Способ добычи угля закрытый: Добыча угля — открый, закрытый и гидравлический способы – Различные способы добычи угля, их преимущества и недостатки

Добыча угля — открый, закрытый и гидравлический способы

 

Добыча угля – это сложный технологический процесс, который требует очень много ресурсов и техники. Он используется в промышленности, для сельско-хозяйственных нужд, производства электроэнергии. В мире он имеет очень большую ценность, ископаемое называют черным золотом, твердой нефтью. Как выглядит добыча и переработка угля, и как развивалась эта промышленность в странах, от античности до наших дней?

История добычи черного золота в мире

Угольная промышленность начала развиваться еще в античности. Первыми странами, которые начали использовать его в виде топлива, являются Греция и Китай. Чаще всего он применялся для отопления помещений, а в дальнейшем и для выплавки металлов. 3000 лет назад в Китае поняли, что его сгорание намного эффективнее, чем получение тепла от дерева и другого сырья. В 315 году первым, кто изучал его свойства был ученый Теофраст, который дал ему говорящее название – антракс, что в переводе с грецкого означало «горящий камень».

Было множество теорий о происхождении этого топливного ископаемого. Некоторые считали, что он образовался в результате воздействия высокой температуры при извержении вулкана. Первые залежи нашли именно в их окрестностях – вблизи тектонических разломов, где месторождения были ближе всего к земле. Учитывая его горючие свойства, некоторые ученые высказывали предположение, что это затвердевшая нефть.

В дальнейшем ученые определили, что уголь имеет растительное происхождение, даже удалось установить, какие именно породы деревьев превалируют в том или ином пласте ископаемого.

Некоторые ученые склонны считать, что топливное ископаемое образовалось в результате потопа (прототипа библейскому), из-за которого множество растений были погребенные под слоями осадочных пород.

Нашли уголь случайно, во время выветривания и обрушения горных пород на поверхности оказывались куски странного материала, который имел черный окрас, и переливался на солнце. Добывался он вручную, с применением примитивной техники. Также куски собирали дети на побережьях, особенно после приливов и штормов. Шахтным способом его начали получать только в 1113 году, но и то производство было далеко от современности. Угольная деятельность считалась одной из самых опасных, работали на рудниках низшие слои населения, получая сущие гроши.

Самое обширное применение угля было в доменных печах: на кузницах, при обработке металла, на фабриках по производству кирпича. Ценился он из-за теплоемкости при горении, с его помощью можно было поддерживать высокую температуру долгое время.

С возникновением паровых двигателей, это топливо стало частью двигательных систем на пароходах, в автомобилях и другой технике, работающей по этому принципу. Сейчас же в добыче задействованы не только люди, но и огромное количество техники, а количество сырья, которое получают ежегодно составляет миллиарды тонн.

Первые данные о поисках месторождений угля для промышленного использования датируются 1491 годом, когда Великим князем Московским Иваном III были организованы экспедиции в горные массивы. Им был выбран Печорский край – один из крупнейших рудников по добыче угля в России сегодня.

Самые масштабные разработки угольных шахт были при Петре 1, он был инициатором создания шахт на Урале, Донбассе, в Кузнецке, на Дальнем Востоке и в окрестностях Москвы. Он не жалел денег на финансирование горнодобывающей промышленность, стремился внедрить новые технологии, которые облегчали людям работу и увеличивали выработку.

Во времена СССР добыче топливного ископаемого отводилась особая роль. Рабочих очень сильно ценили, даже был введен всесоюзный праздник – День Шахтера, чтобы отдать дань их нелегкому и опасному труду. Уголь получил название «хлеб промышленности», его уже использовали для получения энергии на теплоэнергостанциях.

Сейчас угледобывающая промышленность достигла больших высот, но многие страны, наряду с введением всевозможных инновационных разработок, стараются вывести этот ресурс из использования. Все дело в экологической опасности, которая возникает из-за его применения. При сжигании топлива образуется огромное количество углекислого газа, одного из виновников парникового эффекта.

Оказывается, название бурый и черный уголь получил не из-за цвета сырья. Раньше, для определения «жирности» породы, ею проводили по белой поверхности. Получалась черная или бурая полоса, что и дало ископаемому соответственное название.

Как происходит добыча угля на современных шахтах

Несмотря на то, что производство никогда не стояло на месте, постоянно модернизируясь, некоторые страны все еще добывают его с помощью ручной силы. Можно выделить Индию, где жители городков возле месторождений занимаются собиранием угля. В этом процессе задействованы даже маленькие дети, стремящиеся помочь родителям зарабатывать деньги. Поселок Джариа даже был назван адом на земле, ведь там воздух заполнен угольной пылью и ядовитыми газами, сырье часто самопроизвольно воспламеняется.

Основные способы добычи угля

В более развитых странах эта проблема не столь выражена. Разработка месторождений ведется с помощью специализированной техники, в некоторых процессах человек даже не принимает участия.

Сейчас широкое применение получили 3 вида добычи угля:

• Карьерный или разрезной;
• Шахтный;
• Гидравлический.

Их использование зависит от глубины залегания пласта полезного ископаемого, твердости породы и доступности.

Сравнительная таблица способов добычи угля.

	Карьерный	Шахтный	Гидравлический
Плюсы	Низкая себестоимость Безопасность Быстрая разработка месторождений	Сравнительно экологичный Высокое качество угля Большие выработки	Экологичный Не требует привлечения огромного количества человеческих ресурсов Сравнительно дешевый Не наносит вред фундаменту планеты
Недостатки	Качество добытого угля Неэкологичный	Не безопасный способ Трудоемкость Себестоимость очень высокая	Использование огромного количества воды Низкая продуктивность

Карьерный способ

Открытая добыча угля ведется там, где он залегает под землей на глубине не более 500 метров. Для разработки подобных месторождений применяются краны, которые снимают пласт пустой породы. Называются они драглайны. Состоят краны из кабины, стрелы и ковша. Они закреплены на рельсах, для передвижения по карьеру или стоят на гусеницах.

Также для разрыхления породы используется взрывчатка, но из-за опасности сейчас от нее отказываются на большинстве производств. После опустошения месторождения пустая земля засыпается обратно, территория выравнивается и обогащается удобрениями. Сверху садятся деревья, чтобы восстановить или улучшить экосистему этой местности. Открытая добыча каменного угля все же приносит вред природе – нарушается экологическая ситуация, высыхают подземные воды.

