Видобуток вугілля як індустріальна галузь отримав широке розповсюдженняна 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 століття вугільна промисловість дала потужний поштовх розвитку наукових дослідженьвиділення 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 коксівне) і антрацит. Основні вугледобувні райони в Росії – це Кемеровська область, Красноярський край, Іркутська область, Чита, Бурятія, республіка Комі. Є вугілля на Уралі, Далекому Сході, на Камчатці, в Якутії, Тульській та Калузькій областях. У Росії її 16 вугільних басейнів. Один з найбільших – , там видобувається більше половини кам'яного вугілляРосії.
Як добувають кам'яне вугілля
Залежно від глибини залягання вугільного пласта, його площі, форми, товщини, різних географічних та екологічних факторіввибирається певний спосіб видобутку вугілля. До основних таких способів належать 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 з великих глибин і має незаперечну перевагу перед відкритими методамивуглевироблення: 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 розробок на глибині до 1500 метрів (шахти "Гвардійська", "Шахтарська-Глибока").
Підземний видобуток вугілля відносять до однієї з найскладніших спеціалізацій через низку небезпек:
- Постійна загроза прориву підземних вод у шахтний ствол.
- Постійна загроза прориву супутніх газів у шахтний ствол. Окрім можливої ядухи, особлива небезпека – вибухи та пожежі.
- Нещасні випадки у зв'язку з високою температуроюна великих глибинах (до 60 градусів), необережним поводженням з обладнанням тощо.
У такий спосіб із земних надр витягують 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 штоль на велику глибину.
Цей спосіб видобутку полягає у підриві та видаленні розтину (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 спосібвидобутку 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 нанесення великої шкоди навколишньому середовищівнаслідок зняття великої площіземельного шару та супутніх йому природних елементів.
Відкритий спосіб вважається одним із найпоширеніших у світі – за 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, при цьому транспортування на поверхню вугільної породи відбувається за допомогою водяних струменів під напругою. Цей спосіб дозволив використати недолік підземного видобуткувугілля – підземні води- собі на благо.
У Останнім часомгідравлічний видобуток вугілля вважають одним із найреспектабельніших способів. Вона здатна замінити трудомісткий і небезпечний процесвидобутку вугілля шахтарями, замість яких руйнівною та підйомною силою виступатиме вода.
Компанія «Російський Вугілля» видобуває буре вугілля в Амурській області та Красноярському краї. Буре вугілля є проміжною ланкоюміж торфом, з якого він утворюється, та кам'яним вугіллям. Крім торфу, він утворюється також із лігніту. Буре вугілля кожного родовища мають своє унікальними характеристикамита властивостями. Буре вугілля горить легше, ніж кам'яне. У ньому міститься 60% - 80% горючих речовин. Це наймолодший різновид викопного вугілля. При спалюванні цей вид палива використовують як порошку. Буре вугілля коштує дешевше, ніж кам'яне. Тому його застосування широко поширене у російських регіонах – у котельнях та невеликих ТЕЦ. Деякі країни Європи купують його для парових електростанцій. Компанія «Російський Вугілля» пропонує широкий спектрсортомарок бурого вугілля.
Буре вугілля, що видобувається на розрізах компанії, відрізняється високою якістю. «Російський Вугілля» готовий поставити буре вугілля в будь-який регіон Росії найкоротший термінна найвигідніших для закупника умов.
Все про буре вугілля
Буре вугілля – вид горючих копалин, слабо метаморфізованих залишків древніх рослин або планктону, перехідна стадія від торфу до кам'яного вугілля.
Назву отримали за кольором породи, що їх складає, який варіює від жовтого до темно-коричневого.
У той час, як у Росії та Європі для позначення бурого вугілля існує термін-синонім «лігніт», в Америці лігніти виділяють як окремий різновид молодого вугілля з низькою теплотою згоряння, і власне буре вугілля, твердіше і калорійніше.
Буре вугілля в загальному випадкускладається з аморфної, часто шаруватої породи, що іноді зберігає структуру рослинних залишків, з яких утворився. На повітрі швидко втрачає структуру, перетворюючись на дрібний розсип. за хімічного складуцей вид вугілля бідніший від вуглецю, ніж кам'яне вугілля, і містить його не більше 76%, так само він складається з кисню (близько 30%), азоту, водню та інших домішок, включаючи уран та інші радіоактивні елементи.
Буре вугілля залягає на невеликих глибинах, а іноді зовсім близько до денної поверхні, з потужністю пластів до 60 см, що істотно полегшує їх розробку, уможливлюючи відкритий вид видобутку.
