การทำเหมืองถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไร การขุดถ่านหินเป็นอย่างไร? สั้น ๆ เกี่ยวกับที่มาของถ่านหิน

ถ่านหินเป็นหนึ่งในแหล่งเชื้อเพลิงที่มีชื่อเสียงที่สุด ชาวกรีกโบราณเป็นคนแรกที่เรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติติดไฟของแร่นี้ วิธีการขุดถ่านหิน โลกสมัยใหม่- ประเทศใดบ้างที่เป็นผู้นำในการผลิต? และแนวโน้มของอุตสาหกรรมถ่านหินในอนาคตอันใกล้นี้เป็นอย่างไร?

ถ่านหินคืออะไรและใช้อย่างไร?

ถ่านหินเป็นแร่ที่แข็งและติดไฟได้ เป็นหินสีเทาเข้มหรือสีดำที่มีความแวววาวของโลหะเล็กน้อย “สารนี้ลุกเป็นไฟและไหม้เหมือน ถ่าน“ - นี่คือวิธีที่ Theophrastus of Eres ลูกศิษย์ของอริสโตเติลบรรยายถึงสายพันธุ์นี้ ชาวโรมันโบราณใช้ถ่านหินเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านของตน และชาวจีนเรียนรู้ที่จะผลิตโค้กจากมันในศตวรรษที่ 1 ก่อนคริสต์ศักราช

ถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไร? ในยุคทางธรณีวิทยาโบราณ พื้นที่ขนาดใหญ่ของพื้นผิวโลกถูกปกคลุมไปด้วยป่าทึบ เมื่อเวลาผ่านไปสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงและมวลไม้ทั้งหมดนี้ถูกฝังอยู่ใต้ความหนาของโลก ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิและความดันสูง พืชที่ตายแล้วจะกลายเป็นพีทก่อนแล้วจึงกลายเป็นพีท ถ่านหิน- นี่คือวิธีที่ชั้นทรงพลังที่อุดมด้วยคาร์บอนเกิดขึ้นใต้ดิน ถ่านหินก่อตัวอย่างแข็งขันมากที่สุดในยุคคาร์บอนิเฟอรัส เพอร์เมียน และจูราสสิก

ถ่านหินถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงพลังงาน มันอยู่บนทรัพยากรนี้ที่มันใช้งานได้ ที่สุดโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั้งหมด ในศตวรรษที่ 18-19 การทำเหมืองถ่านหินอย่างแข็งขันได้กลายเป็นหนึ่งในปัจจัยชี้ขาดในการปฏิวัติอุตสาหกรรมที่เกิดขึ้นในยุโรป ในปัจจุบัน ถ่านหินถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโลหะวิทยาที่เป็นเหล็ก เช่นเดียวกับในการผลิตเชื้อเพลิงเหลวที่เรียกว่า (โดยการทำให้กลายเป็นของเหลว)

ขึ้นอยู่กับปริมาณคาร์บอนในหิน ถ่านหินมีสามประเภทหลัก:

• ถ่านหินสีน้ำตาล (คาร์บอน 65-75%);
• ถ่านหิน (75-95%);
• แอนทราไซต์ (มากกว่า 95%)

การทำเหมืองถ่านหิน

วันนี้ปริมาณสำรองถ่านหินอุตสาหกรรมทั้งหมดบนโลกของเราสูงถึงหนึ่งล้านล้านตัน ดังนั้นทรัพยากรเชื้อเพลิงนี้จะเพียงพอสำหรับมนุษยชาติไปอีกหลายปี (ไม่เหมือนกับน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติ)

การขุดถ่านหินทำได้สองวิธี:

• เปิด;
• ปิด.

วิธีแรกเกี่ยวข้องกับการแยกหินออกจากบาดาลของโลกในเหมืองหิน ( เหมืองถ่านหิน) และอันที่สอง - ในเหมืองปิด ความลึกของส่วนหลังแตกต่างกันไปอย่างมากตั้งแต่หลายร้อยเมตรถึงหนึ่งกิโลเมตรครึ่ง การทำเหมืองถ่านหินแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง ดังนั้นวิธีเปิดจึงมีราคาถูกกว่าและปลอดภัยกว่าวิธีใต้ดินมาก ในทางกลับกัน ทุ่นระเบิดสร้างความเสียหายน้อยกว่ามาก สิ่งแวดล้อมและทิวทัศน์ธรรมชาติมากกว่าเหมืองหิน

เป็นที่น่าสังเกตว่าเทคโนโลยีการขุดถ่านหินไม่ได้อยู่ในที่เดียว หากเมื่อร้อยปีที่แล้วมีการใช้เกวียน พลั่ว และพลั่วแบบดั้งเดิมในการขุดตะเข็บถ่านหิน ปัจจุบันเกวียนรุ่นล่าสุดถูกใช้เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน เครื่องจักรทางเทคนิคและอุปกรณ์ (เครื่องเจาะทะลุ, รถผสม, เครื่องเจาะ ฯลฯ) อีกทั้งมีการพัฒนาและปรับปรุงอย่างสมบูรณ์ วิธีใหม่การสกัด - ไฮดรอลิก สาระสำคัญของมันคือ: กระแสน้ำอันทรงพลังบดขยี้ชั้นถ่านหินแล้วนำไปไว้ในห้องพิเศษ จากนั้นหินจะถูกส่งไปยังโรงงานโดยตรงเพื่อรับประโยชน์และแปรรูปต่อไป

