Otvoreno vađenje ugljena vrši se u. Otvorena eksploatacija ugljena. Rudarstvo uglja u Rusiji

Raspon njegove uporabe je vrlo širok. Ugljen se koristi za proizvodnju električne energije, kao industrijska sirovina (koks), za proizvodnju grafita, za proizvodnju tekućih goriva hidrogenacijom.

Rusija ima ogromne rezerve ugljenih ležišta i ugljenih bazena.

Ugljeni bazen je područje (često preko 10 tisuća četvornih kilometara) razvoja ugljenonosnih ležišta koje je nastalo pod određenim uvjetima tijekom određenom periodu vrijeme. Ležište ugljena je manje površine i zasebna je tektonska struktura.

Na teritoriju Rusije postoje platformski, presavijeni i prijelazni bazeni.

Najveća količina naslaga ugljena pronađena je na području zapadnog i istočnog Sibira.

60% ruskih rezervi ugljena su humusni ugljeni, uključujući koksni ugljen (Karaganda, Južni Jakutsk, Kuznjecki bazen). Tu su i smeđi ugljen (Ural, istočni Sibir, moskovska regija).

Rezerve ugljena raspoređene su na 25 ugljenih bazena i 650 pojedinačnih ležišta.

Eksploatacija ugljena se odvija na zatvoreni ili otvoreni način. Zatvoreno rudarenje se obavlja u rudnicima, otvoreno - u kamenolomima (odjeljcima).

Životni vijek rudnika je u prosjeku 40 - 50 godina. Svaki sloj ugljena uklanja se iz rudnika oko 10 godina, nakon čega se rekonstrukcijom razvija dublji sloj. Rekonstrukcija rudničkih horizonata preduvjet je očuvanja okoliša i osiguranja sigurnosti radnika.

U usjecima se vađenje ugljena vrši u uzastopnim trakama.

Za razdoblje 2010. godine ugljen u Rusiji je iskopan u 91 rudniku i 137 kopa. Ukupni godišnji kapacitet bio je 380 milijuna tona.

Nakon što se ugljen vadi u rudnicima ili usjecima, on ide izravno potrošaču ili se šalje u poduzeća za obogaćivanje ugljena.

U specijalnim tvornicama komadi ugljena se sortiraju po veličini i potom obogaćuju.

Proces obogaćivanja je pročišćavanje goriva od otpadnih stijena i nečistoća.

Danas se ugljen u Rusiji vadi uglavnom na teritoriju i 10 glavnih bazena. Najveće ležište kamenog i koksirajućeg ugljena je bazen Kuznjeck (regija Kemerovo), mrki ugljen se kopa u bazenu Kansk-Achinsk ( Krasnojarsk regija, istočni Sibir), antraciti - u bazenu Gorlovsky i u Donbasu.

Ugljen u ovim bazenima je najviše kvalitete.

Drugi poznati bazeni ugljena u Rusiji uključuju bazen Pechora (Arktik), bazen Irkutsk-Cheremkhovo u regiji Irkutsk, bazen Južni Jakutsk u Daleki istok.

U istočnom Sibiru aktivno se razvijaju bazeni Taimyr, Lena i Tunguska, kao i depoziti na Trans-Baikalskom teritoriju, Primorye, Novosibirsk regiji.

Najveća grana (u smislu broja radnika i troškova proizvodnje dugotrajnih sredstava) industrije goriva je rudarstvo ugljena u Rusiji.

Industrija ugljena vadi, prerađuje (obogaćuje) ugljen, lignit i antracite.

Kako se i koliko ugljena proizvodi u Ruskoj Federaciji

Ovaj mineral se vadi ovisno o dubini lokacije: otvorenim (u usjecima) i podzemnim (u rudnicima) metodama.

U razdoblju od 2000. do 2015. podzemna proizvodnja porasla je sa 90,9 na 103,7 milijuna tona, dok je proizvodnja na otvorenom porasla za više od 100 milijuna tona sa 167,5 na 269,7 milijuna tona. Količina minerala iskopanog u zemlji tijekom ovog razdoblja, raščlanjena prema proizvodnim metodama, vidi sl. jedan.

Riža. 1: Proizvodnja ugljena u Ruskoj Federaciji od 2000. do 2015. po metodi proizvodnje, u milijunima tona

Prema Kompleksu goriva i energije (FEC) u Ruska Federacija u 2016. godini iskopano je 385 milijuna tona crnog minerala, što je za 3,2% više u odnosu na prethodnu godinu. To nam omogućuje da izvučemo zaključak o pozitivnoj dinamici rasta industrije posljednjih godina te o izgledima, unatoč krizi.

Vrste ovog minerala, kopanog u našoj zemlji, dijele se na energetski i koksajući ugljen.

U ukupnom obujmu za razdoblje od 2010. do 2015. udio proizvodnje energije porastao je sa 197,4 na 284,4 milijuna tona.Vidi sl. 2.

2: Struktura proizvodnje ugljena u Ruskoj Federaciji po vrstama za 2010.-2015., u milijunima tona.

Koliko crnih minerala ima u zemlji i gdje se kopa

Prema Rosstatu, Ruska Federacija (157 mlrd.

tona) zauzima drugo mjesto nakon Sjedinjenih Država (237,3 milijarde tona) u svijetu po rezervama ugljena. Ruska Federacija čini oko 18% svih svjetskih rezervi. Vidi sliku 3.

Riža. 3: Svjetske rezerve vodećih zemalja

Podaci Rosstata za 2010.-2015. sugeriraju da se rudarenje u zemlji obavlja u 25 subjekata Federacije u 7 federalnih okruga.

Postoje 192 poduzeća za ugljen. Među njima je 71 rudnik, te 121 rudnik ugljena. Njihov zajednički proizvodni kapacitet je 408 milijuna tona. Više od 80% se iskopava u Sibiru. Iskopavanje ugljena u Rusiji po regijama prikazano je u tablici 1.

U 2016. godini 227.400 tisuća

tona iskopanih u regiji Kemerovo (takvi gradovi s jednom industrijskom pripadnošću nazivaju se jednoindustrijski gradovi), od čega je oko 125.000 tisuća tona izvezeno.

Kuzbass čini oko 60% domaće proizvodnje ugljena, ima oko 120 rudnika i usjeka.

Početkom veljače 2017. pušten je u rad novi površinski kop u regiji Kemerovo - Trudarmeisky Yuzhny projektnog kapaciteta 2.500 tisuća tona.

U 2017. godini planira se proizvesti 1.500 tisuća tona minerala na površinskom kopu, a prema predviđanjima, površinski kop će svoj projektni kapacitet dostići 2018. Također u 2017. planirano je pokretanje tri nova poduzeća u Kuzbasu.

Najveća ležišta

Na teritoriju Ruske Federacije postoje 22 ugljena bazena (prema Rosstatu za 2014.) i 129 pojedinačnih ležišta.

Više od 2/3 rezervi onih koje su već istražene koncentrirano je u bazenu Kansk-Achinsk (79,3 milijarde tona) i Kuznjeck (53,4 milijarde tona). Nalaze se na području Kemerovske regije Krasnojarskog teritorija.

Također među najvećim bazenima su: Irkutsk, Pečora, Donjeck, Južni Jakutsk, Minusinsk i drugi.

Slika 4 prikazuje strukturu istraženih rezervi za glavne bazene.

Riža. 4: Istražene rezerve u glavnim bazenima u Rusiji, milijarde tona

Uvoz izvoz

Ruska Federacija je jedan od tri najveća izvoznika ugljena nakon Australije (volumen izvoza je 390 milijuna tona).

tona) i Indonezija (330 milijuna tona) u 2015. Udio Rusije u 2015. godini - 156 milijuna tona crnog fosila otišlo je za izvoz. Ovaj pokazatelj za zemlju je u pet godina porastao za 40 milijuna tona. Uz Rusku Federaciju, Australiju i Indoneziju, prvih šest zemalja su Sjedinjene Američke Države, Kolumbija i Južna Afrika.

Struktura svjetskog izvoza prikazana je na sl. pet.

Riža. 5: Struktura svjetskog izvoza (najveće zemlje izvoznice).

Središnji kontrola otpreme Iz Kompleksa goriva i energetike izvještavaju da je u 2016. ukupan obujam izvoza iz zemlje povećan, dok je uvoz smanjen.

Podaci o izvozu-uvozu u 2016. godini prikazani su u tablici 2.

Voditelj Informativno-analitičkog odjela Odjela za industriju ugljena i treseta Ministarstva energetike zemlje V.

Grishin predviđa povećanje izvoza od 6% u 2017., njegov bi volumen mogao doseći 175 milijuna tona, odnosno porast od 10 milijuna tona.

Koje su tvrtke najveći proizvođači

Velika naftne kompanije Svi pričaju o Rusiji, a najveće kompanije za proizvodnju ugljena u zemlji u 2016. su: SUEK OJSC (105,47), Kuzbassrazrezugol (44,5), SDS-Coal (28,6), “ Vostsibugol (13,1), Yuzhny Kuzbass (9), Yuzhkuzbassugo (11.2), Yakutugol (9.9), Raspadskaya OJSC (10.5), količina proizvedenog ugljena navedena je u zagradama u milijunima tona, vidi

Riža. 6. Najveći proizvođači u Ruskoj Federaciji u 2016., u mil.

Tvrtke OJSC SUEK, Kuzbassrazrezugol i SDS-ugol bili su lideri u proizvodnji proteklih godina.

Najveći proizvođači za 2014-2015 prikazani su na Sl.

7. Među njima, pored gornja dva lidera u industriji, tu su i prerađivačka poduzeća: Kuzbass Fuel Company, Sibuglement Holding, Vostsibugol, Russian Coal, EVRAZ (jedna od najvećih privatnih kompanija u zemlji), Mechel Mining, SDS- ugljen.

7. Najveći proizvođači u Ruskoj Federaciji za 2014-2015, u milijunima tona

U studenom 2016. brigada Evgenija Kosmina iz odjeljenja br. 1 rudnika imena V.D.

Yalevskoy JSC SUEK-Kuzbass postavio je novi ruski proizvodni rekord za godinu s jednog mjesta - 4.810 tisuća tona.

Rezultati i zaključci

• Kompleks ugljena Rusije se aktivno razvija.
• Uvoz je posljednjih godina blago opao, dok su izvoz i proizvodnja porasli.
• Po izvozu, Ruska Federacija je jedna od tri vodeće zemlje nakon Australije i Indonezije.
• U narednim godinama planira se otvaranje novih rudarskih i prerađivačkih poduzeća.
• Prva tri su poduzeća iz sibirske regije, koja čini više od 80% ukupne proizvodnje u zemlji.

Ljudmila Poberezhnykh, 2017-03-29

Pitanja i odgovori na temu

Za materijal još nisu postavljena pitanja, imate priliku biti prvi koji će to učiniti

Povezani referentni materijali

Ruski ugljeni bazeni

Uloga ovog ili onog ugljenog bazena u teritorijalnoj podjeli rada ovisi o kvaliteti ugljena, veličini rezervi, tehničkim i ekonomskim pokazateljima vađenja, stupnju pripremljenosti rezervi za industrijsku eksploataciju, veličini vađenje, te osobitosti transportnog i geografskog položaja.

Zajedno, ovi uvjeti se oštro ističu međuokružne baze za ugljen- Kuznjecki i Kansko-Ačinski bazen, koji zajedno čine 70% proizvodnje ugljena u Rusiji, kao i bazeni Pechora, Donjeck, Irkutsk-Cheremkhovo i Južno Jakutsk.
Najvažniji proizvođač ugljena u Rusiji je Kuznjecki ugljeni bazen.

