Пиролиза или коксования, то есть высокотемпературного нагрева без доступа воздуха.
• Полукоксования – низкотемпературного коксования.
• Деструктивной гидрогенизации – процесса получения «синтетической нефти» под воздействием водорода при температуре в 400-500 0 C.
• Газификации – перевода твёрдого угля в газ посредством высокотемпературного нагрева с присутствием продуктов разделения воздуха: водорода, кислорода, углекислого газа и водяного пара.
• Плазмохимической переработки – перспективнейшего способа, позволяющего получать жидкое топливо и ряд особо ценных химических соединений в виде кремнийсодержащих веществ и ферросилиция.

Подготовка

Первичный этап обогащения, выполняемый на горно-обогатительных фабриках, целью которого является выявление компонентов, содержащих уголь и доведение их до нужного уровня крупности.

Происходит это при помощи:

• Грохотов – устройств, содержащих в себе короба с ситами или решётки с отверстиями заранее заданных размеров.
• Классификаторов – агрегатов разделения угля на фракции в жидкой среде, посредством всплытия мелких лёгких частиц и оседания более крупных и тяжёлых.
• Дробилок – установок измельчения.

В результате чего получаются стандартные по уровню крупности виды угля:

• размерами более 100 мм – плитный;
• 50-100 мм – крупный;
• 26-50 мм – орех;
• 13-25 мм – мелкий;
• 6-13 мм – семечко;
• меньше 6 мм – штыб.

Уголь нестандартных размеров носит название рядового.

«Простое» обогащение

Метод включает в себя ручной отбор кусков нужного вида или размеров, а также отсеивание с помощью скольжения и падения с наклонной плоскости.

Флотация

Способ, основанный на всплытии в жидкой среде пены, образованной частицами, покрытыми жирными продуктами переработки углеводородов (реагентами) с прилипающими к ним воздушными пузырьками. Образовавшийся минерализованный пенный слой удаляют, очищают, высушивают и используют в качестве угольного концентрата.

Гравитационное обогащение

Данный вид обогащения использует различие физических свойств частиц, имеющих разнообразную плотность и геометрические размеры. Понятно, что столь неодинаковые в весе и габаритах куски породы будут приобретать различную скорость движения в жидкости или воздухе. В результате чего в первичный продукт разделяется на концентрат и отходы – миксты. Отходы могут быть отправлены на повторное обогащение или использованы в качестве низкокалорийного топлива.

Применение

В энергетике

Три четверти мировой добычи угля расходуется на энергетические цели. Половина данного направления использования этого вида топлива сгорает в топках котлов тепловых электростанций, существенная часть обеспечивает жилищно-коммунальные нужды, в меньшей степени уголь сжигают котельные отдельных районов и промышленных предприятий.

Ещё совсем недавно самое распространённое на Земле топливо, играло ведущую роль в мировой экономике. Сегодня позиция угля несколько потеснили природный газ и нефть. Хотя и сейчас 40% электроэнергии вырабатывается за счёт сжигания угля, а в Индии и Китае этот показатель доходит до 75%, в южных странах Африки – до 94%.

Основными недостатками использования данного вида топлива являются:

• Огромный расход ресурса. Чтобы выработать 1000 МВт электроэнергии, требуется 9000 тонн угля. Фактически – это гигантский железнодорожный состав из 90 вагонов, ёмкостью по 100 тонн каждый!
• Загрязнение воздуха серой и оксидом азота. В процессе сжигания угля выделяется к тому же метан и углекислый газ. Учитывая тот фактор, что в качестве энергетического топлива в значительной степени выступают низкосортные марки этого полезного ископаемого, проблема усугубляется.
• Необходимость удаления и утилизации золы, что наталкивается на серьёзные технологические и финансовые проблемы.
• Использование больших объёмов воды, которые в последующем необходимо тщательно очищать. Но даже в этом случае наносится существенный вред окружающей природной среде.

В строительстве

Строительная отрасль использует этот природный ресурс по нескольким направлениям.

Прежде всего, уголь находит применение в процессе производства строительных материалов: цемента, известняка, глинозёма. Кроме того, отходы переработки и сжигания этого минерала активно употребляются в качестве заполнителей при выполнении земляных работ, а также – для изготовления кровельных, облицовочных, стеновых материалов. Также имеет место использование этого материала в качестве гигроскопического средства, позволяющего нейтрализовать вредные запахи и нормализовать уровень влажности в помещениях.