ภูมิศาสตร์การทำเหมืองถ่านหินโลก

แหล่งถ่านหินมีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันทั่วโลกไม่มากก็น้อย ทรัพยากรนี้มีอยู่ในทุกทวีปของโลก อย่างไรก็ตาม ประมาณ 80% ของเงินฝากทั้งหมดอยู่ในนั้น ทวีปอเมริกาเหนือและในประเทศหลังโซเวียต ในเวลาเดียวกัน ปริมาณสำรองถ่านหินหนึ่งในหกของโลกถูกเก็บไว้ในดินใต้ผิวดินของรัสเซีย

แอ่งถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดในโลก ได้แก่ Pennsylvania และ Appalachian (USA), Henshui และ Fushun (จีน), Karaganda (คาซัคสถาน), Donetsk (ยูเครน), Upper Silesian (โปแลนด์), Ruhr (เยอรมนี)

ในปี 2014 ประเทศชั้นนำห้าอันดับแรกในการผลิตถ่านหินในโลกมีดังนี้ (เปอร์เซ็นต์ของการผลิตถ่านหินทั่วโลกแสดงอยู่ในวงเล็บ):

1. จีน (46%)
2. สหรัฐอเมริกา (11%)
3. อินเดีย (7.6%)
4. ออสเตรเลีย (6.0%)
5. อินโดนีเซีย (5.3%)

ปัญหาและแนวโน้มของอุตสาหกรรมถ่านหิน

แน่นอนว่าปัญหาหลักของอุตสาหกรรมเหมืองถ่านหินคือสิ่งแวดล้อม ถ่านหินฟอสซิลประกอบด้วยปรอท แคดเมียม และอื่นๆ โลหะหนัก- เมื่อหินถูกดึงออกมาจากพื้นดิน ทุกอย่างก็จะจบลงที่ดิน อากาศในชั้นบรรยากาศ น้ำผิวดิน และน้ำใต้ดิน

นอกจากความเสียหายที่เกิดกับสิ่งแวดล้อมแล้ว สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติอุตสาหกรรมถ่านหินยังก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างมากต่อชีวิตมนุษย์และสุขภาพอีกด้วย ประการแรกสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับคนงานเหมือง ฝุ่นในอากาศที่มากเกินไปในเหมืองแบบปิดอาจทำให้เกิดโรคร้ายแรง เช่น ซิลิโคซิสหรือโรคปอดบวม เราไม่ควรลืมเกี่ยวกับโศกนาฏกรรมจำนวนมากที่คร่าชีวิตคนงานในอุตสาหกรรมถ่านหินหลายร้อยคนทั่วโลกทุกปี

แต่ถึงแม้จะมีปัญหาและอันตรายมากมาย แต่มนุษยชาติก็ไม่น่าจะละทิ้งทรัพยากรเชื้อเพลิงนี้ได้ในอนาคตอันใกล้นี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับพื้นหลังของการลดลงอย่างรวดเร็วของปริมาณสำรองน้ำมันและก๊าซในโลก ปัจจุบัน อุตสาหกรรมเหมืองถ่านหินถูกครอบงำด้วยแนวโน้มการผลิตแอนทราไซต์ที่เพิ่มขึ้น ในบางประเทศ (โดยเฉพาะรัสเซีย ตุรกี โรมาเนีย) ปริมาณการผลิตถ่านหินสีน้ำตาลมีการเติบโต

การขุดถ่านหินในรัสเซีย

รัสเซียได้รับการแนะนำให้รู้จักกับแร่นี้เป็นครั้งแรกโดยปีเตอร์มหาราช ขณะทรงพักผ่อนริมฝั่งแม่น้ำคาลมีอุส กษัตริย์ทรงเห็นหินสีดำชิ้นหนึ่งซึ่งเผาไหม้อย่างสวยงาม “ถ้าไม่ใช่เพื่อเรา แร่นี้จะมีประโยชน์สำหรับลูกหลานของเรา” จักรพรรดิสรุปอย่างถูกต้องแล้ว การก่อตัวของอุตสาหกรรมถ่านหินของรัสเซียเกิดขึ้นในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19

ปัจจุบันการผลิตถ่านหินในรัสเซียมีจำนวนมากกว่า 300 ล้านตันต่อปี โดยทั่วไปความลึกของประเทศมีทรัพยากรเชื้อเพลิงนี้ประมาณ 5% ของโลก แหล่งถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซีย ได้แก่ Kansko-Achinsky, Pechora, Tungussky และ Kuzbass เงินฝากมากกว่า 90% ของประเทศอยู่ในไซบีเรีย

การทำเหมืองถ่านหินในฐานะภาคอุตสาหกรรมเริ่มแพร่หลายในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 และจนถึงทุกวันนี้ยังคงเป็นภาคอุตสาหกรรมที่แพร่หลายที่สุด ประเภทที่ทำกำไรได้การสกัดแร่ มีการขุดถ่านหินใน ระดับอุตสาหกรรมทั่วทุกมุมโลก

ขัดกับความเชื่อที่นิยม ฟอสซิลนี้ไม่เพียงแต่ใช้เป็นเชื้อเพลิงที่มีคุณภาพเท่านั้น ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 อุตสาหกรรมถ่านหินเป็นแรงผลักดันอันทรงพลังในการพัฒนา การวิจัยทางวิทยาศาสตร์เรื่องการสกัดไฮโดรคาร์บอนจากแร่ธาตุ

การขุดเกิดขึ้นที่ไหน?