Kuznjecki bazen

Bilančne rezerve ugljena u Kuzbasu kategorije A + B + C1 procjenjuju se na 57 milijardi tona, što je 58,8% ruskog ugljena.

Istodobno, rezerve koksnog ugljena iznose 30,1 milijardu tona, odnosno 73% ukupnih rezervi zemlje.

U Kuzbasu se kopa gotovo cijeli raspon vrsta kamenog ugljena. Podzemlje Kuzbasa bogato je drugim mineralima - to su mangan, željezo, fosforit, nefelinske rude, uljni škriljci i drugi minerali.

Kuznjecki ugljen je visoke kvalitete: sadržaj pepela je 8-22%, sadržaj sumpora je 0,3-0,6%, specifična toplina izgaranja je 6000-8500 kcal/kg.

Prosječna dubina podzemne eksploatacije doseže 315 m.
Oko 40% iskopanog ugljena se troši u samoj regiji Kemerovo, a 60% se izvozi u druge regije Rusije i za izvoz.
U strukturi izvoza ugljena iz Rusije, Kuzbass čini preko 70% njegovog fizičkog obujma.
Ovdje se deponira visokokvalitetni ugljen, uključujući i koksni ugljen. Gotovo 12% eksploatacije vrši se otvorenim kopom.
Belovsky okrug je jedno od najstarijih područja za rudarenje ugljena u Kuzbasu.

Bilansne rezerve ugljena u okrugu Belovsky su više od 10 milijardi tona.

tona.
Razvoj Kuznjeckog ugljenog bazena započeo je 1851. godine manje-više redovitim vađenjem goriva iz rudnika Bachat za metaluršku tvornicu Guryev. Rudnik Bachat nalazio se šest versta sjeveroistočno od sela Bachaty. Sada su na ovom mjestu rudnici Chertinskaya-Koksovaya, Novaya-2 i površinski rudnik Novobochatsky.
Rudnik Pioneer smatra se prvencem industrije ugljena Belovo. Ovdje je iskopana prva tona ugljena.

Trenutno je okrug Belovsky najveće područje rudarenja ugljena u Kuzbasu.
Okrug Belovsky je geografsko središte regije Kemerovo.
Glavna središta su Novokuznjeck, Kemerovo, Prokopjevsk, Anžero-Sudžensk, Belovo, Lenjinsk-Kuznjecki.

Bazen Kansk-Achinsk nalazi se na jugu istočnog Sibira u Krasnojarskom teritoriju uz Transsibirsku željeznicu i osigurava 12% proizvodnje ugljena u Rusiji.

Lignit ovog bazena najjeftiniji je u zemlji, jer se kopa na otvorenom. Zbog niske kvalitete ugljena, nije vrlo prenosiv, pa stoga moćne termoelektrane rade na temelju najvećih rudnika (Irsha-Borodinsky, Nazarovsky, Berezovsky).

Basen Pechora najveći je u europskom dijelu i osigurava 4% proizvodnje ugljena u zemlji.

Udaljen je od najvažnijih industrijskih središta i nalazi se na Arktiku, rudarenje se vrši samo rudarskom metodom. Koksni ugljen se vadi u sjevernom dijelu bazena (Vorkuta, Vorgashorskoye ležišta), dok se u južnom dijelu (Intinskoye ležište) vadi uglavnom energetski ugljen.

Glavni potrošači pečorskog ugljena su metalurški kombinat Čerepovec, poduzeća sjeverozapada, centra i središnje regije Černozema.

Donječki bazen u Rostovskoj oblasti je istočni dio ugljenog bazena koji se nalazi u Ukrajini.

Ovo je jedno od najstarijih rudarskih područja. Rudarski način vađenja doveo je do visoke cijene ugljena. Proizvodnja ugljena svake godine opada i 2007. godine bazen je proizveo samo 2,4% ukupne ruske proizvodnje.

Bazen Irkutsk-Cheremkhovo u Irkutskoj regiji osigurava nisku cijenu ugljena, budući da se rudarenje odvija na otvoreni način i osigurava 3,4% ugljena u zemlji.

Zbog velike udaljenosti od velikih potrošača koristi se u lokalnim elektranama.

Južno-jakutski bazen (3,9% ukupne ruske proizvodnje) nalazi se na Dalekom istoku. Posjeduje značajne rezerve energije i procesnih goriva, a svo rudarenje se odvija otvorenom metodom.

Obećavajući bazeni ugljena uključuju Lenski, Tunguski i Tajmirski, koji se nalaze iza Jeniseja sjeverno od 60. paralele.

Zauzimaju ogromna područja u slabo razvijenim i slabo naseljenim područjima istočnog Sibira i Dalekog istoka.

Usporedno sa stvaranjem ugljenih baza međuokružnog značaja, došlo je do širokog razvoja lokalnih ugljenih bazena, što je omogućilo približavanje proizvodnje ugljena područjima njegove potrošnje. Istodobno, u zapadnim regijama Rusije proizvodnja ugljena opada (Moskovski bazen), au istočnim regijama naglo raste (naslage Novosibirske regije, Zabajkalskog teritorija, Primorja.

Otvoreni kop je najstariji način rudarenja.. Dakle, otprilikeVI tisućljeće pr. e. pojavili su se prvi primitivni rudarski alati, a god U 4. tisućljeću na području Sjeverne Etiopije, Kavkaza, Indije i Sinajskog poluotoka vađene su polimetalne rude kako bi se dobila bronca.

Od ručnog rada do raširene mehanizacije

Tijekom aktivne izgradnje piramida u starom Egiptu pojavili su se prvi veliki kamenolomi; u antičkom razdoblju mramor se kopao na otvorenim područjima. U srednjem vijeku postojao je trend otvorenog vađenja obojenih metala. Teritoriji moderne Španjolske, Italije i ruskog Urala postali su središta rada. Već da XVIII stoljeća Posebnu popularnost stekla je otvorena eksploatacija aluvijalnih naslaga na Uralu i Sibiru.

S vremenom je vađenje velikih količina resursa u rudnicima i kamenolomima postalo široko rasprostranjeno, a ovaj način vađenja prevladava do danas. Ali kada pričamo o plitkoj pojavi stijene, isplativijim usjecima i kamenolomima. Popularnost otvorenog rudarstva prvenstveno je posljedica njegove ekonomska učinkovitost. Tako je vađenje minerala u kamenolomima tri puta jeftinije za ugljen i dva puta jeftinije za rudna ležišta od rudnika. Osim toga, prilikom razvoja ležišta na način kamenoloma, nema potrebe za tako skupim i radno intenzivnim fazama kao što je opremanje rudnika ili postavljanje tunela. Osim toga, po produktivnosti su kamenolomi dva ili čak tri puta ispred rudnika, a volumen gubitaka minerala je pet puta manji!

Naravno, pravi napredak u industriji ne bi bio moguć bez stvaranja punopravnih rudarskih strojeva i uspostavljanja osnovnih proizvodnih procesa, kao što su iskop, utovar, transport i odlaganje.

Prvi bageri počeli su se koristiti u kamenolomima počevši od 19. stoljeća, a početak 20. stoljeća obilježen je naglim razvojem otvorenog rudarstva u SAD-u i Njemačkoj. U Rusiji stvari nisu bile tako ružičaste: gotovo do sredine prošlog stoljeća, ručni rad, djelomično mehaniziran korištenjem kolica kao transporta.

Na području SSSR-a, prvi glavne karijere za vađenje ugljena, obojeni i crni metali bili su opremljeni od 1928. do 1941. godine. Istovremeno, poboljšane su i metode miniranja. Tako su 1920-ih rudari napustili srednjovjekovni poroz u korist amonala, 30-ih su ga zamijenili dinamonom, tijekom Drugog svjetskog rata, tijekom kojeg je došlo do značajnog povećanja proizvodnje, koristili su oksilikit. U poslijeratno razdoblje Kada se gospodarstvo aktivno oporavljalo, proširio se opseg mehanizacije procesa u kamenolomima, objedinjena je oprema bagera i transporta, a igdanit se počeo koristiti u miniranju.

Trenutačno se otvorenim kopovima može zadovoljiti oko 65% svjetske potrošnje sirovina rudnog i nemetalnog podrijetla, kao i 35% krutih goriva. U sekcijama se vadi i oko 90% mrkog i 20-30% kamenog ugljena, 75% željeznih ruda i oko 80% ruda obojenih metala, 90% ostalih minerala i Građevinski materijal minirano u kamenolomima. Otvoreni kop ima široku primjenu u SAD-u, Kini, Australiji, Kanadi i nizu europskih zemalja. Na području Ruske Federacije, udio vađenja ruda obojenih i obojenih metala u kamenolomima iznosi do 93%, ugljena - 66% i gotovo 100% građevinskog materijala.

Ugljen Klondike

Općenito, industrija ugljena Ruske Federacije jedna je od najvažnijih industrija koje određuju energetsku sigurnost i suverenitet Rusije. O tome u kolovozu 2017. na događaju, posvećena Danu rudar, rekao je ruski predsjednik Vladimir Putin.

Prema posljednjim podacima Središnje dispečerske uprave kompleksa goriva i energije (CDU of the Fuel and Energy Complex), proizvodnja ugljena u Rusiji u ožujku 2018. porasla je za 8,3% u odnosu na ožujak 2017. - do 36,962 milijuna tona, izvoz povećan je za 0,9% - na 15,638 milijuna tona. Isporuke ruskog ugljena na domaćem tržištu porasle su za 17,8% na 17,275 milijuna tona. Istovremeno, u ožujku 2018. uvoz ugljena pao je za 41,5% na 1,253 milijuna tona.

Proizvodnja najvećih ugljenih kompanija u izvještajnom razdoblju iznosila je: SUEK - 9,865 milijuna tona (+6,5%), Društvo za upravljanje Kuzbassrazrezugol (dio UMMC) - 3,921 milijuna tona (+3,2%), HC SDS-Ugol - 2,133 milijuna tona (-3,8%), Vostsibugol - 1,283 milijuna tona (+5,4%), South Kuzbass Management Company (dio Mechela) - 635,3 tisuće tona (-12, 4%), HC Yakutugol (dio Mechel) - 704,1 tisuća tona (-10%). Značajan dio domaćeg tržišta, kao i izvoza, otpada na udio Kuznjeckog ugljenog bazena - jednog od najvećih u Rusiji i svijetu.

U bazenu, koji se nalazi u Zapadnom Sibiru na području Kemerovske regije, nalazi se 58 rudnika i 36 rudnika ugljena.
Najveća tvrtka u Kuzbassu specijalizirana za eksploataciju ugljena na otvorenom je OAO UK Kuzbassrazrezugol. Uključuje šest rudnika ugljena: Kedrovsky, Mokhovsky, Bachatsky, Krasnobrodsky, Taldinsky, Kaltansky. Bilansne rezerve Velike Britanije su više od dvije milijarde tona ugljena. Poduzeća tvrtke godišnje proizvedu preko 45 milijuna tona goriva.

Oko 50% proizvedenog ugljena izvozi se. Aktivni potrošači ugljena Kuzbass na inozemnom tržištu su Nizozemska, Koreja, Kina, azijske zemlje, na domaćem tržištu - stanovnici Zapadnog Sibira, Urala, europskog dijela Rusije. Zbog povećanja opsega eksploatacije ugljena na otvorenom, popularnost proizvoda Kuznjeckog ugljenog bazena raste. Stoga je ugljen iskopan u usjecima jeftiniji nego iz zakopanih ležišta u rudnicima ovu vrstu proizvode preferiraju pojedinci i mala poduzeća. Iskopava se i visokokvalitetni i niskokvalitetni ugljen, što potrošačima omogućuje kupnju proizvoda koji zadovoljavaju njihove ciljeve.