В медицине

Медицинский аспект применения активированного угля основан на его свойствах – связывать и выводить из организма яды и вредные вещества, что является крайне необходимым при целом ряде заболеваний и отравлений.

В дополнение к этому можно отметить его фильтрующие свойства при очистке воды и воздуха.

Месторождение в России и мире

Десятка крупнейших мировых месторождений угля выглядит следующим образом:

• Тунгусский бассейн с запасами в 2,299 трлн. тонн занимает в списке первое место. Россия. Иркутская область, Красноярский край, Республика Саха (Якутия).
• Ленский бассейн площадью 750 тыс. км 2 с запасами в 1,647 трлн. тонн располагается на втором месте. Россия. Центральноякутская низменность.
• Канско-Ачинский бассейн с 638 млрд. тонн и протяжённостью в 800 км по Транссибу занимает в списке третье место. Россия. Красноярский край, Иркутская и Кемеровская области.
• Кузбасс – 635 млрд. тонн. Россия. Кемеровская область, Алтайский край, Новосибирская область.
• Иллинойский бассейн – 365 млрд. тонн. Площадь бассейна составляет 122 тыс. км 2 . США. Штаты Иллинойс, Кентукки, Индиана. 9 пластов, из которых 2 дают 90% продукции: «Харрисбург», «Херрин».
• Рурский бассейн – 287 млрд. тонн, 6,2 тыс. км 2 . Германия. Один из старейших угольных районов мира, где добыча началась ещё в XIII веке.
• Аппалачский бассейн – 284 млрд. тонн, 180 тыс. км 2 . США. Штаты: Алабама, Западная Виргиния, Кентукки, Мэриленд, Огайо, Пенсильвания.
• Печорский бассейн – 265 млрд. тонн, 90 км 2 . Россия. Ненецкий АО и Республика Коми.
• Таймырский бассейн – 217 млрд. тонн, 80 тыс. км 2 . Россия. Полуостров Таймыр.
• Донбасс – 141 млрд. тонн, 60 тыс. км 2 . Украина, Россия, ДНР и ЛНР.

Всего в мире насчитывается 50 месторождений, ведущих активную угледобычу.

Запасы угля в России

Общие геологические запасы угля на территории Российской Федерации оцениваются в 4 трлн. тонн. Это одна треть мировых запасов. Однако значительная их часть располагается в районах вечной мерзлоты и недоступна к разработке.

Утверждённой в 2020 году программой развития угольной промышленности России, предусматривается увеличение добычи этого природного полезного ископаемого с 435 млн. тонн в 2018 году до 485 млн. тонн, а в дальнейшем – до 668 млн. тонн ежегодно.

Страны, добывающие уголь

Лидерами по объёмам добычи угля, согласно данным «Статистического обзора мировой энергетики», в 2019 году стали:

• Китай – 3 846 млн. тонн.
• Индия – 756,4 млн. тонн.
• США – 639,8 млн. тонн.
• Индонезия – 610,0 млн. тонн.
• Австралия – 506,7 млн. тонн.
• Россия – 440 млн. тонн.
• ЮАР – 254,3 млн. тонн.
• Германия – 133,9 млн. тонн.
• Казахстан – 115,4 млн. тонн.
• Польша – 112,4 млн. тонн.

Источник

Уголь: добыча и применение. Угольные бассейны

Исследование процесса и источников образования залежей угля. Анализ основных типов ископаемого угля. Изучение способов добычи и эффективного использования угля. Описания расположения и разработки Кузнецкого, Печорского, Иркутского угольных бассейнов.

Рубрика	Геология, гидрология и геодезия
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	31.05.2013
Размер файла	170,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки кыргызской республики

кыргызско-российский славянский университет

кафедра «физические процессы горного производства»

По дисциплине «Минерально-сырьевые ресурсы России и Кыргызстана»

Выполнил студент Салахиев Д.И.

Руководитель — Малюкова Н.Н.

Уголь, общее понятие

Кузнецкий угольный бассейн

Печорский угольный бассейн

Иркутский угольный бассейн

Карта угольных бассейнов России

Уголь считается самой необычной породой по двум причинам. Во-первых, он образуется из органического материала — некогда живой ткани, во-вторых, в отличие от других пород, он может гореть и выделять тепло.

Уголь был основным видом топлива во время промышленной революции и сыграл важную роль в развитии многих стран. Он состоит из углерода (отсюда его черный цвет) и горючих газов — водорода, азота и кислорода. Часть углерода и водорода образуют углеводород, составляющий также основу нефти и природного газа.

