Čierne uhlie je všeobecnou charakteristikou. Povrchová ťažba uhlia Povrchová ťažba uhlia sa vykonáva v

Ťažobný priemysel je najväčším segmentom palivového priemyslu. Celosvetovo prevyšuje všetky ostatné, pokiaľ ide o počet pracovníkov a množstvo zariadení.

Čo je to uhoľný priemysel

Ťažba uhlia zahŕňa ťažbu uhlia a jeho následné spracovanie. Práce sa vykonávajú na povrchu aj v podzemí.

Ak sa ložiská nachádzajú v hĺbke najviac 100 metrov, práce sa vykonávajú lomovým spôsobom. Bane sa používajú na rozvoj ložísk vo veľkých hĺbkach.

Klasické spôsoby ťažby uhlia

Práca v uhoľných baniach a pod zemou sú hlavné metódy ťažby. Väčšina prác v Rusku a vo svete sa vykonáva otvoreným spôsobom. Je to kvôli finančným výhodám a vysokej miere produkcie.

Postup je nasledovný:

• Pomocou špeciálneho zariadenia sa odstráni horná vrstva zeme pokrývajúca ložisko. Pred niekoľkými rokmi bola hĺbka otvorených diel obmedzená na 30 metrov, najnovšia technológia umožnila jej 3-násobné zvýšenie. Ak je horná vrstva mäkká a malá, odstráni sa pomocou rýpadla. Hrubá a hustá vrstva zeme je vopred rozdrvená.
• Ložiská uhlia sú odbíjané a odvážané pomocou špeciálnych zariadení do podniku na ďalšie spracovanie.
• Pracovníci obnovujú prirodzenú úľavu, aby zabránili poškodeniu životného prostredia.

Nevýhodou tejto metódy je, že ložiská uhlia umiestnené v malej hĺbke obsahujú nečistoty nečistôt a iných hornín.

Uhlie ťažené pod zemou sa považuje za čistejšie a kvalitnejšie.

Hlavnou úlohou tejto metódy je preprava uhlia z veľkých hĺbok na povrch. Na to sú vytvorené priechody: štôlňa (horizontálna) a šachta (šikmá alebo vertikálna).

V tuneloch sú uhoľné sloje prerezané špeciálnymi kombajnmi a naložené na dopravník, ktorý ich zdvíha na povrch.

Podzemná metóda vám umožňuje ťažiť veľké množstvo minerálov, má však značné nevýhody: vysoké náklady a zvýšené nebezpečenstvo pre pracovníkov.

Netradičné spôsoby ťažby uhlia

Tieto metódy sú účinné, ale nemajú masovú distribúciu - v súčasnosti neexistujú žiadne technológie, ktoré by vám umožnili jasne stanoviť proces:

• Hydraulické. Ťažba sa vykonáva v bani vo veľkých hĺbkach. Uhoľná sloj je rozdrvená a vynesená na povrch pod silným tlakom vody.
• Energia stlačeného vzduchu. Pôsobí ako deštruktívna aj zdvíhacia sila, stlačený vzduch je pod silným tlakom.
• Vibroimpulz. Formácie sú zničené pod vplyvom silných vibrácií generovaných zariadením.

Tieto metódy sa používali v Sovietskom zväze, ale nestali sa populárnymi kvôli potrebe veľkých finančných investícií. Len niekoľko spoločností ťažiacich uhlie naďalej používa nekonvenčné metódy.

Ich hlavnou výhodou je absencia pracovníkov v potenciálne život ohrozujúcich oblastiach.

Vedúce krajiny v ťažbe uhlia

Podľa štatistík svetovej energetiky bol zostavený rebríček krajín, ktoré zaujímajú popredné miesta v produkcii uhlia vo svete:

1. India.
2. Austrália.
3. Indonézia.
4. Rusko.
5. Nemecko.
6. Poľsko.
7. Kazachstan.

Čína je už mnoho rokov lídrom v ťažbe uhlia. V Číne sa rozvíja iba 1/7 dostupných ložísk, je to spôsobené tým, že uhlie sa nevyváža mimo krajiny a existujúce zásoby vydržia minimálne 70 rokov.

Na území Spojených štátov amerických sú ložiská rovnomerne roztrúsené po celej krajine. Krajine poskytnú svoje zásoby minimálne na 300 rokov.

Ložiská uhlia v Indii sú veľmi bohaté, no takmer všetko vyrobené uhlie sa využíva v energetickom priemysle, keďže dostupné zásoby sú veľmi nízkej kvality. Napriek tomu, že India zaujíma jedno z popredných miest, remeselné spôsoby ťažby uhlia v tejto krajine napredujú.

Austrálske zásoby uhlia vydržia približne 240 rokov. Vyťažené uhlie má najvyššie hodnotenie kvality, značná časť je určená na export.

V Indonézii úroveň produkcie uhlia každým rokom rastie. Pred niekoľkými rokmi sa väčšina vyprodukovanej produkcie vyvážala do iných krajín, v súčasnosti krajina postupne ustupuje od využívania ropy, a preto rastie dopyt po uhlí pre domácu spotrebu.

Rusko má 1/3 svetových zásob uhlia, pričom ešte nie sú preskúmané všetky krajiny krajiny.

Nemecko, Poľsko a Kazachstan postupne znižujú produkciu uhlia z dôvodu nekonkurenčných nákladov na suroviny. Väčšina uhlia je určená na domácu spotrebu.

Hlavné miesta ťažby uhlia v Rusku

Poďme na to. Ťažba uhlia v Rusku sa vykonáva hlavne povrchovou ťažbou. Ložiská sú po celej krajine roztrúsené nerovnomerne – väčšina z nich sa nachádza vo východnom regióne.

Najvýznamnejšie ložiská uhlia v Rusku sú:

• Kuzneck (Kuzbass). Je považovaný za najväčší nielen v Rusku, ale na celom svete, ktorý sa nachádza v západnej Sibíri. Ťaží sa tu koksovateľné a čierne uhlie.
• Kansko-Achinsk. Výroba sa tu vykonáva.Pole sa nachádza pozdĺž Transsibírskej magistrály, ktorá zaberá časť území regiónov Irkutsk a Kemerovo, územie Krasnojarsk.
• Tunguzská uhoľná panva. Zastúpené hnedým a čiernym uhlím. Zahŕňa časť územia Republiky Sakha a Krasnojarského územia.
• Pechorská uhoľná panva. Na tomto ložisku sa ťaží Práce sa vykonávajú v baniach, čo umožňuje ťažiť kvalitné uhlie. Nachádza sa na území republiky Komi a autonómneho okruhu Yamalo-Nenets.
• Irkutsko-čeremchovská uhoľná panva. Nachádza sa na území Horného Sajanu. Poskytuje uhlie len blízkym podnikom a osadám.

K dnešnému dňu sa rozvíja päť ďalších ložísk, ktoré môžu zvýšiť ročný objem ťažby uhlia v Rusku o 70 miliónov ton.

Perspektívy ťažobného priemyslu

Väčšina ložísk uhlia vo svete je už preskúmaná, z ekonomického hľadiska najperspektívnejšie patrí 70 krajinám. Úroveň produkcie uhlia rýchlo rastie: technológie sa zlepšujú, zariadenia sa modernizujú. To zvyšuje ziskovosť odvetvia.

Rozsah jeho použitia je veľmi široký. Uhlie sa používa na výrobu elektriny, ako priemyselná surovina (koks), na výrobu grafitu, na výrobu kvapalných palív hydrogenáciou.

Rusko má obrovské zásoby uhoľných ložísk a uhoľných panví.

Uhoľná panva je oblasť (často viac ako 10 tisíc kilometrov štvorcových) uhoľných ložísk, ktoré vznikli za určitých podmienok počas určitého časového obdobia. Ložisko uhlia má menšiu plochu a je samostatnou tektonickou štruktúrou.

Na území Ruska sú plošinové, zložené a prechodné panvy.

Najväčšie množstvo uhoľných ložísk bolo zistené na území západnej a východnej Sibíri.

60 % ruských zásob uhlia tvoria huminové uhlie vrátane koksovateľného uhlia (Karaganda, Južný Jakutsk, Kuzneckovská panva). Existujú aj hnedé uhlie (Ural, východná Sibír, Moskovská oblasť).

Zásoby uhlia sú rozptýlené v 25 uhoľných panvách a 650 jednotlivých ložiskách.

Ťažba uhlia sa vykonáva uzavretým alebo otvoreným spôsobom. Uzavretá ťažba sa vykonáva v baniach, otvorených - v lomoch (sekciách).

Životnosť bane je v priemere 40 - 50 rokov. Každá vrstva uhlia sa z bane odstraňuje asi 10 rokov, po čom nasleduje vývoj hlbšej vrstvy rekonštrukciou. Rekonštrukcia banských horizontov je predpokladom zachovania životného prostredia a zaistenia bezpečnosti pracovníkov.

V rezoch sa ťažba uhlia uskutočňuje v postupných pásoch.

Za obdobie roku 2010 sa uhlie v Rusku ťažilo v 91 baniach a 137 zárezoch. Celková ročná kapacita bola 380 miliónov ton.

Po vyťažení uhlia v baniach alebo výruboch ide priamo k spotrebiteľovi alebo sa posiela do podnikov na obohacovanie uhlia.

V špeciálnych továrňach sa kusy uhlia triedia podľa veľkosti a potom sa obohacujú.

Proces obohacovania je čistenie paliva z odpadovej horniny a nečistôt.

Dnes sa uhlie v Rusku ťaží hlavne na území a 10 hlavných panvách. Najväčšie ložisko čierneho a koksovateľného uhlia je Kuzneckova panva (Kemerovská oblasť), hnedé uhlie sa ťaží v Kansk-Achinskej panve (Krasnojarské územie, Východná Sibír), Antracit - v Gorlovskej panve a na Donbase.

Uhlie v týchto panvách je najvyššej kvality.