Kao što smo već rekli, eksploatacija ugljena na otvorenom je nemoguća bez uporabe specijalizirane opreme koja je prilagođena upravo ovoj vrsti industrije. Međutim, ni ovdje nije sve tako jednostavno: postoji mnogo kriterija za odabir strojeva i opreme.

Rudarske tehnologije

Počnimo s činjenicom da se eksploatacija otvorenog kopa provodi različitim pristupima i tehnologijama. Zauzvrat, izbor jednog ili drugog proces proizvodnje pod utjecajem niza čimbenika.

Prvo, ovisno o položaju i obliku naslaga u odnosu na površinu zemlje, razlikuju se sljedeće metode razvoja polja:

• Površinski. Ova metoda osigurava razvoj nalazišta i preradu maksimalnog volumena i minerala i otkrivke. U ovom slučaju, potonji se postavljaju u obrađeni prostor kamenoloma.
• Duboko. Njime se otkrivske stijene izvlače silaznim redoslijedom u slojevima.
• Uzvišenje. U ovom slučaju, jalovina i minerali se kreću od vrha do dna na dublje razine.
• Upland-deep metoda koristi se kao varijanta planinske metode s prilično složenim reljefom.
• Metoda podvodnog rudarenja koristi se kada se ležište i njegov krov nalaze pod vodom.

Drugo, prema kriteriju položaja radnog područja, kao i pomicanju radne fronte, razlikuju se sljedeće metode:

• Čvrsto. Ruda se kopa u ležištima horizontalnog ili blagog tipa, dok se otpadna stijena nalazi kako u otkopanom prostoru tako i izvan kamenoloma.
• Duboko. Izrada strmih i nagnutih ležišta s postavljanjem otkrivke u vanjska odlagališta.
• Miješano. Uključuje obje metode u različitom stupnju, a koristi se za vađenje minerala u složenim planinskim, geološkim i topografskim uvjetima.

Treće, prema vrstama korištene rudarske i transportne opreme razlikuju se sljedeće tehnologije:

• Ciklička. Procesi vađenja i transporta rude odvijaju se s pauzama, što je povezano s osobitostima korištenja specifične opreme.
• Ciklični tok, u kojem se koriste mehanizmi kontinuiranog i cikličkog djelovanja. Istodobno, iskop stijena se obavlja strojevima cikličkog principa rada - bageri s jednom žlicom, kao i utovarivači, te transport - pomoću uređaja koji neprekidno rade, uključujući transportere i automatska sortirnica.
• Pojednostavite. Uglavnom koristi rudarske i transportne strojeve s kontinuiranim principom rada, na primjer, hidromehaničke uređaje, trakaste transportere, rotorne bagere. Ako je za cikličke i cikličko-protočne tehnologije karakteristično automatizirano upravljanje odvojeni procesi, zatim za in-line proces, automatizirani sustavi upravljanje.

Bez obzira na vrstu razvoja ležišta u kamenolomima, inherentna je identična opća shema rada. Slojevi otpadnih stijena podijeljeni su na izbočine, koje se uklanjaju odozgo prema dolje, dok su gornji slojevi ispred donjih. Goaf se povećava kako se radni stolovi pomiču. Općenito, tehnološki procesi omogućuju razdvajanje stijene od minerala, utovar i odvoz stijenske mase, postavljanje otpadne stijene na odlagališta.

Sve počinje istraživanjem. Nakon odobrenja i pokretanja projekta, pripremni rad: sječa i čupanje šuma, zalijevanje ili isušivanje područja, izgradnja skladišta, administrativnih i industrijskih objekata, komunikacija, vodovodne i kanalizacijske mreže. Složenost procesa ovisi o topografskim značajkama, klimatskim uvjetima, stupnju zalijevanja.

U fazi kapitalne eksploatacije i otvaranja ležišta opremaju se strukturne komponente kamenoloma: montiraju se unutarnji i vanjski rovovi, rudarska, tehnološka i transportna oprema. Skidanje je odvajanje stijene koje ometa vađenje minerala mehaničkim rahljenjem ili upotrebom eksploziva. Značajka rada s jalovinom je stalno kretanje lica i točaka istovara na deponijama.

Za bušenje probnih rupa koriste se bušaći uređaji težine do 130 tona, a kao eksplozivi se koriste granuliti i gramoniti bez amonijevog nitrata, kao i komponente punjene vodom za bušotine s plavljenjem. Otpuštanje se vrši riperima snage do 735 kW. Također, u fazi demontaže, uključeni su dragline i mehanizirane lopate s kapacitetom žlice od oko sto i pol kubičnih metara. m.

Zatim dolazi izravno rudarenje, koje uključuje vađenje minerala, njihov transport i otpremu u skladišta ili pogone za preradu pomoću posebne opreme.

U čemu je snaga, brate?

Kao što smo ranije rekli, moderni kamenolom je visokotehnološko poduzeće s visokim stupnjem mehanizacije. Na ležištima rade strojevi visokih performansi dizajnirani za iskop, drobljenje, transport i skladištenje stijena i minerala. Ove procese provode i različiti rudarski strojevi i složene jedinice koje obavljaju nekoliko funkcija odjednom.

Najčešći tipovi rudarske opreme koji se koriste u građevinarstvu/rudarskoj industriji su razne vrste bagera, teški/srednje teretni kiperi, traktori, utovarivači, buldožeri, grejderi. Svi se razlikuju po vrsti, snazi, nosivosti i tehničkim parametrima, pružajući određeni raspon zadataka, visoku produktivnost, pojednostavljenje procesa i mnoge druge prednosti.

Izbor određenih strojeva ovisi o nizu uvjeta, kao što su stupanj tvrdoće stijena, oblik mineralnih šavova, geološki uvjeti, topografiju pa čak i klimu. Utjecaj ima i sustav razvoja polja i način rada rudarstva. Ne posljednju ulogu igraju kapitalni izdaci, količina dobiti i produktivnost rada.

Kako bi se povećala učinkovitost razvoja ležišta u kamenolomima uvodi se složena mehanizacija koju karakterizira kontinuitet komunikacija od mjesta klanja do mjesta istovara rude. Još potrebno stanje- strojevi uključeni u bušenje, iskop i utovar, deponije i pomoćne poslove moraju međusobno odgovarati u pogledu performansi i snage.

Zanimljiva činjenica: na izbor određene tehnike uvelike utječu nacionalne tradicije industrije. Primjerice, u Sjedinjenim Američkim Državama operateri otvorenih rudnika preferiraju velike bagere, dok u Njemačkoj češće koriste kipere. Bageri, ravne lopate i zglobni utovarivači koriste se u većini slučajeva za iskop i utovar stijena diljem svijeta.

Značajka protočne tehnologije otvorenog kopa je široka upotreba rotornih bagera i mobilne drobilice, čija masa može doseći 600 tona Korištenje jedinica za drobljenje, kako mobilnih tako i stacionarnih, smještenih na istovarnim i prihvatnim točkama, omogućuje operaterima širu upotrebu transportnih sustava.

Glavna transportna jedinica u kamenolomima i dalje su kiperi. Prevladavajući broj takvih strojeva ima nosivost do 155 tona, u manjoj mjeri divovi (200-300 tona) sudjeluju u površinskom rudarstvu. Osim toga, aktivno se koriste željezničke jedinice od 360 tona, kiperi vagoni nosivosti oko 180 tona. Među rudarskim strojevima postoje pravi kolosi, svjetski prvaci po veličini i snazi ​​među bagerima, utovarivačima i kiperima. Jasno je da uključivanje velikog broja skupih i moćnih strojeva, kolosalna količina posla predodređuje ne samo da je vađenje izuzetno učinkovito, već i da je to prilično skup proces. O kiperima ćemo više govoriti kasnije na stranicama časopisa.

Sljedeći najpopularniji su moćni bageri koji omogućuju čišćenje teritorija, kopanje jama, utovar i puno drugih poslova. Uglavnom se koriste dvije vrste opreme - dizelske i električne modifikacije strojeva tipa bager, ali potonji od njih uzrokuju mnogo poteškoća u radu, pa se strojevi na dizelski pogon smatraju najčešćim tipovima. Iako je među prednostima električnog bagera velika nosivost, što smanjuje troškove rudarenja.

Kao dobar primjer Osvrnimo se na već spomenuti odjeljak Bachatsky - jedan od najvećih u bazenu Kuznetsk. Njegova gradnja započela je 1948. godine, sedam kilometara od drevnog sela Bachaty, duž kojeg teče rijeka Bolšoj (Černovaya) Bachat. Do danas, njegova godišnja proizvodnja iznosi preko 8 milijuna 700 tisuća tona.

Tehnička baza dionice uključuje park potrebnih glavnih i pomoćna oprema, kao i objekti za popravak - kompleks popravnih, skladišnih zgrada i građevina, objekata za opskrbu električnom energijom. Prema posljednjim podacima, 29 bagera, devet lokomotiva, tri bušaće platforme, 24 teška buldožera, kao i 63 kipera, uključujući najveći u zemljama ZND-a u svom segmentu, BelAZ-75600, nosivosti 320 tona i težine 560 tona, uključeni su u rudnik.

U rudniku su 2011. godine pušteni u rad kineski bager WK-35 od 35 kubičnih metara i američki P&H-4100 KhRS kapaciteta žlice od 57 kubika. Termalni ugljen prerađuje se od 2002. u tvornici za preradu ugljena Bachatskaya Energetic kapaciteta tri milijuna tona ugljena godišnje i dva sortirna kompleksa DSK-1 i DSK-2, od kojih svaki prerađuje 1,5 milijuna tona ugljena godišnje. Ugljen za koksiranje prerađuje se od 2008. u koncentratoru Bachatskaya Koksovaya s kapacitetom prerade od 3 milijuna tona ugljena godišnje. Razrijeđeni ugljen s lica autosheme transportuje se kiperima do skladišta mjesta za preradu i obogaćivanje. Privodi se kraju rekonstrukcija kompleksa postrojenja za obogaćivanje s strojem za ubijanje Batak, čime će se vađenje tržišnog ugljena iz ugljenonosne mase RGM-a povećati sa 350 tisuća na 750 tisuća tona godišnje.

Trendovi uvoza

Zbog velike potražnje za opremom za kamenolome, ovo područje strojarstva sada zauzima iznimno ozbiljnu nišu. Među proizvođačima rudarske opreme ističu se Bjeloruski i Mogilevski automobilski pogoni, koji već dugi niz godina proizvode moćnu specijalnu opremu za različite namjene. Od stranih koncerna vodeći proizvođači su Hitachi-Euclid, Liebherr, Caterpillar, Terex i Komatsu, koji proizvode široku paletu sastav rudarski strojevi i oprema.

Jedan od priznatih lidera u svjetskoj automobilskoj industriji u području proizvodnje, koju zauzima rudarska posebna oprema, su američke tvrtke Caterpillar i Terex, dobro poznate na ruskom tržištu. Sljedeći po kapacitetu proizvedenih strojeva, njihovoj visokoj produktivnosti i tehničkim parametrima su njemačka tvrtka Liebherr i japanski proizvođač opreme Komatsu Hitachi. Glavni proizvođači specijalizirane opreme u Rusiji su koncern Tractor Plants ( zaštitni znak Chetra), Uralmash Machine-Building Corporation, Izhorskiye Zavody OJSC i Grupa GAZ (Odjel za specijalnu opremu) zaštitni su znak TVEKS i ChSDM.