Большая часть залежей угля образовалась 360-286 млн. лет назад, причем его было так много, что геологи назвали этот период каменноугольным. Источником угольных месторождений были доисторические тропические леса, произраставшие в болотистой местности и отличавшиеся от современных. В большинстве своем они состояли из гигантских древовидных папоротников, а также из крупных хвощей и ряда более мелких растений.

Отмиравшие древовидные папоротники и прочая растительность осыпались в болота. В болотной воде находилось очень мало кислорода, ускоряющего процесс разложения бактериями органического материала, поэтому медленно гниющие деревья превращались в торф — первая стадия образования угля. В процессе торфообразования выделялся метан, или болотный газ.

Торф, уплотняясь, превращался в уголь. Из слоя торфа толщиной 10-15 м образуется тонкий (около 1 м) пласт угля. Первый этап уплотнения проходил в древних болотах по мере того, как появлялись все новые слои гниющей растительности, под массой которых спрессовывались нижние пласты. В каменноугольный период происходило поднятие земной коры, в результате чего песок и илистые отложения накапливались поверх листьев растений. Впоследствии слои грунта и торфа были погребены под морскими водами, а затем вновь вышли на поверхность. Образовывались другие болота, где появлялись новые отложения торфа. Этот процесс, называемый циклическим осадконакоплением, повторялся много раз. В угольных районах имеется ряд расположенных один над другим пластов угля, разделенных слоями осадочных пород. Толщина этих пластов колеблется от нескольких миллиметров до многих метров.

Уголь, общее понятие

Существуют три основных типа ископаемого угля. Степень его изменения по сравнению с изначальным торфом определяет уровень его метаморфизма (или углефикации). Меньше всего изменился лигнит, который также называют бурым углем. В нем содержится наименьшее количество углерода (около 30%), а при его сгорании образуется много дыма и выделяется мало тепла. Самым распространенным и теплоемким является битуминозный уголь, отличающийся большим разнообразием сортов. Обычно в пластах этого угля перемежаются тусклые и глянцевитые прослойки. 1лянцевитыс прослойки образовались из остатков деревьев, а тусклые — из более мелкой растительности. В битуминозном угле содержится мягкое вещество, напоминающее древесный уголь; именно оно пачкает нам ручки. У антрацита наивысшая степень метаморфизма. Он на 98% состоит из углерода и отличается высокой твердостью и чистотой. Его трудно зажечь, но при горении он дает очень горячее пламя с малым количеством дыма.

Уголь в основном применяется в качестве топлива. До недавнего времени значительная его часть сжигалась для обогрева домов. Сегодня уголь используется преимущественно для получения электроэнергии или в производственных процессах. Однако до начала широкомасштабной добычи природного газа многие страны получали газ из угля. Этот метод по-прежнему применяется в странах, не имеющих газовых месторождений.

Получение каменноугольного газа связано с производством кокса — бездымного топлива, необходимого для плавления железной руды. Кокс получают, нагревая уголь в герметичных печах, где он не горит ввиду отсутствия кислорода. Но при этом под действием тепла вытесняются аммиак, каменноугольная смола, газ и легкие масла, и остается лишь твердое вещество. Это и есть кокс. Уголь служит сырьем для различных изделий. Аммиак, каменноугольная смола и легкие масла, получаемые при производстве кокса, используются для изготовления красок, антисептиков, медикаментов, моющих средств, духов, удобрений, гербицидов, ядохимикатов и бытовой химии. Из угля можно получать даже заменитель сахара — сахарин. Из всех ископаемых видов топлива на Земле больше всего угля. Его разведанных запасов хватит более чем на 200 лет при нынешних темпах потребления, а количество неразведанных залежей, по оценкам многих экспертов, в 15 раз превышает известные запасы. Две трети разведанных запасов угля сосредоточены в трех странах: 30% — в США, 25% — в России и других государствах СНГ и 10% -в Китае. Остальная часть приходится в основном на Австралию, Канаду. Германию, Индию, Польшу, ЮАР и Великобританию.

Добыча угля связана с риском для жизни, и, несмотря на строгие меры безопасности, ежегодно под землей погибают сотни шахтеров. Да и сжигание угля чревато экологическими последствиями и приводит ко многим заболеваниям. При взаимодействии с углеводородами может развиться рак кожи, а дым и газы, выделяемые при сжигании угля, могут стать причиной рака и эмфиземы легких.

Угольные газы также содержат соединения серы, вызывающие кислотные дожди. В результате наносится вред растительности, гибнет рыба и другие представители водной фауны, разрушаются здания.

