Јаглен. Современи методи на ископ на јаглен, екскурзија во историјата Подземно рударство

Индустријата за јагленсе занимава со екстракција и примарна преработка (збогатување) на тврд и кафеав јаглен и е најголемата индустрија според бројот на работници и трошоците за производство основни средства.

Јаглен на Русија

Русија има различни видови јаглен - кафеав, тврд, антрацит - и зазема едно од водечките места во светот во однос на резервите. Вкупните геолошки резерви на јаглен се 6421 милијарди тони, од кои стандардни се 5334 милијарди тони, а над 2/3 од вкупните резерви отпаѓаат на тврдиот јаглен. Технолошкото гориво - јаглените за коксирање - сочинуваат 1/10 од вкупната количина на јаглен.

Дистрибуција на јагленниз територијата на земјата нерамномерно. 95% сметка за резерви источните региони, од кои повеќе од 60% одат во Сибир. Најголемиот дел од општите геолошки резерви на јаглен се концентрирани во басените Тунгуска и Лена. Сливовите Канск-Ачинск и Кузњецк се одликуваат со индустриски резерви на јаглен.

Ископ на јаглен во Русија

Во однос на производството на јаглен, Русија е на петтото место во светот (по Кина, САД, Индија и Австралија), 3/4 од произведениот јаглен се користи за производство на енергија и топлина, 1/4 во металургијата и хемиската индустрија. Мал дел се извезува, главно во Јапонија и Република Кореја.

Ископ на јаглен во отворен копво Русија е 2/3 од вкупниот волумен. Овој метод на екстракција се смета за најпродуктивен и најевтин. Сепак, ова не ги зема предвид тешките нарушувања на природата поврзани со него - создавање на длабоки каменоломи и големи депонии на корито. Рударството е поскапо и има висока стапка на несреќи, што во голема мера е определено од влошувањето на рударската опрема (40% од него е застарена и бара итна модернизација).

Јаглен басени на Русија

Улогата на одреден јаглен во територијалната поделба на трудот зависи од квалитетот на јагленот, големината на резервите, техничките и економските показатели на производството, степенот на подготвеност на резервите за индустриско работење, големината на производството, карактеристиките на транспортот и географската локација. Врз основа на севкупноста на овие услови, се издвојуваат следниве: меѓуобласни бази на јаглен— Басените Кузњецк и Канск-Ачинск, кои заедно сочинуваат 70% од производството на јаглен во Русија, како и басените Печора, Доњецк, Иркутск-Черемхово и Јужен Јакутск.

Кузнецк слив, кој се наоѓа на југот на Западен Сибир во регионот Кемерово, е главната база на јаглен на земјата и обезбедува половина од целоруското производство на јаглен. Овде се јавува висококвалитетен јаглен, вклучувајќи го и јагленот за коксирање. Речиси 12% од производството се врши со отворен коп. Главните центри се Новокузњецк, Кемерово, Прокопјевск, Анжеро-Судженск, Белово, Ленинск-Кузњецки.

Канск-Ачинск сливлоциран на југот на Источен Сибир во Краснојарската територија долж Транссибирската железница и сочинува 12% од производството на јаглен во Русија. Кафеавиот јаглен од овој басен е најевтин во земјава, бидејќи се ископува со отворен коп. Поради неговиот низок квалитет, јагленот е слабо пренослив и затоа моќните термоелектрани работат врз основа на најголемите отворени рудници (Ирша-Бородински, Назаровски, Березовски).

Печора сливе најголем во европскиот дел и сочинува 4% од производството на јаглен во земјата. Се наоѓа далеку од најважните индустриски центри и се наоѓа на Арктикот; рударството се врши само со рударство. Во северниот дел на сливот (наслаги Воркутинское, Воргашорскоје) се ископуваат кокс јаглен, во јужниот дел (наслаги Интинское) - главно енергетски јаглен. Главните потрошувачи на јагленот Печора се металуршкиот погон Череповец, претпријатија во северозападниот, Центарот и Централниот регион на Црна Земја.

Донецк сливво Ростовската област е источниот дел од басенот на јаглен кој се наоѓа во Украина. Ова е една од најстарите области за ископување јаглен. Методот на екстракција на рудникот доведе до високата цена на јагленот. Производството на јаглен се намалува секоја година и во 2007 година басенот обезбеди само 2,4% од целоруското производство.

Сливот Иркутск-Черемховово регионот Иркутск обезбедува ниска цена на јаглен, бидејќи рударството се врши со рударство во отворен коп и произведува 3,4% од јагленот во земјата. Поради големата оддалеченост од големите потрошувачи, се користи во локалните електрани.

Јужен слив на Јакутск(3,9% од целоруското производство) се наоѓа на Далечниот Исток. Располага со значителни резерви на енергија и технолошко гориво, а целото производство се врши со рударство на отворен коп.

Ветувачките басени на јаглен ги вклучуваат Ленски, Тунгуски и Таимирски, лоцирани надвор од Јенисеј северно од 60-тата паралела. Тие заземаат огромни простори во слабо развиени и ретко населени области на Источен Сибир и на Далечниот Исток.

Паралелно со создавањето на меѓурегионални бази на јаглен, имаше широк развој на локални басени за јаглен, што овозможи да се доближи производството на јаглен до областите на неговата потрошувачка. Во исто време, во западните региони на Русија, производството на јаглен опаѓа (Московски слив), а во источните региони нагло се зголемува (депозити на регионот Новосибирск, Трансбајкалска територија, Приморје).

Индустријата за ископување јаглен е најголемиот сегмент од индустријата за гориво. Низ светот, тој ги надминува сите други според бројот на работници и количината на опрема.

Што е индустријата за јаглен

Индустријата за ископување јаглен вклучува екстракција на јаглен и негова последователна обработка. Се работи и на површината и на подземјето.

Ако депозитите се наоѓаат на длабочина од не повеќе од 100 метри, работата се изведува со методот на каменолом. Рудниците се користат за развој на наоѓалишта на големи длабочини.

Класични методи на ископ на јаглен

Работата во отворени рудници за јаглен и под земја се главните методи за ископување. Поголемиот дел од работата во Русија и во светот се врши со користење на отворен коп. Ова се должи на финансиските придобивки и големата брзина на производство.

Процесот е како што следува:

• Со помош на специјална опрема, горниот слој на земјата што го покрива депозитот се отстранува. Пред неколку години длабочината отворени работибеше ограничен на 30 метри, Најнови технологиидозволено е да се зголеми 3 пати. Ако горниот слој е мек и мал, тој се отстранува со помош на багер. Дебел и густ слој земја е претходно смачкан.
• Наслагите на јаглен се отсечени и однесени со помош на специјална опрема до претпријатието за понатамошна обработка.
• Работниците ја обновуваат природната топографија за да избегнат штета на животната средина.

Недостаток на овој метод е што наоѓалиштата на јаглен на плитка длабочина, содржат нечистотии од нечистотија и други карпи.

Јагленот ископан под земја се смета за почист и поквалитетен.

Главната цел на овој метод е транспорт на јаглен од големи длабочини до површината. За таа цел се создаваат пасуси: адит (хоризонтален) и вратило (наклонет или вертикален).

Во тунелите, специјални комбајни се користат за сечење слоеви јаглен и нивно полнење на транспортер што ги крева на површината.

Подземниот метод ви овозможува да извлечете голем број нафосилни, но има значителни недостатоци: висока цена и зголемена опасност за работниците.

Неконвенционални методи на ископ на јаглен

Овие методи се ефективни, но не се широко распространети - во моментот нема технологии што ви дозволуваат јасно да го воспоставите процесот:

• Хидраулични. Рударството се врши во рудник на голема длабочина. Јагленот слој се дроби и се испорачува на површината под силен притисок на водата.
• Енергија на компримиран воздух. Дејствува и како деструктивна и како кревачка сила; компримираниот воздух е под силен притисок.
• Пулс на вибрации. Слоевите се уништуваат под влијание на моќните вибрации генерирани од опремата.

Овие методи се користеа уште во Советскиот Сојуз, но не станаа популарни поради потребата од големи финансиски инвестиции. Само неколку компании за ископ на јаглен продолжуваат да користат неконвенционални методи.

Нивната главна предност е отсуството на работници во потенцијално опасни по живот области.

Водечки земји во производството на јаглен

Според светската енергетска статистика, составена е ранг листа на земји кои заземаат водечки позиции во производството на јаглен во светот:

1. Индија.
2. Австралија.
3. Индонезија.
4. Русија.
5. Германија.
6. Полска.
7. Казахстан.

Со години Кина е лидер во производството на јаглен. Во Кина се развиваат само 1/7 од расположливите наоѓалишта, тоа се должи на фактот што јагленот не се извезува надвор од земјата, а постоечките резерви ќе траат најмалку 70 години.