Бурый уголь залегает сравнительно не глубоко, на глубине 300-400 метров, поэтому для его добычи тоже используется открытый метод. Места разработки месторождений принято называть разрезами, ведь они длинные и узкие, особенно это заметно из космоса. Пожалуй, это единственное их отличие от карьеров, ведь технология получения сырья такая же.

Далее в работу вступают машины поменьше, которые взрыхляют породу и грузят ее в вагоны, которые отправляются на производство. Уголь ссыпается на конвейерную установку, и отправляется на производство, обогатительные станции или ТЭЦ.

Шахтный способ

Подземная добыча угля – это более старый и технологический способ получения сырья. Большое количество ископаемого залегает на глубине более 500 метров, а снятие верхней породы будет нерентабельным, трудоемким и дорогостоящим процессом. Сооружение шахты производится таким образом – делается ствол, главная шахта, по которой в дальнейшем будет спускаться все оборудование и рабочие.

Когда она достигает максимально возможной глубины, в пласте делаются горизонтальные разрезы, прокладываются рельсы и запускается главное оборудование. Все стены укрепляются столбами или кольцами, чтобы предотвратить обрушение от вибрации.

Самая глубокая угольная шахта находится в Донецком каменноугольном бассейне на Украине. Сейчас она достигает 2043 метра.

Для безопасности рабочих очень важно обеспечивать постоянную вентиляцию шахты, чтобы снижать концентрацию метана и подогревать воздух, если климатические условия этого требуют.

Добыча угля в шахтах ведется с помощью техники, которая дробит пласты и отправляет их на поверхность. Мастодонт в этой сфере – проходческий комбайн. Он отбивает сырье от пласта и отправляет его на поверхность по конвейерной ленте. В местах залегания твердой породы используют несколько другое оборудование.

Врубовый комбайн оснащен аналогом сверла с огромными зубьями, которые дробят породу, продвигаясь все глубже по шахте. Дополнительно устанавливается и очистной комбайн, который снимает излишки стружки и дробит большие куски породы, чтобы они могли двигаться по конвейеру на верх.

Еще одна важная часть, которую нельзя не отметить в закрытом способе добычи угля – выкачка воды. В местах залегания могут проходить даже подземные реки, они очень сильно утруждают производство и опасны для рабочих. При нарушении норм, выходе из строя оборудования, которое откачивает воду, она может прорваться в ствол шахты, затопив ответвления. Это приведет к поломке техники и смерти рабочих или их заточения под землей.

Гидравлический способ

Гидравлический способ самый новый, сейчас он подвергается модернизации, чтобы минимизировать затраты воды на производство угля. Изобрели первое устройство еще в СССР в 30-х годах. Называется эта установка механогидравлический комбайн. Он используется для разрыхления породы, откалывания ее от основного слоя.

Вытекающая вода проходит по желобам, по которым транспортируется к низконапорному насосу. Там же происходит и обезвоживание добытого угля, подача его на конвейер и перемещение наружу. Вода очищается, чтобы не повредить гидравлическую технику оставшимися частицами. Этот способ. Несмотря на огромное количество преимуществ, гидравлический метод менее продуктивный.

Копанка или добыча угля в домашних условиях

Несмотря на то, что добыча угля ведется в промышленных масштабах, это сложный и трудоемкий процесс. Жители местности, где есть месторождения, самостоятельно их разрабатывают, используя его в собственных целях. Строится она очень просто, но, для реализации этого способа уголь должен залегать не глубоко.

Во многих странах этот метод используется только нелегально, для продажи угля на черном рынке. Там может быть задействовано тоже большое количество рабочих, но об использовании продвинутой промышленной техники и речи быть не может. Это самый опасный и тяжелый труд, к тому же, нормы никак не регулируются, ведь собственник копанки заботится только о собственной прибыли.

Самые эффективные способы

Сказать, какой вид получения ископаемого использовать выгоднее, невозможно, ведь на все это влияет много факторов. Можно вырыть карьер и на 1 км в земле, но это требует огромного количества техники, времени, а также может очень сильно испортить экосистему. Но делать шахту на месторождении угля, которое лежит на 300-400 метров, будет слишком дорого, да и такие места не всегда производят качественный уголь.

Гидравлическим способом сейчас добывается всего 8% сырья в мире, пока он больше экспериментальный.

Места и способы добычи угля не подбираются случайно. Изначально оценивается размер месторождения, качество сырья, особенности рельефа. Только после этого на территорию привозят технику и делают пробные заборы, чтобы убедиться в рентабельности производства.

Различные способы добычи угля, их преимущества и недостатки

Самым востребованным ископаемым для населения является уголь. Чаще всего его применяют в металлургической, энергетической и химических промышленностях. Существуют разные способы добычи угля. Они зависят от того на какой глубине лежит уголь.

Самые распространенные способы:
• Открытый или карьерный.
• Закрытый.

Открытый способ добычи угля
Уголь добывают с помощью открытого способа в том случае если ископаемые лежат на глубине не больше 100 метров. Для того чтобы его достать снимают верхний слой земли, его еще называют вскрыша. Осуществляют данную работу с помощью бульдозеров, скреперов, экскаваторов или драглайнами. Все зависит от плотности почвы и рельефа. После этого используют дробилки, экскаваторы или водяные пушки, а также комплектующие к насосам, с помощью которых проводят дробление породы. Еще для этого иногда применяют буровзрывную отбойку для угля. С помощью данного способа можно охватить большую территорию для добычи угля.

Преимущества данного способа:
• Быстрое выполнение работы.
• Минимальные финансовые затраты.
• Полная безопасность.
Недостатки:
• Наносится значительный вред природе.
• В угле содержатся дополнительные примеси.

Закрытый способ
Данный способ применяют кода уголь находиться очень глубоко. К месту залегания угля за несколько километров проводят специальные горизонтальные или вертикальные стволы, которые потом формируют в шахты. Добычу угля таким способом проводят с помощью камерно-стволовым способом или с лавами. Лавы – это длинные забои, которых в шахте бывает несколько штук. Уголь в забоях добывают с помощью выемочного комбайна. Он же грузит уголь на конвейер для отправки на поверхность. Благодаря комбайну удается забрать из пласта весь уголь. Для добычи угля с помощью камерно-столбового способа, применяют столбы и проходы, которые образовались между ними. Данный способ очень удобен, когда уголь неглубоко лежит под землей. Применяя подземный способ для добычи угля, используют выемочный комбайн, гидравлические машины или врубовые машины. При добыче угля гидравлическим способом используют большую струю воды. Она с помощью сильного напора смывает уголь и доставляет его в специальную емкость. Кроме этого, могут использовать взрывчатые вещества.