Умови формування бурого вугілля
Буре вугілля виникає з торфів в основному мезозойсько-кайнозойського віку при первинних стадіях вуглефікації. Залежно від природних умов, формувалися вугілля різного типу. Так, в озерних улоговинах або морських лагунах утворилися сапропеліти – вугілля, складене залишками водоростей та водних організмів. Вони відрізняються підвищеною в'язкістю та вищим вмістом летких речовин.
Переважна більшість бурого вугілля сформувалася в умовах боліт, де рослинні залишки не встигали повністю розкластися, опиняючись під молодішими відкладеннями. Надалі під дією сили тяжіння торф спресовувався на невеликій глибині і перетворювався на так зване гумусове буре вугілля.
Використання вугілля від давнини до наших днів
Буре вугілля, як і його родичі - торф і кам'яне вугілля, з давніх-давен використовується як паливо, про нього писали ще античні вчені у своїх творах. Індіанці, які ще не знали європейців, використовували вугілля для випалу кераміки. В Англії з давніх-давен обігрівалися вугіллям, до 14 століття впровадивши його використання в топках Лондона. У свій час народ намагався бунтувати проти нетрадиційного виду палива, вважаючи його нечистим. Проте, вигоди від використання вугілля були очевидними, і протести стихли.
Вже в середині 17 століття був виданий трактат латиною, що розповідає про способи використання торфу та його різновидів. Поступово темпи використання вугілля зростали. В даний час буре вугілля використовується як енергетичне паливо. У хімічної промисловостівін потрібний для отримання різних видівпалива -рідкого та газоподібного, з нього виробляють добрива та синтетичні матеріали.
Традиційно вважається, що буре вугілля використовується як паливо меншою мірою, ніж кам'яне. Однак, низька собівартість і доступність роблять його привабливим для невеликих ТЕЦ та для споживачів безпосередньої близькостівід розробок. У Німеччині близько 20% електроенергії одержують із бурого вугілля, а в Греції його частка в енергетиці становить близько 50%.
Маркування бурого вугілля
Всі бурі вугілля у нас в країні відносяться до однієї марки вугілля - Б. За ГОСТ цю марку поділяють на три класи за стадіями вуглефікації, і три технологічні групиза вологістю. Так само їх поділяють за твердістю та щільністю, структурою.
Міжнародна класифікація передбачає поділ бурого вугілля на шість класів вологості та п'ять класів за ступенем метаморфізованості породи.
Світові запаси та видобуток
Розвідані запаси бурого вугілля у світі величезні. Лідерами із запасів є США, Росія та Китай. Цікаво, що Німеччина, втричі поступаючись Росії за запасами бурого вугілля, є найбільшим виробником цього палива в Європі. США зазвичай бережуть свої запаси, займаючи лише четверте місце з видобутку бурого вугілля.
Величезні за площею родовища малюють школярі на контурних картах, сміливо зафарбовуючи великі шматки Сибіру та Європи, в Америці західні та південні штати значаться як найвугленосніші регіони світу. У поєднанні з розробкою нових видів палива при переробці вугілля, енергетичні перспективи людства виглядають зовсім не такими похмурими, як прийнято їх малювати в останні роки.
Неймовірна ціна на Якісні характеристики бурого вугілля |
До бурого вугілля відносяться вугілля з вищою питомою теплотою згоряння вологої беззольної маси менше 24 МДж/кг і відбивною здатністю вітриніту в маслі (R 0) менше 0,50 (ГОСТ 9276-72). Аналогічне значеннятеплоти згоряння для поділу бурого та кам'яного вугілля передбачено міжнародною класифікацією. Буре вугілля в шматку і порошку (характеристика на фарфоровій платівці - "бісквіті") мають колір від світло-жовтого до чорного; 1200-1500 кг/м 3 об'ємна маса 1,05-1,4 т/м 3 насипна - 0,70-0,97 т/м 3 . Розрізняють м'які, землисті, матові, лігнітові та щільні (блискучі) різновиди. На повітрі буре вугілля швидко втрачає вологу, розтріскується і перетворюється на дрібницю.