Углекислый газ — один из основных продуктов сжигания угля. Он относится к газам, являющимся причиной «парникового эффекта*: тепло поглощается атмосферой, я не уходит в открытый космос, вследствие чего происходит глобальное потепление климата. При всех возникающих проблемах и продолжающемся поиске чистых источников энергии, запасов угля намного больше, чем более дешевых видов топлива — нефти и природного газа. Возможно, новые технологии сделают выгодной разработку месторождений, считающихся сегодня нерентабельными.

При существующих методах экономически оправдана добыча лишь 12% разведанных мировых запасов угля. Один из способов эффективного использования угля — его сжигание для производства газа. Другой предусматривает получение из него нефти, учитывая истощение нефтяных природных запасов.

Угольным бассейном считается большая площадь земли со сплошными или прерывистыми залежами ископаемого угля. В России угольная отрасль хорошо развита и считается одной из самых крупных в мире. В прошедшие годы угольная промышленность прошла реструктуризацию. Почти все угледобывающие шахты принадлежат частным компаниям. Благодаря этому соблюдается своевременная модернизация оборудования и улучшение рабочих условий, чтобы увеличивалась конкурентоспособность предприятия. В общей сложности, в России находится больше одной третимировых залежей угля. Качество этого угля варьируется в зависимости от местоположения. В среднем около 43% промышленных запасов угля в России соответствуют мировым стандартам. Границы угленосного бассейна определяются с помощью геологической разведки.

Основными угольными базами являются:

Кузнецкий угольный бассейн (Расположен на юге Западной Сибири и является крупнейшим угольным месторождением в мире. Около 56% каменного угля в России и до 80% коксующегося угля добывается именно в этом бассейне.) Печорский угольный бассейн (Глубина добычи составляет 300 метров. Общее количество запасов оценивается в 344 миллиарда тонн.)

Минусинский угольный бассейн (Расположен в Хакассии. Запасы этого бассейна оцениваются в 2,7 миллиардов тонн угля.)

Иркутский угольный бассейн (имеет примерно 7,5 млрд. тонн угля)

Восточно-Донецкий угольный бассейн

Тунгусский угольный бассейн (Общие геологические запасы оцениваются в 2 345 миллиарда тонн.)

Подмосковный угольный бассейн (Геологические запасы оцениваются в 11,8 миллиарда тонн.)

Кизеловский угольный бассейн

Ленский угольный бассейн (Разведанные запасы угля оцениваются в 1647 миллиарда тонн.)

Канско-Ачинский угольный бассейн.

Большая часть угольных запасов расположена в промышленно плохо развитых азиатских регионах России. К тому же, плохие погодные и географические условия повышают уровень производственных, социальных и транспортных затрат. Всё это влияет на принятия решений по разработке новых угольных месторождений. Больше половины рынка угольной отрасли формируются несколькими крупными фирмами. В их число входят: Евраз, Сибуглемет и Южный Кузбасс. Полутвёрдый и твёрдый уголь, который они добывают, считается очень ценным для промышленной отрасли.

Кузнецкий угольный бассейн

Угольный бассейн был открыт в 1721 г., широко разрабатывается с 1920-х гг. По запасам и качеству углей Кузбасс — один из крупнейших эксплуатируемых каменноугольных бассейнов мира, где на сравнительно небольшой территории сконцентрированы мощные угольные залежи с широкой гаммой углей, пригодных для коксования, получения жидкого топлива и сырья для химической промышленности. Он расположен на территории Кемеровской области Западной Сибири. Бассейн вытянут вдоль Транссибирской железнодорожной магистрали на 800 км. [6] По запасам, качеству углей и мощности пластов Кузбассу принадлежит одно из первых мест в мире; в масштабах России доля Кузнецкого угля почти 60%. Бассейн располагает большими запасами углей различных марок — от бурых до антрацитов. Большая часть всех запасов приходится на ценные коксующиеся угли. На его долю приходится 40% всей добычи. Площадь бассейна около 26 тыс. км^2. Балансовые запасы его составляют 600 млрд. тонн; мощность пластов от 6-14 м., а в ряде мест достигает 20-25 м; средняя глубина разработки угольных пластов шахтным методом достигает 315 м. Бассейн имеет благоприятные горно-геологические условия разработки, что обеспечивает их низкую себестоимость. Угли Кузбасса обладают невысокой зольностью — 4-6%; низким содержанием серы (от 0,3 до 0,65 %), фосфора; высокой калорийностью — 8,6 ккал; удельная теплота сгорания — 6000-8500 ккал/кг; значительны ресурсы коксующихся углей, их запасы составляют 643 млрд. тонн. Вместе с тем, велика доля запасов, не соответствующих по своим параметрам мировым кондициям по горно-геологическим условиям залегания и качеству (около 50%).