Преимущества данного способа:
• Уголь имеет высокое качество.
• Невредно для природы.

Недостатки:
• Опасный способ добычи.
• Нужны финансовые вложения.
Каждое предприятие выбирает для себя тот способ добычи, который для него самый удобный.

Другие новости:

Открытый способ добычи угля: за и против

12.08.2019

Под данным Росстата, в период с 2000 по 2015 год объёмы добычи угля открытым способом увеличились более чем на 100 млн т в год – с 167,5 до 269 млн т.

В Минэнерго сообщают, что по состоянию на январь 2019 года в России действует 57 угольных шахты и 109 разрезов – почти в два раза больше.

Очевидно, что добыча угля открытым способом имеет гораздо большую популярность, чем подземным способом. Причём в будущем разрезы планируют открывать и дальше – главным образом, на территории Кузбасса.

Как извлекается уголь в разрезах и почему открытый способ добычи так распространён?

Процесс угледобычи

К открытому способу добычи прибегают в том случае, если уголь залегает на небольших глубинах. Такие месторождения называются разрезами – и вовсе неслучайно: они имеют вид длинных углублений ступенчатой формы.

Угольный разрез

Непосредственно процесс добычи сводится к простой схеме. В чистом виде угля нет, он извлекается из горной породы, сосредоточенной в верхних слоях земли.

В зависимости от количества вредных примесей горняки получают бурый, каменный уголь или антрацит. Каждый вид угля обладает своими характеристиками.

Так называемое «вскрытие» месторождения начинается с вскрышных работ – удаления пустой породы, которая покрывает угольные пласты. Этот процесс проводится двумя способами: с помощью взрывов или же механического рыхления.

Затем горняки с помощью мощных землеройных машин снимают слои пустой породы: на грунт опускают ковш экскаватора (или другой техники – машины выбирают в зависимости от рельефа и почвы), с помощью рычага управления «вгрызаются» в него и заполняют вскрышей.

Горная масса за ненадобностью высыпается в сторону, а уголь, залегающий под ней, вынимается.

Погрузка породы на Восточно-бейском разрезе СУЭКа

Очень важный момент: отработка угольных пластов ведётся в чёткой последовательности, к выемке нижнего слоя породы можно приступать спустя определённое время после выемки верхнего слоя.

Огромное количество вскрыши постепенно увеличивает выработанное пространство разреза, поэтому её транспортируют за пределы разреза, на специальные отвалы. А извлечённый уголь отправляется на склад или на горно-обогатительный комбинат.

Отвал вскрышных пород. Фото: wikimapia.org

После отработки на месте разреза нужно обязательно провести рекультивационные работы: отвалы с пустой породой обычно разравнивают и засыпают плодородным слоем почвы.

Предприятия в плюсе

Открытый способ добычи угля получил большое распространение благодаря своим преимуществам перед подземной добычей в шахтах.

Во-первых, работать на разрезе удобней и гораздо безопасней, нежели под землёй. Работники извлекают уголь в более комфортных условиях – на поверхности меньше вредных газов, есть естественное освещение.

И, конечно, риск смертельных случаев на поверхности намного ниже, чем под землёй.

Во-вторых, при данном способе очень высокая производительность труда – за счёт более свободной рабочей зоны и возможности использования сверхмощной техники.

Из пластов разреза осуществляется более полная выемка угля – потери полезного ископаемого примерно в 3 раза меньше, которые в подземных условиях происходят нередко.

В-третьих, высокая скорость строительства разреза, которая к тому же требует гораздо меньших затрат (примерно в 1,5 раза). Также меньше времени нужно на освоение проектной и производственной мощности месторождения.

И в-четвёртых, из-за низких затрат на строительство экономическая эффективность добычи на разрезе почти в 3 раза выше.

Перечисленные достоинства открытого способа позволяют предприятию извлекать уголь с более низкой себестоимостью.

«Нюансы» экологии

Очевидно, что экономическая эффективность добычи угля открытым способом омрачается некоторыми недостатками. По-настоящему глобальной проблемой стало негативное воздействие на окружающую среду.

Разрезы наносят серьёзный ущерб экологии: во время добычи и транспортировки угля в воздух попадает масса пыли и золы. Сильно загрязняют атмосферу буровзрывные работы, погрузочно-разгрузочные работы, дымящиеся породные отвалы и открытые угольные склады.

Вскрышные породы, оставшиеся после отработки месторождения, занимают огромные земельные площади – разрушенные и тем самым непригодные для хозяйственной деятельности. На территории бывших разрезов то и дело наблюдается повышение эрозии почв, образование воронок и прочее.

Взрывные работы на угольном разрезе

Стоит отметить, что загрязнение почвы и воды при добыче открытым способом носит постоянный характер: выбросы никуда не исчезают, а хранятся долгие годы. В том числе это касается выбросов пыли в воздух – она оседает в грунтах.

Ещё один неблагоприятный фактор: большое количество машин постоянно перевозит пустую породу, загрязняя пылью всё новые территории, попутно производя массу выхлопных газов.

Разрезам – быть?

Недостатки открытого способа добычи угля до сих пор перекрывают их преимущества, несмотря на экологическую проблему, которая в последнее время стоит весьма остро.

Самая сложная ситуация сейчас в центре угледобычи – Кузбассе, где не угасает довольно жёсткий конфликт между местным населением и угольными предприятиями.

Местные жители региона нередко выступают против создания новых разрезов
Фото: kuzbass85.ru

Тем не менее, высокая производительность, экономическая эффективность и безопасность держат немалую толику угольных предприятий на плаву.

Сейчас создаются различные программы по снижению выбросов, ужесточаются правила перевозки угля, на месторождениях внедряются более экологичные решения.

Продолжение добычи на угольных разрезах и открытие новых говорит лишь о том, что открытый способ добычи будет востребованным ещё очень долгое время.

Более того, в целом у угольной промышленности России есть будущее, несмотря на мировой бум альтернативной энергетики.