Во САД, депозитите се рамномерно расфрлани низ земјата. Тие на земјата ќе и ги обезбедуваат своите резерви најмалку 300 години.

Депозитите на јаглен во Индија се многу богати, но речиси сето она што се ископува се користи во енергетската индустрија, бидејќи расположливите резерви се со многу низок квалитет. И покрај фактот дека Индија зазема една од водечките позиции, занаетчиските методи на ископ на јаглен напредуваат во оваа земја.

Резервите на јаглен во Австралија ќе траат приближно 240 години. Ископуваниот јаглен е со највисок квалитет, а значителен дел е наменет за извоз.

Во Индонезија, нивото на производство на јаглен расте секоја година. Пред неколку години, најголемиот дел од произведеното се извезуваше во други земји, сега земјата постепено ја напушта употребата на нафта и затоа расте побарувачката на јаглен за домашна потрошувачка.

Русија има 1/3 од светските резерви на јаглен, но сè уште не се истражени сите земјишта на земјата.

Германија, Полска и Казахстан постепено го намалуваат обемот на производство на јаглен поради неконкурентната цена на суровините. Најголем дел од јагленот е наменет за домашна потрошувачка.

Главните локации за ископ на јаглен во Русија

Ајде да го сфатиме. Ископувањето јаглен во Русија се врши главно со ископување на отворен коп. Наслагите се нерамномерно расфрлани низ државата - најголем дел од нив се наоѓаат во источниот регион.

Најзначајните наоѓалишта на јаглен во Русија се:

• Кузнецкое (Кузбас). Се смета за најголем не само во Русија, туку и низ целиот свет; се наоѓа во Западен Сибир. Овде се ископува кокс и тврд јаглен.
• Канско-Ачинское. Овде се врши рударство Депозитот се наоѓа долж Транссибирската железница, окупирајќи дел од териториите на регионите Иркутск и Кемерово, територијата Краснојарск.
• Тунгуска јагленова басен. Претставен со кафеав и тврд јаглен. Зафаќа дел од територијата на Република Саха и територијата Краснојарск.
• Јаглен басен Печора. На ова наоѓалиште се врши експлоатација, а во рудниците се работи со што се овозможува екстракција на висококвалитетен јаглен. Се наоѓа на териториите на Република Коми и Јамало-Ненецскиот автономен округ.
• Јаглен басен Иркутск-Черемхово. Се наоѓа на територијата на Горна Сајан. Обезбедува јаглен само за блиските претпријатија и населби.

Денеска се развиваат уште 5 наоѓалишта кои можат да го зголемат годишниот обем на производство на јаглен во Русија за 70 милиони тони.

Изгледи за индустријата за ископување јаглен

Повеќето од светските наоѓалишта на јаглен се веќе истражени; од економска гледна точка, најперспективните припаѓаат на 70 земји. Нивото на производство на јаглен рапидно расте: технологиите се подобруваат и опремата се модернизира. Поради ова се зголемува профитабилноста на индустријата.

Денес, јагленот е еден од најпотребните минерали.

Овој ресурс се формира природно, има огромни резерви и многу корисни својства.

Што е јаглен и како изгледа?

Изградбата на рудник е многу скапа инвестиција, но со текот на времето сите трошоци целосно се враќаат. Кога се ископува јаглен, на површина излегуваат и други ресурси.

Постои можност за ископување на благородни метали и елементи од ретка земја, кои подоцна можат да се продадат и да добијат дополнителен профит.

Нафтата е практично најскапоцениот ресурс и главниот извор на гориво денес. Но, ниту една компанија или земја што ископува јаглен нема да го запостави неговото вадење во име на нафтата, бидејќи и цврстото гориво е од големо значење и висока вредност.

Формирање на јаглен

Јагленот во природата се формира со промена на топографијата на површината. Гранките од дрвјата, растенијата, лисјата и другите природни остатоци кои немале време да гнијат се заситени со влага од мочуриштата, поради што се претвораат во тресет.

Потоа, морската вода стигнува до копното, а кога ќе замине, остава и слој од седимент. Откако реката ќе направи свои прилагодувања, земјата се преплавува, повторно се формира или ја покрива почвата. Затоа, составот на јаглен е многу зависен од возраста.

Јагленот е средно во староста помеѓу кафеавиот, најмладиот и антрацит, најстариот.

Видови јаглен, нивниот состав и својства

Постојат неколку видови јаглен:

• долг пламен;
• гас;
• масти;
• Кока Кола;
• ниско стврднување;
• слаби.

Исто така, вообичаени се видовите што се состојат од неколку, таканаречени мешани, кои имаат својства на две групи.

Јагленот се одликува со црна боја, тврда, слоевита, лесно разрушлива структура и има сјајни подмножества. Запаливите својства се доста високи, бидејќи материјалот се користи како гориво.

Ајде да размислиме физички карактеристики:

1. Густината (или специфичната тежина) варира многу (максимумот може да достигне 1500 kg/m³).
2. Специфичниот топлински капацитет е 1300 J/kg*K.
3. Температура на согорување - 2100°C (1000°C за време на обработката).

Депозити на јаглен во Русија

На руска територијасодржи околу една третина од светските резерви.

Депозити на јаглен и нафтени шкрилци во Русија (кликнете за зголемување)

Најголемото наоѓалиште на јаглен во Русија е Елгинское.Се наоѓа во регионот Јакутија.

Резервите, според приближните пресметки, изнесуваат повеќе од 2 милијарди тони.

Теренот блиску до басенот на јаглен Кузњецк (Кузбас) беше сериозно оштетен поради големи операции за екстракција на ресурси.

Најголемите наоѓалишта на јаглен во светот

Карта на наоѓалишта на јаглен во светот (кликнете за зголемување)

Во Соединетите Држави, најпознатиот басен на јаглен е Илиноис. Вкупните резерви на депозити на ова поле изнесуваат 365 милијарди тони.

Ископ на јаглен

Во нашево време, тврд јаглен се ископува на три основни начини. Како:

• метод на кариера;
• рударство преку адити;
• метод на рударство.

Методот на ископ на каменолом се користи кога на површината лежат јагленови шевови, длабоки приближно сто метри или повисоки.

Каменоломите вклучуваат едноставно ископување на земјата или песочната јама од која се врши рударството; обично во такви случаи јагленот слој е прилично густ, што го олеснува неговото извлекување.

Адитите значат бунари со голем агол на наклон. Сите ископани минерали се транспортираат нагоре по него, без потреба да се користи сериозна опрема или да се ископа слив.

Вообичаено, наслагите на такви места се тенки и не се закопани особено длабоко. Затоа, методот на рударство преку адити овозможува брзо производство без посебни трошоци.

Екстракцијата низ рудниците е најчестиот метод за вадење минерали, во исто време и најпродуктивниот, но во исто време и опасен. Рудниците се дупчат до големи длабочини, достигнувајќи неколку стотици метри. Сепак, за ова е потребна дозвола со која се потврдува оправданоста за толку голема работа и докази за присуство на депозити.

Понекогаш мините можат да достигнат длабочина од километар или повеќе и да се протегаат на неколку километри во должина, формирајќи меѓусебно поврзани мрежи од коридори под земја. Во 20 век, околу рудниците на крајот се формирале населби и мали градови, во кои живееле рударите и нивните семејства.

Токму поради условите за рударство, работата во рудниците се смета за многу тешка и опасна, бидејќи огромен број пати рудниците се уривале, закопувајќи десетици, па дури и стотици луѓе кои работеле таму.

Примена на јаглен

Тврдиот јаглен се користи во широк спектар на полиња. Широко се користи како цврсто гориво(главна цел), во металургијата и хемиската индустрија, плус многу други компоненти се произведуваат од него.

Од јаглен се произведуваат некои ароматични материи, метали, хемикалии, а се добиваат и повеќе од 360 други преработени производи.

За возврат, супстанциите произведени од него имаат пазарна вредност десетици пати поголема, а најскапиот метод се смета за методот на преработка на јаглен во течно гориво.

За производство на 1 тон течно гориво, ќе треба да се преработат 2-3 тони јаглен.Целиот индустриски отпад добиен при преработка често се користи за производство на градежни материјали.

Заклучок

Постојат многу наоѓалишта на јаглен на земјата кои сè уште активно се ископуваат до ден-денес. На часовите по биологија во 5-то одделение и уште порано, на часовите по природна историја во второ одделение, децата се запознаваат со овој концепт. Во оваа работа накратко ги повторивме основните факти за јагленот - потекло, формула, оценки, хемиски состави употреба, екстракција и многу повеќе.

Јагленот е еден од најважните ресурси што широко се користат во индустријата. Сепак, сепак треба да бидете внимателни кога го нарушувате природниот проток на материи, бидејќи развојот го нарушува релјефот и постепено ги исцрпува природните резерви.