ประเทศที่ทำเหมืองถ่านหินที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่ จีน สหรัฐอเมริกา และอินเดีย อันดับที่ 6 ในการจัดอันดับโลกในด้านการผลิต แม้ว่าจะเป็นหนึ่งในสามอันดับแรกในแง่ของปริมาณสำรองก็ตาม

ในรัสเซีย มีการขุดถ่านหินสีน้ำตาล ถ่านหินแข็ง (รวมถึงถ่านหินโค้ก) และแอนทราไซต์ พื้นที่เหมืองถ่านหินหลักในรัสเซีย ได้แก่ ภูมิภาคเคเมโรโว ภูมิภาคครัสโนยาสค์ ภูมิภาคอีร์คุตสค์ ชิตา บูร์ยาเทีย และสาธารณรัฐโคมิ มีถ่านหินในภูมิภาค Urals, Far East, Kamchatka, Yakutia, Tula และ Kaluga รัสเซียมีแอ่งถ่านหิน 16 แอ่ง ถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดแห่งหนึ่ง - มากกว่าครึ่งหนึ่งของรัสเซียถูกขุดที่นั่น

การขุดถ่านหินเป็นอย่างไร?

ขึ้นอยู่กับความลึกของตะเข็บถ่านหิน พื้นที่ รูปร่าง ความหนา ปัจจัยทางภูมิศาสตร์และสิ่งแวดล้อมต่างๆ จึงมีการเลือกวิธีการทำเหมืองถ่านหินโดยเฉพาะ วิธีการหลักมีดังต่อไปนี้:

• ของฉัน;
• การพัฒนาเหมืองถ่านหิน
• ไฮดรอลิค

นอกจากนี้ยังมีการขุดถ่านหิน วิธีการเปิดโดยมีเงื่อนไขว่าตะเข็บถ่านหินอยู่ที่ระดับความลึกไม่เกินหนึ่งร้อยเมตร แต่วิธีนี้คล้ายกันมากในรูปแบบกับการขุดถ่านหินแบบเปิด

วิธีการของผม

วิธีการนี้ใช้ที่ระดับความลึกมากและมีข้อได้เปรียบเหนือวิธีการทำเหมืองถ่านหินแบบเปิดอย่างปฏิเสธไม่ได้ ถ่านหินที่ระดับความลึกมากมีคุณภาพสูงกว่าและในทางปฏิบัติแล้วไม่มีสิ่งเจือปน

ในการเข้าถึงตะเข็บถ่านหิน จะต้องเจาะอุโมงค์แนวนอนหรือแนวตั้ง (ส่วนเสริมและปล่อง) มีหลายกรณีของการขุดถ่านหินที่ระดับความลึกสูงสุด 1,500 เมตร (เหมือง Gvardeiskaya, Shakhterskaya-Glubokaya)

การทำเหมืองถ่านหินใต้ดินถือเป็นหนึ่งในความเชี่ยวชาญที่ยากที่สุดเนื่องจากมีอันตรายหลายประการ:

1. มีภัยคุกคามอย่างต่อเนื่องที่น้ำใต้ดินจะทะลุเข้าไปในปล่องเหมือง
2. มีภัยคุกคามอย่างต่อเนื่องจากก๊าซที่เกี่ยวข้องที่จะเจาะเข้าไปในปล่องเหมือง นอกจากการหายใจไม่ออกแล้ว การระเบิดและไฟไหม้ยังเป็นอันตรายอย่างยิ่งอีกด้วย
3. อุบัติเหตุอันเนื่องมาจาก อุณหภูมิสูงที่ระดับความลึกมาก (สูงถึง 60 องศา) การจัดการอุปกรณ์อย่างไม่ระมัดระวัง ฯลฯ

เมื่อใช้วิธีนี้ ปริมาณสำรองถ่านหินของโลกประมาณ 36% จะถูกสกัดจากภายในของโลก ซึ่งมีจำนวน 2,625.7 ล้านตัน

เปิดทาง

การพัฒนาเหมืองถ่านหินจัดอยู่ในประเภทการขุดถ่านหินแบบเปิด เนื่องจากไม่จำเป็นต้องเจาะเหมืองและต้องเจาะลึกมาก

วิธีการขุดนี้เกี่ยวข้องกับการระเบิดและการกำจัดภาระดิน (ชั้นของหินส่วนเกินที่อยู่ด้านบน) เงินฝากถ่านหิน) จากสถานที่พัฒนา หลังจากนั้นด้วยความช่วยเหลือของรถขุด ปืนฉีดน้ำ รถปราบดิน รถบด รถลากไลน์ และสายพานลำเลียง หินจะถูกบดและถ่ายโอนต่อไป

การทำเหมืองถ่านหินวิธีนี้ถือว่าปลอดภัยน้อยกว่าการขุดแบบปิด (เหมือง) แต่ก็มีปัจจัยเสี่ยงบางประการที่เกี่ยวข้องกับการจัดการอุปกรณ์และยานพาหนะขนาดใหญ่อย่างไม่ระมัดระวัง ความเป็นไปได้ที่จะเกิดพิษจากก๊าซไอเสียและสารที่มาพร้อมกับการทำงานของเครื่องจักร