Добыча угля в шахте — UGLEX

Узнать актуальные цены на уголь:

Получить информацию по телефону:
+7 (499) 403-37-27,  +38 (067) 116-17-00

На сегодняшний день существует два способа добычи угля — открытый (как правило, при помощи карьеров) и закрытый (посредством шахт). Добыча угля в шахте представляет собой извлечение этого полезного ископаемого из недр земли при помощи системы подземных горных выработок. 

На сегодняшний день шахта для добычи угля представляет собой комплексно-механизированное предприятие, предназначенное для добычи и последующей транспортировки данного полезного ископаемого, которое оснащено различными гидрофицированными и электрофицированными машинами, а также автоматизированными системами связи и управления, что позволяет обеспечить все необходимые условия для максимально безопасного ведения работ.

В равнинной местности закрытая (шахтная) добыча угля, как правило, осуществляется при помощи вертикальных или наклонных стволов, от которых на различных этажах (горизонтах) проводятся квершлаги вплоть до угольных пластов. В гористой местности основными вскрывающими выработками являются штольни. 

Современное устройство шахты по добыче угля предполагает также наличие определенных наземных сооружений: складов, дробильно-сортировочных фабрик, вентиляционных установок, надшахтных зданий и копров. 

Основными работами, проводимыми в шахтах, являются: зарубка угольного пласта при помощи врубовых машин, отбойка ископаемого посредством отбойных пневматических машин, взрывчатых веществ, комбайнов или же гидравлическим способом, а также транспортировка добытого угля из лав (забоев большой протяженности) посредством контейнеров до откаточных штреков, где после, при помощи электровозов, полезное ископаемое доставляется к стволу выдачи на поверхность. В последнее время внедряется комплексная механизация добычи угля в шахте, которая основывается на использовании механизированных крепей, металлических щитов и угольных комбайнов, что позволяет перейти на дистанционное управление оборудованием. 

История появления

Первые прототипы шахт появились приблизительно в седьмом тысячелетии до нашей эры, когда при добычи кремния с использованием мотыг и кирок в земле прокладывались достаточно сложные сети ходов-выработок.

К масштабной добыче угля человечество приступило в XVII-XVIII веках, и тогда сети горных выработок стали приобретать черты пространственных систем с функциональными звеньями для осуществления технологических процессов по добыче угля, близких к тем, которые применяются в современных шахтах. К началу XIX века глубины шахт в Европе достигала, в среднем, 400-600 метров, наиболее глубокой была шахта в Великобритании — 1000 метров. На сегодняшний день глубины современных угольных шахт, в среднем, достигают 1,3-1,5 километров.

Срок работы угольных шахт зависит от произведенных технико-экономических расчетов, базирующихся на степени обеспеченности недр запасом данного полезного ископаемого, производственной мощности предприятия и прочих факторах. Минимальный срок службы угольных шахт составляет 15-20 лет, средний — от 40 до 70 лет.

Получите лучшее предложение с Uglex
Это совершенно бесплатно!

Вы оставляете заявку

Поставщики торгуются за нее

Вы выбираете лучшее предложение

Купить уголь

Важно: чтобы избежать нежелательных звонков и спама после размещения заявок на покупку, мы не публикуем Ваши контактные данные в открытом доступе. Все торги за заявку проводятся онлайн на нашем сайте.

Угольная промышленность — Википедия

Угольная шахта в разрезе: 1 — штреки; 2 — угольные пласты; 3 — уклон; 4 — ходки; 5 — надшахтные здания стволов; 6 — административно-бытовой комбинат; 7 — склад; 8 — угольный склад; 9 — террикон. Угольный разрез в Австралии Угольный разрез в Польше Угольная шахта в Германии

У́гольная промы́шленность — это отрасль топливной промышленности, которая включает добычу открытым способом или в шахтах, обогащение и переработку (брикетирование) бурого и каменного угля.

Способ добычи угля зависит от глубины его залегания. Разработка чаще ведется открытым способом, который предпочтительнее из-за дешевизны и большей безопасности. Подземный способ применяют, если пласт залегает слишком глубоко. Иногда при углублении разреза (угольного карьера) становится выгоднее вести разработку месторождения подземным способом.

В России в 2005 году доля угля в энергобалансе страны составляла около 18 процентов (в среднем по миру 39 %), в производстве электроэнергии — немногим более 20 процентов. Доля угля в топливном балансе РАО ЕЭС составила в 2005 году 26 %, а газа — 71 %.

Для извлечения угля с больших глубин используются шахты. Самые глубокие шахты на территории Российской Федерации добывают уголь с глубины чуть более 1200 метров.

В угленосных отложениях наряду с углём содержатся многие виды георесурсов, обладающих потребительской значимостью. К ним относятся вмещающие породы как сырьё для стройиндустрии, подземные воды, метан угольных пластов, редкие и рассеянные элементы, в том числе редкие металлы и их соединения. Например, некоторые угли обогащены германием.

Угольный карьер, горное предприятие, предназначенное для разработки открытым способом.

Применение струй как инструмента разрушения в исполнительных органах очистных и проходческих комбайнов представляет особый интерес. При этом наблюдается постоянный рост в разработке техники и технологии разрушения угля, горных пород высокоскоростными струями непрерывного, пульсирующего и импульсного действия.

Современные газогенераторы имеют мощность для твёрдого топлива до 80000 м³/ч и до 60000 м³/ч. Техника газификации развивается в направлении повышения производительности (до 200000 м³/ч) и КПД (до 90 %) путём повышения температуры и давления процесса (до 2000 °C и 10 МПа соответственно).

Проводились опыты по подземной газификации углей, добыча которых по различным причинам экономически не выгодна.

К 1945 году в мире имелось 15 заводов синтеза Фишера-Тропша (в Германии, США, Китае и Японии) общей мощностью около 1 млн т углеводородов в год. Они выпускали в основном синтетические моторные топлива и смазочные масла.

В годы после Второй мировой войны синтезу ФТ уделяли большое внимание во всём мире, поскольку считалось, что запасы нефти подходят к концу, и надо искать ей замену. В 1950 году был пущен завод в Браунсвилле (Техас, США) на 360 тыс. т/г. В 1955 году южноафриканская компания Sasol Limited построила собственное производство, существующее и развивающееся до сих пор. В Новочеркасске с 1952 работала установка мощностью около 50 тыс. т/г, использующая вывезенное из Германии оборудование. Сырьём служил сначала уголь донецкого бассейна, а затем природный газ. Немецкий Co-Th катализатор был со временем заменён на оригинальный, Co-Zr. На заводе была установлена колонна точной ректификации, так что в ассортимент продукции завода входили индивидуальные углеводороды высокой чистоты, в том числе α-олефины с нечетным углеродным номером. Установка работала на Новочеркасском заводе синтетических продуктов вплоть до 1990-х годов и была остановлена по экономическим причинам.