Содржината на статијата

ФОСИЛНИ ЈАГЛЕНИ,запалива седиментна карпа од органско (растително) потекло, составена од јаглерод, водород, кислород, азот и други помали компоненти. Бојата варира од светло-кафеава до црна, сјајна - од мат до светло сјајна. Вообичаено има јасно дефинирано слоевитост или бенд, што предизвикува негово расцепување на блокови или табеларни маси. Густината на јагленот се движи од помалку од 1 до ~ 1,7 g/cm 3 во зависност од степенот на промена и набивање што го претрпел за време на процесот на формирање на јаглен, како и од содржината на минералните компоненти.

Формирање јаглен.

Од девонскиот период, во античките тресетни мочуришта, под анаеробни услови (во редуцирачка средина без кислород), се акумулирала и зачувала органска материја (тресет), од која се формирале фосилни јаглени. Примарниот талог на тресет се состоеше од маса растителни ткива кои се движат од целосно распаднати (гелифицирани) до добро сочувани клеточни структури. Во аеробни услови, кога остатоците од растенијата биле изложени на водите збогатени со кислород или во контакт со атмосферата, настанала целосна оксидација (распаѓање) на органската материја со ослободување на јаглерод диоксид и лесни јаглеводороди (метан, етан, итн.), кои не се придружени со формирање на тресет.

Трансформацијата на тресетот во фосилни јаглен, наречена карбонификација, се случи во текот на многу милиони години и беше придружена со концентрација на јаглерод и намалување на содржината на трите главни елементи кои формираат јаглен - кислород, азот и водород. Главните фактори за карбонизација се температурата, притисокот и времето. Во Русија, вообичаено е да се разликуваат следните фази на коалификација: лигнит (со рана подфаза - лигнит), јаглен, антрацит и графит. Во исто време, имаше секвенцијално формирање на кафеав јаглен, тврд јаглен, антрацит и графит. Во САД, Канада, Германија, Велика Британија и многу други земји, општо прифатено е дека во процесот на коалификација, од тресет се формираат лигнити, суббитуменски јаглен, битуменски јаглен, антрацит и графит (што не е во спротивност со руската класификација) .

Модерното формирање на тресет се јавува на различни размери на сите континенти освен Антарктикот. Големи тресетни мочуришта се познати во Канада, Русија, Ирска, Шкотска и други земји.

Формирањето јаглен што се случувало во минатите епохи се разликувало по интензитет, како и во условите за формирање на примарни тресети. Како и сега, во античките времиња тресетот се акумулирал и во внатрешноста на континентите и на нивните периферии. Климатските и тектонските фактори одиграа голема улога. Интензивно формирање на јаглен се случило во епохи со топла и влажна клима, карбонска, перм, јура, палеоген и неоген, а слаба - во девонска и тријаска. Тектонските пулсирачки флуктуации на континенталните рабови беа придружени со акумулација на јагленоносните слоеви дебели неколку километри, вклучувајќи и до 200-300 јагленови шевови и меѓуслојни слоеви. За време на морските престапи, тресетските мочуришта беа поплавени, а на врвот на тресетот беа наталожени седименти од различни механички состави од соседните повисоки копнени површини. Потоа, за време на морската регресија во услови на слегнување на земјиштето, повторно се формираше блато и се акумулираше тресет. Како резултат на повеќекратното повторување на овие процеси, се формираа слоевити седиментни слоеви. Дебелината на таквите јагленоносни слоеви се движи од неколку десетици метри до 3000 m или повеќе (на пример, во Апалашкиот слив над 2000 m, во сливот Рур - 2500-3000 m, во горниот шлезиски слив - 2500-6000 м, во сливот на Доњецк - до 18.000 m).

Доба на јаглен.

Проучувањето на растителните остатоци зачувани во јаглен овозможи да се следи еволуцијата на формирањето на јаглен - од подревните јагленови шевови формирани од пониски растенија, до млади јаглен и модерни наслаги на тресет, кои се карактеризираат со широк спектар на растенија кои формираат повисоки тресет. Староста на јагленот слој и придружните карпи се одредува со одредување на составот на видовите на растителните остатоци содржани во јагленот.

Најстарите наоѓалишта на јаглен се формирани во девонскиот период, пред приближно 350 милиони години. Најинтензивното формирање на јаглен се случило во интервалот од 345 до 280 милиони години, и затоа овој период бил наречен карбон. Ги вклучува повеќето басени на јаглен во источните и централните региони на САД, Западна и Источна Европа, Кина, Индија и Јужна Африка. За време на Пермскиот период (280-235 милиони години), интензивно формирање на јаглен се случило во Евроазија (басени на јаглен во Јужна Кина, Кузњецк и Печора во Русија). Мали наоѓалишта на јаглен во Европа биле формирани во периодот на Тријас. Нов наплив на интензитетот на формирање на јаглен се случи на почетокот на периодот Јура (185-132 милиони години). Пред приближно 100-65 милиони години, за време на периодот на креда, биле формирани наоѓалишта на јаглен на американските Карпести Планини. на источна Европа, Централна Азија и Индокина. За време на терциерниот период, пред приближно 50 милиони години и подоцна, депозити на главно кафеав јаглен се појавија во различни области на Соединетите држави (во северниот дел на Големите Рамнини, северниот брег на Тихиот Океан и крајбрежните области на Мексиканскиот Залив), во Јапонија, Нов Зеланд и Јужна Америка, а исто така и во Западна Европа. Во Европа и Северна Америка, формирањето на тресет се случи за време на топли интерглацијални периоди и постглацијални периоди.

Услови на појава.

Како резултат на движењата на земјината кора, при што дошло до промена на релативната положба на копното и морето, густите слоеви на јагленоносните карпи доживеале издигнување и превиткување. Со текот на времето, издигнатите делови на слоевите (антиклинали) биле уништени со ерозија, а долните делови (синклини) биле зачувани во широки, плитки басени каде јагленот е на длабочина од најмалку 900 m од површината. На пример, во САД во Карпестите Планини и на северот на брегот на Тихиот Океан, наоѓалиштата на јаглен се јавуваат главно на длабочини од 1200–1850 m и во исклучителни случаи достигнуваат длабочина од 6100 m. Во ОК, Белгија, Германија, Украина и Русија (Донбас) јаглен во некои На некои места се ископува од длабочина од повеќе од 1200 m.

Јаглен шевови.

Дебелината на поединечните јагленови шевови се движи од 10 cm до 240 m (како, на пример, во државата Викторија во Австралија). Во Кина се појавуваат слоеви со дебелина од 120 m; 60 m – во САД (Вајоминг) и Германија; 30 m – во САД (Вајоминг), Канада (Британска Колумбија) и други области. Таквите дебели слоеви обично заземаат мала површина. Најчестите шевови се дебели 90–240 cm Тие се протегаат на големи површини и се поврзани со значителни резерви на ископуван јаглен. Слоевите на јагленоносните карпи содржат од два до три до неколку десетици јагленови шевови. На пример, во САД, 117 јагленови шевови беа идентификувани во детална студија за јагленоносните слоеви во Западна Вирџинија.

Класификации.

Фосилните јаглени се оценуваат според три параметри: степенот на метаморфизам, кој се дефинира како степен на промена на содржината на јаглерод во јагленот; квалитет, оценет според содржината на запаливата компонента, количината на супстанции што формираат пепел, содржината на влага, сулфур и други елементи и според составот на постројките кои формираат јаглен фосилни, хемиски трансформации што настанале за време на процесот на коалификација.

Фази на метаморфизам.

Главните класи на јаглен (прифатени во САД и некои европски земји) во зголемени фази на метаморфизам вклучуваат лигнит (во Русија лигнит е лабав термин), суббитуменски јаглен, битуменски јаглен и антрацит. Разликите во метаморфната фаза се одредуваат врз основа на хемиски анализи кои укажуваат на постојано намалување на влагата и испарливите материи, како и зголемување на содржината на јаглерод. Јачината на јагленот за време на транспортот и складирањето, како и активноста на согорувањето, зависат од релативната количина на влага, испарливи материи, јаглерод и калориската вредност (топлина на согорување). Големите потрошувачи треба да ги знаат својствата на различните јаглени и компаративните трошоци за ископ и транспорт на различни категории јаглен со цел да одлучат која категорија најдобро одговара на нивните потреби.

Лигнит

има изразена влакнеста структура на дрво, најчесто светло кафена и кафена, поретко црна. Неговите својства и состав се разликуваат од вистинскиот кафеав јаглен, кој се наоѓа главно во Канада и Европа. Во споредба со тресетот, лигнитот содржи помалку вода и има поголема калориска вредност. Повеќето млади (неодамна формирани) јаглени се лигнит, но таму каде што биле подложени на висок притисок или интензивна топлина, нивниот квалитет е поголем.