ข้อเสียที่สำคัญของวิธีนี้คือทำให้เกิดอันตรายอย่างใหญ่หลวงต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจากการกำจัดพื้นที่ขนาดใหญ่ของชั้นดินและองค์ประกอบทางธรรมชาติที่มาพร้อมกับมัน

วิธีการเปิดหลุมถือเป็นวิธีหนึ่งที่ใช้กันมากที่สุดในโลก โดยใช้ในการสกัดถ่านหินมากกว่า 55% ต่อปี ซึ่งมีจำนวน 4102.1 ล้านตัน

มันถูกใช้ครั้งแรกในสหภาพโซเวียตในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ยี่สิบ โดยเกี่ยวข้องกับการขุดถ่านหินในเหมืองลึก ในขณะที่ขนส่งหินถ่านหินขึ้นสู่ผิวน้ำโดยใช้เครื่องฉีดน้ำที่มีพลังงาน วิธีนี้ทำให้เราสามารถใช้ข้อเสียของการขุดถ่านหินใต้ดิน - น้ำบาดาล - เพื่อประโยชน์ของเรา

ใน เมื่อเร็วๆ นี้การทำเหมืองถ่านหินไฮดรอลิกถือเป็นวิธีการหนึ่งที่น่านับถือที่สุด มีความสามารถในการแทนที่กระบวนการขุดถ่านหินที่ใช้แรงงานเข้มข้นและเป็นอันตรายโดยคนงานเหมือง แทนที่จะให้น้ำทำหน้าที่เป็นตัวทำลายและยก

ข้อเสียของวิธีการขุดถ่านหินแบบนี้มีดังต่อไปนี้:

• การสัมผัสเครื่องมือและกลไกการทำงานกับน้ำและหินอย่างต่อเนื่อง
• ปัญหาบางอย่างเมื่อเปลี่ยนหรือซ่อมแซมอุปกรณ์การทำงาน
• การพึ่งพากระบวนการขุดถ่านหินกับความหนา มุมเอียง และความแข็งของหิน

วิธีนี้ผลิตถ่านหินประมาณ 7.5% ต่อปี ซึ่งมีจำนวน 545.5 ล้านตัน

ถ่านหินเป็นหินตะกอนที่ก่อตัวในชั้นหินของโลก ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงที่ดีเยี่ยม เชื่อกันว่านี่คือที่สุด ดูโบราณเชื้อเพลิงที่บรรพบุรุษของเราห่างไกลใช้

ถ่านหินเกิดขึ้นได้อย่างไร?

ในการสร้างถ่านหินจำเป็นต้องใช้พืชจำนวนมาก และจะดีกว่าถ้าพืชสะสมอยู่ในที่เดียวและไม่มีเวลาย่อยสลายหมด สถานที่ที่เหมาะสำหรับสิ่งนี้คือหนองน้ำ น้ำในนั้นขาดออกซิเจนซึ่งขัดขวางชีวิตของแบคทีเรีย

ซากพืชสะสมอยู่ในหนองน้ำ โดยไม่ต้องมีเวลาเน่าเปื่อยอย่างสมบูรณ์มันจะถูกบีบอัดด้วยการสะสมของดินตามมา นี่คือวิธีการได้รับพีท - แหล่งที่มาของถ่านหิน ชั้นดินต่อไปนี้ดูเหมือนจะปิดผนึกพีทไว้ในดิน เป็นผลให้ขาดออกซิเจนและน้ำโดยสิ้นเชิงและกลายเป็นรอยต่อถ่านหิน กระบวนการนี้ใช้เวลานาน ดังนั้นปริมาณสำรองถ่านหินสมัยใหม่ส่วนใหญ่จึงก่อตัวขึ้นในยุค Paleozoic เช่น มากกว่า 300 ล้านปีก่อน

ลักษณะและประเภทของถ่านหิน

(ถ่านหินสีน้ำตาล)

องค์ประกอบทางเคมีของถ่านหินขึ้นอยู่กับอายุ

สายพันธุ์ที่อายุน้อยที่สุดคือถ่านหินสีน้ำตาล อยู่ที่ระดับความลึกประมาณ 1 กม. ยังมีน้ำอยู่มาก - ประมาณ 43% ประกอบด้วยสารระเหยจำนวนมาก ติดไฟและเผาไหม้ได้ดีแต่เกิดความร้อนเพียงเล็กน้อย

ถ่านหินแข็งจัดอยู่ในประเภท "ชาวนากลาง" ในการจำแนกประเภทนี้ อยู่ที่ระดับความลึกสูงสุด 3 กม. เนื่องจากความดันของชั้นบนมากขึ้น ปริมาณน้ำในถ่านหินจึงน้อยลง - ประมาณ 12% สารระเหย - มากถึง 32% แต่คาร์บอนประกอบด้วย 75% ถึง 95% มันยังติดไฟได้ แต่เผาไหม้ได้ดีกว่า และเนื่องจากมีความชื้นเพียงเล็กน้อยจึงทำให้ได้รับความร้อนมากขึ้น

แอนทราไซต์- สายพันธุ์ที่มีอายุมากกว่า อยู่ที่ระดับความลึกประมาณ 5 กม. มีคาร์บอนมากขึ้นและแทบไม่มีความชื้นเลย แอนทราไซต์เป็นเชื้อเพลิงแข็งและติดไฟได้ไม่ดี แต่ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้จะสูงที่สุด - มากถึง 7,400 กิโลแคลอรี/กก.