Medzi ďalšie známe uhoľné panvy v Rusku patrí panva Pečora (Arktída), povodie Irkutsk-Čeremchovo v oblasti Irkutsk a panva Južného Jakutska na Ďalekom východe.

Aktívne sa rozvíjajú povodia Taimyr, Lena a Tunguska vo východnej Sibíri, ako aj ložiská na území Trans-Baikal, Primorye, Novosibirsk.

Najväčším odvetvím (z hľadiska počtu pracovníkov a nákladov na výrobu fixných aktív) palivového priemyslu je ťažba uhlia v Rusku.

Uhoľný priemysel ťaží, spracováva (obohacuje) uhlie, lignit a antracit.

Ako a koľko uhlia sa vyrába v Ruskej federácii

Tento minerál sa ťaží v závislosti od hĺbky miesta: otvorenými (v zárezoch) a podzemnými (v baniach) metódami.

V rokoch 2000 až 2015 sa podzemná produkcia zvýšila z 90,9 na 103,7 milióna ton, zatiaľ čo produkcia v povrchových ťažbách vzrástla o viac ako 100 miliónov ton zo 167,5 na 269,7 milióna ton. Množstvo nerastu vyťaženého v krajine za toto obdobie v členení podľa výrobných metód, pozri obr. jeden.

Ryža. 1: Ťažba uhlia v Ruskej federácii od roku 2000 do roku 2015 podľa spôsobu výroby, v miliónoch ton

Podľa Fuel and Energy Complex (FEC) sa v Ruskej federácii v roku 2016 vyťažilo 385 miliónov ton čiernych nerastov, čo je o 3,2 % viac ako v predchádzajúcom roku. To nám umožňuje vyvodiť záver o pozitívnej dynamike rastu priemyslu v posledných rokoch a o perspektívach napriek kríze.

Druhy tohto nerastu, ktorý sa u nás ťaží, sa delia na energetické a koksovateľné uhlie.

V celkovom objeme za obdobie rokov 2010 až 2015 sa podiel výroby energie zvýšil zo 197,4 na 284,4 milióna ton.Pozri obr. 2.

2: Štruktúra ťažby uhlia v Ruskej federácii podľa druhov za roky 2010-2015, v mil. ton.

Koľko čiernych nerastov je v krajine a kde sa ťaží

Podľa Rosstatu Ruská federácia (157 mld.

ton) je na druhom mieste po Spojených štátoch (237,3 miliardy ton) na svete, pokiaľ ide o zásoby uhlia. Ruská federácia tvorí asi 18 % všetkých svetových zásob. Pozri obrázok 3.

Ryža. 3: Svetové zásoby podľa popredných krajín

Informácie z Rosstatu za roky 2010-2015 naznačujú, že ťažba v krajine sa vykonáva v 25 subjektoch federácie v 7 federálnych okresoch.

Je tu 192 uhoľných podnikov. Medzi nimi je 71 baní a 121 uhoľných baní. Ich spoločná výrobná kapacita je 408 miliónov ton. Viac ako 80 % z neho sa ťaží na Sibíri. Ťažba uhlia v Rusku podľa regiónov je uvedená v tabuľke 1.

V roku 2016 227 400 tis

ton vyťažených v regióne Kemerovo (takéto mestá s jednou odvetvovou príslušnosťou sa nazývajú jednoodvetvové mestá), z toho asi 125 000 tis.

Kuzbass tvorí asi 60 % domácej produkcie uhlia, nachádza sa tu asi 120 baní a rúbanísk.

Začiatkom februára 2017 bola spustená nová povrchová baňa v regióne Kemerovo - Trudarmeisky Južnyj s projektovanou kapacitou 2 500 tisíc ton.

V roku 2017 sa plánuje produkcia 1 500 000 ton nerastných surovín v povrchovej jame a podľa prognóz dosiahne povrchová nádrž svoju projektovanú kapacitu v roku 2018. Aj v roku 2017 sa plánuje spustenie troch nových podnikov v Kuzbase.

Najväčšie vklady

Na území Ruskej federácie sa nachádza 22 uhoľných panví (podľa Rosstatu za rok 2014) a 129 jednotlivých ložísk.

Viac ako 2/3 zásob tých, ktoré už boli preskúmané, sú sústredené v Kansk-Achinsk (79,3 miliardy ton) a Kuznetsk (53,4 miliardy ton) povodí. Nachádzajú sa na území regiónu Kemerovo na území Krasnojarska.

Medzi najväčšie povodia patria: Irkutsk, Pečora, Doneck, Južný Jakutsk, Minusinsk a ďalšie.

Obrázok 4 zobrazuje štruktúru preskúmaných zásob pre hlavné povodia.

Ryža. 4: Preskúmané zásoby v hlavných panvách v Rusku, miliardy ton

Import Export

Ruská federácia je po Austrálii jedným z troch najväčších exportérov uhlia (objem exportu je 390 miliónov ton).

ton) a Indonézia (330 miliónov ton) v roku 2015. Podiel Ruska v roku 2015 – 156 miliónov ton čiernej fosílie išlo na export. Tento ukazovateľ pre krajinu vzrástol za päť rokov o 40 miliónov ton. Do prvej šestky krajín patria okrem Ruskej federácie, Austrálie a Indonézie aj Spojené štáty americké, Kolumbia a Južná Afrika.

Štruktúru svetového exportu znázorňuje obr. 5.

Ryža. 5: Štruktúra svetového exportu (najväčšie exportujúce krajiny).

Centrálny dispečing Palivového a energetického komplexu uvádza, že v roku 2016 sa zvýšil celkový objem vývozu z krajiny, kým dovoz klesol.

Údaje o export-importe v roku 2016 sú uvedené v tabuľke 2.

Vedúci informačného a analytického oddelenia odboru uhoľného a rašelinového priemyslu Ministerstva energetiky krajiny V.

Grishin predpovedá zvýšenie exportu o 6% v roku 2017, jeho objem môže dosiahnuť 175 miliónov ton, to znamená zvýšenie o 10 miliónov ton.

Ktoré spoločnosti sú najväčšími výrobcami

Najvýznamnejšie ruské ropné spoločnosti sú na perách a najväčšie spoločnosti produkujúce uhlie v krajine v roku 2016 sú: OJSC SUEK (105,47), Kuzbassrazrezugol (44,5), SDS-ugol (28,6), Vostsibugol (13,1), Južný Kuzbas (9) , Yuzhkuzbassugol (11.2), Yakutugol (9.9), Raspadskaya OJSC (10.5), uvedené v zátvorkách množstvo vyrobeného uhlia v miliónoch ton, porov.

Ryža. 6. Najväčší výrobcovia v Ruskej federácii v roku 2016 v mil.

Spoločnosti OJSC SUEK, Kuzbassrazrezugol a SDS-ugol boli v posledných rokoch lídrami vo výrobe.

Najväčší výrobcovia pre roky 2014-2015 sú na obr.

7. Medzi nimi, okrem vyššie uvedených dvoch lídrov v odvetví, sú aj spracovateľské podniky: Kuzbass Fuel Company, Sibuglement Holding, Vostsibugol, Russian Coal, EVRAZ (jedna z najväčších súkromných spoločností v krajine), Mechel Mining, SDS- uhlia.

7. Najväčší producenti v Ruskej federácii na roky 2014-2015, v miliónoch ton

V novembri 2016 brigáda Jevgenija Kosmina úseku č.1 bane pomenovaná po V.D.

Yalevskoy JSC SUEK-Kuzbass stanovil nový ruský produkčný rekord za rok z jednej stope - 4 810 tisíc ton.

Výsledky a závery

• Uhoľný komplex Ruska sa aktívne rozvíja.
• Dovoz v posledných rokoch mierne klesol, zatiaľ čo vývoz a produkcia vzrástli.
• Z hľadiska exportu je Ruská federácia jednou z troch vedúcich krajín po Austrálii a Indonézii.
• V najbližších rokoch sa plánuje otvorenie nových ťažobných a spracovateľských podnikov.
• Do prvej trojky patria spoločnosti zo sibírskeho regiónu, ktorý tvorí viac ako 80 % celkovej produkcie v krajine.

Ľudmila Poberezhnykh, 2017-03-29

Otázky a odpovede k téme

K materiálu zatiaľ nepadla žiadna otázka, máte možnosť byť prvý

Súvisiace referenčné materiály

Ruské uhoľné panvy

Úloha tej či onej uhoľnej panvy v územnej deľbe práce závisí od kvality uhlia, veľkosti zásob, technických a ekonomických ukazovateľov ťažby, stupňa pripravenosti zásob na priemyselné využitie, veľkosti zásob. ťažbu a zvláštnosti dopravy a geografickú polohu.

Spoločne tieto podmienky výrazne vynikajú medziokresné uhoľné základne- povodie Kuznetsk a Kansko-Achinsk, ktoré spolu tvoria 70 % produkcie uhlia v Rusku, ako aj panvy Pečora, Doneck, Irkutsk-Cheremchovo a Južný Jakutsk.
Najvýznamnejším producentom uhlia v Rusku je Kuzneck uhoľná panva.

Kuzneckova kotlina

Bilančné zásoby uhlia v kategórii Kuzbass A + B + C1 sa odhadujú na 57 miliárd ton, čo je 58,8 % ruského uhlia.

Zásoby koksovateľného uhlia zároveň dosahujú 30,1 miliardy ton, čiže 73 % celkových zásob krajiny.

V Kuzbase sa ťaží takmer celá škála druhov čierneho uhlia. Podložie Kuzbassu je bohaté na ďalšie minerály - mangán, železo, fosforit, nefelínové rudy, ropné bridlice a ďalšie minerály.

Kuznetské uhlie má vysokú kvalitu: obsah popola je 8-22%, obsah síry je 0,3-0,6%, špecifické spalné teplo je 6000-8500 kcal/kg.