Все эти предприятия в значительной степени заимствовали опыт немецких химиков и инженеров, накопленный в 1930-40-е годы.

Открытие обширных месторождений нефти в Аравии, Северном море, Нигерии, Аляске резко снизило интерес к синтезу ФТ. Почти все существующие заводы были закрыты, единственное крупное производство сохранилось в ЮАР. Активность в этой области возобновилась к 1990-м годам.

В 1990 г компания Exxon запустила опытную установку на 8 тыс. т/г с Co катализатором. В 1992 г южноафриканская компания Mossgas построила завод мощностью 900 тыс. т/г. В отличие от технологии Sasol, в качестве сырья здесь использовался природный газ с шельфового месторождения. В 1993 году компания Shell запустила завод в Бинтулу (Малайзия) мощностью 500 тыс. т/г, используя Co-Zr катализатор и оригинальную технологию «средних дистиллятов». Сырьём служит синтез-газ, получаемый парциальным окислением местного природного газа. В настоящее время Shell строит завод по той же технологии, но на порядок большей мощности в Катаре. Свои проекты в области синтеза ФТ разной степени проработки имеют также компании Chevron, Conoco, BP, ENI, Statoil, Rentech, Syntroleum и другие.

Производство угля в год (млн. тонн)^{[1][2][3][4][5][6]}

Страны	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011	2012	2014	Доля	Насколько хватит разведанных запасов (лет)
Китай	1722,0	1992,3	2204,7	2380,0	2526,0	2782,0	3050,0	3240,0	3520,0	3650,0	3874,0	46,9 %	38
США	972,3	1008,9	1026,5	1053,6	1040,2	1062,8	973,2	984,6	992,8	922,1	906,9	12,9 %	245
Индия	375,4	407,7	428,4	447,3	478,4	521,7	557,6	569,9	588,5	605,8	536,5	3,9 %	105
ЕС	638,0	628,4	608,0	595,5	593,4	587,7	536,8	535,7	576,1	580,7	491,5	7,1 %	55
Австралия	351,5	366,1	378,8	385,3	399,0	401,5	409,2	423,9	415,5	431,2	644,0	6,2 %	186
Индонезия	114,3	132,4	146,9	195,0	217,4	229,5	252,5	305,9	324,9	386,0	458,0	7,2 %	17
Россия	276,7	281,7	298,5	309,2	314,2	326,5	298,1	316,9	323,5	354,8	357,6	4,3 %	420
ЮАР	237,9	243,4	244,4	244,8	247,7	250,4	250,0	253,8	255,1	260,0	260,5	3,8 %	122
Германия	204,9	207,8	202,8	197,2	201,9	192,4	183,7	182,3	188,6	196,2	185,8	1,1 %	37
Польша	163,8	162,4	159,5	156,1	145,9	143,9	135,1	133,2	139,2	144,1	137,1	1,4 %	56
Казахстан	84,9	86,9	86,6	96,2	97,8	111,1	101,5	110,8	115,6	116,4	108,7	1,4 %	308
Мировое производство	5187,6	5585,3	5886,7	6195,1	6421,2	6781,2	6940,6	7273,3	7995,4	7864,7	8164,9	100 %	119

В 1990-х добыча угля в России неуклонно снижалась, упав к 1998 году почти на 1/3. С 2001 года наметился рост (исключая спад в 2009 году). В 2008 году в России добыто 329 млн тонн угля.

Россия[править | править код]

Крупнейшие российские производители угля В 2004 году добыча составляла:

В 2015 году добыча угля составляла

• Кузбассразрезуголь — 48 млн тонн
• СУЭК-Кузбасс — 30 млн тонн
• Бородинский разрез — 19 млн тонн
• Воркутауголь — 14 млн тонн
• Тугнуйский разрез — 14 млн тонн
• СУЭК-Хакассия — 13 млн тонн
• Востсибуголь — 12 млн тонн
• Распадская — 11 млн тонн
• Южкузбассуголь — 11 млн тонн
• Южный Кузбасс — 10 млн тонн

^[7]

В странах бывшего СССР одним из известных месторождений угля является Донбасс (Украина) и Кузбасс (Россия).

По данным Министерства энергетики РФ в 2014 году добыча осуществлялась 89 шахтами и 107 разрезами . Добыто 358 млн тонн угля.

Внутреннее потребление — энергетического угля -140 млн тонн, коксующегося угля -38 млн тонн.

Украина[править | править код]

Угольная промышленность на Украине, млн т
год	1880	1890	1900	1910	1913	1920	1925	1929	1935
угля, млн т	1,3	2,9	10,7	16,3	23,5	4,1	18,2	30,5	59,7
год	1940	1945	1950	1955	1959	1961	1963	1965	1967
угля, млн т	83,3	30,1	76,4	116,3	167,3	171,5	179,7	194,3	199,0
год	1969	1971	1973	1975	1976	1977	1979	1981	1983
угля, млн т	204,4	209,4	212,6	215,7	218,1	217,2	204,7	191,1	190,9
год	1985	1987	1990	1996	1999	2000	2001	2002	2003
угля, млн т	189	191,9	164,8	75,4	81	81,1	83,4	81,8	80,2
год	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010	2011	2012
угля, млн т	81,3	78,8	80,2	76,8	79,5	73,8	75,2	81,9	85,9
год	2013	2014	2015	2016	2017	2018
угля, млн т	83,6	65	39,8

Сжигание угля вносит заметный вклад в глобальное потепление. Существует мнение, что для того, чтобы избежать опасных климатических изменений, необходимо запретить добычу некоторой части углеводородов. В особенности, это касается угля. В числе стран, которым следует полностью отказаться от угледобычи называются Китай, Россия и США^[8].