(ถ่านหินแอนทราไซต์)

อย่างไรก็ตาม แอนทราไซต์ไม่ใช่ขั้นตอนสุดท้ายของการเปลี่ยนแปลงของสารอินทรีย์ เมื่อสัมผัสกับสภาวะที่รุนแรงมากขึ้น ถ่านหินจะเปลี่ยนเป็นสับไทต์ ที่อุณหภูมิสูงขึ้นจะได้กราไฟท์ และภายใต้ความกดดันสูงเป็นพิเศษ ถ่านหินจะกลายเป็นเพชร สารทั้งหมดนี้ตั้งแต่พืชไปจนถึงเพชร ทำจากคาร์บอน มีเพียงโครงสร้างโมเลกุลเท่านั้นที่แตกต่างกัน

นอกจาก “ส่วนผสมหลัก” แล้ว ถ่านหินยังรวมถึง “หิน” หลายชนิดด้วย สิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งสกปรกที่ไม่เผาไหม้ แต่ก่อตัวเป็นตะกรัน ถ่านหินยังมีกำมะถันและปริมาณจะถูกกำหนดโดยสถานที่ที่เกิดถ่านหิน เมื่อถูกเผาจะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและเกิดเป็นกรดซัลฟิวริก ยิ่งมีสิ่งเจือปนน้อยลงในองค์ประกอบของถ่านหินก็จะยิ่งมีมูลค่าเกรดที่สูงขึ้น

เงินฝากถ่านหิน

ตำแหน่งของถ่านหินแข็งเรียกว่าแอ่งถ่านหิน มีแอ่งถ่านหินมากกว่า 3.6 พันแห่งที่รู้จักในโลก พื้นที่ของพวกเขาครอบครองประมาณ 15% ของพื้นที่โลก เปอร์เซ็นต์ถ่านหินสำรองที่ใหญ่ที่สุดในโลกอยู่ที่สหรัฐอเมริกา - 23% อันดับที่สองคือรัสเซีย 13% จีนปิดสามประเทศแรกด้วย 11% มากที่สุด เงินฝากจำนวนมากถ่านหินของโลกตั้งอยู่ในสหรัฐอเมริกา นี่คือแอ่งถ่านหินแอปพาเลเชียนซึ่งมีปริมาณสำรองเกิน 1,600 พันล้านตัน

ในรัสเซีย แหล่งถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดคือ Kuznetsk ในภูมิภาค Kemerovo Kuzbass มีปริมาณสำรองอยู่ที่ 640 พันล้านตัน

การพัฒนาแหล่งเงินฝากใน Yakutia (Elginskoye) และ Tyva (Elegestskoye) มีแนวโน้มที่ดี

การทำเหมืองถ่านหิน

ขึ้นอยู่กับความลึกของการเกิดถ่านหิน จะใช้วิธีการขุดแบบปิดหรือแบบเปิด

วิธีการขุดแบบปิดหรือใต้ดิน สำหรับวิธีนี้ จะมีการสร้างปล่องเหมืองและส่วนเสริม ปล่องเหมืองจะถูกสร้างขึ้นหากความลึกของถ่านหินอยู่ที่ 45 เมตรหรือสูงกว่า อุโมงค์แนวนอนนำไปสู่ ​​- การแก้ไข

มีระบบการขุดแบบปิด 2 ระบบ: การขุดแบบห้องและเสา และการขุดแบบกำแพงยาว ระบบแรกประหยัดน้อยกว่า ใช้เฉพาะในกรณีที่ชั้นที่ค้นพบมีความหนาเท่านั้น ระบบที่สองปลอดภัยกว่าและใช้งานได้จริงมากกว่ามาก ช่วยให้คุณสามารถสกัดหินได้มากถึง 80% และนำถ่านหินขึ้นสู่ผิวน้ำอย่างสม่ำเสมอ

วิธีเปิดจะใช้เมื่อถ่านหินอยู่ตื้น เริ่มต้นด้วยการวิเคราะห์ความแข็งของดินกำหนดระดับการผุกร่อนของดินและชั้นของชั้นที่ปกคลุม หากดินเหนือตะเข็บถ่านหินอ่อน การใช้รถปราบดินและเครื่องขูดก็เพียงพอแล้ว หากชั้นบนมีความหนาก็จะนำรถขุดและสายลากเข้ามา ชั้นหินแข็งหนาที่อยู่เหนือถ่านหินถูกทำลาย

การใช้ถ่านหิน

พื้นที่การใช้ถ่านหินมีขนาดใหญ่มาก

ซัลเฟอร์ วาเนเดียม เจอร์เมเนียม สังกะสี และตะกั่ว สกัดจากถ่านหิน

ถ่านหินเองก็เป็นเชื้อเพลิงที่ดีเยี่ยม

ใช้ในโลหะวิทยาสำหรับการถลุงเหล็กในการผลิตเหล็กหล่อและเหล็กกล้า

เถ้าที่ได้รับหลังจากการเผาถ่านหินจะถูกใช้ในการผลิตวัสดุก่อสร้าง

จากถ่านหินหลังจากการแปรรูปพิเศษจะได้เบนซีนและไซลีนซึ่งใช้ในการผลิตสารเคลือบเงาสีตัวทำละลายและเสื่อน้ำมัน