Суббитуменски јаглен

се карактеризира со црна боја, малку или понекогаш без влакнеста дрвена структура, содржи помалку вода и испарливи материи во споредба со лигнитот и има повисока калориска вредност. Суббитуменскиот јаглен лесно се еродира во воздухот и се распаѓа за време на транспортот.

Битуменски јаглен

Се одликува со црната боја, релативно ниската содржина на влага и најголемата калориска вредност меѓу сите јаглени. Во повеќето високо развиени земји, битуменскиот јаглен се користи во индустријата во поголеми количини од јагленот од другите категории, бидејќи неговиот квалитет не се намалува за време на транспортот и има висока калориска вредност; Покрај тоа, некои сорти на битуменски јаглен се користат за производство на металуршки кокс.

Антрацит

се карактеризира со многу висока содржина на јаглерод, ниска влажност и низок принос на испарливи компоненти. Има црна црна боја и не произведува саѓи при согорување. Антрацитот бара повеќе топлина и напор за да се запали, но откако ќе се запали, тој произведува постојан, чист, топол, син пламен и гори подолго од јагленот од пониските фази на метаморфизам. Антрацитот бил широко користен за загревање на домовите до 1920-тите, а подоцна бил заменет со нафта и природен гас.

Одделение.

За време на процесот на формирање на тресет, разни елементи влегуваат во јаглен, од кои повеќето се концентрирани во пепелта. Кога гори јагленот, сулфурот и некои испарливи елементи се ослободуваат во атмосферата. Релативната содржина на сулфур и супстанции кои формираат пепел во јагленот го одредува степенот на јагленот ( види табела). Јагленот со висок степен има помалку сулфур и помалку пепел од јагленот со низок степен, па затоа има поголема побарувачка и е поскап.

Оценката се одредува според квалитетот на јагленот, а не според фазата на коалификација, што го карактеризира степенот на неговата промена. Јагленот во ниска фаза на коалификација, како што е лигнитот, може да биде со висока квалитет, а јагленот во високата фаза, како што е антрацитот, може да биде со низок степен.

Количината на супстанции кои формираат пепел (минерална компонента) содржана во јагленот може да варира од 1 до 50 тежински проценти, но за повеќето јаглени што се користат во индустријата, тоа е 2-12%. Супстанциите кои формираат пепел додаваат дополнителна тежина, што ги зголемува трошоците за транспорт на јаглен. Покрај тоа, дел од пепелта влегува во воздухот и го загадува. Некои компоненти на пепел се синтетуваат за да формираат згура на решетките и да го попречат согорувањето.

Иако содржината на сулфур во јагленот може да варира од 1 до 10%, повеќето јаглени што се користат во индустријата имаат содржина на сулфур од 1-5%. Сепак, сулфурните нечистотии се непожелни дури и во мали количини. Кога се согорува јагленот, поголемиот дел од сулфурот се ослободува во атмосферата во форма на штетни загадувачи наречени сулфур оксиди. Покрај тоа, сулфурните нечистотии имаат негативно влијание врз квалитетот на коксот и челикот произведен со користење на таков кокс. Во комбинација со кислород и вода, сулфурот формира сулфурна киселина, која ги кородира механизмите на термоелектраните на јаглен. Сулфурна киселинае присутна во водите на рудникот кои се протекуваат од работата на издувните гасови, во рудниците и депониите, загадувајќи ја животната средина и спречувајќи го развојот на вегетацијата.

Ресурси.

Вкупни светски ресурси на јаглен, т.е. количината на јаглен што била во длабочините пред да почне да се ископува се проценува на вкупна вредност од повеќе од 15.000 милијарди тони; Од нив, приближно половина се достапни за рударство. Најголемиот дел од светските ресурси на јаглен се наоѓаат во Азија и се концентрирани главно во Русија и Кина, кои се најголемите производителијаглен Северна Америка и Западна Европа го заземаат второто и третото место, соодветно, во однос на ресурсите на јаглен и се исто така многу големи производители.

Ископ на ЈАГЛЕН

Јагленот се ископува со отворен коп (каменолом) и подземен (рудници и адити) методи. Изборот на методот на рударство зависи главно од локацијата на јагленот слој во однос на површината на земјата. Рударството со отворен коп обично се изведува на длабочина од не повеќе од 100 m Во зависност од насоката на приближување до јагленот слој, постојат методи за отворање на наоѓалиштето: адити (хоризонтални подземни работи) и вертикални или наклонети руднички шахти. Понекогаш јагленот се ископува од наоѓалишта што се протегаат далеку до морето. Подморското ископување јаглен се случува во Канада, Чиле, Јапонија и Велика Британија.

ПОДЗЕМЕН РАЗВОЈ

Отворање на депозит со адит.

Ако формацијата излезе на површината на планината, тогаш кон неа се влече хоризонтален тунел наречен адит. Адитот, по правило, се вози по натопиот (наклонот) на формацијата. Ако шевот е речиси хоризонтален, тогаш развојот започнува малку под неговото ниво и, откако веќе го достигнале цвест, тие го следат неговото натопи. Ако дебелината на формацијата е мала, тогаш се отстранува дел од нејзината почва (карпи што лежат под формацијата) или покривот.

За да се одреди најниската и најзгодната влезна точка во адитот, се дупчат мали бунари и се прават кратки адаптирања, во кои се вршат геодетски мерења. Страните и горниот дел на адитната уста се бетонирани, особено во близина на површината. Ако адитот е дизајниран да трае неколку години, тогаш тие се ограничени на инсталирање на дрвена потпора.

Наклонети работи.

Јагленовите шевови често лежат под агол. Аголот на натопување на формацијата понекогаш е повеќе од 90 ° (во случај на превртена постелнина), тогаш основата на формацијата станува нејзин покрив. Ваквите шевови често се експлоатираат во полињата за јаглен во Франција.

Во случаи кога формацијата стрмно паѓа од излезната точка до дневната површина, се изведуваат наклонети подземни работи. Ако економски исплатлива формација нема пригоден излез, тогаш рударството се врши по ударот на карпите. По правило, отворањето на депозит со наклонети работи е економски изводливо со должина не поголема од 800 m.

Руднички шахти.

Најпогодно е да се отворат многу наоѓалишта на јаглен со помош на вертикален отвор - шахта на рудникот. Трошоците за изградба и работа на рудничка шахта се повисоки од адитните, но кога подземните водотеци минуваат низ јагленот слој во различни насоки, вкупните трошоци за работа на рудникот може да бидат помали. Овој метод овозможува порационално планирање на рударските операции; Покрај тоа, шахтата на рудникот трае подолго од расфрланите адити. Сепак, вентилацијата и одводот се поскапи, а има и трошоци поврзани со подигнување на јаглен.

Отворањето јагленови шавови со рудничка шахта се користи кога нивната длабочина е поголема од 45 m. Во САД, длабочината на рудниците ретко надминува 300 m, во другите земји за ископ на јаглен понекогаш достигнува 1200 m, а во Индија и Јужна Познати се африканските рудници со длабочина од повеќе од 4 километри.

Подземни системи за рударство.

Во подземното ископување на наоѓалишта на јаглен, се користи систем-соба и столб и ископување со долг ѕид, или ископување со долг ѕид. Во Соединетите Американски Држави, рударството во соба и столб е почеста (околу 65% од сите подземни ископувања на јаглен), бидејќи повеќето од развиените јагленови шевови, особено битуменозен јаглен, се карактеризираат со значителна дебелина. Во случај на тенки, силно вознемирени и длабоко поставени формации, се претпочита методот на долг стоп. Развојот на просторијата и столбовите не е многу економичен; обично обновува само 50% од достапниот јаглен. Рударството Longwall е побезбедно и ви овозможува да извлечете до 80% јаглен и да го дистрибуирате порамномерно.

Систем за развој на соби и столбови.

Со таков систем, низ формацијата минуваат голем број комори, разделени со столбови што го потпираат покривот на формацијата. Откако работните површини на дадена површина ќе се поместат во согласност со планот, рударите или го напуштаат овој простор или вршат обратен ископ, ископувајќи ги столбовите со уривање на покривот зад нив. Во некои случаи, при подготвително тунелирање на коморите, се отстранува само 10-15% од јагленот.

Формацијата обично се дели на големи блокови со примарни и секундарни групи на комори, понекогаш наречени фронтови, низ кои поминуваат помали групи на комори (делови и крајни наноси). Областите се нарекуваат вистински производствен фронт, бидејќи столбовите на главните и секундарните групи на комори ретко се отстрануваат.

Јаглените столбови се оставаат на неодредено време во случаи кога потребата за нивно зачувување е диктирана од состојбата на покривот и почвата на шевот или еколошките прописи. Надзорните органи на рударството не поттикнуваат таков систем, бидејќи тоа резултира со големи загуби на јаглен.