Переважна більшість бурого вугілля по речовинного складувідносяться до гумітів. та перехідні гумусово-сапропелеві різниці мають підлегле значення і зустрічаються у вигляді прошарків у пластах, складених гумітами. Більшість бурого вугілля складається мікрокомпонентами (80-98%) і тільки в юрському бурому вугіллі Середнього переважають мікрокомпоненти групи фюзиніту (45-82%); для нижньокарбонових буре вугілля характерно високий вмістлейптініту. У СРСР (ГОСТ 21489-76) буре вугілля підрозділяються за ступенем (вуглефікації) на три стадії: О1, О2, і О3 і класи 01, 02, 03. Основою такого підрозділу прийнята відбивна здатність вітриніту в олії R0; нормована величина її на стадії О1 — менше 0,30; О2 - 0,30-0,39; О3 - 0,40-0,49. Промисловими класифікаціями СРСР (ГОСТ, група А 10) буре вугілля з вологості робочого палива (Wr) поділяються на три технологічні групи (табл.). Буре вугілля (ГОСТ 9280-75) поділяються на чотири групи по виходу первинної смоли напівкоксування (Tsk daf понад 25%; 20-25%; 15-20%; 15% і менше) та чотири підгрупи за питомою теплотою згоряння (Qs daf понад 31,5; 31-31,5; за міжнародної класифікації, прийнятої Європейською економічною комісією (1957), буре вугілля підрозділяються на шість класів з вологості (до 20; 20-30; 30-40; 40-50; 50-60; 70-70) та п'ять груп по виходу смол напівкоксування.
З підвищенням ступеня метаморфізму в бурому вугіллі підвищуються зміст, питома теплотазгоряння, знижується зміст. Буре вугілля характеризуються підвищеним вмістом фенольних, карбоксильних та гідроксильних груп, наявністю вільних гумінових кислот, вміст яких знижується з підвищенням ступеня метаморфізму від 64 до 2-3% та смол від 25 до 5%. На деяких родовищах м'яке буре вугілля дають високий вихід бензольного екстракту (5-15%), що містить 50-75% восків, і мають підвищений вміст .
За класифікацією США бурим вугіллям відповідають суббітумінозне вугілля В і С, лігніти А і В.
Як видобувають буре вугілля aslan wrote in August 30th, 2017
Коли мене запросили подивитися, як добувають вугілля в Амурській області, я не одразу зорієнтувався, куди летіти. Москву та Амурську область, де знаходяться вугільні розрізи компанії «Амурське вугілля» (входить до холдингу «Російський Вугілля»), поділяють тисячі кілометрів, шість годин польоту та шість годин різниці у часі. У польоті висплюсь, подумав я, зібрав апаратуру, затягнув часові пояси тугіше і полетів.
Сьогодні ми дізнаємося, як видобувають буре вугілля.
Коли я приїхав на поклади вугілля і сказав кар'єр, мене відразу поправили - не кар'єр, а розріз. Розріз, тому що спосіб видобутку вугілля такий, що при виїмці порожньої породи виходять довгі заглиблення у землі, які схожі на розрізи. Якщо подивитися на Північно-Східний розріз поблизу міста Райчихинська з космосу, то видно таку картину характерні для видобутку вугілля смуги у землі.
Видобуток на Північно-Східному розрізі (площа 500 км2) ведеться з 1932 р. Єрковецький розріз (площа родовища 1250 км2) почав давати країні вугілля 1991 року. Потужність вугільного пласта тут 3,5 – 5 метрів.
Буре вугілля залягає не дуже глибоко під землею, тому видобувається відкритим способом, який вважається більш безпечним, економічним та швидким. З першого погляду на шматок вугілля виникає питання "чому він бурий, якщо він чорний?" Але фахівці «Амурського вугілля» пояснили мені, що раніше якість вугілля визначали за рисою, що залишається на фарфоровій платівці. Амурське вугілля, як ви зрозуміли, залишає бурий слід. 
Буре вугілля менш калорійне, ніж кам'яне та антрацит. Дивимося у вікіпедію і з'ясовуємо, що калорійність, тобто теплота згоряння - кількість теплоти, що виділилася при повному згорянні масової або об'ємної одиниці речовини. Є у вугілля й інші параметри якості - вміст вологи та сірки, летких речовин та зольність. Все це ретельно аналізують відділи технологічного контролюякості вугілля та вуглехімічні лабораторії. 
Але повернемося до процесу видобутку твердого палива. Все тут, на перший погляд, досить просто - гігантський крокуючий екскаватор драглайн розкриває вугілля (виймає порожню породу), а менший екскаватор вантажить вугілля у вагони. От і все! Але якби це було так просто, від охочих добувати вугілля не було б відбою. В реальності для видобутку вугілля потрібні великі інвестиції, досвід і знання, команда справжніх професіоналів з рідкісними навичками та вміннями, а також великий парк дорогої гірничотранспортної техніки, свої ремонтні майстерні або заводи, автобази, навчальні центри… Не навантажуватиму вас інформацією про те, як геологи шукають вугілля, як отримують ліцензію на видобуток копалин, а відразу перейдемо до найцікавішого та зрозумілішого.
