Название современных управлении в добыче угля. Районы добычи угля в россии

На практике процесс добычи угля весьма затратен. Сам уголь представляет собой продукт, формирующийся из расположенных на значительной глубине древних представителей флоры. В современном мире его используют во многих сферах жизни и в значительном объеме. Поэтому добыча горючего камня была и остается доходным вариантом бизнеса. В последние десятилетия прослеживается явная тенденция повышения технологичности для процессов угледобычи.

На настоящий момент лидирующие позиции по добыче ископаемого принадлежат КНР. Следующая позиция принадлежит США, следом идет Индия, добывающая отрасль которой приносит до 15% от общей мировой добычи.

Существующие способы добычи угля

Залежи ископаемого угля располагаются на значительной глубине под землей. Продукт может располагаться в верхних или нижних слоях. Это зависит от особенностей процесса формирования угля. Если в одних случаях добыча ведется на глубине в несколько метров, то при других приходится снимать пласты на километровую глубину.

Современная технология добычи угля предполагает два основных способа:

• открытая добыча;
• подземная добыча.

Каждый из них характеризуется определенными особенностями, преимуществами и недостатками.

Открытый вариант добычи

В этом случае применяются так называемые угольные разрезы. Актуальна добыча угля таким способом, когда сырье располагается в слоях земли в пределах сотни метров от поверхности почвы.

Необходимое оборудование – это экскаватор, предназначенный для удаления верхнего слоя земли. В дальнейшем он нагружает ископаемый уголь в специализированные машины – карьерные самосвалы. Именно они перевозят сырье на отвалы.

Под отвалами понимаются внушительные насыпи, высота которых в отдельных случаях может достигать десятка километров.

На этом этапе добычи угля применяются другие машины – бульдозеры. Их роль сводится к равномерному распределению извлеченной породы в рамках поверхности. Кроме того, их задача – это создание дорог и проездов для самосвалов.

Еще один важный участник добычи горючего камня – это поливальные машины. Именно они сбивают, образующуюся на отвалах, пыль.

Следующий этап технологического процесса сводится к работе экскаваторов. Они черпают каменные угли, перегружая их в самосвалы. Последние транспортируют грузы на склады для хранения и последующей транспортировки к местам назначения.

Подземный вариант добычи

Подземная добыча ведется в условиях угольных шахт. Здесь требуются иные угледобывающие агрегаты. Причина в том, что шахты существуют на протяжении многих лет, поэтому при такой добыче угля не требуются механизированные средства.

В этом случае необходимо обустройство штольни, представляющей собой тоннель, пролегающий в горизонтальном либо в вертикальном направлении, непосредственно подходящий к пластам ископаемого угля.

Ширина пластов при добыче угля может колебаться в широких пределах, от нескольких метров до десятков километров.

Современные предприятия ведут разработки с применением угольных комбайнов. На некоторых этапах могут использоваться и сравнительно небольшие приспособления – отбойные молотки. Возможна и другая разновидность процесса добычи угля. Она предполагает нарезку исходных пластов при помощи специальных приспособлений. Они предназначены для подачи под значительным давлением воды.

Добыча необогащенных углей и иных горны пород – это необходимое занятие. Но оно сопряжено с серьезными рисками, поэтому относится к наиболее опасной категории.

Технологические процессы по очистке угля

Технология очистных работ представляет собой несколько процессов в рамках добычи угля, тесно связанных друг с другом.

Технологии по очистке каменных углей предполагают следующие этапы:

• выемка сырья в рамках очистного забоя;
• погрузочные работы;
• транспортировка;
• проветривание;
• сооружение и последующая передвижка крепи;
• выбор горного давления и др.

В рамках выемки необогащенных углей осуществляется сначала отбойка, а затем и его погрузка.

Отделение ископаемого от основного массива – это манипуляция отбойки. Ее проделывают по буровзрывной методике, механической и гидравлической. Вариант определяется конкретными свойствами пласта угля, его устойчивости и наличия рабочих машин.

На практике при добыче горючего камня, отбойка обычно осуществляется по механической методике. Она предполагает разрушение имеющегося слоя посредством специальных приспособлений на рабочих агрегатах. Последующая выемка бывает струйной и комбайновой.

При гидравлическом варианте добычи, манипуляции делятся на несколько мелких, мелкооперационных. Эти задачи реализуются без привлечения человека. Наиболее широкое применение такой способ добычи получил на Кузбассе. Струя воды подается с большой силой.

Механический способ

Возможен и механический вариант. Он предполагает применение специальных приспособлений – отбойных молотков, то есть, пневматических ручных машин. Агрегат особенно актуален для очистного забоя при крутых пластах, когда имеются сложности с электроэнергией. Транспортировка отбитого угля осуществляется самотеком рядом с лавой. Для перемещения применяются конвейеры скребкового типа.

При определенных условиях добычи угля практикуется такой комплекс мероприятий, как регулировка горного давления. Оно может предполагать частичную либо полную закладку определенной области, полое обрушение, либо опускание кровли.

Единый цикл работы составлен из таких составляющих, как выемка сырья, его транспортирование и крепление, а также управление горным давлением.