Во некои случаи, столбовите од јаглен, под тежината на сопствената огромна тежина и тежината на покривот, се втиснуваат во омекнувачката глинена почва на шевот, отекувајќи ја. Ако почвата и покривот се направени од тврда карпа, тогаш населувањето на покривот може да доведе до дробење на столбовите со нивно распарчување во комори. Понекогаш столбовите во оваа состојба се уништуваат веднаш, ослободувајќи голем механичка енергија(удар од карпа). Масовното уништување на столбовите ретко се случува, но штом ќе започне, тешко е да се запре. Ваквиот деструктивен процес може да зафати голема површина, па дури и да доведе до целосно пропаѓање на рудникот, во кој остануваат затрупани луѓе, јаглен, материјали и опрема. Точно, современите технички стандарди за столбови генерално гарантираат спречување на нивното масовно уништување.

Извлекувањето на меѓукоморните столбови - втората фаза на ископувањето - се врши во кратки патеки во спротивна насока. Доколку се спроведе правилно, нема опасност по животот на рударите, загубите на јаглен и материјали се незначителни, а трошоците за производство се намалуваат. Точно, ако ископувањето на столбовите се врши на голема површина, тогаш е можно слегнување на карпестиот слој над рудното поле.

Рударство со долг ѕид.

Со овој рударски систем, голем блок јаглен се ископува со поместување на опремата по широка површина на лицето под континуирана линија на делови за поддршка. Столбовите не се оставени. Ископувањето се врши напред или назад. Во двата случаи, работниот простор (на лицето) се обезбедува со челични делови по целата должина и потпирачот се отстранува по отстранувањето на јагленот по целата ископна плоча. За време на процесот на ископување, покривот на формацијата се урива зад механичката потпора.

Првично, долгите ѕидови се користеа за ископување на плитки шевови или нарушени шевови на длабочини од повеќе од 300 m, особено во европските рудници за јаглен. Во случај на умерено длабоки хоризонтални слоеви, предност беше дадена на системот за развој на соба и столб. Потоа, во Соединетите Држави, рударството со долг ѕид почна да се користи за умерено длабоки хоризонтални шевови, бидејќи е побезбедно за рударите и овозможува 4-5 пати зголемување на производството на јаглен.

Рударство на антрацит.

Во случај на стрмно натопување на антрацитни шевови, се изведуваат хоризонтални, честопати навивачки, транспортни и вентилациони работи и подземните работи наречени падини на јаглен се доведуваат директно до шевот. По кршењето, антрацитот се тркала надолу во насока на падот на формацијата од гравитацијата. На тесниот крај на падината на јагленот се остава толкаво количество јаглен така што неговата површина е на потребното ниво за работата на рударите кои минираат. Рударите работат така што стојат на површината на кршен јаглен, од кој дел се отстранува секој пат кога лицето се движи напред. На овој начин, површината на олабавениот јаглен постојано се одржува на погодно растојание од лицето. Кршењето се врши со помош на пневматски чекани за дупчење или експлозивни методи. Јагленот е толку тврд што многу малку се рони кога минува низ зоната на списанието (складирање) во комората. Со мало спуштање (наклон) на шевот, рударите работат на корито од тврд камен. Челичниот канал низ кој „тече“ јагленот е опремен во долниот дел со дел кој е суспендиран на шарки, при подигање, протокот на јаглен се прекинува. Онаму каде што, поради стрмноста на шевот, кршен јаглен пребрзо тече надолу, решетките се фиксираат во почвата и покривот во близина на устата во облик на инка на рудникот за јаглен за да се ограничи притисокот. Ако слојот не е доволно стрмен, тогаш челичниот ров може да се издигне речиси до работната површина. Претходно, јагленот рачно се туркаше надолу; сега се користат вибрирачки и други транспортери.

Со мал наклон на шевот, каде што јагленот не тече од гравитацијата, рударите стојат на земја и не е потребен простор за складирање. Ако е потребно складирање на списанија, тогаш од двете страни на комората се прават премини со дрвени потпори. Еден од нив е наменет за луѓе, а другиот служи како повратен вентилациски канал и излез за итни случаи. Кога комората е целосно минирана, столбовите се отстрануваат со методот на дупчење и минирање, при што јагленот се тркала во долниот дел од комората.

Понекогаш јагленот се откинува од лицето без дупчење и минирање, по што е невозможна понатамошна експлоатација на шевот. Во такви случаи, се врши нова работа на лицето преку друга комора или на поголема висина. Столбовите се откопуваат без да се скршат, бидејќи тие самите се уриваат под притисокот на покривот. Меѓутоа, во исто време, карпата на покривот исто така се урива, понекогаш во такви количини што операцијата станува непрофитабилна, бидејќи најголемиот дел од ископаниот јаглен мора да оди во постројка за перење, каде што карпата се одвојува рачно или механички.

Ископ на битуменски јаглен.

Подземното ископување на меки и лабави битуменозни и подбитуменозни наоѓалишта на јаглен може да се изврши со користење на континуиран систем со долги ѕидни страни. За кршење често се користи методот на дупчење и минирање. Секој од нив предвидува одреден циклус на операции на ископ, утовар, влечење јаглен и прицврстување на покривот. Некогаш, првата операција беше долниот засек, изведен со рачни шипки по целата ширина на лицето. Моментално сечењето се врши со машини, потоа се дупчат дупки на лицето за да се постават експлозиви (експлозиви) во нив.

Цврст засек.

Моќна машина за рударство го отстранува јагленот од масата на површината на лицето, го истура на почвата на работниот хоризонт за товарење од друга машина или директно го растовара во руднички вагони, кои го преместуваат јагленот до местото на товарење на транспортер. . По завршувањето на ископувањето на целата површина, комбајнот се префрла на новата површина на лицето; поранешниот простор на долната дупка е обезбеден со шипки за сидро. Понекогаш се користи дополнителна поддршка ако тоа го бара состојбата на формацискиот покрив. Овој циклус се повторува четири до 12 пати по работна смена, во зависност од ефикасноста на целокупниот производствен систем. Типично континуирано место за ископување се сервисира првенствено од еден стрижеч, една машина за завртки и две колички. Можна е и продолжена верзија, во која на локацијата работат два комбајни, една или две машини за завртки и три или четири колички. Овој метод е многу продуктивен и често произведува 2000–2500 тони јаглен по смена.

Рударство со долг ѕид.

Во механизиран систем со долг ѕид, рударска машина со работно тело (шипка, барабан) се движи по транспортер со гребење по лицето. Здробениот јаглен се натоварува со комбајнот директно на транспортерот, кој го транспортира преку натоварувачот до главниот транспортен систем. Кога се прави следното сечење, транспортерот на лицето се притиска на јагленовата маса со хидраулични дигалки прикачени на челичните носачи на механичката потпора со преклопување. Кога притисокот што ги притиска потпорните плочи до покривот на шевовите опаѓа, дигалките се префрлаат на линијата на транспортната линија на подвижните страни и се притиснуваат на покривот на ново место, а лабавиот покрив зад плочата се урива. Овој редослед на операции се повторува во напред и назад насоки долж лицето, кое може да има должина до 300 m. Целиот ископен панел на долг ѕид со должина до 3000 m може целосно да се развие за шест месеци. За време на ископувањето со долг ѕид, во просек, се ископуваат до 5.000 тони јаглен по смена. Таквиот систем може да работи со користење контрола на програмата, за што се потребни само два до три оператори по лице.

Дупчење и експлозија на ископување.

Редоследот на операциите се состои од самото ископување (создавање засек, дупчење и минирање) и последователните операции на товарење, извлекување јаглен и прицврстување на покривот. Прво, стрижечот прави засек низ површината на лицето со ширина од прибл. 50 cm до длабочина од 2–2,7 m за да се создаде слободна површина. Сечењето може да се направи на врвот, на дното, на средината или на страната на лицето; Можни се и сите спарени комбинации на овие опции. Вообичаено, сечењето, дупчењето, минирањето, полнењето на јаглен и покривот се изведуваат паралелно на најмалку пет страни. Индивидуални операциисе повторуваат циклично во лицата на локацијата.

ОТВОРЕН РАЗВОЈ

Во случаи кога јагленот слој лежи плитко и не е покриен со дебел слој на отпадна карпа, рударството се врши со користење на отворен коп. По отстранувањето на облогот, започнува дупчењето и минирањето на јаглен и се товари во камиони-кипери или железнички вагони.

Соголувањето работи.

Прво, дупчењето се врши со селекција на јадрото за да се анализира тврдоста на карпата на капачето, неговото раслојување, фрактура и степенот на атмосферски влијанија. Ако горниот слој на карпата е тенок и лабав, тогаш операциите за соголување се вршат со булдожери и гребење; Механички лопати, влечки и багери на тркала со кофи се користат во комбинација со помали типови на опрема за отстранување на големи количества вишуми и јаглен. Дупчењето и минирањето обично се потребни кога има дебел слој од тврда карпа или се потребни тесни и стрмни отвори широки 20–30 m.