Prema riječima stručnjaka, trenutno na tržištu opreme i strojeva za kamenolome prevladavaju uzorci strane proizvodnje. Da ne bismo bili neutemeljeni, okrenimo se brojkama. Podatke o uvozu na tržište rudarske opreme u 2017. donosi ID-Marketing (www.id-marketing.ru). U studiji se razmatraju sljedeća radna mjesta: teški hidraulički bageri, veliki hidraulični rudarski bageri, teški utovarivači na kotačima, teški buldožeri gusjeničari. Podatke o obujmu uvoza drugog karijernog radnika - kipera, otkrit ćemo u posebnom članku.

Rezultati su prikazani u tablici. Crvenom bojom je istaknut ukupan obim uvoza za određenu vrstu opreme za godinu, kom. Zelena - stopa rasta od 2017. do 2016.,%.

Dakle, prema ID-Marketing istraživanju , Najveći porast ponude bilježi se u segmentu teških hidrauličnih bagera (147,60%). Ukupan obim isporuka je 827 jedinica opreme. Vodeće pozicije zauzimaju strojevi korejske proizvodnje (43,53%) tržišta, 33,49% zauzimaju japanski bageri, kineski strojevi čine 18,86%, a samo 4,11% tržišta tržištu predstavljaju strojevi drugih zemalja. Ako govorimo o robnim markama, onda se ove godine dogodio zanimljiv trend. 44,38% ukupnog tržišta zauzimaju automobili različitih marki, povećavajući udio prisutnosti za 198,37% u odnosu na 2016. godinu. Slijedi HYUNDAI - njegov udio je 24,06%, povećanje udjela za 145,68% u odnosu na 2016. godinu, zatim KOMATSU (17,78%), povećanje je iznosilo 133,33%. Veliki udio zaliha (38,57%) otpada na Moskvu, još 14,87% - na Moskovsku regiju. Primorski kraj kupio je 20,31% od ukupnog broja vozila, što je 2300% više u odnosu na 2016. godinu.

Značajan porast bilježi se i u segmentu velikog hidrauličkog rudarstva. U 2017. godini u Rusiju je isporučeno 155 jedinica opreme, što je 118,31% više u odnosu na 2016. Najveći tržišni udio (61,94% odnosno 96 vozila) zauzima oprema proizvedena u Japanu, zatim Francuskoj (tržišni udio - 14, 19%, volumen isporuka - 22 automobila. Glavni uvoznik među regijama je Moskva (123 automobila i 79,35% tržišta, respektivno), 20% tržišta otpada na udio Primorskog kraja - 31 automobil s porastom od rekordnih 416,67%.isporuke u regiju Kaluga.

Među tvrtkama, KOMATSU ima vodeću poziciju. Marka je u 2017. godini povećala svoj tržišni rast za 122,5%, isporučivši 89 vozila i tako zauzevši 57,42% tržišta. Koncern LIEBHERR povećao je svoju prisutnost za 214,29% (do 14,19%) isporukom 22 bagera.

U 2017. u Rusiju je isporučeno 45 teških utovarivača na kotačima, što je 55,17% više u odnosu na 2016. Njih 16 je švedske proizvodnje (35,56% ukupnog tržišta, što je 166,67% više u odnosu na 2016.). 33,33% zauzima Japan (15 automobila). Povećanje svog udjela za 15,38% u odnosu na 2016. godinu. 50% porast u isporukama u SAD - 12 vozila, što je činilo 26,67% ukupnog tržišnog udjela. Moskva je također glavni kupac (15 automobila odnosno 33,33% tržišta). Zatim slijedi Kaluška regija (13 automobila, 28,89% i povećanje udjela za 116,67%). Po prvi put su počele isporuke u Novosibirsku regiju - 5 vozila (11,11%). Udio ostalih regija čini 26,67% (12 automobila). Među markama prednjači VOLVO (16 automobila, 35,56 tržišta s povećanjem udjela od 167,76% u odnosu na 2016.). KOMATSU je isporučio 13 automobila (28,89 uz povećanje od 85,71%). 20% za CAT (9 strojeva, povećanje od 85,71%).

Uvozno tržište teških buldožera gusjeničara u 2017. je neznatno poraslo - za 35,83% i iznosilo je 254 stroja. Među zemljama-dobavljačima automobila ove klase, Japan je i dalje u vodstvu - 39,76%, iako su pozicije smanjene za 4,72% u odnosu na 2016. godinu.

Sadržaj članka

FOSILNI UGLJEN, zapaljiva sedimentna stijena organskog (biljnog) podrijetla, koja se sastoji od ugljika, vodika, kisika, dušika i drugih sporednih komponenti. Boja varira od svijetlo smeđe do crne, sjaj - od mat do svijetle sjajne. Slojevitost, odnosno trakavost, obično je jasno izražena, zbog čega se cijepa u blokove ili tablične mase. Gustoća ugljena je od manje od 1 do ~1,7 g/cm 3 ovisno o stupnju promjene i zbijanja koje je prošao u procesu stvaranja ugljena, kao i o sadržaju mineralnih komponenti.

Formiranje ugljena.

Od devonskog razdoblja u drevnim tresetnim močvarama u anaerobnim uvjetima (u reducirajućem okolišu bez pristupa kisiku) akumulirala se i konzervirala organska tvar (treset) iz koje je nastao fosilni ugljen. Primarna naslaga treseta sastojala se od mase biljnih tkiva od potpuno razgrađene (želificirane) do dobro očuvane stanične strukture. U aerobnim uvjetima, kada su biljni ostaci bili izloženi vodama obogaćenim kisikom ili u dodiru s atmosferom, organska tvar je potpuno oksidirala (razgradila) uz oslobađanje ugljičnog dioksida i lakih ugljikovodika (metan, etan itd.), što nije bilo. popraćeno stvaranjem treseta.

Pretvorba treseta u fosilni ugljen, nazvana ugljenizacija, odvijala se tijekom mnogo milijuna godina i bila je popraćena koncentracijom ugljika i smanjenjem sadržaja tri glavna elementa za stvaranje ugljena - kisika, dušika i vodika. Glavni čimbenici ugljenifikacije su temperatura, tlak i vrijeme. U Rusiji je uobičajeno razlikovati sljedeće faze koalifikacije: lignit (s ranom podfazom - lignit), ugljen, antracit i grafit. Istodobno su uzastopno nastajali mrki ugljen, crni ugljen, antracit i grafit. U SAD-u, Kanadi, Njemačkoj, Velikoj Britaniji i mnogim drugim zemljama općenito je prihvaćeno da se od treseta u procesu ugljavanja (što nije u suprotnosti s ruskom klasifikacijom) stvaraju ligniti, subbitumenski ugljen, bitumenski ugljen, antracit i grafit.

Moderno stvaranje treseta događa se na različitim razmjerima unutar svih kontinenata osim Antarktika. Velika tresetišta poznata su u Kanadi, Rusiji, Irskoj, Škotskoj i drugim zemljama.

Formiranje ugljena koje se odvijalo u prošlim epohama razlikovalo se po intenzitetu, kao i po uvjetima za formiranje primarnih tresetišta. Kao i sada, u antičko doba, treset se akumulirao i u unutarnjim dijelovima kontinenata i na njihovim rubovima. U tome su važnu ulogu imali klimatski i tektonski čimbenici. Intenzivno stvaranje ugljena događalo se u epohama s toplom i vlažnom klimom, karbonu, permu, juri, paleogenu i neogenu, a slabo - u devonu i trijasu. Tektonske fluktuacije na rubovima kontinenata bile su popraćene akumulacijom slojeva ugljena debljine nekoliko kilometara, uključujući i do 200-300 slojeva i međuslojeva ugljena. Tijekom morskih transgresija plavila su tresetišta, a na treset su se taložili sedimenti različitog mehaničkog sastava koji su isprani sa susjednih viših kopnenih površina. Zatim, tijekom regresije mora u uvjetima slijeganja kopna, nastavilo se stvaranje močvara i nakupljanje treseta. Kao rezultat višekratnog ponavljanja ovih procesa nastali su slojeviti sedimentni slojevi. Debljina takvih ugljenonosnih slojeva kreće se od nekoliko desetaka metara do 3000 m ili više (na primjer, u bazenu Appalachian preko 2000 m, u bazenu Ruhr 2500-3000 m, u bazenu Gornje Šleske 2500-6000 m, u Donjeckoj kotlini do 18000 m).

Starost ugljena.

Proučavanje biljnih ostataka sačuvanih u ugljenu omogućilo je praćenje evolucije stvaranja ugljena - od starijih slojeva ugljena koje su formirale niže biljke do mladog ugljena i modernih naslaga treseta, koje karakterizira široka raznolikost viših tresetotvornih biljaka. Starost sloja ugljena i pripadajućih stijena utvrđuje se određivanjem vršnog sastava ostataka biljaka sadržanih u ugljenu.

Najstarija ležišta ugljena nastala su tijekom devonskog razdoblja, prije oko 350 milijuna godina. Najintenzivnije stvaranje ugljena odvijalo se u intervalu od prije 345 do 280 milijuna godina, pa je to razdoblje nazvano karbonom. Uključuje većinu ugljenonosnih bazena u istočnim i središnjim regijama Sjedinjenih Država, u zapadnoj i istočnoj Europi, Kini, Indiji i Južnoj Africi. U permskom razdoblju (280–235 Ma) intenzivno se formiranje ugljena odvijalo u Euroaziji (ugljeni bazeni Južne Kine, bazeni Kuznetsk i Pechora u Rusiji). Mala ležišta ugljena u Europi nastala su tijekom razdoblja trijasa. Novi porast intenziteta stvaranja ugljena dogodio se početkom jurskog razdoblja (185–132 Ma). Prije otprilike 100-65 milijuna godina, tijekom razdoblja krede, nastala su ležišta ugljena Stjenovitih planina SAD-a, istočne Europe, srednje Azije i Indokine. U tercijarnom razdoblju, prije otprilike 50 milijuna godina i kasnije, nalazišta uglavnom mrkog ugljena pojavila su se u raznim regijama Sjedinjenih Država (na sjeveru Velikih ravnica, na sjeveru obale Pacifika i u obalnim područjima Zaljeva Meksika), u Japanu, Novom Zelandu i Južna Amerika kao i u zapadnoj Europi. U Europi i Sjevernoj Americi treset je nastao tijekom toplih interglacijala i postglacijala.

Uvjeti taloženja.

Kao rezultat pomicanja zemljine kore, tijekom kojih je došlo do promjene relativnog položaja kopna i mora, debeli slojevi ugljenonosnih stijena doživjeli su izdizanje i nakupljanje. Vremenom su uzdignuti dijelovi niza (antiklinale) uništeni zbog erozije, dok su spušteni (sinklinale) sačuvani u širokim plitkim bazenima, gdje se ugljen nalazi na dubini od najmanje 900 m od površine. Na primjer, u Sjedinjenim Državama u Stjenovitim planinama i na sjeveru pacifičke obale, naslage koje sadrže ugljen javljaju se uglavnom na dubinama od 1200-1850 m, a u iznimnim slučajevima dosežu dubinu od 6100 m. U Velikoj Britaniji, Belgiji, Njemačka, Ukrajina i Rusija (Donbas), ugljen se ponegdje vadi s dubine veće od 1200 m. Trenutno je neisplativo razvijati slojeve ugljena koji se protežu do dubine od 5-8 km.