โดยการทำให้ถ่านหินกลายเป็นของเหลวจะได้เชื้อเพลิงเหลวชั้นหนึ่ง

ถ่านหินเป็นวัตถุดิบในการผลิตกราไฟท์ รวมทั้งแนฟทาลีนและสารประกอบอะโรมาติกอีกหลายชนิด

จากการแปรรูปถ่านหินด้วยสารเคมี ทำให้ปัจจุบันได้รับผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมมากกว่า 400 ประเภท

ปัจจุบันมีการใช้ถ่านหินกันอย่างแพร่หลายที่สุด ด้วยความช่วยเหลือที่คุณได้รับ พลังงานไฟฟ้าธาตุหายากและธาตุกราไฟท์ ถ่านหินเป็นวัตถุดิบที่สำคัญในอุตสาหกรรมเคมีและโลหะวิทยา ด้วยเหตุนี้จึงมีการขอ “ซื้อถ่านหิน” เกิดขึ้นบ่อยมาก

รัสเซียมีแหล่งถ่านหินสำรองขนาดใหญ่ ซึ่งมีแอ่งและแหล่งสะสมอยู่กระจายไปทั่วประเทศ โดยมีความแตกต่างกันในโครงสร้างทางธรณีวิทยา คุณภาพถ่านหิน ความอิ่มตัวของถ่านหิน และอายุของตะกอน ขึ้นอยู่กับลักษณะโครงสร้าง แอ่งรัสเซียแบ่งออกเป็นแบบพับ การเปลี่ยนผ่าน และแพลตฟอร์ม\

เงินฝากส่วนใหญ่มีถ่านหินฮิวมัสซึ่งส่วนใหญ่เป็นของถ่านโค้ก แอ่งหลัก: โดเนตสค์, เปโครา, ยาคุตสค์ใต้ และคุซเนตสค์ แหล่งถ่านหินสีน้ำตาลพบได้ในภูมิภาคไซบีเรียตะวันออกและเทือกเขาอูราลรวมถึงในแอ่งมอสโก

ตะกอนถ่านหินมีคุณภาพไม่เท่ากัน ทั้งปริมาณสำรอง และพื้นที่ที่ถูกครอบครอง นอกจากนี้ พวกเขาตั้งอยู่ในภูมิภาคต่างๆ ของประเทศ เช่นเดียวกับบริษัทพัฒนา ปัจจุบันมีการขุดถ่านหินในแอ่งถ่านหินสิบแห่ง เงินฝากที่ใหญ่ที่สุดพิจารณา Kuznetsk, Kansk-Achinsk, Gorlovka และ Eastern Donbass

แอ่ง Kuznetsk เป็นฐานถ่านหินหลักของประเทศและเป็นแหล่งวัตถุดิบที่ขุดได้ครึ่งหนึ่งของปริมาณทั้งหมด เกือบสิบสองเปอร์เซ็นต์ของการขุดทำได้โดยการขุดหลุมแบบเปิด ลุ่มน้ำ Kansk-Achinsk จัดหาถ่านหินสีน้ำตาลซึ่งถือว่าถูกที่สุดในประเทศ เนื่องจากมีคุณภาพต่ำจึงขนส่งได้ไม่ดี ดังนั้นจึงรับประกันการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ทรงพลังซึ่งดำเนินงานบนพื้นฐานของเหมืองเปิดที่ใหญ่ที่สุด ลุ่มน้ำ Pechora คิดเป็นสัดส่วนสี่เปอร์เซ็นต์ของการผลิตถ่านหินของประเทศ ตั้งอยู่ไกลจากศูนย์กลางอุตสาหกรรม การทำเหมืองจะดำเนินการในเหมืองเท่านั้น

การทำเหมืองถ่านหิน

การขุดถ่านหินทำได้สองวิธีหลัก - แบบปิดและแบบเปิด ในกรณีแรก สิ่งเหล่านี้เป็นเหมืองหรือบาดแผล เหมืองเป็นองค์กรเหมืองแร่ที่ซับซ้อนสำหรับการสกัดถ่านหินโดยใช้วิธีการใต้ดิน โดยเฉลี่ยแล้วเธอทำงานประมาณสี่สิบปี ถ่านหินถูกขุดเป็นชั้นๆ แต่ละชั้นใช้เวลาประมาณสิบปีในการกำจัด หลังจากนั้นเส้นขอบฟ้าจะถูกสร้างขึ้นใหม่และมีการพัฒนาชั้นที่ลึกลงไป เหมืองแบบเปิดประกอบด้วยการขุดถ่านหินในม้านั่งและแถบต่อเนื่องกัน ถ่านหินที่ขุดในเหมืองและหลุมเปิดจะถูกส่งไปยังผู้บริโภคโดยตรงหรือไปยังโรงงานแปรรูป โดยจะมีการคัดแยกก่อนแล้วจึงเสริมสมรรถนะ