Видобуток вугілля у мене завжди асоціювався з великими, ні, з величезними екскаваторами. Власне на вугільних розрізах вони одразу впадають у вічі через свій значний вигляд і величну поставу - гордо підняті вгору стріли відразу дають зрозуміти, що десь тут ведеться видобуток «чорного золота». 
У назві кожного екскаватора стоять абревіатури. Наприклад, ЕШ 15/90 означає - екскаватор Крокуючий, 15 кубометрів - об'єм ковша, а 90 метрів - довжина стріли. Всього на розрізах «Амурського вугілля» задіяно 24 такі мастодонти, що відрізняються довжиною стріли та об'ємом ковша. В одні ковші спокійно поміститься уазик "буханець", а в інші - позашляховик Ленд Крузер. 
Відкривання (виїмка пісковика та глини) відбувається так: машиніст екскаватора опускає ківш на грунт, потім за допомогою важелів управління підтягує його на себе, заповнюючи. 
Потім машиніст поворотом бази та стріли переносить ківш у бік відвалів та висипає його. За місяць екіпаж екскаватора має розкрити близько 300 тис. кубометрів породи. 
Там, де попрацював драглайн, залишаються гори порожньої породи – відвали. Тому місцевість, де видобувають вугілля, подекуди нагадує місячні пейзажі. Але тільки доти, доки ведеться видобуток вугілля. Після відпрацювання ділянки на ньому негайно проводять рекультивацію - розрівнюють відвали, підсипають родючий шар землі, висаджують дерева. Через кілька років більшість людей і не помітять, що раніше тут вевся видобуток вугілля і працювали гіганти, що крокували! 
А поки що по ландшафту розрізу можна вивчати геологію. 
До речі, після того, як драглайн дістався вугілля, а потім вугілля вибрали (тобто викопали повністю на якійсь площі), розріз назад засипається тією самою породою – справжнє безвідходне виробництво!
Для мене було відкриттям, що крокуючі екскаватори (і багато інших екскаваторів теж) працюють на електричної енергії. Кожна гірська ділянка розрізу одержує електроенергію від підстанції напругою 35/6 кВ. 
Вся техніка на розрізах працює цілодобово та без вихідних: бригади працюють позмінно. Невеликі послаблення у роботі можуть зробити лише у разі аномально низької температури – коли гігантські ковші починають намертво примерзати до землі.
Але докладніше про драглайн я розповім пізніше в окремому пості. Слідкуйте за оновленнями. 
Вугільні пласти залягають близько до ґрунтовим водамТому необхідно її постійно відкачувати насосами. Тут видно, який шар породи був знятий, щоб дістатися покладів вугілля. 
Ну, а далі все просто – екскаватор ЕКГ-5А набирає вугілля у ківш і вантажить його одразу у вагони, які відвезуть його у рядовому вигляді споживачеві або на ділянку сортування вугілля. 
У ківш екскаватора ЕКГ-5А міститься 5 кубометрів вугілля, а для того, щоб заповнити стандартний вагон у нього необхідно завантажити 13-14 ковшів вугілля. 
На сортування вугілля привозять для того, щоб поділити його на різні фракції. Місцеві Райчихинська ГРЕС та Благовіщенська ТЕЦ споживають вугілля дрібної фракції, а більша йде на потреби ЖКГ, простіше кажучи, для опалення. 
Так виглядає ділянка сортування вугілля зсередини. Якщо не знаєш, що це та як працює, то наступне дійство буде сюрпризом, як воно стало і для мене. 
Це така "карусель" для вагонів. Оператор з боку перевіряє, що вагон заїхав на платформу вагоноперекиду, дає сигнал, і вагон, який стоїть на платформі, піднімається вгору і перекидає вміст приймачного бункеру. 
Через кілька секунд цей величезний механізм (вагоноперекидач бічний стаціонарний) ставить вагон у колишнє положення. 
Вражаюче видовище! 
Після чого з приймача вугілля по складній системіконвеєрів спеціальною галереєю відправляється на розсортування, де за допомогою гуркотів і вібросит ділиться на різні фракції. Ну, а далі в піч, щоб давати електроенергію та тепло.
На цьому все! Дякую, що дочитали.
Тисніть на кнопку, щоб підписатися на "Як це зроблено"!
Якщо у вас є виробництво або сервіс, про який ви хочете розповісти нашим читачам, пишіть Аслану ( [email protected] ) і ми зробимо найкращий репортаж, який побачать не лише читачі спільноти, а й сайту Як це зроблено
Підписуйтесь також на наші групи в фейсбуці, вконтакті,однокласниках, у ютюбі та інстаграмі, де викладатимуться найцікавіше із спільноти, плюс відео про те, як це зроблено, влаштовано та працює.
Тисніть на іконку і підписуйся!