Ugljeni slojevi.

Debljina pojedinačnih slojeva ugljena varira od 10 cm do 240 m (kao, na primjer, u državi Victoria u Australiji). Šavovi debljine 120 m nalaze se u Kini; 60 m - u SAD-u (Wyoming) i Njemačkoj; 30 m - u SAD-u (Wyoming), Kanadi (Britanska Kolumbija) i drugim područjima. Takvi debeli slojevi obično zauzimaju malo područje. Najčešći slojevi su debljine 90–240 cm, prostiru se na velikim površinama i povezani su sa značajnim rezervama iskopanog ugljena. Slojevi ugljenonosnih stijena sadrže od dva do tri do nekoliko desetaka ugljenih slojeva. Na primjer, u Sjedinjenim Državama identificirano je 117 slojeva ugljena u dobro proučenom sloju ugljena u Zapadnoj Virginiji.

Klasifikacije.

Evaluacija fosilnog ugljena provodi se prema tri parametra: stupnju metamorfizma koji se definira kao stupanj promjene sadržaja ugljika u ugljenu; kvaliteta, procijenjena prema sadržaju gorive komponente, količini tvari koje stvaraju pepeo, sadržaju vlage, sumpora i drugih elemenata te sastavu fosilnih ugljenotvornih postrojenja, kemijskim transformacijama koje su se dogodile u procesu ugljikovanja.

faze metamorfizma.

Glavne klase ugljena (prihvaćene u Sjedinjenim Državama i nekim europskim zemljama) u uzlaznim fazama metamorfizma uključuju lignit (u Rusiji je lignit termin za slobodnu uporabu), subbitumenski ugljen, bitumenski ugljen i antracit. Razlike u stupnju metamorfizma utvrđuju se na temelju kemijskih analiza, što ukazuje na dosljedno smanjenje vlage i hlapivih tvari, kao i povećanje sadržaja ugljika. Relativna količina vlage, hlapljivih tvari, ugljika i ogrjevne vrijednosti (kalorična vrijednost) određuju snagu ugljena tijekom transporta i skladištenja, kao i aktivnost izgaranja. Veliki potrošači moraju poznavati svojstva različitog ugljena i relativne troškove eksploatacije i transporta različitih vrsta ugljena kako bi odlučili koji razred najbolje odgovara njihovim potrebama.

Lignit

ima izrazitu vlaknastu strukturu drva, češće svijetlosmeđu i smeđu, rjeđe crnu. Po svojstvima i sastavu razlikuje se od pravog mrkog ugljena koji se uglavnom nalazi u Kanadi i Europi. U usporedbi s tresetom, lignit sadrži manje vode i ima veću kalorijsku vrijednost. Većina mladih (nedavnih) ugljena je lignit, ali tamo gdje su bili izloženi visokom tlaku ili intenzivnoj toplini njihova je kvaliteta veća.

Sub-bitumenski ugljen

karakterizira crna boja, malo ili nimalo vlaknaste strukture drva, sadrži manje vode i hlapljivih tvari od lignita i ima veću ogrjevnu vrijednost. Sub-bitumenski ugljen se lako istroši u zraku i mrvi se tijekom transporta.

bitumenski ugljen

Odlikuje se crnom bojom, relativno niskim sadržajem vlage i najvišom ogrjevnom vrijednošću među svim ugljenima. U većini visokorazvijenih zemalja bitumenski ugljen se u industriji koristi u većim količinama od ugljena drugih kategorija, jer se ne razgrađuje tijekom transporta i ima visoku kalorijska vrijednost; osim toga, neke vrste bitumenskog ugljena koriste se za proizvodnju metalurškog koksa.

Antracit

karakterizira vrlo visok udio ugljika, niska vlažnost i nizak sadržaj hlapljivih tvari. Mrkocrne je boje i ne stvara čađu pri izgaranju. Antracit zahtijeva više topline i truda da bi se zapalio, ali kada se jednom zapali, proizvodi stabilan, čist, vruć, plavi plamen i gori dulje od ugljena nižih stupnjeva metamorfizma. Do 20-ih godina 20. stoljeća antracit se naširoko koristio za grijanje kuća, a potom su ga zamijenili nafta i prirodni plin.

razred.

U procesu stvaranja treseta u ugljen ulaze različiti elementi, od kojih je većina koncentrirana u pepelu. Kada se ugljen sagorijeva, sumpor i neki hlapljivi elementi ispuštaju se u atmosferu. Relativni sadržaj sumpora i tvari koje stvaraju pepeo u ugljenu određuje kvalitetu ugljena ( vidi tablicu). Ugljen visokog kvaliteta ima manje sumpora i manje pepela od ugljena niskog kvaliteta, pa je traženiji i skuplji.

Ocjenu se određuje kvalitetom ugljena, a ne stupnjem ugljenosti, koji karakterizira stupanj njegove promjene. Ugljen niskog stupnja, kao što je lignit, može biti visokog kvaliteta, dok ugljen visokog kvaliteta, poput antracita, može biti niskog stupnja.

Količina tvari koje stvaraju pepeo u ugljenu (mineralna komponenta) može varirati od 1 do 50 težinskih postotaka, ali za većinu ugljena koji se koristi u industriji iznosi 2-12%. Tvari koje stvaraju pepeo daju dodatnu težinu, što povećava troškove transporta ugljena. Osim toga, dio pepela ulazi u zrak i zagađuje ga. Neke komponente pepela sinteriraju se s stvaranjem troske na rešetkama i otežavaju izgaranje.

Iako sadržaj sumpora u ugljenu može varirati od 1 do 10%, većina ugljena koji se koristi u industriji ima udio sumpora od 1-5%. Međutim, nečistoće sumpora su nepoželjne čak i u malim količinama. Kada se ugljen sagorijeva, većina sumpora se oslobađa u atmosferu kao štetni zagađivači koji se nazivaju sumporni oksidi. Osim toga, primjesa sumpora negativno utječe na kvalitetu koksa i čelika topljenog na temelju korištenja takvog koksa. Kombinirajući se s kisikom i vodom, sumpor stvara sumpornu kiselinu koja nagriza mehanizme termoelektrana na ugljen. Sumporna kiselina je prisutna u rudničkim vodama koje istječu iz otpadnih radova, u odlagalištima rudnika i otkrivke, zagađujući okoliš i sprječavajući razvoj vegetacije.

Resursi.

Ukupni svjetski resursi ugljena, t.j. količina ugljena koja je bila u utrobi prije nego što se počelo vaditi procjenjuje se na ukupnu vrijednost veću od 15.000 milijardi tona; od kojih je otprilike polovica dostupna za rudarenje. Najveći dio svjetskih resursa ugljena nalazi se u Aziji i koncentriran je uglavnom u Rusiji i Kini, koje su najveći proizvođači ugljena. Sjeverna Amerika i Zapadna Europa zauzimaju drugo i treće mjesto po resursima ugljena i također su vrlo veliki proizvođači.

RUDARENJE UGLJENA

Ugljen se razvija otvorenim (kopovi) i podzemnim (rudnici i aditivi) metodama. Izbor načina izvođenja rudarskih radova ovisi uglavnom o položaju ugljenog sloja u odnosu na površinu zemlje. Otvoreni kop se obično izvodi na dubini ne većoj od 100 m. Ovisno o smjeru prilaza ugljenom sloju, postoje metode otvaranja ležišta: aditivi (horizontalna podzemna izrada) i vertikalna ili nagnuta rudarska okna. Ponekad se ugljen vadi iz ležišta koja se protežu daleko do mora. Podvodno vađenje ugljena vrši se u Kanadi, Čileu, Japanu i Velikoj Britaniji.

PODZEMNI RAZVOJ

Otvaranje aditiva.

Ako rezervoar ispliva na površinu na padini planine, tada se do njega vodi horizontalni tunel koji se zove adit. Adit se, u pravilu, vozi uz pad (nagib) formacije. Ako je rezervoar gotovo vodoravno, tada počnite razvijati malo ispod njegove razine i, nakon što ste već stigli do rezervoara, slijedite njegov pad. Ako je debljina rezervoara mala, tada se izvlači dio njegovog tla (stijene koje leže ispod rezervoara) ili krova.

Kako bi se odredila najniža i najpogodnija ulazna točka u adutu, buše se male bušotine i izvode kratke pregrade u kojima se provode geodetska mjerenja. Bočne i gornje strane ušća aditiva su betonirane, osobito blizu površine. Ako je adit dizajniran za nekoliko godina, tada su ograničeni na ugradnju drvene obloge.

Nagnuti radovi.

Ugljeni slojevi su često nagnuti. Kut nagiba formacije ponekad je veći od 90° (u slučaju prevrnute pojave), tada dno formacije postaje njezin krov. Takvi se slojevi često iskorištavaju na poljima ugljena u Francuskoj.

U slučajevima kada formacija strmo pada od mjesta izlaska na dnevnu površinu, izvode se nagnuti podzemni radovi. Ako ekonomski isplativa formacija nema prikladan izlaz, tada se razvoj provodi uzduž stijene. U pravilu je otvaranje ležišta nagnutim radovima ekonomski izvedivo s duljinom ne većom od 800 m.

Rudnička okna.

Mnoga ležišta ugljena najprikladnije se otvaraju vertikalnim radom - rudarskim oknom. Trošak izgradnje i rada rudarskog okna veći je od rudničkog okna, ali kada podzemna voda protječe preko ugljenog sloja u različitim smjerovima, ukupni operativni troškovi polja mogu biti niži. Ova metoda omogućuje racionalnije planiranje rudarskih operacija; osim toga, rudarsko okno traje dulje od razbacanih aditiva. Međutim, ventilacija i odvodnja su skuplji, a morate ići na trošak dizanja ugljena.

Otvaranje slojeva ugljena rudarskim oknom koristi se na dubini većoj od 45 m. U SAD-u dubina rudnih okana rijetko prelazi 300 m, u drugim zemljama proizvođačima ugljena ponekad doseže 1200 m, a u Indiji i Poznato je da su južnoafrički rudnici duboki više od 4 km.

Podzemni rudarski sustavi.

U podzemnom otkopavanju ležišta ugljena koristi se sobno-stupni sustav i razrada s uzdužnim zidovima, odnosno longwalls. U SAD-u je češća eksploatacija u prostorima i stupovima (otprilike 65% svih podzemnih eksploatacija ugljena), budući da se većina ugljenih slojeva koji se otkopavaju, posebno bitumenski ugljen, odlikuje značajnom debljinom. U slučaju tankih, jako poremećenih i dubokih šavova poželjna je metoda dugog zaustavljanja. Rudarstvo prostorija i stupova nije vrlo ekonomično; obično oporavlja samo 50% raspoloživog ugljena. Razvoj dugih zidova je sigurniji i omogućuje vam da izvučete do 80% ugljena i da ga ravnomjernije date planini.

Sustav razvoja prostorija i stupova.

Kod takvog sustava kroz formaciju prolazi niz komora odvojenih stupovima koji podupiru krov formacije. Nakon što se graničnici ove dionice pomaknu u skladu s planom, rezači ili napuštaju ovu dionicu ili provode vožnju unazad, iskopavajući stupove s urušavanjem krova iza njih. U nekim slučajevima se tijekom pripremnog prodiranja u komore uklanja samo 10-15% ugljena.

Ležište je obično razbijeno na velike blokove primarnim i sekundarnim komornim nizovima, koji se ponekad nazivaju dno, preko kojih se protežu manji nizovi komora (odjeljci i krajnji nanosi). Područja se nazivaju stvarnim proizvodnim frontom, budući da se stupovi glavne i sekundarne skupine komora rijetko izvlače.