แหล่งถ่านหินที่น่าจับตามอง ได้แก่ Lensky, Tungussky และ Taimyrsky พวกเขาครอบครองพื้นที่สำคัญในพื้นที่ที่มีประชากรเบาบางของไซบีเรียและ ตะวันออกไกล- ปัจจุบัน การผลิตถ่านหินในภูมิภาคตะวันตกค่อยๆ ลดลง ในขณะที่ภูมิภาคตะวันออกก็เพิ่มขึ้น อ่างที่เก่าแก่ที่สุดแห่งหนึ่งคือ Donbass ถ่านหินที่ขุดที่นี่มีคุณภาพสูง ซึ่งทำให้แตกต่างจากผลิตภัณฑ์ของคู่แข่ง

ตั้งแต่สมัยโบราณ ถ่านหินเป็นแหล่งพลังงานสำหรับมนุษยชาติ ไม่ใช่แค่แหล่งเดียว แต่มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย บางครั้งก็เปรียบได้กับพลังงานแสงอาทิตย์ที่เก็บรักษาไว้ในหิน มันถูกเผาเพื่อให้ได้ความร้อนเพื่อให้ความร้อน ทำน้ำร้อน แปลงเป็นไฟฟ้าที่สถานีระบายความร้อน และใช้ในการถลุงโลหะ

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ๆ เราได้เรียนรู้ที่จะใช้ถ่านหินไม่เพียงแต่เพื่อผลิตพลังงานจากการเผาไหม้เท่านั้น อุตสาหกรรมเคมีประสบความสำเร็จในการเรียนรู้เทคโนโลยีการผลิตโลหะหายาก - แกลเลียมและเจอร์เมเนียม วัสดุคอมโพสิตคาร์บอน-กราไฟท์ที่มีปริมาณคาร์บอนสูง สกัดเชื้อเพลิงก๊าซที่มีปริมาณแคลอรี่สูง และพัฒนาวิธีการผลิตพลาสติก ถ่านหินเกรดต่ำสุด มีเศษส่วนละเอียดมากและ ฝุ่นถ่านหินแปรรูปและดีเยี่ยมสำหรับการทำความร้อนทั้งโรงงานอุตสาหกรรมและบ้านส่วนตัว โดยรวมแล้วโดยใช้กระบวนการทางเคมีของถ่านหินมีการผลิตผลิตภัณฑ์มากกว่า 400 ประเภทซึ่งอาจมีราคาสูงกว่าผลิตภัณฑ์ดั้งเดิมหลายสิบเท่า

ผู้คนใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตและแปลงพลังงานอย่างแข็งขันมานานหลายศตวรรษ ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมเคมีและความต้องการวัสดุที่หายากและมีคุณค่าในอุตสาหกรรมอื่น ๆ ความต้องการถ่านหินจึงเพิ่มมากขึ้น ดังนั้นจึงมีการดำเนินการสำรวจแหล่งสะสมใหม่อย่างเข้มข้น เหมืองหินและเหมืองแร่ และสร้างสถานประกอบการแปรรูปวัตถุดิบ

สั้น ๆ เกี่ยวกับที่มาของถ่านหิน

บนโลกของเราเมื่อหลายล้านปีก่อน พืชพรรณมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในสภาพอากาศชื้น 210...280 ล้านปีผ่านไปตั้งแต่นั้นมา เป็นเวลาหลายพันปีหรือหลายล้านปี พืชพรรณจำนวนหลายพันล้านตันตายไปสะสมที่ก้นหนองน้ำและถูกปกคลุมไปด้วยชั้นตะกอน การสลายตัวอย่างช้าๆ ในบรรยากาศที่ปราศจากออกซิเจนภายใต้แรงดันอันทรงพลังของน้ำ ทราย และหินอื่นๆ บางครั้งที่อุณหภูมิสูงเนื่องจากอยู่ใกล้แมกมา ทำให้เกิดการแข็งตัวของชั้นพืชพรรณนี้ และค่อยๆ เสื่อมสลายเป็นถ่านหินที่มีขนาดต่างๆ กัน องศาของคาร์บอนไดออกไซด์

แหล่งเงินฝากหลักของรัสเซียและการขุดถ่านหิน

โลกนี้มีปริมาณสำรองถ่านหินมากกว่า 15 ล้านล้านตัน การผลิตเหมืองแร่ที่ใหญ่ที่สุดมาจากถ่านหินประมาณ 0.7 ตันต่อคน ซึ่งมากกว่า 2.6 พันล้านตันต่อปี ในรัสเซีย ถ่านหินแข็งมีจำหน่ายในภูมิภาคต่างๆ มีลักษณะ ลักษณะ และความลึกที่แตกต่างกัน นี่คือแอ่งถ่านหินที่ใหญ่ที่สุดและประสบความสำเร็จมากที่สุด:

การใช้งานเงินฝากไซบีเรียและตะวันออกไกลอย่างแข็งขันถูกจำกัดด้วยความห่างไกลจากภูมิภาคอุตสาหกรรมของยุโรป ในส่วนตะวันตกของรัสเซียก็มีการขุดถ่านหินที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมเช่นกัน: ในแอ่งถ่านหิน Pechersk และ Donetsk ในภูมิภาค Rostov เงินฝากในท้องถิ่นกำลังได้รับการพัฒนาอย่างแข็งขันซึ่งมีแนวโน้มมากที่สุดคือ Gukovskoye การแปรรูปถ่านหินแข็งจากแหล่งสะสมเหล่านี้จะทำให้เกิดเกรดของถ่านหินแข็ง คุณภาพสูง— แอนทราไซต์ (AS และ AO)