Priemerná hĺbka podzemnej ťažby dosahuje 315 m.
Asi 40 % vyťaženého uhlia sa spotrebuje v samotnom regióne Kemerovo a 60 % sa vyváža do iných regiónov Ruska a na export.
V štruktúre exportu uhlia z Ruska tvorí Kuzbass viac ako 70 % jeho fyzického objemu.
Ukladá sa tu kvalitné uhlie vrátane koksovateľného uhlia. Takmer 12 % ťažby sa realizuje povrchovou ťažbou.
Belovský revír je jednou z najstarších oblastí ťažby uhlia v Kuzbase.

Bilančné zásoby uhlia v Belovskom okrese sú viac ako 10 miliárd ton.

ton.
Rozvoj uhoľnej panvy Kuznetsk sa začal v roku 1851 viac-menej pravidelnou ťažbou paliva z bane Bachat pre hutnícky závod Guryev. Bachatská baňa sa nachádzala šesť verst severovýchodne od obce Bachaty. Teraz sa na tomto mieste nachádzajú bane Chertinskaya-Koksovaya, Novaya-2 a povrchová baňa Novobochatsky.
Baňa Pioneer je považovaná za prvorodeného v uhoľnom priemysle Belovo. Tu sa vyťažila prvá tona uhlia.

V súčasnosti je Belovský revír najväčšou oblasťou ťažby uhlia v Kuzbase.
Okres Belovský je geografickým centrom regiónu Kemerovo.
Hlavné centrá sú Novokuzneck, Kemerovo, Prokopievsk, Anzhero-Sudzhensk, Belovo, Leninsk-Kuznetsky.

Kansko-ačinská panva sa nachádza na juhu východnej Sibíri v Krasnojarskom území pozdĺž Transsibírskej magistrály a zabezpečuje 12 % produkcie uhlia v Rusku.

Lignit z tejto kotliny je najlacnejší v krajine, keďže sa ťaží v povrchovej jame. Pre nízku kvalitu uhlia je málo transportovateľné, a preto fungujú výkonné tepelné elektrárne na báze najväčších baní (Irša-Borodinskij, Nazarovskij, Berezovskij).

Povodie Pečory je najväčšie v európskej časti a zabezpečuje 4 % produkcie uhlia v krajine.

Je vzdialený od najdôležitejších priemyselných centier a nachádza sa v Arktíde, ťažba sa vykonáva iba banskou metódou. Koksovateľné uhlie sa ťaží v severnej časti panvy (ložiská Vorkuta, Vorgashorskoye), zatiaľ čo v južnej časti (ložisko Inta) - hlavne energetické.

Hlavnými spotrebiteľmi uhlia Pechora sú hutnícky závod Cherepovets, podniky na severozápade, v strednom a strednom regióne Černozem.

Donecká panva v Rostovskej oblasti je východná časť uhoľnej panvy, ktorá sa nachádza na Ukrajine.

Ide o jednu z najstarších oblastí ťažby uhlia. Ťažobný spôsob ťažby viedol k vysokej cene uhlia. Ťažba uhlia každým rokom klesá av roku 2007 produkovala kotlina len 2,4 % z celkovej ruskej produkcie.

Povodie Irkutsk-Cheremkhovo v regióne Irkutsk poskytuje nízke náklady na uhlie, pretože ťažba sa vykonáva otvoreným spôsobom a poskytuje 3,4 % uhlia v krajine.

Pre veľkú vzdialenosť od veľkých spotrebiteľov sa používa v miestnych elektrárňach.

Povodie Južného Jakutska (3,9 % z celkovej ruskej produkcie) sa nachádza na Ďalekom východe. Má značné zásoby energie a technologických palív a všetka ťažba prebieha otvorenou metódou.

K perspektívnym uhoľným panvám patria Lensky, Tungussky a Taimyrsky, ktoré sa nachádzajú za Jenisejom na sever od 60. rovnobežky.

Zaberajú obrovské územia v slabo rozvinutých a riedko osídlených oblastiach východnej Sibíri a Ďalekého východu.

Súbežne s vytváraním uhoľných základní medziokresného významu dochádzalo k širokému rozvoju miestnych uhoľných panví, čo umožnilo priblížiť produkciu uhlia k oblastiam jeho spotreby. Zároveň v západných regiónoch Ruska produkcia uhlia klesá (moskovská panva) a vo východných regiónoch sa prudko zvyšuje (ložiská regiónu Novosibirsk, územie Trans-Baikal, Primorye.

Od staroveku bolo uhlie zdrojom energie pre ľudstvo, nie jediným, ale široko používaným. Niekedy sa prirovnáva k slnečnej energii zachovanej v kameni. Spaľovaním sa získava teplo na vykurovanie, ohrev vody, v termálnych staniciach sa mení na elektrickú energiu a využíva sa na tavenie kovov.

S rozvojom nových technológií sa ľudia naučili využívať uhlie nielen na získavanie energie spaľovaním. Chemický priemysel si úspešne osvojil technológiu výroby vzácnych kovov – gália a germánia. Extrahujú sa z nej kompozitné uhlíkovo-grafitové materiály s vysokým obsahom uhlíka, plynné palivo s vysokou výhrevnosťou a vypracovávajú sa spôsoby výroby plastov. Spracováva sa najkvalitnejšie uhlie, jeho veľmi jemná frakcia a uhoľný prach, ktoré sú vynikajúce na vykurovanie priemyselných priestorov aj súkromných domov. Celkovo sa pomocou chemického spracovania uhlia vyrobí viac ako 400 druhov produktov, ktoré môžu stáť desaťkrát viac ako originálny produkt.

Už niekoľko storočí ľudia aktívne využívajú uhlie ako palivo na výrobu a premenu energie, s rozvojom chemického priemyslu a potrebou vzácnych a cenných materiálov v iných odvetviach sa potreba uhlia zvyšuje. Preto sa intenzívne vykonáva prieskum nových ložísk, budujú sa lomy a bane, podniky na spracovanie surovín.

Stručne o pôvode uhlia

Na našej planéte pred mnohými miliónmi rokov vegetácia prekvitala vo vlhkom podnebí. Odvtedy uplynulo 210 ... 280 miliónov rokov. Po tisíce rokov, milióny rokov odumierali miliardy ton vegetácie, nahromadenej na dne močiarov, pokrytej vrstvami sedimentu. Pomalý rozklad v bezkyslíkatej atmosfére pod silným tlakom vody, piesku, iných hornín, niekedy za vysokých teplôt v dôsledku blízkosti magmy, viedol k skameneniu vrstiev tejto vegetácie s postupnou premenou na uhlie rôzneho stupňa preuhoľovania.

Hlavné ruské ložiská a ťažba čierneho uhlia

Na planéte je viac ako 15 biliónov ton zásob uhlia. Najväčšia ťažba nerastov pochádza z čierneho uhlia, približne 0,7 tony na osobu, čo je viac ako 2,6 miliardy ton ročne. V Rusku je uhlie dostupné v rôznych regiónoch. Má rôzne vlastnosti, znaky a hĺbku výskytu. Tu sú najväčšie a najúspešnejšie rozvinuté uhoľné panvy:

Aktívne využívanie sibírskych a ďalekých východných ložísk obmedzuje ich vzdialenosť od priemyselných európskych regiónov. V západnej časti Ruska sa uhlie ťaží tiež s vynikajúcou výkonnosťou: v Pečerskej a Doneckej uhoľnej panve. V regióne Rostov sa aktívne rozvíjajú miestne ložiská, z ktorých najsľubnejšie je Gukovskoye. Spracovaním uhlia z týchto ložísk vznikajú vysokokvalitné druhy uhlia - antracit (AS a AO).

Hlavné kvalitatívne charakteristiky čierneho uhlia

Rôzne priemyselné odvetvia vyžadujú rôzne druhy uhlia. Jeho kvalitatívne ukazovatele sa líšia v širokom rozmedzí, dokonca aj pre tie, ktoré majú rovnaké označenie a do značnej miery závisia od vkladu. Preto sa podniky pred nákupom uhlia zoznámia s jeho fyzikálnymi vlastnosťami:

Podľa stupňa obohatenia sa uhlie delí na:

• - koncentráty (spaľované na vykurovanie v parných kotloch a na výrobu elektriny);
• – Priemyselné výrobky používané v metalurgickom priemysle;
• - Kal je v skutočnosti jemná frakcia (do 6 mm) a prach po drvení hornín. Spaľovanie takéhoto paliva je problematické, preto sa z neho vytvárajú brikety, ktoré majú dobré výkonové charakteristiky a používajú sa v domácich kotloch na tuhé palivá.

Podľa stupňa preuhličenia:

• — Hnedé uhlie je čiastočne tvorené bitúmenové uhlie. Má nízku výhrevnosť, počas prepravy a skladovania sa drobí, má sklon k samovznieteniu;
• - Uhlie. Má veľa rôznych značiek (tried) s rôznymi vlastnosťami. Má široké využitie: hutníctvo, energetika, bytové a komunálne služby, chemický priemysel atď.
• — Antracit je najkvalitnejšia forma čierneho uhlia.

V porovnaní s rašelinou a uhlím je výhrevnosť uhlia vyššia. Najnižšiu výhrevnosť má hnedé uhlie, najvyššiu antracit. Na základe ekonomickej realizovateľnosti je však bežné uhlie veľmi žiadané. Má optimálnu kombináciu ceny a merného spaľovacieho tepla.

Existuje veľa rôznych vlastností uhlia, ale nie všetky môžu byť dôležité pri výbere uhlia na vykurovanie. V tomto prípade je dôležité poznať len niekoľko kľúčových parametrov: obsah popola, vlhkosť a mernú tepelnú kapacitu. Dôležitý môže byť obsah síry. Zvyšok je potrebný pri výbere surovín na spracovanie. Čo je dôležité vedieť pri výbere uhlia, je veľkosť: aké veľké kusy vám ponúkajú. Tieto údaje sú zašifrované v názve značky.

Klasifikácia veľkostí:

Rozdelenie podľa značiek a ich stručný popis:

V závislosti od vlastností uhlia, jeho značky, druhu a frakcie sa skladuje na rôzne časy. (V článku je tabuľka, ktorá ukazuje trvanlivosť uhlia v závislosti od ložiska a značky).