Капитален ров.

Ако теренот е рамен и јагленот слој не излезе на површина, тогаш лежиштето се отвора со багер, со што се поставува капитален ров приближно широк до хоризонтот на јагленот. 20 m, кој може да биде крилен (по едната страна од контурата на каменоломот) или централен. Вишокот се поставува во депонија долж периметарот на каменоломот. Понекогаш јагленот покриен со првиот товар едноставно се остава, бидејќи неговата мала количина не ги оправдува трошоците за повторно отстранување на покривот. Во други случаи, откривката, како што се истоварува со моќен багер, се преместува и израмнува на поголема површина со булдожери, гребење и мали механички лопати за да се олесни неговото понатамошно отстранување. Бидејќи механичка лопата, влечна лента или ротационен багер стои на растојание од најмалку 7-8 m од местото каде што корпата го зема отровот олабавен од експлозијата, а луѓето не смеат таму, клупата на таков капитален ров може биде речиси вертикална. За тоа е потребна посебна техника на кршење на експлозив, при што карпата не се фрла надолу со експлозија, туку се олабавува на таков начин што лесно може да се отстрани со кофа со багер. За да го направите ова, експлозивните полнења се ставаат во бунари дупчат вертикално речиси до хоризонтот на јаглен или хоризонтално 1–1,5 m над јагленот слој.

За да отворите длабоки слоеви, потребна ви е многу моќна опрема, инаку работата ќе биде непрофитабилна. Се користат дизел и електрични лопати од која било потребна големина, кои можат да соберат 225 тони одземјен товар и да ги преместат на растојание до 130 m. Draglines се користат за работа на стрмни падини на клупи кои водат до рамен јаглен. Најголемите од нив имаат волумен на кофа од скоро 120 m3 и ја движат карпата на стрела на растојание од прибл. 170 m на височина од 14-катница. Џиновските багери се способни да се движат до 2.700 m 3 карпи на час на растојание до 150 m. Таквите машини можат да работат на корнизи високи повеќе од 30 m.

Операции за соголување во планинските области.

На планинските падини, ровот што го изложува јагленот слој обично го следи профилот на наклонот. Во овој случај, се користат истите машини како што е споменато погоре. Друг можен метод е да се отстрани врвот на планината и да се постави преоптоварување во долината.

Транспортни ровови.

При развивање на битуменозни наоѓалишта на јаглен, рововите обично се поминуваат со нетранспортен метод, при што целата карпа од ровот се поставува со багер директно на страните. При вадењето на антрацит, почесто се користи транспортен метод, при што го товарот се вчитува во железнички вагони или камиони дампери и се преместува на значително растојание од ровот - до стари каменоломи или до целосно минирани области на истото наоѓалиште. Овој метод ви овозможува да отворите неколку слоеви јаглен што лежат еден над друг во една операција, изведена од едно место. Тоа овозможува економично да се развијат формации лоцирани на длабочини до неколку стотици метри.

Мелиорација на потрошен каменолом.

По ископувањето, целиот каменолом се состои од низа долги ровови, а на површината често има слој од почва случајно измешан со карпа (почвениот слој се чува посебно за последователна обнова на вегетацијата). Каменоломите често формираат акумулации со портокалова или 'рѓосана (поради високата киселост) вода, која мора да биде изолирана од блиските реки и езера. Со внимателно планирање, почвената покривка на целосно ископуваните каменоломи може да се обнови, иако со значителни трошоци. Во некои области, по мелиорацијата, површината на земјата може да биде во уште подобра состојба отколку пред операциите за соголување и може да се користи за одгледување култури, пасење добиток, засадување шуми, создавање област за рекреација или резерват за диви животни и птици.

Ископување на шнека.

Во ридските подрачја, каде што густиот надземен товар го прави економски неисплатливо да се ископува формацијата од површината, се користат рудари со шнекери. Огромни (до 2 m во дијаметар) дупчалки на такви машини (единечни, спарени или тројни) се сечат во полицата долж натопи на формацијата. Скршениот јаглен се носи со шнек и се истура на транспортер што го придвижува во камиони за ѓубре. Овој метод може да отстрани до 25 тони јаглен во минута. Изборот на рудар зависи од должината на јагленот слој, неговиот агол на пад и јачината на околната карпа.

Во моментов, постојат и се користат далечински управувани жетвари со континуирана рударска глава, ласерски водич и транспортен транспортер што постојано работи. Комбинатот се контролира преку компјутер од оператор кој се наоѓа надвор од подземниот рудник.

ОПАСНОСТИ ПОВРЗАНИ СО Ископувањето на јаглен

Ископувањето јаглен е поврзано со такви опасни фактори како што се колапсот на покривот и ѕидот рудникот работи, јагленова прашина, ослободување на метан и други штетни гасови генерирани во текот на процесот на развој. Изложеност на многу од опасни факториможе да се елиминираат или значително да се ослабат ако строго се почитуваат стандардите за рударство, барањата за заштита на работната сила и прописите за безбедност.

Опасност од експлозија.

Во јагленовите шевови се ослободуваат различни гасови: најчесто метан (CH 4), поретко водород сулфид (H 2 S) и јаглерод диоксид (CO 2). Овие гасови ретко предизвикуваат смрт или сериозни болести. Исклучок е експлозивниот метан, иако неговите експлозии се доста ретки. За да се спречат експлозии на метан и јагленова прашина во рудниците за јаглен, неопходно е постојано да се следи содржината на метан во воздухот и да се обезбеди отстранување на прашината од вентилационите канали на рудникот. Експлозивна е и мешавината на воздух со метан и јагленова прашина, која е многу запалива. Експлозијата ослободува многу топлина и произведува високотоксичен јаглерод моноксид (CO). Покрај тоа, поради согорувањето, содржината на кислород во воздухот во рудникот се намалува и се формира вишок јаглерод диоксид. Сето ова води до несреќи, понекогаш фатални.

Опасност од пожар.

Јагленот, особено со висока содржина на испарливи компоненти, лесно се запали, дури и ако се уште е во шевот. Кога гори, произведува јаглеродни оксиди, гасовити сулфурни соединенија и запаливи гасовити јаглеводороди. Поради интензивната топлина на пожарот (и изложеноста на вода, која понекогаш се користи во системите за гасење пожар), карпите на покривот пукаат и покривот се урива. Ваквите пожари може да доведат до смрт, главно поради уривање на покривот, задушување и експлозии на добиените гасови. Во моментов, подземни вентилациони канали се опремени со специјални системисистеми за предупредување за пожар што се состојат од детектори за јаглерод моноксид или температурни сензори поврзани со компјутер преку мрежа што ги покрива сите подземни работи. Овој систем овозможува откривање на пожар во многу рана фаза. Во исцрпените рудници, остатоците од јаглен може да горат со години, а понекогаш дури и да бараат евакуација на жителите од соседните населби.

Професионални заболувања.

Рударите на јаглен имаат поголема веројатност од другите да страдаат од респираторни заболувања поврзани со вдишување на јагленова прашина. Меѓу рударите кои работеле 15-20 години под земја, пневмокониоза (антракоза или „црни бели дробови“ силикоза итн.) и белодробен емфизем се вообичаени. Белодробната силикоза, предизвикана од вдишување на честички од силика, е почеста кај рударите кои работат во рудниците за антрацит. Статистичките студии за професионалните болести на рударите беа спроведени во ОК, каде беше развиен модел на влијанието на опасните фактори. Како резултат на усогласеноста со утврдените норми за содржина на прашина во воздухот на рудниците за јаглен (не повеќе од 2 mg на 1 m 3 воздух и не повеќе од 5% SiO 2), бројот на смртни случаи и случаи на целосна инвалидност на рударите е сведена на минимум. Во Русија, стандардите за различни штетни фактори се развиени и стапени во сила одамна.

Рударите исто така доживуваат нистагмус (конвулзивно грчење на очното јаболко поврзано со оштетување на централниот нервен систем) и некои габични заболувања.

Еколошки последици.

Подземното ископување може да предизвика слегнување на површината на земјата, што може да се спречи со селективно отстранување на јаглен и полнење на отворите со отпадни карпи и други материјали. Многу земји имаат закони и федерални програми за мелиорација по ископувањето, а развиени се технологии за пополнување на минираниот простор со отпад од домаќинството и градежен отпад.

Доколку рударските операции не се во согласност со рударските прописи или барањата за безбедност, можни се несакани последици како што се подземни пожари, пожари во депонии, контаминација на сливовите со вода што содржи киселини, метали или суспендирани цврсти материи и лизгање на земјиштето на нестабилни падини. Многу земји, вклучително и Соединетите Американски Држави, имаат голем број закони кои ги покриваат речиси сите аспекти на ископувањето јаглен и обезбедуваат континуиран мониторинг за време на рударските операции за да се осигура дека нема можност за несакани еколошки последици.