Способы добычи угля — UGLEX

Узнать актуальные цены на уголь:

Получить информацию по телефону:
+7 (499) 403-37-27,  +38 (067) 116-17-00

Угольная промышленность занимает важное место в структуре народного хозяйства, поскольку уголь используют как один из основных видов топлива. Зависимо от того, насколько глубоко находятся залежи полезного ископаемого, существуют разные способы добычи угля. А именно, в случае, если глубина залежей составляет меньше 100 метров, используют открытый способ добычи. Технология добычи угля с помощью шахт применяется в случае, если залежи расположены на глубине, превышающей 100 метров. 

Открытый способ

Открытый способ сравнительно дешевле подземного. К тому же, он гораздо безопаснее добычи в шахтах, которые нередко обваливаются. Открытая, или карьерная разработка подразделяется на несколько видов: нагорная, глубинная, нагорно-глубинная и поверхностная. Выбор определенного вида осуществляют в зависимости от особенностей рельефа и положения залежей полезного ископаемого. Для добычи в карьере используют зачастую такую технику, как скреперы, бульдозеры, роторные экскаваторы и другие виды. Ковши больших экскаваторов имеют объем около 100 кубических метров. Они способны в короткие сроки качественно удалить слой горной породы, под которым расположены залежи ископаемого топлива. После того, как был снят слой горной породы, за работу берутся роторные экскаваторы, высота которых достигает высоты 13-этажного дома. При этом производительность таких экскаваторов составляет больше 5 тысяч кубических метров породы за час. Все угольное оборудование можно найти в этом разделе.

Закрытый способ (шахты)

Но наиболее ценные виды топлива находятся глубоко под землею, поэтому для их добычи используют другой способ. Технология добычи угля в шахте довольно трудоемкая, дорогостоящая и, конечно же, опасная. Она заключается в создании нескольких вертикальных и наклонных шахт. Диаметр таких шахт зачастую колеблется в рамках нескольких метров, а глубина начинается от нескольких сот метров до одного километра вглубь и более. При этом, нужно учитывать, что от глубины шахты может зависеть качество добываемого топлива. Например, самый твердый вид полезного ископаемого антрацит добывают на глубине больше 3 километров. Следующий этап в добывании топлива заключается в горизонтальных выработках, которые идут от шахт к пластам угля. Затем происходит устройство наклонных и горизонтальных выработок для подъема ископаемого. Таким образом, способы добычи угля под землей подразумевают продвижение в глубь земли, при котором происходит рассекание угольных пластов вдоль и поперек. 

Шахты классифицируют в зависимости от объема добываемого ископаемого. А именно, самые мелкие шахты добывают 300-600 тысяч тонн за год, средние — от 900 тысяч до 1, 5 миллионов тонн, крупные — от 2 миллион тонн за год. Кроме того, существуют шахты-гиганты, которые за год могут выработать больше 10 миллионов тонн угля. Если раньше способы добычи угля предполагали использование подручных инструментов вроде кирки и лопаты, то сегодня в шахтах используют различные виды комбайнов и отбойных молотков. Для выработки угольных пластов небольшой толщины используют шнек, который с помощью своих наконечников разрезает пласты и тем самым дробит уголь.

При этом технология добычи угля не стоит на месте и постоянно усовершенствуется. Одним из наиболее перспективных способов добычи считается гидравлический. Используя этот способ, можно такие трудоемкие процессы добычи угля, как выемка, погрузка и транспортирование, объединить в один — гидроотбойку. Суть процесса заключается в том, что энергия струи воды под давлением дробит уголь, смывает его с забоя и доставляет по выработкам в специальную камеру для подъема. Таким образом происходит дробление залежей полезного ископаемого с помощью мощной струи воды, после чего уголь поступает на фабрику, где занимаются его обогащением.

Получите лучшее предложение с Uglex
Это совершенно бесплатно!

Вы оставляете заявку

Поставщики торгуются за нее

Вы выбираете лучшее предложение

Купить уголь

Важно: чтобы избежать нежелательных звонков и спама после размещения заявок на покупку, мы не публикуем Ваши контактные данные в открытом доступе. Все торги за заявку проводятся онлайн на нашем сайте.

Открытый способ добычи угля это

Уголь является наиболее востребованным полезным ископаемым. Основные потребители угля – энергетическая, химическая и металлургическая промышленность. Способы добычи угля зависят от глубины залегания пород угля.

Известные способы добычи угля:

1. Открытый или карьерный.
2. Закрытый шахтный способ.

Открытый способ добычи угля:

Открытый способ используется при глубине залежей до 100 метров + -При таком способе добычи снимается верхний слой почвы, который называется вскрыша. Вскрышевание в зависимости от рельефа и почвы осуществляют скриперами, бульдозерами, роторными экскаваторами, драглайнами.

Далее производят дробление породы при помощи экскаваторов, дробилок, водяных пушек, бульдозеров, драглайнов, иногда приходится применять буровзрывную отбойку угля. Такой способ добычи охватывает значительную по площади территорию.

Преимущества добычи угля открытым способом:

1. Скорость добычи.
2. Экономичность.
3. Относительная безопасность.

1. Ощутимый вред окружающей среде.
2. Уголь, добытый таким способом, содержит много примесей.

Закрытый способ добычи:

Такой способ применяется при большой глубине залегания пластов угля. На равнинной местности до места залегания угля прокладывают вертикальные или горизонтальные стволы, и формируется шахта. В горной местности вскрывающей выработкой является штольня.

Способы добычи угля подземным способом могут производиться с помощью лав или камерно-столбовым способом. Лавы – это длинные забои. В шахте может быть от одного до нескольких забоев.
В забоях уголь рубят при помощи выемочного комбайна, Для отправки на поверхность этот же комбайн грузит уголь на конвейер. При такой добыче добывается почти весь угол из пласта. При камерно-столбовом способе используют столбы и горизонтальные проходы между ними. Этот метод применяют при неглубоком залегании угля.

Способы добычи угля подземным способом включают в себя зарубку угля при помощи выемочного комбайна, врубовых машин или гидравлическим способом. При гидравлическом способе используется энергия струи воды, которая своим напором дробит уголь, смывает его и доставляет, проходя по выработкам в специальную камеру. Также используют взрывчатые вещества.

Сейчас внедряют комплексную автоматизацию добычи с применением механизированных крепей, угольных комбайнов и металлических щитов. Разрабатывается дистанционное управление всем добывающим оборудованием.

1. Уголь добывается высокого качества.
2. Приносит меньше вреда окружающей среде.