Добыча угля производится как открытым, так и шахтным способами. К основным центрам угледобычи относятся Прокопьевск, Анжеро-Судженск, Ленинск-Кузнецкий; наиболее перспективным является Ерунаковский угленосный район, где сосредоточены огромные запасы коксующихся и энергетических углей с благоприятными горно-геологическими условиями, пригодными для обработки как подземным, так и открытым способами с высокими технико-экономическими показателями.

Общая добыча угля за 2007 год составила 181,76 млн. тонн (58% от общероссийской добычи, всего по Российской Федерации за прошлый год добыто 313,4 млн. тонн угля.), плюс к годовому плану 245,2 тыс. тонн. Около 40% добываемого угля потребляется в самой Кемеровской области и 60% вывозится в районы Западной Сибири, Урала, центра европейской части страны и на экспорт (страны ближнего и дальнего зарубежья). Кузбасс является основным поставщиком коксующихся углей на Западно-Сибирский, Новокузнецкий, Череповецкий металлургические комбинаты.

Кузбасская энергосистема имеет суммарную мощность 4718 мВт., в ее состав входят 8 электростанций: Томь-Усинская ГРЭС, Беловская ГРЭС, Южно-Кузбасская ГРЭС, Кемеровская ГРЭС, Новокемеровская ТЭЦ, Западно-Сибирская ТЭЦ, Кузнецкая ТЭЦ.

Параллельно с энергосистемой работают две блок-станции: ТЭЦ КМК и Юргинская ТЭЦ. Сетевое хозяйство энергосистемы имеет протяженность ЛЭП всех напряжений 32 тыс. км и 255 подстанций напряжением 35 кВ и выше, которые объединены в 4 предприятия электрических сетей: Восточные, Северные, Южные и Центральные.

Север области пересекает Транссибирская железнодорожная магистраль, юг — Южносибирская. Кузбасс имеет прямое железнодорожное сообщение со всеми регионами страны.

Угольная промышленность Кузбасса представляет собой сложный производственно-технологический комплекс, в состав которого входят более 20 различных акционерных обществ (компаний) и отдельных самостоятельных шахт и разрезов. Действующий фонд угледобывающих предприятий Кузбасса представлен 60 шахтами и 36 разрезами. C 1989 года началось превышение выбытия мощностей угледобывающих предприятий перед вводом, однако, если, начиная с этого времени, добыча угля устойчиво снижалась, то с 1999 г. отмечен значительный прирост добычи. В число крупнейших угледобывающих предприятий входят такие как ОАО «ХК Кузбассразрезуголь», ОАО «УК Кузбассуголь», ЗАО «Южкузбассуголь», ОАО «Южный Кузбасс», ЗАО «Шахта Распадская», ООО «НПО Прокопьевскуголь»

Кузбасс является также и металлургической базой. Главный центр черной металлургии — Новокузнецк (завод ферросплавов и два завода полного металлургического цикла). Кузнецкий металлургический комбинат (старейший из комбинатов полного цикла, введенный в строй еще в 1932 году) использует местные руды Горной Шории, Западно-Сибирский металлургический комбинат (основан в 1964 году) получает сырье из Восточной Сибири. На металлургических комбинатах имеются собственные мощности по производству кокса. Но есть еще и коксохимический завод в Кемерово — старейшее производство такого рода в Кузбассе. Металлургический завод есть и в Новосибирске.

Цветная металлургия представлена цинковым заводом (Белово), алюминиевым (Новокузнецк) и заводом в Новосибирске, где из дальневосточных концентратов производят олово и сплавы.

Машиностроение района обслуживает потребности всей Сибири. В Кузбассе делают металлоемкое горное и металлургическое оборудование, станки. На базе коксования угля в Кузбассе развивается химическая промышленность, которая производит азотные удобрения, синтетические красители, медикаменты, пластмассы, шины (Новосибирск, Новокузнецк, Томск и др. города).

Важнейшими промышленными центрами Кузбасса являются Новосибирск, Кемерово, Новокузнецк, Ленинск-Кузнецкий.