Osobitnú pozornosť treba venovať ochrane uhlia pri dlhodobom skladovaní (viac ako 6 mesiacov). V tomto prípade je potrebná špeciálna uhoľná kôlňa alebo bunker, kde bude palivo chránené pred zrážkami a priamym slnečným žiarením.

Veľké hromady uhlia počas dlhodobého skladovania vyžadujú kontrolu teploty, pretože v prítomnosti malých frakcií v kombinácii s vlhkosťou a vysokou teplotou majú tendenciu samovoľne sa vznietiť. Odporúča sa zakúpiť elektronický teplomer a termočlánok s dlhou šnúrou, ktorý je pochovaný v strede uhoľnej haldy. Teplotu musíte kontrolovať raz alebo dvakrát týždenne, pretože niektoré druhy uhlia sa samovoľne vznietia pri veľmi nízkych teplotách: hnedé - pri 40 - 60 ° C, zvyšok - 60 - 70 ° C. Zriedkavo sa vyskytujú prípady samovznietenia antracitov a poloantracitov (v Rusku takéto prípady nie sú registrované).

Uhoľné palivo ľudia používali už od staroveku. Jeho horľavosť a prenos tepla, trvanie udržania tepla v ohnisku sa stali spásou ľudí v chladných obdobiach, ktoré sa na našej planéte cyklicky striedali. Uhlie sa aktívne využíva aj dnes, v palivovom a energetickom komplexe patrí spolu s ropou a plynom medzi tri najväčšie suroviny.

Ako vznikali ložiská uhlia?

V miestach obrovských zelených plôch vznikali ložiská uhlia. Ide o starodávnu organickú hmotu, ktorá zostala po smrti stromových plantáží. Aby sa z mŕtvych rastlín stalo uhlie, sú potrebné určité podmienky: zvyšky dreva nesmú hniť pod vplyvom baktérií. To je možné len vtedy, keď sa dostanú pod močiarnu vodu a potom pod zem, kde kyslík nevstupuje. Uhlie sa považuje za minerál získavaný z hornín v rôznych hĺbkach.

Ako sa nachádzajú a rozvíjajú ložiská uhlia?

Miesta, kde je uhlie, sú na planéte už dávno preskúmané. Jeho zásoby v rôznych krajinách sú obrovské, pre potreby vykurovania a priemyslu vystačia takmer na tri storočia. ale podľa geológov ich môže byť viac, keďže nie vo všetkých častiach sveta sa vykonával hĺbkový geologický prieskum na prítomnosť uhoľného paliva. Rozvoj ložísk uhlia je relevantný a prináša hmatateľné príjmy štátom, ktoré sa zaoberajú ťažbou tohto pevného čierneho zlata. Proces vytvárania ložísk sa uskutočňuje v závislosti od terénu a hĺbky uhoľných slojov.

Obsah článku

fosílne uhlie, horľavá sedimentárna hornina organického (rastlinného) pôvodu, pozostávajúca z uhlíka, vodíka, kyslíka, dusíka a iných menších zložiek. Farba sa mení od svetlohnedej po čiernu, lesk - od matnej po jasne lesklú. Vrstvenie alebo pruhovanie je zvyčajne jasne vyjadrené, čo spôsobuje jeho rozdelenie na bloky alebo tabuľkové hmoty. Hustota uhlia je od menej ako 1 do ~1,7 g/cm 3 v závislosti od stupňa zmien a zhutnenia, ktorým prešlo v procese tvorby uhlia, ako aj od obsahu minerálnych zložiek.

Tvorba uhlia.

Od obdobia devónu sa v starých rašeliniskách v anaeróbnych podmienkach (v redukčnom prostredí bez prístupu kyslíka) hromadila a konzervovala organická hmota (rašelina), z ktorej vznikali fosílne uhlie. Primárne ložisko rašeliny pozostávalo z množstva rastlinných pletív od úplne rozloženej (gélizovanej) až po dobre zachovanú bunkovú štruktúru. Za aeróbnych podmienok, keď boli zvyšky rastlín vystavené pôsobeniu vôd obohatených kyslíkom alebo kontaktu s atmosférou, došlo k úplnému zoxidovaniu (rozkladu) organickej hmoty za uvoľnenia oxidu uhličitého a ľahkých uhľovodíkov (metán, etán a pod.), čo nebolo sprevádzané tvorbou rašeliny.

Premena rašeliny na fosílne uhlie, nazývaná preuhoľovanie, prebiehala mnoho miliónov rokov a bola sprevádzaná koncentráciou uhlíka a poklesom obsahu troch hlavných uhoľnotvorných prvkov – kyslíka, dusíka a vodíka. Hlavnými faktormi uhoľovania sú teplota, tlak a čas. V Rusku je zvyčajné rozlišovať tieto stupne preuhoľovania: lignit (so skorým podstupňom - ​​lignit), uhlie, antracit a grafit. Zároveň postupne vznikalo hnedé uhlie, čierne uhlie, antracit a grafit. V USA, Kanade, Nemecku, Veľkej Británii a mnohých ďalších krajinách sa všeobecne uznáva, že lignity, subbitúmenové uhlie, bitúmenové uhlie, antracit a grafit vznikajú z rašeliny v procese uhoľovania (čo nie je v rozpore s ruskou klasifikáciou).

Moderná tvorba rašeliny sa vyskytuje v rôznych mierkach na všetkých kontinentoch okrem Antarktídy. Veľké rašeliniská sú známe v Kanade, Rusku, Írsku, Škótsku a ďalších krajinách.

Tvorba uhlia, ktorá prebiehala v minulých epochách, sa líšila intenzitou, ako aj podmienkami pre vznik primárnych rašelinísk. Rovnako ako dnes, v dávnych dobách, sa rašelina hromadila vo vnútorných častiach kontinentov a na ich okrajoch. Dôležitú úlohu v tom zohrali klimatické a tektonické faktory. Intenzívna tvorba uhlia prebiehala v epochách s teplou a vlhkou klímou, karbón, perm, jura, paleogén a neogén a slabá tvorba uhlia v devóne a triase. Tektonické výkyvy na okrajoch kontinentov boli sprevádzané akumuláciou uhoľných vrstiev s hrúbkou niekoľkých kilometrov, vrátane až 200–300 uhoľných slojov a medzivrstiev. Počas morských transgresií boli zaplavené rašeliniská a na vrch rašeliny sa uložili sedimenty rôznej textúry odplavené z priľahlých vyšších pevninských oblastí. Potom sa počas morskej regresie v podmienkach poklesu pôdy obnovila tvorba rašelinísk a nahromadila sa rašelina. V dôsledku opakovaného opakovania týchto procesov sa vytvorili vrstvené sedimentárne vrstvy. Hrúbka takýchto uhoľných vrstiev sa pohybuje od niekoľkých desiatok metrov do 3 000 m alebo viac (napríklad v Apalačskej panve nad 2 000 m, v Porúri - 2 500 - 3 000 m, v Hornom Sliezsku - 2 500 - 6 000 m, v Donecku - do 18 000 m).

Vek uhlia.

Štúdium rastlinných zvyškov zachovaných v uhlí umožnilo sledovať vývoj tvorby uhlia – od starších uhoľných slojov tvorených nižšími rastlinami až po mladé uhlie a moderné ložiská rašeliny, vyznačujúce sa širokou škálou vyšších rašelinotvorných rastlín. Vek uhoľného sloja a pridružených hornín sa určuje určením druhového zloženia zvyškov rastlín obsiahnutých v uhlí.

Najstaršie ložiská uhlia vznikli v období devónu, asi pred 350 miliónmi rokov. Najintenzívnejšia tvorba uhlia prebiehala v intervale pred 345 až 280 miliónmi rokov, a preto sa toto obdobie nazývalo karbon. Zahŕňa väčšinu uhoľných panví vo východných a stredných regiónoch Spojených štátov amerických, v západnej a východnej Európe, Číne, Indii a Južnej Afrike. V permskom období (280 – 235 mil. Malé ložiská uhlia v Európe vznikli v období triasu. Nový prudký nárast intenzity tvorby uhlia nastal na začiatku obdobia jury (185–132 mil. rokov). Približne pred 100-65 miliónmi rokov, v období kriedy, vznikli uhoľné ložiská Skalistých hôr USA, východnej Európy, Strednej Ázie a Indočíny. V období treťohôr, približne pred 50 miliónmi rokov a neskôr, vznikli v rôznych oblastiach USA (na severe Veľkej nížiny, na severe tichomorského pobrežia a v pobrežných oblastiach Perzského zálivu) ložiská najmä hnedého uhlia. Mexika), v Japonsku, na Novom Zélande a v Južnej Amerike a tiež v západnej Európe. V Európe a Severnej Amerike sa rašelina vytvorila počas teplých interglaciálov a postglaciálov.

Podmienky uloženia.

V dôsledku pohybov zemskej kôry, pri ktorých dochádzalo k zmene relatívnej polohy pevniny a mora, dochádzalo k zdvíhaniu a zvlňovaniu hrubých vrstiev uhoľných hornín. Postupom času boli vyvýšené časti sledu (antiklinály) zničené eróziou, kým znížené (synklinály) sa zachovali v širokých plytkých panvách, kde sa uhlie nachádza v hĺbke minimálne 900 m od povrchu. Napríklad v Spojených štátoch amerických v Rocky Mountains a na severe tichomorského pobrežia sa uhoľné ložiská vyskytujú najmä v hĺbkach 1200 – 1850 m a vo výnimočných prípadoch dosahujú hĺbku 6100 m. Vo Veľkej Británii, Belgicku, Nemecko, Ukrajina a Rusko (Donbass), uhlie sa na niektorých miestach ťaží z hĺbky viac ako 1200 m. Uhoľné sloje siahajúce do hĺbky 5–8 km sú v súčasnosti nerentabilné na rozvoj.

Uhoľné sloje.