ЗБОГАТУВАЊЕ ЈАГЛЕН

Подредување по големина.

Ископаниот јаглен се испраќа во фабрика за преработка на јаглен, каде што се сортира по големина и се збогатува. Комерцијалниот (збогатен) јаглен се транспортира до утоварните места за испорака до потрошувачите. Суровиот (незбогатен) јаглен најпрво се прелистува - се просејува низ вибрирачки екрани со неколку сита со различни големини на мрежа, потоа се чисти и збогатува. Постојат познати класификации на јаглен по големина, на пример, битуменски јаглен - „преголеми“ (со дијаметар од 12 см или повеќе), „јајце“ (4 см), „орев“ (2 см), „грашок“ (1 cm) и „парични казни“; антрацит - „шпорет“ (6 см), „грашок“ (1 см), „жито“ (0,5 см), „ориз“ (помалку од 0,5 см) и „прашина“. Ископувањето со долг ѕид обично произведува пофин јаглен од рудникот отколку континуираното ископување.

Нечистотии и подмножества.

Јагленот содржи микроскопски, практично неразделни минерални нечистотии (поврзани со растенија што формираат јаглен), како и подмножества кои лесно се отстрануваат со дробење и последователно збогатување.

Леќевите подмножества формираат пирит (FeS 2), марказит (исто така FeS 2), олово карбонат (PbCO 3) и цинк сулфид (ZnS). Вклучувањата, исто така, може да се појават како тенки слоеви или да ги пополнат пукнатините и зоните на дробење кои се движат под агол на слојот од јаглен. Третиот тип на инклузија се состои главно од песочник, шкрилци и калцит (CaCO 3). Јагленот ископан во подземните рудници често содржи нечистотии од почвата на рудникот и од покривните карпи, кои рударот треба да ги отстрани на сите (освен стрмно лоцирани) работни места.

Влажно збогатување.

Најчестите системи за збогатување се засноваат на разликите во густината на чистиот јаглен (1,4 g/cm3 или помалку), кој е скоро секогаш полесен од нечистотиите (повеќе од 2,0 g/cm3) и затоа останува во близина на површината на интензивно мешаната вода, додека потешките нечистотии се таложат. Овој процес се изведува во жици или други уреди за збогатување на гравитацијата кои обработуваат мешавини со средни густини.

Со доаѓањето на подобрена опрема за обработка, тешкотиите за сортирање по големина се значително намалени. Водните суспензии од песок или железни оксиди со густина што е средна помеѓу оние на јаглен и нечистотии обезбедуваат поефикасно збогатување од чистата вода. Сортирањето по големина, иако е трудоинтензивна операција, секогаш е неопходно; Често, секоја градација на големината има своја машина за бенефицијација.

Збогатување во машина за џигинг.

Во машината за џигинг, водата се крева низ ситото врз кое полека тече јаглен. Комерцијалниот јаглен го носи потокот. Позагадениот материјал лоциран подолу оди на депонија по истоварот. Најтешките нечистотии, главно ситен пирит, паѓаат низ дупките на ситото во сад за собирање и механички се испуштаат од него.

Одвојување на песок.

Во случаи кога песокот се користи за да се формира тешка суспензија, збогатувањето се врши во голем стационарен сепараторски конус, чии ротирачки сечила ја движат водата со песок и јаглен (големина на јаглен од 0,6 cm или повеќе). Комерцијалниот јаглен се собира во горниот дел на конусот, а контаминираниот јаглен се спушта во долниот цилиндар, каде што периодично се истоварува по излезната фиока. Песочната фракција се одвојува со влажна проверка за повторна употреба во фабриката.

Збогатување во тешка средина.

Ова е најчестиот метод за подготовка на јаглен. Како тежок медиум се користи водена суспензија на магнетит во прав со густина неопходна за збогатување на јаглен со големина на честички од 0,6 cm или повеќе. Комерцијалниот јаглен се појавува на површината и се испушта преку уред за праг или се транспортира со подвижна лента, отпадот се истоварува од дното на инсталацијата. Магнетитот се одвојува со влажен скрининг и се отстранува од водата со магнетни сепаратори. Комерцијалниот јаглен се суши на вибрирачки екрани и се истоварува на подвижна лента.

Циклон со тешка средина.

Во циклон, збогатувањето се врши поради центрифугалните сили што го надминуваат нормалното забрзување на гравитацијата. Во овој случај, комерцијалниот јаглен се собира на врвот, отпадот - на дното. Магнетитот се фаќа на ист начин како што е опишано погоре. Јагленот со различни големини се збогатува со циклони со различни дијаметри.

Табела за концентрација

– брановидна наклонета рамнина што врши брзо движење напред-назад, над која тече вода, носејќи јаглен (со големина на честички од 0,6 cm или помалку). Јагленот за чистење лесно ги совладува брановидните гребени и брзо се одвојува од газата, која се движи странично по должината на каналот и се собира на периферијата на масата. Нечистотиите кои не содржат јаглен (пирит, калцит и сл.) се концентрирани во уште подалечна област. Постојат различни модификации и посложени верзии на табели за концентрација за збогатување на јаглен кои бараат посебна обработка.

Флотација на пена.

Во овој метод, кој се користи за збогатување на ситен јаглен, честичките од јаглен третирани со хидрофобен реагенс за флотација се заробени со воздушни меури од пена и испливаат на површината. Отпадната хидрофилна карпа се таложи на дното.

Одвојувањето од водата се врши со скрининг на груб јаглен, центрифугирање на јаглен со средна големина и филтрирање или сушење на ситен јаглен.

Употреба на јаглен.

Во минатото, јагленот главно се користел за затоплување на домови и во печките на парните локомотиви. Неговата употреба сега е зголемена за производство на електрична енергија, како и за производство на кокс во челичната индустрија. Од испарливите материи кои се ослободуваат од јагленот при производството на кокс, се добива јаглен катран, лесни масла, хемикалии, гас и др. Овие компоненти ја формираат основата за производство на широк спектар на супстанции, вклучувајќи лекови, конзерванси, бои, разредувачи на бои, најлон, мастила, експлозиви, ѓубрива, инсектициди и пестициди.

Се развиваат методи за претворање на јагленот во запаливи гасови под земја без негово извлекување (подземна гасификација). Од значителен интерес е и можноста за производство на електрична енергија преку хемиски реакции со користење на јаглен. ГОРИВО.

Литература:

Бондаренко А.Д., Паршчиков А.М. Технологија на индустријата за јаглен. Киев, 1978 година
Бурчаков А.С. и сор. . М., 1982 година
Резерви на јаглен во светот. М., 1983 година
Кијашко И.А. Подземни рударски процеси. Киев, 1984 година

Ископувањето јаглен е сложено технолошки процес, што бара многу ресурси и опрема. Се користи во индустријата, за земјоделски потреби и за производство на електрична енергија. Има многу висока вредност во светот, фосилот се нарекува црно злато, тврдо масло. Како изгледа ископувањето и преработката на јаглен и како се развивала оваа индустрија во земјите од антиката до денес?

Индустријата за јаглен почна да се развива во антиката. Првите земји кои почнаа да го користат како гориво се Грција и Кина. Најчесто се користел за загревање на простории, а подоцна и за топење метали. Пред 3000 години во Кина сфатија дека неговото согорување е многу поефикасно од добивањето топлина од дрво и други суровини. Во 315 година, првиот човек што ги проучувал неговите својства бил научникот Теофраст, кој му дал гласно име - антракс, што во превод од грчки значи „камен што гори“.

Имаше многу теории за потеклото на ова фосилно гориво. Некои веруваа дека е формиран како резултат на изложеност на високи температури за време на вулканска ерупција. Првите наоѓалишта се пронајдени токму во нивна близина - во близина на тектонски раседи, каде што наслагите биле најблиску до земјата. Со оглед на неговите запаливи својства, некои научници сугерираат дека тоа е зацврстено масло.

Последователно, научниците утврдија дека јагленот е од растително потекло, па дури и можеа да утврдат кои видови дрвја преовладуваат во одреден фосилен слој.

Јагленот го најдовме случајно, при атмосферските влијанија и уривањето на карпите, на површината се појавија парчиња чуден материјал, кој имаше црна боја и трепереше на сонце. Беше миниран рачно, користејќи примитивна технологија. Децата исто така собираа парчиња на бреговите, особено по плимата и невремето. Тие почнаа да го произведуваат со методот на рудник дури во 1113 година, но дури и тогаш производството беше далеку од модерното време. Активноста на јагленот се сметаше за една од најопасните; пониските слоеви од населението работеа во рудниците, добивајќи само ситни пари.

Најобемна употреба на јаглен беше во високите печки: во ковачите, во обработката на метали, во фабриките за тули. Беше ценет поради неговиот топлински капацитет за време на согорувањето; со негова помош беше можно да се одржи висока температура долго време.