Большая концентрация предприятий угледобычи и углепереработки, черной и цветной металлургии, химии и углехимии, строительной индустрии и машиностроения, объектов теплоэнергетики, железнодорожного и автомобильного транспорта обусловила чрезвычайно высокие техногенные нагрузки в регионе, что привело к загрязнению атмосферы, почв, поверхностных и подземных вод, нарушению ландшафта, скоплению большого количества промышленных, в том числе и токсичных отходов, истреблению на больших площадях лесов, деградации фауны и флоры, к высоким уровням заболеваемости и смертности населения.

Трансформация природы в регионе достигла таких пределов, что поставлен вопрос о признании Кузбасса зоной экологического бедствия. Экологические проблемы стали серьезным тормозом в дальнейшем развитии народного хозяйства области.

Для улучшения экологической обстановки необходимо проводить следующие мероприятия:

— использование водоугольного топлива, которое является жидким экологически чистым энергетическим органическим пожаро- и взрывобезопасным; к 15 мая 2008 года летняя котельная ЗАО «Черниговец» будет полностью переведена на использование водоугольного топлива (до этого был сделан пробный запуск);

— использование шахтного метана; существует программа «Метан Кузбасса», в соответствии с которой предполагается организовать промысловую добычу метана из угольных пластов как самостоятельного полезного ископаемого;

— использование выработанного подземного пространства; известны многочисленные примеры эффективной и безопасной утилизации техногенных подземных пространств (выработок) — создание музеев горного дела, офисов, товарных баз, хранилищ долгосрочного резерва (для выращивания грибов, лекарственных растений, захоронения промышленных отходов), научно-исследовательских лабораторий и экспериментальных установок;

— применение технологий подземной газификации угля (технология одновременной добычи и переработки угля на месте его залегания).

Кроме того, на территории области действует Государственная экологическая экспертиза — инструмент по предотвращению ненормативного воздействия экологически опасных объектов на окружающую среду, реализуется федеральная программа «Отходы», целевая программа «Оздоровление окружающей среды и населения Кузбасса», областная природоохранная программа.

В области природопользования и охраны окружающей среды намечено много задач, среди них:

— продолжение разработки и внедрения экономического механизма охраны окружающей среды, в том числе системы платежей за воздействие на окружающую среду в результате осуществления хозяйственной и иной деятельности;

— развитие государственного экологического контроля на основе межведомственной координации, совершенствование его методов и повышение качества оценки воздействия на окружающую среду в программах и проектах хозяйственной и иной деятельности;

развитие экологического образования и воспитания, более широкое вовлечение общественных организаций в практическую природоохранную деятельность.

угольный бассейн ископаемый добыча

Печорский угольный бассейн

Это второй по важности бассейн каменного угля, содержащий всю гамму углей, обеспечивающих возможность существования и развития сырьевой базы коксохимии и энергетики. Промышленная разработка бассейна началась в 1934 г. Бассейн расположен в Северном экономическом районе на территории Республики Коми и Ненецкого автономного округа Архангельской области. Значительная часть бассейна находится севернее полярного круга.

Большая часть запасов углей сосредоточена на Интинском, Воргашорском, Усинском и Воркутинском месторождениях. Площадь бассейна составляет 90 тыс. км^2. Балансовые запасы составляют 210 млрд. тонн. Его угли отличаются высоким качеством, имеют теплотворную способность 4-7,8 тыс. ккал, обладают невысокой зольностью — 4-6%, глубина залегания составляет около 470 м, мощность пластов — от 0,7 до 1 м, значительная часть печорских углей коксуется. Влажность угля в Печорском бассейне колеблется от 6% до 11%; содержание фосфора — 0,1-0,2%; теплота сгорания горючей массы 7200-8600 ккал/кг, рабочего топлива 4300-6340 ккал/кг. Угли гумусовые, от блестящих до матовых, представлены полным генетическим рядом: антрациты, полуантрациты и тощие угли, развиты бурые угли. Добыча угля ведется в основном подземным способом, небольшой объем добычи карьерным способом ведется на Юньягинском месторождении. Основная часть добычи приходится на Интинское (энергетические угли), Воркутинское (коксующиеся и энергетические угли), Варгашорское (коксующиеся угли) и Юньягинское (коксующиеся угли) месторождения. Практически все угли, добываемые в бассейне, подвергаются переработке (обогащению) на обогатительных фабриках и установках.

По итогам 2007 года добыча угля снизилась на 8,8% против уровня 2006 года и составила 12,8 млн. тонн, в том числе добыча угля для коксования снизилась на 5,5%, составив 10 млн. тонн, добыча энергетических углей снизилась на 17,5% (2,8 млн. тонн).