Hrúbka jednotlivých uhoľných slojov sa pohybuje od 10 cm do 240 m (ako napr. v štáte Victoria v Austrálii). Švy s hrúbkou 120 m sa nachádzajú v Číne; 60 m - v USA (Wyoming) a Nemecku; 30 m - v USA (Wyoming), Kanade (Britská Kolumbia) a ďalších oblastiach. Takéto hrubé vrstvy zvyčajne zaberajú malú plochu. Najčastejšie sú sloje hrubé 90–240 cm, rozprestierajú sa na veľkých plochách a súvisia s významnými zásobami vyťaženého uhlia. Vrstvy uhoľných hornín obsahujú dve až tri až niekoľko desiatok uhoľných slojov. Napríklad v Spojených štátoch bolo identifikovaných 117 uhoľných slojov v dobre preštudovanej uhoľnej vrstve v Západnej Virgínii.

Klasifikácia.

Hodnotenie fosílneho uhlia sa uskutočňuje podľa troch parametrov: stupeň metamorfózy, ktorý je definovaný ako stupeň zmeny obsahu uhlíka v uhlí; kvalita, odhadnutá podľa obsahu horľavej zložky, množstva popolotvorných látok, obsahu vlhkosti, síry a iných prvkov a zložením fosílnych uhoľnotvorných rastlín, chemické premeny, ktoré nastali v procese uhoľovania.

štádiách metamorfózy.

Medzi hlavné triedy uhlia (akceptované v Spojených štátoch a niektorých európskych krajinách) vo vzostupných štádiách metamorfózy patrí lignit (v Rusku je lignit voľne použiteľný pojem), subbitúmenové uhlie, bitúmenové uhlie a antracit. Rozdiely v štádiu metamorfózy sa určujú na základe chemických analýz, čo naznačuje konzistentný pokles vlhkosti a prchavých látok, ako aj zvýšenie obsahu uhlíka. Pevnosť uhlia pri preprave a skladovaní, ako aj činnosť spaľovania závisia od relatívneho množstva vlhkosti, prchavých látok, uhlíka a výhrevnosti (výhrevnosti). Veľkí spotrebitelia potrebujú poznať vlastnosti rôznych druhov uhlia a relatívne náklady na ťažbu a prepravu rôznych druhov uhlia, aby sa mohli rozhodnúť, ktorá trieda najlepšie vyhovuje ich potrebám.

Lignit

má výraznú vláknitú štruktúru dreva, častejšie svetlohnedú a hnedú, menej často čiernu. Odlišuje sa vlastnosťami a zložením od pravého hnedého uhlia, ktoré sa nachádza najmä v Kanade a Európe. V porovnaní s rašelinou obsahuje hnedé uhlie menej vody a má vyššiu výhrevnosť. Väčšina mladého (nedávno vytvoreného) uhlia je lignit, ale tam, kde bolo vystavené vysokému tlaku alebo intenzívnemu teplu, je jeho kvalita vyššia.

Sub-bitúmenové uhlie

vyznačuje sa čiernou farbou, malou alebo žiadnou vláknitou štruktúrou dreva, obsahuje menej vody a prchavých látok ako lignit a má vyššiu výhrevnosť. Podbitúmenové uhlie na vzduchu ľahko zvetráva a počas prepravy sa drobí.

bitúmenové uhlie

Vyznačuje sa čiernou farbou, relatívne nízkym obsahom vlhkosti a najvyššou výhrevnosťou spomedzi všetkých druhov uhlia. Vo väčšine vyspelých krajín sa bitúmenové uhlie používa v priemysle vo väčších množstvách ako uhlie iných kategórií, pretože sa počas prepravy nedegraduje a má vysokú výhrevnosť; okrem toho sa niektoré druhy bitúmenového uhlia používajú na výrobu hutníckeho koksu.

Antracit

vyznačujúce sa veľmi vysokým obsahom uhlíka, nízkou vlhkosťou a nízkym obsahom prchavých látok. Má čiernu farbu a pri horení nevytvára sadze. Antracit vyžaduje viac tepla a úsilia na zapálenie, ale po zapálení vytvára stály, čistý, horúci, modrý plameň a horí dlhšie ako uhlie nižších štádií metamorfózy. Až do 20. rokov 20. storočia sa antracit hojne používal na vykurovanie domov a potom ho nahradila ropa a zemný plyn.

stupňa.

V procese tvorby rašeliny sa do uhlia dostávajú rôzne prvky, z ktorých väčšina je sústredená v popole. Pri spaľovaní uhlia sa do atmosféry uvoľňuje síra a niektoré prchavé prvky. Relatívny obsah síry a látok tvoriacich popol v uhlí určuje kvalitu uhlia ( pozri tabuľku). Vysokokvalitné uhlie má menej síry a menej popola ako uhlie nízkej kvality, takže je po ňom väčší dopyt a je drahšie.

Akosť je určená kvalitou uhlia a nie stupňom preuhoľovania, ktorý charakterizuje stupeň jeho zmeny. Uhlie nízkej kvality, ako je lignit, môže byť vysokej kvality, zatiaľ čo uhlie vysokej kvality, ako je antracit, môže byť nízkej kvality.

Množstvo popolotvorných látok obsiahnutých v uhlí (minerálna zložka) sa môže pohybovať od 1 do 50 hmotnostných percent, ale pre väčšinu uhlia používaného v priemysle je to 2–12 %. Látky tvoriace popol dávajú dodatočnú hmotnosť, čo zvyšuje náklady na prepravu uhlia. Okrem toho sa časť popola dostáva do ovzdušia a znečisťuje ho. Niektoré zložky popola sa spekajú s tvorbou trosky na roštoch a sťažujú spaľovanie.

Hoci obsah síry v uhlí sa môže meniť od 1 do 10 %, väčšina uhlia používaného v priemysle má obsah síry 1 – 5 %. Sírne nečistoty sú však nežiaduce aj v malých množstvách. Pri spaľovaní uhlia sa väčšina síry uvoľňuje do atmosféry ako škodlivé znečisťujúce látky nazývané oxidy síry. Okrem toho má prímes síry negatívny vplyv na kvalitu koksu a ocele tavenej na základe použitia takéhoto koksu. Síra v spojení s kyslíkom a vodou vytvára kyselinu sírovú, ktorá koroduje mechanizmy tepelných elektrární spaľujúcich uhlie. Kyselina sírová je prítomná v banských vodách presakujúcich z vybudovaných diel, na baniach a výsypkách, znečisťuje životné prostredie a bráni rozvoju vegetácie.

Zdroje.

Celkové svetové zásoby uhlia, t.j. množstvo uhlia, ktoré bolo v útrobách predtým, ako sa začalo ťažiť, sa odhaduje na celkovú hodnotu viac ako 15 000 miliárd ton; z toho asi polovica je k dispozícii na ťažbu. Väčšina svetových zásob uhlia sa nachádza v Ázii a sústreďuje sa najmä v Rusku a Číne, ktoré sú najväčšími producentmi uhlia. Severná Amerika a západná Európa sú na druhom a treťom mieste z hľadiska zdrojov uhlia a sú tiež veľmi veľkými producentmi.

ŤAŽBA UHLIA

Uhlie sa ťaží otvorenými (lomy) a podzemnými (bane a štôlne) metódami. Voľba spôsobu vykonávania banskej činnosti závisí najmä od polohy uhoľnej sloje vzhľadom na zemský povrch. Povrchová ťažba sa zvyčajne vykonáva v hĺbke najviac 100 m.V závislosti od smeru prístupu k uhoľnej sloji existujú spôsoby otvárania ložiska: štôlne (horizontálne podzemné dielo) a vertikálne alebo šikmé banské šachty. Niekedy sa uhlie ťaží z ložísk siahajúcich ďaleko do mora. Podvodná ťažba uhlia sa vykonáva v Kanade, Čile, Japonsku a Spojenom kráľovstve.

PODZEMNÝ VÝVOJ

Otvorenie štôlne.

Ak sa nádrž dostane na povrch na úbočí hory, vedie k nej horizontálny tunel nazývaný štôlňa. Štôlňa sa spravidla razí pozdĺž poklesu (sklonu) útvaru. Ak je nádrž takmer vodorovne, začnite s vývojom trochu pod jej úrovňou a po dosiahnutí nádrže sledujte jej pád. Ak je hrúbka nádrže malá, vyťaží sa časť jej pôdy (kameny ležiace pod nádržou) alebo strechy.

Na určenie najnižšieho a najpohodlnejšieho miesta vstupu do štôlne sa robia malé studne a realizujú sa krátke štôlne, v ktorých sa vykonávajú geodetické merania. Boky a vrch ústia štôlne sú vybetónované, najmä pri povrchu. Ak je štôlňa navrhnutá na niekoľko rokov, potom sú obmedzené na inštaláciu dreveného obloženia.

Šikmé diela.

Uhoľné sloje sú často naklonené. Uhol ponoru formácie je niekedy viac ako 90° (v prípade prevráteného výskytu), potom sa dno formácie stáva jej strechou. Takéto sloje sa často využívajú na uhoľných poliach vo Francúzsku.

V prípadoch, keď súvrstvie z miesta výstupu na denný povrch padá strmo, sa vykonávajú šikmé podzemné práce. Ak ekonomicky životaschopná formácia nemá pohodlný východ, potom sa vývoj uskutočňuje pozdĺž nárazu hornín. Otváranie ložiska šikmými prácami je spravidla ekonomicky realizovateľné s dĺžkou najviac 800 m.

Banské šachty.

Mnohé uhoľné ložiská sú najpohodlnejšie otvárané vertikálnym dielom - banskou šachtou. Náklady na výstavbu a prevádzku banskej šachty sú vyššie ako štôlne, ale keď podzemné toky vody pretínajú uhoľnú sloj v rôznych smeroch, celkové náklady na prevádzku bane môžu byť nižšie. Táto metóda umožňuje racionálnejšie plánovanie ťažobných operácií; navyše banská šachta trvá dlhšie ako rozptýlené štôlne. Vetranie a odvodnenie sú však drahšie a musíte ísť na úkor zdvíhania uhlia.