Stupovi ugljena se ostavljaju na neodređeno vrijeme kada je potreba njihova očuvanja diktirana stanjem krovišta i tla sloja ili ekološkim propisima. Rudarski nadzorni organi ne potiču takav sustav, jer su gubici ugljena veliki.

U nekim slučajevima, ugljeni stupovi, pod teretom ogromne vlastite težine i težine krova, utisnu se u omekšavajuću glinenu zemlju šava, nabubrivši ga. Ako su tlo i krov sastavljeni od tvrdih stijena, tada talog krova može dovesti do drobljenja stupova s ​​njihovim usitnjavanjem u komore. Ponekad se stupovi u ovom stanju odmah unište uz oslobađanje velike mehaničke energije (izbočina stijene). Masovno uništavanje stupova rijetko je, ali kad jednom počne, teško ga je zaustaviti. Takav destruktivni proces može zahvatiti veliko područje, pa čak i dovesti do potpunog urušavanja rudnika, u kojem ostaju zakopani ljudi, ugljen, materijal i oprema. Istina, suvremeni tehnički standardi za stupove općenito jamče sprječavanje njihovog masovnog uništenja.

Vađenje međukomornih stupova - druga faza iskopa - provodi se kratkim zastojima u suprotnom smjeru. Pravilnim izvođenjem nema opasnosti po život rudara, postoje neznatni gubici ugljena i materijala, a troškovi proizvodnje su smanjeni. Istina, ako se iskop stupova vrši na velikom području, tada je moguće slijeganje stijenske mase iznad minskog polja.

Razvoj dugim zastojima.

S takvim rudarskim sustavom, veliki blok ugljena se iskopava s opremom koja se kreće duž široke čeone površine ispod kontinuiranog niza dijelova obloge. Ne ostaje cjelina. Uklanjanje se vrši naprijed ili natrag. U oba slučaja prostor za čišćenje (na čeonu) je pričvršćen čeličnim profilima po cijeloj dužini, a obloga se nakon vađenja ugljena skida duž cijele ploče iskopa. Tijekom procesa iskopa, vrh šava se urušava iza mehaničke potpore.

U početku su se dugi zidovi minirali u plitkim slojevima ili poremećenim slojevima na dubinama većim od 300 m, posebno u rudnicima ugljena u Europi. U slučaju umjereno dubokih horizontalnih formacija prednost je dao sustav razvoja prostorija i stupova. Tada se u SAD-u počeo naširoko koristiti razvoj longwall za umjereno duboke vodoravne slojeve, budući da je sigurniji za rudare i omogućuje 4-5 puta povećanje proizvodnje ugljena.

Iskopavanje antracita.

Kod strmo ronećih slojeva antracita izvode se horizontalni, često vijugavi, vučni i ventilacijski radovi, a podzemni radovi, koji se nazivaju kosine ugljena, dovode se izravno na sloj. Antracit se nakon pjeskarenja kotrlja gravitacijom u smjeru urona šava. Na uskom kraju kosine ugljena ostavlja se tolika količina ugljena da je njegova površina na razini potrebnoj za rad eksplozivnih rudara. Rudari rade stojeći na površini zdrobljenog ugljena, čiji se dio uzima svaki put kako lice napreduje. Dakle, površina otpuštenog ugljena uvijek se održava na prikladnoj udaljenosti od lica. Lomljenje se vrši pneumatskim bušaćim čekićima ili eksplozivnim sredstvima. Ugljen je toliko tvrd da se pri prolasku kroz skladište u komori malo mrvi. Uz blagi pad (nagib) šava rudari rade na potplatu tvrdih stijena. Čelični žlijeb, uz koji "teče" ugljen, opremljen je dijelom u donjem dijelu, ovješenim na šarkama, kada se podigne, protok ugljena je prekinut. Tamo gdje zbog velike strmine sloja zdrobljeni ugljen prebrzo teče prema dolje, regali su pričvršćeni u tlo i krov u blizini ljevkastog ušća rudnika ugljena, zadržavajući pritisak. Ako šav nije dovoljno strm, tada se čelično korito može dovesti gotovo do radne površine. Prije se ugljen gurao ručno; sada se koriste vibracijski i drugi transporteri.

S malim nagibom sloja, gdje ugljen ne teče gravitacijom, rudari stoje na tlu i skladište nije potrebno. Ako je skladištenje potrebno, tada s obje strane komore prave prolaze s drvenim nosačima. Jedan od njih je namijenjen ljudima, a drugi služi kao povratni ventilacijski kanal i izlaz u slučaju nužde. Kada je komora potpuno razvijena, stupovi se iskopavaju bušenjem i miniranjem, pri čemu se ugljen kotrlja u donji dio komore.

Ponekad se ugljen odvaja od čela bez bušenja i miniranja, nakon čega je daljnja eksploatacija sloja nemoguća. U takvim slučajevima se vrši nova obrada do dna kroz drugu komoru ili na većoj visini. Iskop stupova se izvodi bez lomljenja, jer se oni sami urušavaju pod pritiskom krova. No, i krovna stijena se urušava, ponekad u tolikoj mjeri da rad postaje neisplativ, budući da najveći dio iskopanog ugljena mora ići u preradu, gdje se stijena odvaja ručno ili mehanički.

Vađenje bitumenskog ugljena.

Podzemno otkopavanje ležišta mekog i rastresitog bitumenskog i subbitumenskog ugljena može se izvoditi kontinuiranim sustavom, dugih zastoja. Za lomljenje se često koristi metoda bušenja i miniranja. Svaki od njih predviđa određeni ciklus operacija iskopa, utovara, izvlačenja ugljena i popravljanja krova. Nekada je prva operacija bila donji zarez, koji se izvodio ručnim pijucima po cijeloj širini lica. Trenutno se rez vrši strojevima, zatim se buše bušotine u čelo za postavljanje eksploziva u njih.

Čvrsti rez.

Snažan rudarski kombajn otkucava ugljen iz masiva na površini čeona, izbacuje ga na tlo radnog horizonta radi utovara drugim strojem ili ga istovara izravno u rudničke vagone koji dovoze ugljen do mjesta utovara na transporter. Nakon obavljenog iskopa na cijeloj površini kombajn prelazi na novu površinu lica; nekadašnji prostor u dnu rupe fiksiran je sidrenim vijcima. Ponekad se koristi dodatna potpora, ako to zahtijeva stanje krova šavova. Ovaj ciklus se ponavlja četiri do 12 puta po smjeni, ovisno o učinkovitosti cjelokupnog proizvodnog sustava. Standardnim mjestom čistog rezanja prvenstveno upravlja jedna strižna mašina, jedan stroj za vijke i dva kamiona. Moguća je i proširena izvedba u kojoj na gradilištu rade dva kombajna, jedan ili dva stroja za pričvršćivanje krovova i tri ili četiri kolica. Ova metoda je vrlo produktivna i često proizvodi 2000-2500 tona ugljena po smjeni.

Longwall rudarstvo.

U mehaniziranom sustavu longwall rudarski kombajn s radnim tijelom (šipka, bubanj) kreće se duž linije strugačkog transportera duž čela. Usitnjeni ugljen se kombajnom utovaruje izravno na transporter, koji ga transportira kroz pretovarivač do glavnog transportnog sustava. Tijekom izrade sljedećeg reza, čeoni transporter se pritišće na masu ugljena pomoću hidrauličkih dizalica pričvršćenih na čelične nosače mehaničkog nosača s preklapanjem. Kada pritisak koji pritiska krovne nosače na vrh formacije padne, dizalice se pomiču na naprednu AFC liniju i pritišću krov na novom mjestu, a neosigurani krov iza krova se ruši. Taj se slijed operacija ponavlja u smjeru naprijed i natrag duž lica koje može biti dugačko i do 300 m. Kod eksploatacije uzdužnih stijena u prosjeku se iskopa do 5000 tona ugljena po smjeni. Takvim sustavom može se upravljati pod kontrolom programa, zahtijevajući samo dva ili tri operatera po licu.

Bušenje i miniranje.

Slijed operacija sastoji se od samog iskopa (rezanje, bušenje i miniranje) nakon čega slijede operacije utovara, izvlačenja ugljena i popravljanja krova. Prvo, prema području lica, rezač radi rez širine cca. 50 cm do dubine od 2–2,7 m kako bi se stvorila slobodna površina. Rezanje se može izvesti na vrhu, dnu, sredini ili sa strane lica; moguće su i sve kombinacije u paru ovih opcija. U pravilu se rezanje, bušenje, miniranje, utovar ugljena i pričvršćivanje krova izvode paralelno na najmanje pet strana. Odvojene operacije ciklički se ponavljaju u licima stranice.

OTVORENI RAZVOJ

U slučajevima kada sloj ugljena nije dubok i nije prekriven debelim slojem otpadne stijene, razrada se provodi otvorenom metodom. Nakon uklanjanja otkrivke počinje bušenje i miniranje ugljena koji se utovaruje u kipere ili željezničke vagone.

Jalovina radi.

Najprije se izvodi bušenje s uzorkovanjem jezgre radi analize tvrdoće jalovine, njezine slojevitosti, lomljenja i stupnja istrošenosti. Ako je gornji sloj stijene tanak i labav, tada se preopterećenje vrši buldožerima i strugačima; Motorne lopate, dragline i rotorni bageri koriste se za uklanjanje velikih količina otkrivke i ugljena, u kombinaciji s manjim vrstama opreme. Bušenje i miniranje općenito su potrebni kada postoji debeo sloj tvrde jalovine ili su potrebni uski i strmi prodori širine 20-30 m.

Kapitalni rov.

Ako je reljef ravan, a ugljeni sloj ne izlazi na površinu, tada se otvaranje ležišta vrši bagerom, polaganjem kapitalnog rova ​​širine cca. 20 m, koji može biti bočni (uz jednu stranu konture kamenoloma) ili središnji. Jalovina se postavlja na deponiju po obodu kamenoloma. Ponekad se ugljen zasutan prvom jalovinom jednostavno ostavi jer mala količina ne opravdava trošak ponovnog uklanjanja jalovine. U drugim slučajevima, jalovina, kako se istovaruje snažnim bagerom, pomiče se i izravnava na većoj površini buldožerima, strugačima i malim mehaničkim lopatama kako bi se olakšalo njegovo daljnje uklanjanje. Budući da se mehanička lopata, dragline ili rotorski bager nalazi na udaljenosti od najmanje 7-8 m od mjesta gdje žlica pokupi jalovinu olabavljenu eksplozijom, a ljudi tamo nisu dopušteni, izbočina takvog kapitalnog rova može biti gotovo okomito. Ovdje je potrebna posebna tehnika eksplozivnog razbijanja, pri kojoj se kamen eksplozijom ne odbacuje, već se olabavi na način da se lako uklanja žlicom bagera. Za to se eksplozivna punjenja polažu u bušotine izbušene okomito gotovo do horizonta ugljena ili vodoravno 1-1,5 m iznad ugljenog sloja.

Za otvaranje duboko sjedećih formacija potrebna je vrlo moćna oprema, inače će posao biti neisplativ. Koriste se dizelske i električne lopate bilo koje potrebne veličine, koje kantom mogu preuzeti 225 tona otkrivke i pomaknuti ih do 130 m. Najveći od njih imaju zapreminu kašike od gotovo 120 m 3 i pomiču stijenu na grani na udaljenosti od cca. 170 m u visini zgrade od 14 katova. Divovski bageri sposobni su premjestiti do 2700 m 3 stijene na sat na udaljenosti do 150 m. Takvi strojevi mogu raditi na izbočinama višim od 30 m.