Удорожающие факторы, связанные с расположением бассейна за полярном кругом (значительная водоносность угленосной толщи, вечная мерзлота, удаленность от важнейших промышленных центров), обусловливают неблагоприятные технико-экономические показатели добычи угля в больших масштабах и сдерживают его развитие. Однако ресурсный потенциал бассейна позволяет надежно и с высокой экономичностью обеспечить увеличение добычи угля.

Региональные рынки сбыта коксующихся углей Печорского бассейна расположены в основном в Северном (Череповецкий металлургический завод АО «Северсталь»), Северо-Западном (Ленинградский промышленный узел), Центральном, Центрально-Черноземном и Уральском экономических районах. Энергетическим углем бассейна полностью обеспечивается Северный экономический район, на 45% ? Северо-Западный район и Калининградская область, на 20% ? Волго-Вятский и Центрально-Черноземный районы.

В Архангельской и Вологодской областях и Республике Коми все электростанции (за исключением Шексинской ГЭС) работают преимущественно на углях Печорского бассейна. Крупнейшей является Печорская ГРЭС. Перевозка угля осуществляется по Северной железной дороге, которая обслуживает значительную часть Северо-Западного района и соединяет его с Центральным, обеспечивая связь с Европейским Севером.

На территории Печорского угольного бассейна нет металлургических комплексов. В Воркуте и Инте работают машиностроительные и металлообрабатывающие заводы, к основным видам продукции отрасли относятся: техника и оборудование для лесного и горно-металлургического комплексов, различные плавсредства, подшипники, измерительные приборы, продукция радиоэлектроники и станкостроения, строительная и дорожная техника. В Воркуте также действуют деревообрабатывающие предприятия.

На территории Печорского угольного бассейна достаточно острая экологическая ситуация. Идет комплексное нарушение земель, деградация естественных комовых угодий, истощение водных ресурсов и нарушение гидрологического режима подземных и поверхностных вод, загрязнение воздушного бассейна твердыми и газообразными вредными веществами при применении существующих технологических процессов добычи, переработки и сжигания твердого топлива. Атмосферный воздух также претерпевает изменения в процессе проветривания шахт. Изменения состава воздуха сводятся к уменьшению содержания кислорода и увеличению содержания углекислого газа, азота, а также к появлению вредных газов и пыли.

С прекращением добычи угля, закрытием и затоплением шахт также сохраняется экологическая опасность. Ранее нанесенный природной среде ущерб не исчезает, появляются и могут возникнуть в будущем новые источники опасности для окружающей природной среды и населения в зоне их активного влияния.

Для улучшения экологической ситуации необходимо проводить следующие мероприятия:

— очистка сточных шахтных вод путем использования гидромеханических процессов отстаивания и фильтрования;

— совершенствования водопотребления горнодобывающих предприятий — сокращение потребления воды питьевого качества из рек, озер и городского водопровода, а также расширение использования шахтных и карьерных вод для хозяйственно-бытовых и технических нужд;

— использование шахтного метана в качестве топлива и химического сырья, а также для выработки электроэнергии с помощью установок «Катерпиллар» (шахта «Северная» (Воркута))

Кроме того, в соответствии с Соглашением между Министерством охраны окружающей среды и природных ресурсов Российской Федерации и Правительством Республики Коми о совместной деятельности по реализации Постановления правительства Российской Федерации «О мерах по улучшению экологического образования населения» были определены задачи по созданию системы всеобщего непрерывного экологического образования, в том числе: формирование системы мониторинга общественного экологического сознания; формирование и совершенствование нормативно-правовой базы в области экологического образования; повышение уровня общественного экологического сознания.

Из приведенных выше характеристик Кузнецкого и Печорского угольного бассейнов можно сделать следующие выводы. Оба бассейна обладают запасами углей высокого качества (низкое содержание серы, фосфора, обладают невысокой зольностью, высококалорийные), значительная часть добываемого угля коксуется. У угольных бассейнов в основном одни и те же потребители: Урал, Северо-Запад, Центральный район, но кузбасские угли потребляются также и в Сибири. Бассейны значительно различаются по площади и по объемам добычи угля. В большем по площади Печорском угольном бассейне угля добывается гораздо меньше, чем на Кузбассе.