Otváranie uhoľných slojov banskou šachtou sa využíva v hĺbke viac ako 45 m. V USA hĺbka banských šácht zriedka presahuje 300 m, v iných uhoľných krajinách niekedy dosahuje 1200 m a v Indii resp. Je známe, že bane v Južnej Afrike sú hlboké viac ako 4 km.

Podzemné banské systémy.

Pri podzemnej ťažbe uhoľných ložísk sa využíva priestorový a stĺpový systém a zástavba s porubmi, resp. V USA je častejšia priestorová a stĺpová ťažba (približne 65 % všetkej podzemnej ťažby uhlia), keďže väčšina ťažených uhoľných slojov, najmä bitúmenové uhlie, sa vyznačuje značnou hrúbkou. V prípade tenkých, silne narušených a hlbokých švov je výhodnejšia metóda long stope. Izbová a stĺpová ťažba nie je veľmi ekonomická; zvyčajne získava len 50 % dostupného uhlia. Rozvoj porubov je bezpečnejší a umožňuje vyťažiť až 80% uhlia a rovnomernejšie ho odovzdať do hory.

Systém vývoja miestností a stĺpov.

Pri takomto systéme cez formáciu prechádza množstvo komôr oddelených stĺpmi, ktoré podopierajú strechu formácie. Po posunutí zarážok tohto úseku v súlade s plánom frézy tento úsek buď opustia, alebo vykonajú spätnú jazdu, pričom vykopú piliere so zrútením strechy za nimi. V niektorých prípadoch sa pri prípravnom prieniku komôr odstráni iba 10-15% uhlia.

Nádrž je zvyčajne rozdelená na veľké bloky primárnymi a sekundárnymi komorovými zoskupeniami, niekedy označovanými ako spodný drift, cez ktorý prebiehajú menšie komorové polia (sekcie a koncové drifty). Oblasti sa nazývajú skutočné výrobné fronty, pretože stĺpiky hlavnej a vedľajšej skupiny komôr sú zriedkavo vyňaté.

Uhoľné stĺpy sú ponechané na mieste na dobu neurčitú, keď je potreba ich zachovania diktovaná stavom strechy a pôdy sloja alebo environmentálnymi predpismi. Banské dozorné orgány takýto systém nepodporujú, keďže straty uhlia sú veľké.

V niektorých prípadoch sú uhoľné stĺpy pod ťarchou obrovskej vlastnej váhy a váhy strechy vtlačené do mäkčej ílovitej pôdy sloja, čím sa nafúkne. Ak sú pôda a strecha zložené z tvrdých hornín, potom sediment strechy môže viesť k rozdrveniu stĺpov s ich rozpadom na komory. Niekedy sú stĺpy v tomto stave okamžite zničené uvoľnením veľkej mechanickej energie (skalný náraz). Hromadné ničenie stĺpov je zriedkavé, ale keď sa už rozbehne, je ťažké ho zastaviť. Takýto deštruktívny proces môže pokryť veľkú oblasť a dokonca viesť k úplnému kolapsu bane, v ktorej zostanú pochovaní ľudia, uhlie, materiály a zariadenia. Je pravda, že moderné technické normy pre stĺpy vo všeobecnosti zaručujú prevenciu ich hromadného ničenia.

Ťažba medzikomorových pilierov - druhá etapa razenia - sa vykonáva s krátkymi zastávkami v opačnom smere. Pri správnom vykonávaní nehrozí ohrozenie života baníkov, dochádza k nevýznamným stratám uhlia a materiálu a znižujú sa náklady na výrobu. Je pravda, že ak sa hĺbenie pilierov vykonáva na veľkej ploche, je možný pokles horninového masívu nad banským poľom.

Vývoj dlhými zastávkami.

Pri takomto ťažobnom systéme sa ťaží veľký blok uhlia s pohybom zariadení po širokom povrchu čelby pod súvislou líniou výstelkových úsekov. Celok nezostal. Odstránenie sa vykonáva buď dopredu alebo dozadu. V oboch prípadoch je začisťovací priestor (pri čelbe) po celej dĺžke upevnený oceľovými profilmi a po vyťažení uhlia pozdĺž celého panela výrubu sa odstráni obloženie. Počas procesu hĺbenia sa horná časť švu zrúti za mechanickú podporu.

Poruby sa spočiatku ťažili v plytkých alebo narušených slojoch v hĺbkach väčších ako 300 m, najmä v uhoľných baniach v Európe. V prípade stredne hlbokých horizontálnych útvarov bol preferovaný systém priestorovej a stĺpovej zástavby. Potom sa v USA začala výstavba porubu široko používať pre stredne hlboké horizontálne sloje, pretože je bezpečnejšia pre baníkov a umožňuje 4- až 5-násobné zvýšenie produkcie uhlia.

Ťažba antracitu.

V prípade strmo ponorených vrstiev antracitu sa vykonávajú horizontálne, často navíjacie, ťažné a vetracie práce a podzemné práce, nazývané uhoľné svahy, sa privádzajú priamo do vrstvy. Antracit sa po otryskaní valí v smere poklesu švu gravitáciou. Na úzkom konci uhoľného svahu sa ponecháva také množstvo uhlia, aby jeho povrch bol na úrovni potrebnej pre prácu výbušných baníkov. Baníci pracujú v stoji na povrchu drveného uhlia, ktorého časť sa odoberá pri každom postupe porubu. Povrch uvoľneného uhlia je tak vždy udržiavaný vo vhodnej vzdialenosti od porubu. Rozbíjanie sa vykonáva pneumatickými vŕtacími kladivami alebo výbušnými prostriedkami. Uhlie je také tvrdé, že pri prechode cez skladový priestor v komore sa trochu drobí. S miernym poklesom (sklonom) švu baníci pracujú na podrážke tvrdých hornín. Oceľový žľab, po ktorom „tečie uhlie“, je v spodnej časti vybavený sekciou zavesenou na pántoch, pri zdvihnutí sa prúd uhlia preruší. Tam, kde v dôsledku vysokej strmosti sloja drvené uhlie steká príliš rýchlo, sú v pôde a na streche v blízkosti lievikovitého ústia bane upevnené regály, ktoré bránia tlaku. Ak šev nie je dostatočne strmý, môže byť oceľový žľab vytiahnutý až takmer k pracovnej ploche. Predtým sa uhlie stláčalo ručne; teraz sa používajú vibračné a iné dopravníky.

Pri malom sklone slojov, kde uhlie netečie samospádom, stoja baníci na zemi a skladovacia plocha nie je potrebná. Ak je potrebné skladovanie, potom na oboch stranách komory vytvoria priechody s drevenými podperami. Jeden z nich je určený pre ľudí a druhý slúži ako spätné vetracie potrubie a núdzový východ. Pri plnom rozvinutí komory sa piliere hĺbia vŕtaním a odstrelom, pri ktorom sa uhlie valí do spodnej časti komory.

Niekedy sa uhlie odlomí z povrchu bez vŕtania a trhania, po ktorom nie je možné ďalšie využitie sloja. V takýchto prípadoch sa vykoná nové opracovanie na dno cez inú komoru alebo vo vyššej výške. Výkop stĺpov sa vykonáva bez štiepania, pretože sa sami zrútia pod tlakom strechy. Prepadáva sa však aj strešná hornina, niekedy až do takej miery, že sa prevádzka stáva nerentabilnou, keďže väčšina vyťaženého uhlia musí ísť do spracovateľského závodu, kde sa hornina separuje ručne alebo mechanicky.

Ťažba bitúmenového uhlia.

Podzemná ťažba ložísk mäkkého a sypkého bitúmenového a podbitúmenového uhlia sa môže realizovať kontinuálnym systémom porubov. Na lámanie sa často používa metóda vŕtania a tryskania. Každý z nich zabezpečuje určitý cyklus operácií hĺbenia, nakladania, ťažby uhlia a upevňovania strechy. Kedysi bola prvou operáciou dolný zárez, vykonávaný ručnými vyberačmi po celej šírke tváre. V súčasnosti sa rez robí strojmi, následne sa v čelbe vŕtajú studne na umiestnenie výbušnín do nich.

Pevný strih.

Výkonný ťažobný kombajn odbíja uhlie z masívu na povrchu porubu, vysýpa ho na pôdu pracovného horizontu na naloženie iným strojom, alebo priamo vykladá do banských vozov, ktoré uhlie prevážajú na miesto nakládky na dopravník. Po vykonaní výkopu na celej ploche sa kombajn presunie na nový povrch čelby; bývalý priestor spodnej diery je upevnený kotviacimi skrutkami. Niekedy sa používa dodatočná podpora, ak si to vyžaduje stav švovej strechy. Tento cyklus sa opakuje štyrikrát až 12-krát za zmenu v závislosti od efektívnosti celkového výrobného systému. Štandardné holorubné miesto obsluhuje predovšetkým jeden kombajn, jeden skrutkovač a dva nákladné autá. Je možná aj predĺžená verzia, v ktorej na stavbe pracujú dva kombajny, jeden alebo dva stroje na skrutkovanie strechy a tri alebo štyri vozíky. Táto metóda je veľmi produktívna a často produkuje 2000–2500 ton uhlia za smenu.

Porubová ťažba.

V mechanizovanom porubnom systéme sa po línii škrabkového dopravníka po porube pohybuje dobývací kombajn s pracovným telesom (tyč, bubon). Štiepané uhlie sa nakladá radlicou priamo na dopravník, ktorý ho dopraví cez prekladač k hlavnému dopravníkovému systému. Pri výrobe ďalšieho rezu je porubový dopravník pritláčaný k uhoľnej hmote hydraulickými zdvihákmi pripevnenými k oceľovým podperám mechanickej podpery s presahom. Keď tlak, ktorý tlačí podpery strechy na vrchol formácie, klesne, zdviháky sa presunú na pokročilú líniu AFC a pritlačia sa na strechu na novom mieste a nezabezpečená strecha za strechou sa zrúti. Tento sled operácií sa opakuje v smere dopredu a dozadu pozdĺž tváre, ktorá môže byť dlhá až 300 m. Pri ťažbe s porubmi sa priemerne vyťaží až 5 000 ton uhlia za zmenu. Takýto systém môže byť prevádzkovaný pod programovým riadením, čo vyžaduje iba dvoch alebo troch operátorov na jednu tvár.