Javljački radovi u planinskim područjima.

Na obroncima planina obično se po profilu padine prolazi rov koji otvara ugljeni sloj. U ovom slučaju se koriste isti strojevi kao što je gore spomenuto. Još mogući način- uklanjanje vrha planine uz polaganje otkrivke u dolini.

Transportno kopanje rovova.

Prilikom izrade ležišta bitumenskog ugljena, rovovi se obično prolaze netransportnom metodom, u kojoj se sva stijena iz rova ​​polaže bagerom izravno na bočne strane. U vađenju antracita češće se koristi način transporta, u kojem se jalovina utovaruje u željezničke vagone ili kipere i premješta na znatnu udaljenost od rova ​​- do starih kamenoloma ili do potpuno iscrpljenih područja istog ležišta. Ova metoda omogućuje da se jednom operacijom, izvedenom s jednog mjesta, otvori nekoliko slojeva ugljena koji leže jedan iznad drugog. Omogućuje ekonomičan razvoj formacija koje se javljaju na dubini do nekoliko stotina metara.

Rekultivacija iscrpljenog kamenoloma.

Nakon rudarenja, cijeli kamenolom je niz dugih rovova, a podzemlje je često na površini, nasumično pomiješano sa stijenom (tlo se posebno pohranjuje za naknadnu revegetaciju). Kamenolomi često tvore bazene narančaste ili hrđave (zbog visoke kiselosti) vode, koje se moraju izolirati od obližnjih rijeka i jezera. Uz promišljeno planiranje, pokrivač tla u potpuno iskopanim kamenolomima može se obnoviti, iako uz značajne troškove. Na nekim područjima, nakon rekultivacije, površina zemlje može biti čak i u boljem stanju nego prije otkopavanja, te se može koristiti za uzgoj usjeva, ispašu, sadnju šuma, stvaranje rekreacijskog područja ili rezervata za divlje životinje i ptice.

Buroshnekovy iskop.

U brdovitim predjelima, gdje gusta jalovina čini ekonomski neisplativim razvijanje akumulacije s površine, koriste se pužni kombajni. Ogromne (do 2 m u promjeru) bušilice takvih strojeva (jednostruke, dvostruke ili trostruke) zabijaju se u izbočinu duž urona šava. Slomljeni ugljen se prenosi pužom i izlijeva na transporter koji ga premješta u kamione dampere. Ovom metodom može se ukloniti do 25 tona ugljena u minuti. Izbor kombajna ovisi o duljini ugljenog sloja, kutu njegovog urona i čvrstoći okolne stijene.

Trenutno postoje i koriste se daljinski upravljani rudari s kontinuiranom reznom glavom, laserskom vodilicom i transportnim transporterom koji neprekidno radi. Kombajnom upravlja preko računala operater koji se nalazi izvan podzemnog rudnika.

OPASNOSTI POVEZANI S VAĐENJEM UGLJA

Iskopavanje ugljena povezano je s opasnim čimbenicima kao što su urušavanje krova i zidova rudarskih radova, ugljena prašina, ispuštanje metana i drugih štetnih plinova koji nastaju tijekom procesa razvoja. Utjecaj mnogih opasnosti može se eliminirati ili značajno smanjiti ako se strogo poštuju rudarski propisi, zahtjevi zaštite rada i sigurnosni propisi.

Eksplozivnost.

U ugljenim slojevima oslobađaju se različiti plinovi: najčešće metan (CH 4), rjeđe sumporovodik (H 2 S) i ugljični dioksid (CO 2). Ovi plinovi rijetko uzrokuju smrt ili ozbiljne bolesti. Iznimka je eksplozivni metan, iako su njegove eksplozije prilično rijetke. Kako bi se spriječile eksplozije metana i ugljene prašine u rudnicima ugljena, potrebno je kontinuirano pratiti sadržaj metana u zraku i osigurati uklanjanje prašine iz rudničkih ventilacijskih kanala. Eksplozivna je i mješavina zraka s metanom i ugljenom prašinom, koja je vrlo zapaljiva. Eksplozija oslobađa puno topline i proizvodi vrlo otrovan ugljični monoksid (CO). Osim toga, zbog izgaranja se smanjuje sadržaj kisika u zraku rudnika i stvara se višak ugljičnog dioksida. Sve to dovodi do nesreća, ponekad i fatalnih.

Požar.

Ugljen, osobito s visokim udjelom hlapljivih komponenti, prilično se lako zapali, čak i ako je još uvijek u šavu. Pri izgaranju nastaju oksidi ugljika, plinoviti spojevi sumpora i zapaljivi plinoviti ugljikovodici. Zbog intenzivne topline požara (i izloženosti vodi, koja se ponekad koristi u sustavima za gašenje požara), stijene krova pucaju i on se urušava. Takvi požari mogu uzrokovati smrtne slučajeve, uglavnom zbog urušavanja krova, gušenja i eksplozije nastalih plinova. Trenutno se u glavne ventilacijske kanale pod zemljom ugrađuju posebni protupožarni sustavi koji se sastoje od detektora ugljičnog monoksida ili temperaturnih senzora povezanih s računalom preko mreže koja pokriva sve podzemne radove. Takav sustav omogućuje otkrivanje požara u ranoj fazi. U iscrpljenim rudnicima ostaci ugljena mogu gorjeti godinama, a ponekad je potrebno i evakuirati stanovnike susjednih naselja.

Profesionalne bolesti.

Rudari ugljena češće od drugih obolijevaju od respiratornih bolesti povezanih s udisanjem ugljene prašine. Pneumokonioza (antrakoza ili "crna pluća", silikoza itd.) i plućni emfizem česti su među rudarima koji su radili pod zemljom 15-20 godina. Plućna silikoza, uzrokovana udisanjem čestica silicija, češća je kod rudara koji rade u rudnicima antracita. Statističke studije o profesionalnim bolestima rudara provedene su u Velikoj Britaniji, gdje je razvijen model utjecaja opasnosti. Kao rezultat usklađenosti s utvrđenom normom sadržaja prašine u zraku rudnika ugljena (ne više od 2 mg po 1 m 3 zraka i ne više od 5% SiO 2), broj smrtnih slučajeva i slučajeva potpune invalidnosti rudari su minimizirani. U Rusiji su standardi za različite štetne čimbenike razvijeni i stavljeni na snagu davno.

Rudari također imaju nistagmus (konvulzivno trzanje očne jabučice povezano s oštećenjem središnjeg živčanog sustava) i neke gljivične bolesti.

Posljedice na okoliš.

Uslijed podzemnih eksploatacija može doći do slijeganja zemljine površine, što se može spriječiti selektivnim otkopavanjem ugljena, punjenjem iskopa otpadnom stijenom i drugim materijalima. U mnogim zemljama postoje zakoni i savezni programi za rekultivaciju područja nakon rudarenja, razvijene su tehnologije za punjenje jame kućnim i građevinskim otpadom.

Neželjene posljedice kao što su podzemni požari, požari na odlagalištima otpada, onečišćenje slivova vodom koja sadrži kiseline, metale ili suspendirane tvari, te klizišta nestabilnih padina mogući su ako rudarski radovi nisu praćeni rudarskim propisima ili sigurnosnim zahtjevima. U mnogim zemljama, uključujući Sjedinjene Američke Države, postoji niz zakona koji pokrivaju gotovo sve aspekte razvoja ležišta ugljena i predviđaju provedbu kontinuiranog nadzora tijekom rudarskih radova, čime se isključuje mogućnost neželjenih posljedica po okoliš.

POBOLJŠANJE UGLJA

Sortiranje po veličini.

Iskopani ugljen ulazi u postrojenje za pripremu ugljena, gdje se sortira po veličini i obogaćuje. Robni (obogaćeni) ugljen se prevozi do mjesta utovara radi otpreme potrošačima. Obični (neobogaćeni) ugljen prvo se podvrgava prosijavanju – prosijavanju kroz vibrirajuća sita s više sita različitih veličina oka, zatim čišćenju i obogaćivanju. Poznate su klasifikacije ugljena prema veličini, na primjer bitumenski ugljen - "preveliki" (promjer 12 cm ili više), "jaje" (4 cm), "orah" (2 cm), "grašak" (1 cm) i " sitnica"; antracit - “peć” (6 cm), “grašak” (1 cm), “zrno” (0,5 cm), “riža” (manje od 0,5 cm) i “prašina”. Iskopavanje dugih stijena ima tendenciju proizvodnje sitnijeg rudničkog ugljena nego čvrstog rudarstva.

Nečistoće i inkluzije.

Ugljen sadrži mikroskopske praktički neodvojive mineralne nečistoće (povezane s postrojenjima za stvaranje ugljena), kao i inkluzije koje se lako uklanjaju drobljenjem nakon čega slijedi obogaćivanje.

Lentikularne inkluzije tvore pirit (FeS 2), markazit (također FeS 2), olovo karbonat (PbCO 3) i cink sulfid (ZnS). Inkluzije se također mogu pojaviti kao tanki slojevi ili ispuniti pukotine i zone drobljenja koje se protežu pod kutom u odnosu na sloj ugljena. Treći tip inkluzija uglavnom se sastoji od pješčenjaka, škriljevca i kalcita (CaCO 3). Ugljen vađen u podzemnim eksploatacijama često sadrži nečistoće iz radnog tla i krovnih stijena, koje je rudar dužan ukloniti na svim (osim strmo lociranih) radnim mjestima.

Mokro obogaćivanje.

Najčešći sustavi obogaćivanja temelje se na razlici u gustoći čistog ugljena (1,4 g/cm 3 ili manje), koji je gotovo uvijek lakši od nečistoća (više od 2,0 g/cm 3 ) i stoga ostaje blizu površine snažno miješanog vode, dok se teže nečistoće talože. Taj se proces provodi u jiggerima ili drugim uređajima za gravitacijsko obogaćivanje u kojima se obrađuju smjese srednje gustoće.

Pojavom poboljšane opreme za obradu, poteškoće sortiranja po veličini značajno su se smanjile. Vodene suspenzije pijeska ili željeznih oksida s gustoćom srednje između gustoće ugljena i nečistoća pružaju učinkovitije obogaćivanje od čiste vode. Razvrstavanje po veličini, iako je to naporna operacija, uvijek je potrebno; često svaka gradacija veličine ima svoj vlastiti stroj za obogaćivanje.

Obogaćivanje u jigging stroju.

U jigging stroju voda se diže kroz sito na koje polako ulazi ugljen. Tržišni ugljen nosi potok. Zagađeniji materijal koji se nalazi ispod odlazi na odlagalište nakon istovara. Najteže nečistoće, uglavnom fini pirit, padaju kroz otvore sita u sabirni spremnik i iz njega se mehanički ispuštaju.

Odvajanje pijeska.

U slučajevima kada se pijesak koristi za stvaranje teške suspenzije, obogaćivanje se provodi u velikom stacionarnom stošcu separatora, čije rotirajuće lopatice pokreću vodu s pijeskom i ugljenom (veličine ugljena 0,6 cm ili više). Tržišni ugljen se skuplja u gornjem dijelu konusa, a kontaminirani ugljen se spušta u donji cilindar, gdje se periodično istovaruje kroz izlaznu ladicu. Frakcija pijeska se odvaja mokrim prosijavanjem za ponovno koristiti u instalaciji.

Obogaćivanje u teškom okruženju.