Ввиду того, что в Печорском угольном бассейне сложные горно-геологические условия добычи себестоимость добываемого в нем угля значительно выше, чем себестоимость угля, добываемого в Кузнецком угольном бассейне. Кроме того, на перевозку кузбасского угля установлены льготные тарифы, однако ОАО «Северсталь» намерена добиваться правительственного решения об установлении льготных тарифов на перевозки печорского угля.

На территории Печорского угольного бассейна нет таких промышленных центров как на Кузбассе, что также делает его менее конкурентоспособным.

Отсутствие металлургических центров также дает некоторый плюс: экологическая обстановка в Печорском угольном бассейне не такая сложная как на Кузбассе

Иркутский угольный бассейн

Иркутский угольный бассейн — угольный бассейн, расположенный в южной части Иркутской области России. Протяженность около 500 км вдоль северо-восточного склона Восточного Саяна от города Нижнеудинск до озера Байкал. Средняя ширина 80 км, площадь 42,7 тыс. км?. В районе Иркутска угольный бассейн разделяется на две ветви: северо-восточную Прибайкальскую и юго-восточную Присаянскую, представляющую собой наиболее населённую и освоенную в экономическом отношении территорию Иркутской области.

Разведанные запасы угля составляют 7,5 млрд тонн, предварительно оцененные — 9 млрд тонн, в том числе каменного соответственно 5,2 и 8,5, бурых — 2,3 и 0,5. В бассейне выделено 16 угленосных районов, разведано 20 больших угольных месторождений, в том числе — в Черемхово, Вознесенске, Новометелкинске, Каранцайске, Ишидейске, Азейске, Мугуйске.

Бассейн связан с асимметричным Передсаянским прогибанием. В отложениях прослеживается от 1-2 до 25 пластов угля мощностью 1-10 м. Строение пластов сложное, залегание нарушено разрывами и карстовыми процессами. Уголь используется в основном в энергетических целях, частично для полукоксования и газификации.

Заключение

Исходя из этого основными требованиями по охране недр являются:

— соблюдение установленного законодательством порядка предоставления недр и недопущение самовольного пользования;

— обеспечение полноты геологического изучения, рационального, комплексного использования и охраны недр;

— проведение опережающего геологического изучения недр, обеспечивающего достоверную оценку запасов полезных ископаемых или свойств участка недр, предоставляемого в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых;

— обеспечение наиболее полного извлечения запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов, а также достоверный учет извлекаемых и оставляемых в недрах их запасов;

— охрана месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождений;

— предотвращение загрязнения недр при проведении работ, связанных с недропользованием (подземное хранение нефти, газа, захоронение вредных веществ и отходов, сброс сточных вод).

Список литературы

1. Ананьев В.П., Потапов А.Д. Основы геологии, минералогии и петрографии. — М.: Высшая школа, 2008. — 400 с.

2. Еромолов В.А., Попова Г.Б., Мосейкин В.В., Ларичев Л.Н., Харитоненко Г.Н. Месторождения полезных ископаемых. Геология. — Издательство Московского государственного горного университета. — М.: 2007. — 576 с.

http://www.roscoal.ru

http://minenergo.gov.ru

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Уголь — вид ископаемого топлива, образовавшийся под землей без доступа кислорода. Растительные остатки — основа образования угля. Методы добычи и виды угля. Понятие и применение антрацитов. Крупнейшие производители, стоимость и запасы угля в России.

презентация [756,9 K], добавлен 10.01.2011

Статистическая совокупность наблюдений по среднесуточной добыче угля, представление данных в виде дискретного и интервального вариационного ряда. основные виды оборудования для бурения скважин, технические характеристики, назначение и принцип работы.

контрольная работа [24,7 K], добавлен 17.02.2009

Анализ добычи и реализации продукции, процесса подготовки горных пород к выемочно-погрузочным работам. Себестоимость добычи угля по элементам затрат. Анализ динамики и структуры основных производственных фондов и использования оборотных фондов.

дипломная работа [236,7 K], добавлен 20.05.2013

Проблемы и перспективы развития угольной промышленности Кузбасса на современном этапе. Геологическая история, характеристика территории бассейна. Способы добычи угля. Крупнейшие угольные компании. Важнейшие угледобывающие предприятия и их размещение.

курсовая работа [904,9 K], добавлен 01.07.2014

Анализ технологий, применяемых для отработки тонких пологих пластов. Гидрогеологические и горнотехнические условия разработки, разведанность запасов шахты. Расчет добычи угля из подготовительных и очистных забоев, капитальных и эксплуатационных затрат.

дипломная работа [299,5 K], добавлен 11.04.2013

Источник