Со доаѓањето на парните мотори, ова гориво стана дел од погонските системи на бродови, автомобили и друга опрема што работи на овој принцип. Во денешно време не само што луѓето се занимаваат со рударство, туку и огромно количество опрема, а количината на суровини што се произведува годишно изнесува милијарди тони.

Првите податоци за потрагата по наоѓалишта на јаглен за индустриска употреба датираат од 1491 година, кога големиот војвода од Москва Иван III организирал експедиции до планинските венци. Тој го избра регионот Печора, еден од најголемите рудници за јаглен во Русија денес.

Најголемиот развој на рудниците за јаглен се случи за време на Петар Велики; тој иницираше создавање рудници во Урал, Донбас, Кузњецк, Далечниот Исток и во околината на Москва. Тој не штедеше трошоци за финансирање на рударската индустрија и се обиде да воведе нови технологии кои ќе ја олеснат работата на луѓето и ќе го зголемат производството.

За време на советската ера, екстракцијата на фосилни горива играше посебна улога. Работниците беа многу ценети, па дури беше воведен и сојузен празник, Денот на рударот, за да им се оддаде почит на нивната напорна и опасна работа. Јагленот беше наречен „леб на индустријата“; тој веќе се користеше за производство на енергија во термоелектраните.

Сега индустријата за ископување јаглен достигна големи височини, но многу земји, заедно со воведувањето на сите видови иновативни случувања, се обидуваат да го повлечат овој ресурс од употреба. Се работи за еколошката опасност што произлегува од неговата употреба. При согорување на горивото се формира огромна количина на јаглерод диоксид, еден од виновниците за ефектот на стаклена градина.

Излегува дека кафеавиот и црниот јаглен го добиле своето име не поради бојата на суровините. Претходно, за да се одреди „содржината на маснотии“ на карпата, се изведуваше на бела површина. Резултатот беше црна или кафеава лента, што му го даде на фосилот соодветното име.

Како се ископува јаглен во современите рудници

И покрај фактот дека производството никогаш не застанало, постојано се модернизираат, некои земји сè уште го извлекуваат користејќи рачна сила. Може да се истакне Индија, каде што жителите на градовите во близина на наоѓалишта собираат јаглен. Дури и малите деца се вклучени во овој процес, обидувајќи се да им помогнат на своите родители да заработат пари. Селото Џарија го нарекувале дури и пекол на земјата, бидејќи воздухот таму е исполнет со јагленова прашина и отровни гасови, а суровините често спонтано се палат.

Главните методи за ископ на јаглен

Во повеќе развиени земјиовој проблем не е толку изразен. Развојот на депозитите се врши со помош на специјализирана опрема; луѓето дури и не учествуваат во некои процеси.

Во денешно време, широко се користат 3 типа на ископ на јаглен:

• Каменолом или сече;
• Мојот;
• Хидраулични.

Нивната употреба зависи од длабочината на минералниот слој, тврдоста на карпите и пристапноста.

Компаративна табела на методи за ископување јаглен.

Начин на кариера

Јагленот во отворен коп се врши таму каде што лежи под земја на длабочина од не повеќе од 500 метри. За да се развијат такви наслаги, се користат кранови за отстранување на слој од отпадна карпа. Тие се нарекуваат драглини. Крановите се состојат од кабина, стрела и кофа. Тие се монтирани на шини за движење околу каменоломот или стојат на шини.

Експлозиви се користат и за олабавување на карпите, но поради опасноста тие сега се напуштени во повеќето индустрии. По опустошувањето на наоѓалиштето, празното земјиште повторно се пополнува, површината се израмнува и збогатува со ѓубрива. Дрвјата се садат одозгора за да се обнови или подобри екосистемот на областа. Ископувањето јаглен во отворен коп сè уште предизвикува штета на природата - еколошката состојба е нарушена и подземните води пресушуваат.

Кафеавиот јаглен не лежи релативно длабоко, на длабочина од 300-400 метри, така што за негово извлекување се користи и методот на отворен коп. Местата за развој на теренот обично се нарекуваат рудници со отворен коп, бидејќи се долги и тесни, тоа е особено забележливо од вселената. Можеби ова е нивната единствена разлика од каменоломите, бидејќи технологијата за добивање суровини е иста.

Потоа стапуваат во работа помали машини кои ја олабавуваат карпата и ја товарат во вагони кои се испраќаат во производство. Јагленот се истура на транспортер и се испраќа до производствени, станици за збогатување или термоелектрани.

Мој метод

Подземното ископување јаглен е постар и технолошки понапреден метод за добивање суровини. Големо количество од фосилот лежи на длабочина од повеќе од 500 метри, а отстранувањето на врвот на карпата ќе биде непрофитабилен, одзема време и скап процес. Изградбата на рудникот се изведува на овој начин - се прави шахта, главната шахта, по која во иднина ќе се спушта целата опрема и работници.

Кога ќе ја достигне максималната можна длабочина, се прават хоризонтални пресеци во формацијата, се поставуваат шини и се стартува главната опрема. Сите ѕидови се зајакнати со столбови или прстени за да се спречи колапс од вибрации.

Најдлабокиот рудник за јаглен се наоѓа во донецкиот јаглен во Украина. Сега достигнува 2043 метри.

За безбедност на работниците, многу е важно да се обезбеди постојана вентилација на рудникот со цел да се намали концентрацијата на метан и да се загрее воздухот доколку климатски условиова е потребно.

Ископувањето јаглен во рудниците се врши со помош на опрема која ги дроби слоевите и ги испраќа на површината. Мастодонот во оваа област е roadheader. Тој ја тепа суровината од формацијата и ја испраќа на површината по подвижна лента. Во областите каде што се појавува тврд камен, се користи малку поинаква опрема.

Чистачот е опремен со аналог на дупчалка со огромни заби кои ја дробат карпата, движејќи се се подлабоко и подлабоко во рудникот. Дополнително, инсталиран е стрижеч, кој го отстранува вишокот чипс и дроби големи парчиња карпи за да можат да се движат по транспортерот до врвот.

Друг важен дел што не може да се игнорира во методот на затворен ископ на јаглен е испумпувањето на водата. Дури и подземните реки можат да поминат низ овие области, тие во голема мера го попречуваат производството и се опасни за работниците. Доколку се прекршат правилата или откажува опремата што ја испумпува водата, може да се пробие во окното на рудникот и да ги поплави гранките. Тоа ќе доведе до расипување на опремата и смрт на работниците или нивно затворање под земја.

Хидрауличен метод

Хидрауличниот метод е најнов и моментално се модернизира за да се минимизира потрошувачката на вода за производство на јаглен. Првиот уред беше измислен уште во СССР во 30-тите години. Оваа инсталација се нарекува механичко-хидраулична комбинација. Се користи за олабавување на карпата, откинувајќи ја од главниот слој.

Водата што тече минува низ олуците, преку кои се транспортира до пумпа со низок притисок. Таму ископаниот јаглен се дехидрира, се внесува во транспортерот и се движи надвор. Водата се прочистува за да се спречат преостанатите честички да ја оштетат хидрауличната опрема. Овој метод. И покрај огромниот број на предности, хидрауличниот метод е помалку продуктивен.

Копанка или ископ на јаглен дома

И покрај фактот дека ископувањето јаглен се врши на индустриско ниво, тоа е сложен и трудоинтензивен процес. Жителите на областите каде што има наслаги ги развиваат самостојно, користејќи ги за свои цели. Многу е едноставно да се изгради, но за да се спроведе овој метод, јагленот не смее да лежи длабоко.

Во многу земји, овој метод се користи само нелегално, за продажба на јаглен на црниот пазар. Таму може да бидат вклучени и голем број работници, но употребата на напредна индустриска технологија не доаѓа предвид. Ова е најопасната и напорна работа, згора на тоа, нормите не се регулирани на никаков начин, бидејќи сопственикот на копањето се грижи само за сопствениот профит.

Најефективните начини

Невозможно е да се каже кој тип на екстракција на минерали е попрофитабилен да се користи, бидејќи сето тоа е под влијание на многу фактори. Можете да ископате каменолом на 1 км длабоко во земјата, но за тоа е потребна огромна количина на опрема, време, а исто така може многу да го оштети екосистемот. Но, правењето рудник во наоѓалиште за јаглен што се наоѓа на 300-400 метри ќе биде премногу скапо, а таквите места не секогаш произведуваат висококвалитетен јаглен.

Само 8% од суровините во светот моментално се извлекуваат со хидраулични методи, додека тие се уште се повеќе експериментални.

Местата и методите за ископ на јаглен не се избираат случајно. Првично се оценуваат големината на наоѓалиштето, квалитетот на суровините и карактеристиките на теренот. Само после ова, опремата се носи на територијата и се прават пробни огради за да се обезбеди профитабилност на производството.