Vŕtanie a tryskanie.

Postupnosť operácií pozostáva zo samotného výkopu (rezanie, vŕtanie a trhanie), po ktorom nasledujú operácie nakladania, ťahania uhlia a upevňovania strechy. Najskôr podľa plochy tváre fréza urobí rez so šírkou cca. 50 cm do hĺbky 2–2,7 m, aby sa vytvorila voľná plocha. Rezanie sa môže vykonávať v hornej, dolnej, strednej alebo bočnej časti tváre; možné sú aj ľubovoľné párové kombinácie týchto možností. Rezanie, vŕtanie, tryskanie, nakladanie uhlia a upevňovanie strechy sa spravidla vykonávajú paralelne najmenej na piatich plochách. Samostatné operácie sa cyklicky opakujú na tvárach lokality.

OTVORENÝ VÝVOJ

V prípadoch, keď uhoľná sloj nie je hlboká a nie je pokrytá silnou vrstvou odpadovej horniny, vývoj sa uskutočňuje otvorenou metódou. Po odstránení skrývky sa začína vŕtanie a odstreľovanie uhlia, ktoré sa nakladá do sklápačov alebo železničných vagónov.

Skrývkové práce.

Najprv sa vykoná vŕtanie s odberom vzoriek jadra, aby sa analyzovala tvrdosť nadložia, jeho vrstvenie, lámanie a stupeň zvetrávania. Ak je horná vrstva horniny tenká a voľná, potom sa nadmerné zaťaženie vykonáva buldozérmi a škrabkami; Na odstránenie veľkého množstva skrývky a uhlia sa v kombinácii s menšími typmi zariadení používajú elektrické lopaty, vlečné laná a kolesové rýpadlá. Vŕtanie a otryskávanie sa vo všeobecnosti vyžaduje, keď je tam hrubá vrstva tvrdého nadložia alebo ak sú potrebné úzke a strmé prieniky široké 20–30 m.

Kapitálová priekopa.

Ak je reliéf plochý a uhoľná sloj nevystúpi na povrch, otvorenie ložiska sa vykoná rýpadlom, ktorým sa položí kapitálová ryha so šírkou cca. 20 m, ktorý môže byť bočný (pozdĺž jednej strany obrysu lomu) alebo centrálny. Skrývka je uložená na odvale po obvode lomu. Niekedy uhlie zasypané prvou skrývkou jednoducho zostane, pretože malé množstvo neospravedlňuje náklady na opätovné odstránenie skrývky. V ostatných prípadoch sa skrývka pri vykladaní výkonným bagrom presúva a vyrovnáva na väčšej ploche buldozérmi, škrabákmi a malými mechanickými lopatami, aby sa uľahčilo jej ďalšie odstraňovanie. Keďže mechanická lopata, vlečné lano alebo korčekové rýpadlo je vo vzdialenosti minimálne 7–8 m od miesta, kde lyžica naberá skrývku uvoľnenú výbuchom, a ľudia tam nesmú, rímsa takejto kapitálnej priekopy môže byť takmer vertikálne. Tu je potrebná špeciálna technika rozbíjania trhaviny, pri ktorej sa hornina výbuchom nezhodí, ale uvoľní sa tak, že sa dá ľahko odstrániť lyžicou rýpadla. Na tento účel sa výbušné nálože ukladajú do vrtov vyvŕtaných vertikálne takmer k horizontu uhlia alebo horizontálne 1–1,5 m nad uhoľnou slojou.

Na otvorenie hlboko uložených formácií je potrebné veľmi výkonné zariadenie, inak bude práca nerentabilná. Používajú sa naftové a elektrické lopaty ľubovoľnej veľkosti, ktoré dokážu nabrať 225 ton skrývky s vedrom a presunúť ich až na 130 m. Najväčšie z nich majú objem vedra takmer 120 m 3 a posúvajú skalu na výložníku do vzdialenosti cca. 170 m vo výške 14-poschodovej budovy. Obrovské rýpadlá sú schopné premiestniť až 2700 m 3 horniny za hodinu na vzdialenosť až 150 m. Takéto stroje dokážu pracovať na rímsach vysokých viac ako 30 m.

Skrývkové práce v horských oblastiach.

Na svahoch hôr zvyčajne pozdĺž profilu svahu prechádza priekopa otvárajúca uhoľnú sloj. V tomto prípade sa používajú rovnaké stroje, ako je uvedené vyššie. Ďalším možným spôsobom je odstránenie vrcholku pohoria s položením nadložia v doline.

Dopravné ryhy.

Pri ťažbe ložísk bitúmenového uhlia sa priekopy zvyčajne prechádzajú bezdopravným spôsobom, pri ktorom sa všetka hornina z priekopy vykladá bagrom priamo po stranách. Pri ťažbe antracitu sa častejšie využíva spôsob dopravy, pri ktorom sa skrývka naloží do železničných vagónov alebo sklápačov a presunie sa na značnú vzdialenosť od výkopu - do starých lomov alebo do úplne vyčerpaných oblastí toho istého ložiska. Táto metóda umožňuje pri jednej operácii, vykonávanej z jedného miesta, otvoriť niekoľko nad sebou ležiacich uhoľných vrstiev. Umožňuje cenovo efektívne rozvíjať útvary vyskytujúce sa v hĺbke až niekoľko sto metrov.

Rekultivácia vyčerpaného lomu.

Po ťažbe je celý lom sériou dlhých priekop a podložie je často na povrchu, náhodne zmiešané s horninou (zemina sa skladuje oddelene pre následnú obnovu vegetácie). Lomy často tvoria kaluže oranžovej alebo hrdzavej (kvôli vysokej kyslosti) vody, ktoré musia byť izolované od blízkych riek a jazier. Premysleným plánovaním je možné obnoviť pôdny kryt v úplne vyťažených lomoch, aj keď so značnými nákladmi. V niektorých oblastiach môže byť zemský povrch po rekultivácii dokonca v lepšom stave ako pred ťažbou a možno ho využiť na pestovanie plodín, pasenie, vysádzanie lesov, vytváranie rekreačnej oblasti alebo rezervácie pre voľne žijúce zvieratá a vtáky.

Buroshnekovy výkop.

V kopcovitých oblastiach, kde je pre hustú skrývku ekonomicky nerentabilné vybudovať nádrž z povrchu, sa používajú šnekové kombajny. Obrovské (až do priemeru 2 m) vrtáky takýchto strojov (jednoduché, dvojité alebo trojité) narážajú do rímsy pozdĺž ponoru švu. Rozbité uhlie je prepravované šnekom a vysypané na dopravník, ktorý ho presúva na sklápače. Touto metódou možno odstrániť až 25 ton uhlia za minútu. Výber kombajnu závisí od dĺžky uhoľného sloja, uhla jeho ponoru a pevnosti okolitej horniny.

V súčasnosti existujú a využívajú sa diaľkovo ovládané baníky s priebežnou nožovou hlavou, laserovým vedením a nepretržite pracujúcim dopravným dopravníkom. Kombajn je riadený cez počítač operátorom umiestneným mimo podzemnej bane.

RIZIKÁ SPOJENÉ S ŤAŽBOU UHLIA

Ťažba uhlia je spojená s takými nebezpečnými faktormi, ako je zrútenie strechy a stien banských diel, uhoľný prach, uvoľňovanie metánu a iných škodlivých plynov vznikajúcich počas procesu vývoja. Vplyv mnohých nebezpečenstiev možno eliminovať alebo výrazne znížiť, ak sa budú prísne dodržiavať banské predpisy, požiadavky na ochranu práce a bezpečnostné predpisy.

Výbušnosť.

V uhoľných slojoch sa uvoľňujú rôzne plyny: najčastejšie metán (CH 4), menej často sírovodík (H 2 S) a oxid uhličitý (CO 2). Tieto plyny zriedka spôsobujú smrť alebo vážne ochorenie. Výnimkou je výbušný metán, aj keď jeho výbuchy sú pomerne zriedkavé. Pre zamedzenie výbuchov metánu a uhoľného prachu v uhoľných baniach je potrebné priebežne monitorovať obsah metánu v ovzduší a zabezpečiť odstraňovanie prachu z banských vetracích potrubí. Výbušná zmes vzduchu s metánom a uhoľným prachom, ktorá je vysoko horľavá. Pri výbuchu sa uvoľní veľké množstvo tepla a vzniká vysoko toxický oxid uhoľnatý (CO). Navyše v dôsledku horenia klesá obsah kyslíka vo vzduchu bane a vzniká nadbytok oxidu uhličitého. To všetko vedie k nehodám, niekedy smrteľným.

Nebezpečenstvo ohňa.

Uhlie, najmä s vysokým obsahom prchavých zložiek, sa celkom ľahko vznieti, aj keď je ešte v sloji. Pri jeho horení vznikajú oxidy uhlíka, plynné zlúčeniny síry a horľavé plynné uhľovodíky. V dôsledku intenzívneho tepla požiaru (a vystavenia vode, ktorá sa niekedy používa v hasiacich systémoch), skaly strechy praskajú a zrútia sa. Takéto požiare môžu spôsobiť smrť, najmä v dôsledku zrútenia strechy, udusenia a výbuchu vznikajúcich plynov. V súčasnosti sa v hlavnom vetracom potrubí v podzemí inštalujú špeciálne protipožiarne systémy, ktoré pozostávajú z detektorov oxidu uhoľnatého alebo snímačov teploty pripojených k počítaču prostredníctvom siete pokrývajúcej všetky podzemné diela. Takýto systém umožňuje odhaliť požiar v počiatočnom štádiu. Vo vyčerpaných baniach môžu zvyšky uhlia horieť roky a niekedy je dokonca nutné evakuovať obyvateľov priľahlých osád.