Добыча угля – это сложный технологический процесс, который требует очень много ресурсов и техники. Он используется в промышленности, для сельско-хозяйственных нужд, производства электроэнергии. В мире он имеет очень большую ценность, ископаемое называют черным золотом, твердой нефтью. Как выглядит добыча и переработка угля, и как развивалась эта промышленность в странах, от античности до наших дней?

История добычи черного золота в мире

Угольная промышленность начала развиваться еще в античности. Первыми странами, которые начали использовать его в виде топлива, являются Греция и Китай. Чаще всего он применялся для отопления помещений, а в дальнейшем и для выплавки металлов. 3000 лет назад в Китае поняли, что его сгорание намного эффективнее, чем получение тепла от дерева и другого сырья. В 315 году первым, кто изучал его свойства был ученый Теофраст, который дал ему говорящее название – антракс, что в переводе с грецкого означало «горящий камень».

Было множество теорий о происхождении этого топливного ископаемого. Некоторые считали, что он образовался в результате воздействия высокой температуры при извержении вулкана. Первые залежи нашли именно в их окрестностях – вблизи тектонических разломов, где месторождения были ближе всего к земле. Учитывая его горючие свойства, некоторые ученые высказывали предположение, что это затвердевшая нефть.

В дальнейшем ученые определили, что уголь имеет растительное происхождение, даже удалось установить, какие именно породы деревьев превалируют в том или ином пласте ископаемого.

Некоторые ученые склонны считать, что топливное ископаемое образовалось в результате потопа (прототипа библейскому), из-за которого множество растений были погребенные под слоями осадочных пород.

Нашли уголь случайно, во время выветривания и обрушения горных пород на поверхности оказывались куски странного материала, который имел черный окрас, и переливался на солнце. Добывался он вручную, с применением примитивной техники. Также куски собирали дети на побережьях, особенно после приливов и штормов. Шахтным способом его начали получать только в 1113 году, но и то производство было далеко от современности. Угольная деятельность считалась одной из самых опасных, работали на рудниках низшие слои населения, получая сущие гроши.

Самое обширное применение угля было в доменных печах: на кузницах, при обработке металла, на фабриках по производству кирпича. Ценился он из-за теплоемкости при горении, с его помощью можно было поддерживать высокую температуру долгое время.

С возникновением паровых двигателей, это топливо стало частью двигательных систем на пароходах, в автомобилях и другой технике, работающей по этому принципу. Сейчас же в добыче задействованы не только люди, но и огромное количество техники, а количество сырья, которое получают ежегодно составляет миллиарды тонн.

Первые данные о поисках месторождений угля для промышленного использования датируются 1491 годом, когда Великим князем Московским Иваном III были организованы экспедиции в горные массивы. Им был выбран Печорский край – один из крупнейших рудников по добыче угля в России сегодня.

Самые масштабные разработки угольных шахт были при Петре 1, он был инициатором создания шахт на Урале, Донбассе, в Кузнецке, на Дальнем Востоке и в окрестностях Москвы. Он не жалел денег на финансирование горнодобывающей промышленность, стремился внедрить новые технологии, которые облегчали людям работу и увеличивали выработку.

Во времена СССР добыче топливного ископаемого отводилась особая роль. Рабочих очень сильно ценили, даже был введен всесоюзный праздник – День Шахтера, чтобы отдать дань их нелегкому и опасному труду. Уголь получил название «хлеб промышленности», его уже использовали для получения энергии на теплоэнергостанциях.

Сейчас угледобывающая промышленность достигла больших высот, но многие страны, наряду с введением всевозможных инновационных разработок, стараются вывести этот ресурс из использования. Все дело в экологической опасности, которая возникает из-за его применения. При сжигании топлива образуется огромное количество углекислого газа, одного из виновников парникового эффекта.

Оказывается, название бурый и черный уголь получил не из-за цвета сырья. Раньше, для определения «жирности» породы, ею проводили по белой поверхности. Получалась черная или бурая полоса, что и дало ископаемому соответственное название.

Как происходит добыча угля на современных шахтах

Несмотря на то, что производство никогда не стояло на месте, постоянно модернизируясь, некоторые страны все еще добывают его с помощью ручной силы. Можно выделить Индию, где жители городков возле месторождений занимаются собиранием угля. В этом процессе задействованы даже маленькие дети, стремящиеся помочь родителям зарабатывать деньги. Поселок Джариа даже был назван адом на земле, ведь там воздух заполнен угольной пылью и ядовитыми газами, сырье часто самопроизвольно воспламеняется.

Основные способы добычи угля

В более развитых странах эта проблема не столь выражена. Разработка месторождений ведется с помощью специализированной техники, в некоторых процессах человек даже не принимает участия.

Сейчас широкое применение получили 3 вида добычи угля:

• Карьерный или разрезной;
• Шахтный;
• Гидравлический.

Их использование зависит от глубины залегания пласта полезного ископаемого, твердости породы и доступности.

Сравнительная таблица способов добычи угля.

Карьерный	Шахтный	Гидравлический
Плюсы	Низкая себестоимость Безопасность Быстрая разработка месторождений	Сравнительно экологичный Высокое качество угля Большие выработки	Экологичный Не требует привлечения огромного количества человеческих ресурсов Сравнительно дешевый Не наносит вред фундаменту планеты
Недостатки	Качество добытого угля Неэкологичный	Не безопасный способ Трудоемкость Себестоимость очень высокая	Использование огромного количества воды Низкая продуктивность

Карьерный способ

Открытая добыча угля ведется там, где он залегает под землей на глубине не более 500 метров. Для разработки подобных месторождений применяются краны, которые снимают пласт пустой породы. Называются они драглайны. Состоят краны из кабины, стрелы и ковша. Они закреплены на рельсах, для передвижения по карьеру или стоят на гусеницах.

Также для разрыхления породы используется взрывчатка, но из-за опасности сейчас от нее отказываются на большинстве производств. После опустошения месторождения пустая земля засыпается обратно, территория выравнивается и обогащается удобрениями. Сверху садятся деревья, чтобы восстановить или улучшить экосистему этой местности. Открытая добыча каменного угля все же приносит вред природе – нарушается экологическая ситуация, высыхают подземные воды.

Бурый уголь залегает сравнительно не глубоко, на глубине 300-400 метров, поэтому для его добычи тоже используется открытый метод. Места разработки месторождений принято называть разрезами, ведь они длинные и узкие, особенно это заметно из космоса. Пожалуй, это единственное их отличие от карьеров, ведь технология получения сырья такая же.