ลักษณะคุณภาพหลักของถ่านหิน

อุตสาหกรรมที่แตกต่างกันต้องการถ่านหินเกรดที่แตกต่างกัน ตัวบ่งชี้เชิงคุณภาพนั้นแตกต่างกันอย่างมาก แม้แต่ตัวบ่งชี้ที่มีเครื่องหมายเหมือนกันและส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับเงินฝาก ดังนั้น ก่อนที่จะซื้อถ่านหิน สถานประกอบการจะคุ้นเคยกับลักษณะทางกายภาพดังต่อไปนี้:

ตามระดับของการเพิ่มคุณค่า ถ่านหินแบ่งออกเป็น:

• — เข้มข้น (เผาเพื่อให้ความร้อนในหม้อไอน้ำและผลิตกระแสไฟฟ้า)
• — ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมที่ใช้ในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา
• — จริงๆ แล้วตะกอนเป็นเศษละเอียด (สูงถึง 6 มม.) และฝุ่นหลังจากการบดหิน การเผาไหม้เชื้อเพลิงดังกล่าวเป็นปัญหาดังนั้นจึงเกิดก้อนจากมันซึ่งมีลักษณะการทำงานที่ดีและใช้ในหม้อไอน้ำที่ใช้เชื้อเพลิงแข็งในครัวเรือน

ตามระดับของการทำให้เป็นคาร์บอน:

• — ถ่านหินสีน้ำตาลเกิดจากถ่านหินแข็งบางส่วน มีความร้อนในการเผาไหม้ต่ำ สลายตัวระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษา และมีแนวโน้มที่จะลุกไหม้ได้เอง
• — ถ่านหิน มีมากมาย ยี่ห้อที่แตกต่างกัน(พันธุ์) ที่มีลักษณะแตกต่างกัน มีขอบเขตการใช้งานกว้าง: โลหะวิทยา, พลังงาน, ที่อยู่อาศัยและบริการชุมชน, อุตสาหกรรมเคมีฯลฯ
• — แอนทราไซต์เป็นถ่านหินรูปแบบคุณภาพสูงสุด

หากเราเปรียบเทียบพีทกับถ่านหิน ค่าความร้อนของถ่านหินจะสูงกว่า มากที่สุด ความร้อนต่ำการเผาไหม้ของถ่านหินสีน้ำตาลซึ่งสูงที่สุดสำหรับแอนทราไซต์ อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ เป็นที่ต้องการอย่างมากใช้ถ่านหินธรรมดา มันมีการผสมผสานที่ดีที่สุดของราคาและ ความร้อนจำเพาะการเผาไหม้

ถ่านหินมีลักษณะที่แตกต่างกันมากมาย แต่ไม่ใช่ทั้งหมดที่อาจมีความสำคัญเมื่อเลือกถ่านหินเพื่อให้ความร้อน ในกรณีนี้ สิ่งสำคัญคือต้องทราบพารามิเตอร์หลักเพียงไม่กี่รายการ: ปริมาณเถ้า ความชื้น และความจุความร้อนจำเพาะ ปริมาณซัลเฟอร์อาจมีความสำคัญ ส่วนที่เหลือจำเป็นเมื่อเลือกวัตถุดิบสำหรับการแปรรูป สิ่งสำคัญที่ต้องรู้เมื่อเลือกถ่านหินคือขนาด: เสนอชิ้นใหญ่แค่ไหน ข้อมูลนี้ถูกเข้ารหัสในชื่อแบรนด์

การจำแนกขนาด:

จำแนกตามแบรนด์และลักษณะโดยย่อ:

ยี่ห้อประเภทและเศษส่วนจะถูกจัดเก็บขึ้นอยู่กับลักษณะของถ่านหิน เวลาที่ต่างกัน- (บทความนี้มีตารางแสดงอายุการเก็บรักษาถ่านหินขึ้นอยู่กับปริมาณตะกอนและยี่ห้อ)

ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษในการปกป้องถ่านหินในระหว่างการเก็บรักษาระยะยาว (มากกว่า 6 เดือน) ในกรณีนี้ จำเป็นต้องมีโรงเก็บถ่านหินหรือบังเกอร์พิเศษ ซึ่งเชื้อเพลิงจะได้รับการปกป้องจากการตกตะกอนและแสงแดดโดยตรง

กองถ่านหินขนาดใหญ่ การจัดเก็บข้อมูลระยะยาวต้องการการควบคุมอุณหภูมิเนื่องจากเมื่อมีเศษส่วนเล็กน้อยร่วมกับความชื้นและอุณหภูมิสูงจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเอง ขอแนะนำให้ซื้อ เครื่องวัดอุณหภูมิอิเล็กทรอนิกส์และเทอร์โมคัปเปิ้ลแบบมีสายยาวซึ่งควรฝังไว้ตรงกลางกองถ่านหิน คุณต้องตรวจสอบอุณหภูมิสัปดาห์ละครั้งหรือสองครั้งเนื่องจากถ่านหินบางยี่ห้อติดไฟได้เองที่อุณหภูมิต่ำมาก: สีน้ำตาล - ที่ 40-60 o C, อื่น ๆ - 60-70 o C กรณีของการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นเองของแอนทราไซต์และกึ่ง แอนทราไซต์ไม่ค่อยเกิดขึ้น (ในรัสเซียกรณีดังกล่าวไม่ได้ลงทะเบียน)