Choroby z povolania.

Uhoľní baníci častejšie ako iní trpia chorobami dýchacích ciest spojenými s vdychovaním uhoľného prachu. Pneumokonióza (antrakóza alebo „čierne pľúca“, silikóza atď.) a pľúcny emfyzém sú bežné u baníkov, ktorí pracovali pod zemou 15–20 rokov. Pľúcna silikóza, spôsobená vdýchnutím častíc oxidu kremičitého, je bežnejšia u baníkov pracujúcich v antracitových baniach. Štatistické štúdie chorôb z povolania baníkov sa uskutočnili v Spojenom kráľovstve, kde bol vyvinutý model vplyvu nebezpečenstiev. V dôsledku dodržiavania stanovenej normy obsahu prachu v ovzduší uhoľných baní (nie viac ako 2 mg na 1 m 3 vzduchu a nie viac ako 5 % SiO 2 ), počet úmrtí a prípadov úplnej invalidity baníkov je minimalizovaný. V Rusku boli normy pre rôzne škodlivé faktory vyvinuté a uvedené do platnosti už dávno.

Baníci majú tiež nystagmus (konvulzívne zášklby očnej gule spojené s poškodením centrálneho nervového systému) a niektoré plesňové ochorenia.

Environmentálne dôsledky.

V dôsledku podzemnej ťažby môže dôjsť k zosuvu zemského povrchu, čomu sa dá zabrániť selektívnou ťažbou uhlia, zasypávaním dielní odpadovou horninou a inými materiálmi. V mnohých krajinách existujú zákony a federálne programy na rekultiváciu územia po ťažbe, boli vyvinuté technológie na plnenie gýča domácim a stavebným odpadom.

Nežiaduce následky ako podzemné požiare, požiare na skládkach odpadov, kontaminácia povodí vodou s obsahom kyselín, kovov alebo nerozpustných látok a zosuvy nestabilných svahov sú možné, ak banské operácie nedodržiavajú banské predpisy alebo bezpečnostné požiadavky. V mnohých krajinách, vrátane Spojených štátov amerických, existuje množstvo zákonov, ktoré pokrývajú takmer všetky aspekty rozvoja ložísk uhlia a zabezpečujú vykonávanie nepretržitého monitorovania počas ťažby, čo vylučuje možnosť nežiaducich následkov na životné prostredie.

VYLEPŠENIE UHLIA

Triedenie podľa veľkosti.

Vyťažené uhlie vstupuje do úpravne uhlia, kde sa triedi podľa veľkosti a obohacuje. Komoditné (obohatené) uhlie sa prepravuje na miesta nakládky na expedíciu spotrebiteľom. Obyčajné (neobohatené) uhlie sa najskôr podrobí triedeniu – preosievanie cez vibračné sitá s niekoľkými sitami rôznych veľkostí, následne čistenie a obohacovanie. Klasifikácia uhlia podľa veľkosti je známa, napríklad bitúmenové uhlie - „nadrozmerné“ (priemer 12 cm alebo viac), „vajce“ (4 cm), „orech“ (2 cm), „hrach“ (1 cm) a „ maličkosť“; antracit - „pec“ (6 cm), „hrach“ (1 cm), „zrno“ (0,5 cm), „ryža“ (menej ako 0,5 cm) a „prach“. Ťažba v pozdĺžnych stenách má tendenciu produkovať jemnejšie ťažobné uhlie ako pri ťažbe pevnej ťažby.

Nečistoty a inklúzie.

Uhlie obsahuje mikroskopické prakticky neoddeliteľné minerálne nečistoty (spojené s uhoľnými rastlinami), ako aj inklúzie, ktoré sa dajú ľahko odstrániť drvením a následným obohatením.

Lentikulárne inklúzie tvoria pyrit (FeS 2), markazit (aj FeS 2), uhličitan olovnatý (PbCO 3) a sulfid zinočnatý (ZnS). Inklúzie sa môžu tiež javiť ako tenké vrstvy alebo vyplniť trhliny a rozdrvené zóny, ktoré prebiehajú pod uhlom k uhoľnej sloji. Tretí typ inklúzií tvoria najmä pieskovce, bridlice a kalcit (CaCO 3). Uhlie ťažené v podzemných dielach často obsahuje nečistoty z pracovnej pôdy a hornín, ktoré musí baník na všetkých (okrem strmo umiestnených) pracoviskách odstraňovať.

Mokré obohatenie.

Najbežnejšie dávkovacie systémy sú založené na rozdiele v hustote čistého uhlia (1,4 g/cm 3 alebo menej), ktoré je takmer vždy ľahšie ako nečistoty (viac ako 2,0 g/cm 3 ), a preto zostáva blízko povrchu intenzívne miešaného vody, pričom ťažšie nečistoty sa usadzujú. Tento proces sa vykonáva v šmýkačkách alebo iných zariadeniach na gravitačné obohacovanie, v ktorých sa spracovávajú zmesi strednej hustoty.

S príchodom vylepšeného obohacovacieho zariadenia sa ťažkosti s triedením podľa veľkosti výrazne znížili. Vodné suspenzie piesku alebo oxidov železa s hustotou medzi hustotou uhlia a nečistôt poskytujú účinnejšie obohatenie ako čistá voda. Triedenie podľa veľkosti, hoci ide o pracnú operáciu, je vždy potrebné; často má každá veľkostná gradácia svoj vlastný obohacovací stroj.

Obohatenie v stroji na šmýkanie.

Vo vyvažovacom stroji voda stúpa cez sito, na ktoré pomaly vstupuje uhlie. Predajné uhlie odnáša potok. Viac znečistený materiál, ktorý sa nachádza nižšie, ide po vyložení na skládku. Najťažšie nečistoty, hlavne jemný pyrit, prepadávajú cez sitové otvory do zbernej nádoby a sú z nej mechanicky odvádzané.

Separácia piesku.

V prípadoch, keď sa na vytvorenie ťažkej suspenzie používa piesok, sa obohacovanie uskutočňuje vo veľkom stacionárnom odlučovacom kuželi, ktorého rotujúce lopatky poháňajú vodu s pieskom a uhlím (veľkosť uhlia 0,6 cm alebo viac). Predajné uhlie sa zhromažďuje v hornej časti kužeľa a kontaminované uhlie sa spúšťa do spodného valca, kde sa pravidelne vykladá cez výstupný zásobník. Piesková frakcia sa separuje mokrým preosievaním na opätovné použitie v závode.

Obohatenie v ťažkom prostredí.

Ide o najbežnejší spôsob obohacovania uhlia. Ako ťažké médium sa používa vodná suspenzia magnetitového prášku s hustotou potrebnou na obohatenie uhlia s veľkosťou častíc 0,6 cm a viac. Komerčné uhlie je na povrchu a je odstraňované cez prahové zariadenie alebo prepravované pásovým dopravníkom, odpad sa vykladá zo spodnej časti zariadenia. Magnetit sa oddelí mokrým preosievaním a z vody sa odstráni magnetickými separátormi. Predajné uhlie sa suší na vibračných sitoch a vykladá sa na pásový dopravník.

Ťažký stredný cyklón.

V cyklóne sa obohacovanie uskutočňuje v dôsledku odstredivých síl presahujúcich normálne gravitačné zrýchlenie. Zároveň sa obchodovateľné uhlie zhromažďuje zhora, odpad - dole. Magnetit sa zachytáva rovnakým spôsobom, ako je opísané vyššie. Uhlie rôznych veľkostí je obohatené v cyklónoch rôznych priemerov.

koncentračná tabuľka

– vlnitá naklonená rovina vykonávajúca rýchly vratný pohyb, po ktorej preteká voda nesúca uhlie (veľkosť 0,6 cm alebo menej). Čistejšie uhlie ľahko prekoná výčnelky vĺn a rýchlo sa oddelí od odpadovej horniny, ktorá sa pohybuje pozdĺž žľabu v bočnom smere a zhromažďuje sa na okraji stola. Nečistoty bez uhlia (pyrit, kalcit atď.) sa sústreďujú v ešte vzdialenejšej oblasti. Existujú rôzne modifikácie a zložitejšie varianty koncentračných tabuliek na obohacovanie uhlia, ktoré si vyžadujú špeciálne spracovanie.

Penová flotácia.

Pri tejto metóde používanej na čistenie jemného uhlia sú častice uhlia ošetrené hydrofóbnym flotačným činidlom zachytené penovými vzduchovými bublinami a vyplávajú na povrch. Na dne sa usadzuje prázdna hydrofilná hornina.

Oddeľovanie od vody sa vykonáva preosievaním hrubého uhlia, odstredením stredne veľkého uhlia a filtrovaním alebo sušením jemného uhlia.

Použitie uhlia.

Uhlie sa v minulosti využívalo najmä na vykurovanie domácností a v peciach parných lokomotív. V súčasnosti sa zvýšilo jeho využitie na výrobu elektriny, ako aj na výrobu koksu v oceliarskom priemysle. Z prchavých látok uvoľňovaných z uhlia pri výrobe koksu sa získavajú uhoľné dechty, ľahké oleje, chemikálie, plyn atď. Tieto zložky tvoria základ pre výrobu širokej škály látok, vrátane liekov, konzervačných látok, farbív, riedidiel farieb, nylonu, atramentov, výbušnín, hnojív, insekticídov a pesticídov.

Vyvíjajú sa metódy na premenu uhlia na horľavé plyny pod zemou bez jeho ťažby (podzemné splyňovanie). Značne zaujímavá je aj možnosť výroby elektriny chemickými reakciami s použitím uhlia. PALIVO.

Literatúra:

Bondarenko A. D., Parshchikov A. M. Technológia uhoľného priemyslu. Kyjev, 1978
Burchakov A. S. a ďalší. . M., 1982
Zásoby uhlia v krajinách sveta. M., 1983
Kiyashko I.A. Procesy podzemnej ťažby. Kyjev, 1984