Ovo je najčešći način obogaćivanja ugljena. Kao teški medij koristi se vodena suspenzija praha magnetita gustoće potrebne za obogaćivanje ugljena s veličinom čestica od 0,6 cm ili više. Tržišni ugljen se nalazi na površini i uklanja se kroz uređaj praga ili transportira trakastim transporterom, a otpad se istovaruje s dna instalacije. Magnetit se odvaja mokrim prosijavanjem i uklanja iz vode pomoću magnetnih separatora. Tržišni ugljen se suši na vibrirajućim sitama i istovaruje na trakasti transporter.

Teška srednja ciklona.

U ciklonu se obogaćivanje provodi zbog centrifugalnih sila koje premašuju normalno ubrzanje gravitacije. Istodobno, tržišni ugljen se skuplja odozgo, otpad - na dnu. Magnetit se hvata na isti način kao što je gore opisano. Ugljen različitih veličina obogaćuje se ciklonima različitih promjera.

tablica koncentracije

– valovita nagnuta ravnina koja se brzo giba povratno, preko koje teče voda, noseći ugljen (veličine 0,6 cm ili manje). Ugljen čišći lako prevladava izbočine nabora i brzo se odvaja od otpadne stijene koja se kreće duž žlijeba u bočnom smjeru i skuplja se na periferiji stola. Nečistoće bez ugljena (pirit, kalcit itd.) koncentrirane su u još udaljenijem području. Postoje različite modifikacije i složenije varijante koncentracijskih tablica za obogaćivanje ugljena koje zahtijevaju posebnu obradu.

Pjenasto plutanje.

U ovoj metodi, koja se koristi za čišćenje finog ugljena, čestice ugljena obrađene hidrofobnim sredstvom za flotaciju hvataju se pjenastim mjehurićima zraka i isplivavaju na površinu. Prazna hidrofilna stijena se taloži na dno.

Odvajanje od vode provodi se prosijavanjem krupnog ugljena, centrifugiranjem srednjeg ugljena i filtriranjem ili sušenjem sitnog ugljena.

Upotreba ugljena.

U prošlosti se ugljen uglavnom koristio za grijanje domova i u pećima parnih lokomotiva. Trenutno je povećana njegova upotreba za proizvodnju električne energije, kao i za proizvodnju koksa u industriji čelika. Katran, laka ulja, kemikalije, plin itd. dobivaju se od hlapljivih tvari koje se oslobađaju iz ugljena tijekom proizvodnje koksa. Ove komponente čine osnovu za proizvodnju širokog spektra tvari, uključujući lijekove, konzervanse, boje, razrjeđivače boje, najlon, tinte, eksplozive, gnojiva, insekticide i pesticide.

Razvijaju se metode za pretvaranje ugljena u zapaljive plinove pod zemljom bez vađenja (podzemna rasplinjavanje). Značajan interes je i mogućnost proizvodnje električne energije kemijskim reakcijama korištenjem ugljena. GORIVO.

Književnost:

Bondarenko A. D., Parshchikov A. M. Tehnologija industrije ugljena. Kijev, 1978
Burchakov A. S. i drugi. . M., 1982
Rezerve ugljena zemalja svijeta. M., 1983
Kijaško I. A. Procesi podzemnog rudarstva. Kijev, 1984



Industrija vađenja ugljena najveći je segment industrije goriva. U cijelom svijetu brojčano nadmašuje sve druge po broju radnika i količini opreme.

Što je industrija ugljena

Industrija vađenja ugljena uključuje vađenje ugljena i njegovu naknadnu preradu. Radovi se izvode i na površini i pod zemljom.

Ako se ležišta nalaze na dubini ne većoj od 100 metara, radovi se izvode na način kamenoloma. Rudnici se koriste za razvoj ležišta na velikim dubinama.

Klasične metode vađenja ugljena

Rad u rudnicima ugljena i pod zemljom glavne su metode rudarenja. Većina radova u Rusiji i svijetu obavlja se na otvoren način. To je zbog financijske dobiti i velika brzina rudarstvo.

Proces je sljedeći:

• Uz pomoć posebne opreme uklanja se gornji sloj zemlje koji pokriva naslage. Prije nekoliko godina dubina otvorenih radova bila je ograničena na 30 metara, najnoviju tehnologiju dopušteno je povećati za 3 puta. Ako je gornji sloj mekan i mali, uklanja se bagerom. Debeo i gust sloj zemlje prethodno je zdrobljen.
• Naslage ugljena se otkucavaju i uz pomoć posebne opreme odvoze u poduzeće na daljnju obradu.
• Radnici obnavljaju prirodni reljef kako ne bi naštetili okolišu.

Nedostatak ove metode je što naslage ugljena smještene na maloj dubini sadrže nečistoće prljavštine i drugih stijena.

Podzemno iskopani ugljen smatra se čistijim i kvalitetnijim.

Glavni zadatak ove metode je transport ugljena s velike dubine na površinu. Za to se stvaraju prolazi: otvor (horizontalni) i okno (kosi ili vertikalni).

U tunelima se slojevi ugljena režu posebnim kombajnom i utovaruju na transporter koji ih podiže na površinu.

Podzemna metoda omogućuje izvlačenje velike količine minerala, ali ima značajne nedostatke: visoku cijenu i povećanu opasnost za radnike.

Nekonvencionalne metode vađenja ugljena

Ove metode su učinkovite, ali nemaju masovnu distribuciju - u ovom trenutku ne postoje tehnologije koje vam omogućuju da jasno uspostavite proces:

• Hidraulični. Rudarstvo se obavlja u rudniku na velikim dubinama. Ugljeni sloj se drobi i pod jakim pritiskom vode izvlači na površinu.
• Energija komprimiranog zraka. Djeluje i kao destruktivna i kao dizna sila, komprimirani zrak je pod jakim pritiskom.
• Vibroimpuls. Formacije se uništavaju pod utjecajem snažnih vibracija koje proizvodi oprema.

Ove metode korištene su još u Sovjetskom Savezu, ali nisu postale popularne zbog potrebe za velikim financijska ulaganja. Samo nekoliko tvrtki za rudarenje ugljena nastavlja koristiti nekonvencionalne metode.

Njihova glavna prednost je nepostojanje radnika u područjima potencijalno opasnim po život.

Vodeće zemlje u eksploataciji ugljena

Prema statistici svjetske energetike, sastavljena je ljestvica zemalja koje zauzimaju vodeće pozicije u proizvodnji ugljena u svijetu:

1. Indija.
2. Australija.
3. Indonezija.
4. Rusija.
5. Njemačka.
6. Poljska.
7. Kazahstan.

Kina je dugi niz godina lider u proizvodnji ugljena. U Kini se razvija samo 1/7 raspoloživih ležišta, to je zbog činjenice da se ugljen ne izvozi izvan zemlje, a postojeće rezerve će trajati najmanje 70 godina.

Na teritoriju Sjedinjenih Država, depoziti su ravnomjerno raspoređeni po cijeloj zemlji. Oni će zemlji osigurati svoje rezerve za najmanje 300 godina.

Nalazišta ugljena u Indiji su vrlo bogata, ali se gotovo sav proizvedeni ugljen koristi u energetskoj industriji, budući da su raspoložive rezerve vrlo niske kvalitete. Unatoč činjenici da Indija zauzima jednu od vodećih pozicija, u ovoj zemlji napreduju zanatske metode vađenja ugljena.

Australske rezerve ugljena trajat će otprilike 240 godina. Iskopani ugljen ima najvišu ocjenu kvalitete, značajan dio je namijenjen izvozu.

U Indoneziji, razina proizvodnje ugljena raste svake godine. Prije nekoliko godina većina proizvedenog izvozila se u druge zemlje, sada država postupno ukida korištenje nafte, zbog čega raste potražnja za ugljenom za domaću potrošnju.

Rusija ima 1/3 svjetskih rezervi ugljena, dok sve zemlje zemlje još nisu istražene.

Njemačka, Poljska i Kazahstan postupno smanjuju proizvodnju ugljena zbog nekonkurentne cijene sirovina. Najveći dio ugljena namijenjen je za domaću potrošnju.

Glavna mjesta vađenja ugljena u Rusiji

Idemo to shvatiti. Vađenje ugljena u Rusiji se uglavnom odvija otvorenim kopom. Depoziti diljem zemlje neravnomjerno su raspršeni - većina ih se nalazi u istočnoj regiji.

Najznačajnija ležišta ugljena u Rusiji su:

• Kuznjeck (Kuzbas). Smatra se najvećim ne samo u Rusiji, već iu cijelom svijetu, a nalazi se u zapadnom Sibiru. Ovdje se koksuje i kameni ugljen.
• Kansko-Ačinsk. Proizvodnja se odvija ovdje.Polje se nalazi uz Trans-Sibirsku željeznicu, zauzima dio teritorija Irkutske i Kemerovske regije, Krasnojarski teritorij.
• Tunguski ugljeni bazen. Predstavljen mrkim i kamenim ugljenom. Pokriva dio teritorija Republike Saha i Krasnojarski teritorij.
• Pečorski ugljeni bazen. Na ovom ležištu se rudari Radovi se izvode u rudnicima, što omogućuje vađenje visokokvalitetnog ugljena. Nalazi se na teritoriji Republike Komi i Yamalo-Nenetskog autonomnog okruga.
• Irkutsk-Cheremkhovo ugljeni bazen. Nalazi se na teritoriju Gornjeg Sayana. Opskrbljuje ugljen samo obližnjim poduzećima i naseljima.

Do danas se razvija još pet ležišta koja mogu povećati godišnji obujam proizvodnje ugljena u Rusiji za 70 milijuna tona.

Izgledi za rudarsku industriju

Većina nalazišta ugljena u svijetu već je istražena, s ekonomskog stajališta, najperspektivnija pripadaju 70 zemalja. Razina proizvodnje ugljena brzo raste: tehnologije se poboljšavaju, oprema se modernizira. To povećava profitabilnost industrije.

Gorivo od ugljena ljudi su koristili od davnina. Njegova zapaljivost i rasipanje topline, trajanje zadržavanja topline u ognjištu postali su spas ljudi u hladnim razdobljima, koji su ciklički mijenjali jedni druge na našem planetu. Ugljen se aktivno koristi i danas, u gorivno-energetskom kompleksu, uz naftu i plin, nalazi se među prve tri sirovine.

Kako su nastala ležišta ugljena?

Na mjestima ogromnih zelenih površina nastala su ležišta ugljena. Ovo je drevna organska tvar koja je ostala nakon odumiranja nasada drveća. Da bi odumrle biljke postale ugljen, potrebni su određeni uvjeti: ostaci drva ne smiju trunuti pod utjecajem bakterija. To je moguće samo kada uđu pod močvarnu vodu, a zatim pod zemlju, gdje kisik ne ulazi. Ugljen se smatra mineralom koji se vadi iz slojeva stijena na različitim dubinama.

Kako se pronalaze i razvijaju nalazišta ugljena?

Mjesta gdje ima ugljena odavno su istražena na planeti. Njegove rezerve u različitim zemljama su ogromne, bit će dovoljne za potrebe grijanja i industrije za gotovo tri stoljeća. Ali prema geolozima, možda ih ima više, budući da nisu u svim dijelovima svijeta provedena duboka geološka istraživanja na prisutnost goriva od ugljena. Razvoj ležišta ugljena je relevantan i donosi opipljiv prihod državama koje se bave vađenjem ovog čvrstog crnog zlata. Proces razvoja ležišta odvija se ovisno o terenu i dubini ugljenih slojeva.