Далее в работу вступают машины поменьше, которые взрыхляют породу и грузят ее в вагоны, которые отправляются на производство. Уголь ссыпается на конвейерную установку, и отправляется на производство, обогатительные станции или ТЭЦ.

Шахтный способ

Подземная добыча угля – это более старый и технологический способ получения сырья. Большое количество ископаемого залегает на глубине более 500 метров, а снятие верхней породы будет нерентабельным, трудоемким и дорогостоящим процессом. Сооружение шахты производится таким образом – делается ствол, главная шахта, по которой в дальнейшем будет спускаться все оборудование и рабочие.

Когда она достигает максимально возможной глубины, в пласте делаются горизонтальные разрезы, прокладываются рельсы и запускается главное оборудование. Все стены укрепляются столбами или кольцами, чтобы предотвратить обрушение от вибрации.

Самая глубокая угольная шахта находится в Донецком каменноугольном бассейне на Украине. Сейчас она достигает 2043 метра.

Для безопасности рабочих очень важно обеспечивать постоянную вентиляцию шахты, чтобы снижать концентрацию метана и подогревать воздух, если климатические условия этого требуют.

Добыча угля в шахтах ведется с помощью техники, которая дробит пласты и отправляет их на поверхность. Мастодонт в этой сфере – проходческий комбайн. Он отбивает сырье от пласта и отправляет его на поверхность по конвейерной ленте. В местах залегания твердой породы используют несколько другое оборудование.

Врубовый комбайн оснащен аналогом сверла с огромными зубьями, которые дробят породу, продвигаясь все глубже по шахте. Дополнительно устанавливается и очистной комбайн, который снимает излишки стружки и дробит большие куски породы, чтобы они могли двигаться по конвейеру на верх.

Еще одна важная часть, которую нельзя не отметить в закрытом способе добычи угля – выкачка воды. В местах залегания могут проходить даже подземные реки, они очень сильно утруждают производство и опасны для рабочих. При нарушении норм, выходе из строя оборудования, которое откачивает воду, она может прорваться в ствол шахты, затопив ответвления. Это приведет к поломке техники и смерти рабочих или их заточения под землей.

Гидравлический способ

Гидравлический способ самый новый, сейчас он подвергается модернизации, чтобы минимизировать затраты воды на производство угля. Изобрели первое устройство еще в СССР в 30-х годах. Называется эта установка механогидравлический комбайн. Он используется для разрыхления породы, откалывания ее от основного слоя.

Вытекающая вода проходит по желобам, по которым транспортируется к низконапорному насосу. Там же происходит и обезвоживание добытого угля, подача его на конвейер и перемещение наружу. Вода очищается, чтобы не повредить гидравлическую технику оставшимися частицами. Этот способ. Несмотря на огромное количество преимуществ, гидравлический метод менее продуктивный.

Копанка или добыча угля в домашних условиях

Несмотря на то, что добыча угля ведется в промышленных масштабах, это сложный и трудоемкий процесс. Жители местности, где есть месторождения, самостоятельно их разрабатывают, используя его в собственных целях. Строится она очень просто, но, для реализации этого способа уголь должен залегать не глубоко.

Во многих странах этот метод используется только нелегально, для продажи угля на черном рынке. Там может быть задействовано тоже большое количество рабочих, но об использовании продвинутой промышленной техники и речи быть не может. Это самый опасный и тяжелый труд, к тому же, нормы никак не регулируются, ведь собственник копанки заботится только о собственной прибыли.

Самые эффективные способы

Сказать, какой вид получения ископаемого использовать выгоднее, невозможно, ведь на все это влияет много факторов. Можно вырыть карьер и на 1 км в земле, но это требует огромного количества техники, времени, а также может очень сильно испортить экосистему. Но делать шахту на месторождении угля, которое лежит на 300-400 метров, будет слишком дорого, да и такие места не всегда производят качественный уголь.

Гидравлическим способом сейчас добывается всего 8% сырья в мире, пока он больше экспериментальный.

Места и способы добычи угля не подбираются случайно. Изначально оценивается размер месторождения, качество сырья, особенности рельефа. Только после этого на территорию привозят технику и делают пробные заборы, чтобы убедиться в рентабельности производства.

Важной отраслью экономики нашей страны является угольная промышленность, которая включает не только добычу (обогащение), но и переработку (брикетирование) каменного и бурого угля. Сама по себе добыча угля – это удаление его с открытой поверхности месторождения с последующим вывозом из шахты. Правильно организованная добыча угля имеет важное значение не только для экономики страны, но и для защиты недр и окружающей среды от последствий вторжения человека.

Существуют различные способы добычи угля, которые зависят от глубины залегания угольных пород. Если глубина нахождения угольного пласта составляет до ста метров – в этом случае добыча угля производится открытым способом (рис. 1). На сегодняшний день объем добычи угля открытым способом в общем объеме добычи угля примерно составляет 65% и его доля предположительно увеличится за ближайшее десятилетие еще процентов на десять. Добыча угля производится открытым способом тогда, когда уголь залегает неглубоко.

Рисунок 1. Добыча угля открытым способом

В таком случае первоначально производится удаление вскрыши после чего производится буровзрывная отбойка угля. После отбойки уголь с помощью вагонов или автотехники увозится с места добычи. При производстве вскрышных работ уделяют внимание составу и величине верхнего слоя породы, при незначительной толщине и рыхлости вскрышевание можно произвести бульдозером. А вот в случае если верхний слой породы более толстый – применяются роторные экскаваторы, лопаты и драглайны.

Методология технологии добычи угля открытым способом имеет ряд особенностей. Так, влияние открытого способа добычи угля на природную среду может быть весьма велико, следовательно необходим тщательный контроль и планирование на всех стадиях разработки породы, а также правильное управление процессами. Рассматривая способы добычи угля открытым способом, отметим что для этого используются три способа: одноковшовый экскаватор и грузовой автомобиль, драглайны, многоковшовые роторные экскаваторы и дробилки(впрочем это более редкий способ добычи открытым способом). Грузовые автомобили и одноковшовые экскаваторы используются довольно широко, в то же время драглайны и системы многоковшовых роторных экскаваторов применяются преимущественно именно для добычи угля открытым способом.