Комплексная механизация добычи горючего камня

Современные механизированные комплексы, составленные из профильных агрегатов и оборудования по добыче угля, все активнее применяются в угледобывающей отрасли. Теперь в числе их составляющих присутствуют струговые установки наряду с комбайнами с узким захватом, конвейеры передвижного безразборного типа и другие механизмы. Производительность очистного забоя составляет в пределах 3 тыс. тонн ежесуточно.

Обычно подключение технологических схем стандартно. Передвижная крепь монтируется на протяжении периметра забоя. Она необходима для предотвращения возможных завалов рабочей области породой, будь то каменный или бурый уголь. Далее располагается скребковый конвейер, на раме которого устанавливается специальный комбайн. Данный агрегат отличается узким захватом наряду с возможностью перемещения посредством специальной цепи.

Механизированная цепь разделена на отдельные крепи, каждая из которых взаимосвязана с соседними, а также с рабочим конвейером.

При выемке работа комбайна происходит в любом направлении, при этом исключены излишние нерезультативные перемещения.

Дополнительные технологические процессы

Помимо основных манипуляций, в рамках добычи угля присутствует и несколько дополнительных. В первую очередь к ним относится откачка воды. Она в большем или меньшем объеме попадает в выработки, выполняемые под землей. Нередко суточная выкачка измеряется не только сотнями, но и несколькими тысячами. В итоге жидкость перемещается на поверхность посредством специальных насосов.

Еще одна важная вспомогательная манипуляция при добыче угля – это обеспечение освещения и вентиляции.

Отдельное внимание уделяется обслуживанию основных рабочих механизмов, которые применяются как в самой шахте, так и над ней. Они поддерживают шахту в рабочем состоянии.

Сферы применения ископаемого

Основное направление, по которому используется добытый материал – это энергетическая сфера. То есть, он был и остается одним из самых распространенных видов топлива. На нем работают как отопительные установки, так и электростанции.

В ходе обработки исходного угля производятся его технологические варианты. Так, кокс нашел широкое применение в металлургической сфере.

Кроме того, именно на основании угля ведется химическая переработка, а также создаются новые продукты, которые в дальнейшем применяются в самых разных сферах человеческой жизни.

Преимущественно уголь идет на газификацию и коксование, а также гидрогенизацию. Технологии добычи угля продолжают совершенствоваться. Это необходимо для минимизации участия человека в таком сложном и опасном деле.

Видео: Современная добыча угля

Угольное топливо человек использует с древних времён. Его горючесть и теплоотдача, длительность сохранения тепла в очаге стали спасением людей в холодные периоды, которые циклично сменяли друг друга на нашей планете. Уголь активно используется и в нынешние времена, в топливно-энергетическом комплексе он состоит в первой тройке сырья наряду с нефтью и газом.

Как образовывались угольные залежи?

Образовались угольные залежи на местах огромных зелёных массивов. Это древняя органика, которая осталась после гибели древесных насаждений. Для того, чтобы погибшие растения стали углём необходимы определённые условия: древесные остатки не должны сгнить под воздействием бактерий. Это возможно только при попадании их под болотную воду, а затем под землю, куда не поступает кислород. Уголь считается полезным ископаемым, добываемым из пластов горных пород, залегающих на различной глубине.

Как находят и разрабатывают угольные месторождения?

Места, где есть уголь, на планете уже давно разведаны. Его запасы в разных странах огромные, их хватит для нужд отопления и промышленности почти на три века. Но по оценкам геологов, их может быть больше , поскольку не во всех частях света проводились глубинные геолого-поисковые работы на предмет наличия угольного топлива. Разработка угольных месторождений актуальна и приносит ощутимый доход государствам, которые занимаются добычей этого твёрдого чёрного золота. Процесс разработки залежей ведётся в зависимости от рельефа местности и глубины залегания угольных пластов.

На сегодняшний день каменный уголь является одним из самых необходимых полезных ископаемых.

Данный ресурс образуется естественным путем, имеет огромные запасы и массу полезных свойств.

Что такое каменный уголь и как он выглядит

Строительство шахты является очень дорогостоящим вложением, однако по истечении времени все затраты полностью окупаются. При добыче угля на поверхность попадают и другие ресурсы.

Есть вероятность добычи драгоценных металлов и редко встречающихся земных элементов, которые впоследствии возможно продать и получить дополнительную прибыль.

Нефть является практически самым драгоценным ресурсом и основным источником топлива на сегодняшний день. Однако, ни одна фирма или страна, добывающая каменный уголь, не пренебрежет его добычей во имя нефти, ибо твёрдое топливо также имеет большое значение и высокую ценность.

Образование каменного угля

Уголь в природе образовывается путем изменения поверхностного рельефа. Ветки деревьев, растения, листья и другие природные остатки, не успевшие перегнить, насыщаются влагой от болот, из-за чего преобразовываются в торф.

Далее на сушу попадает морская вода, когда она уходит, она также оставляет слой отложений. После реки вносят свои коррективы, земля заболачивается, опять образуется или покрывает почву. Поэтому состав каменного угля сильно зависит от возраста.

Каменный уголь — средний по возрасту между бурым, самым молодым, и антрацитом, самым старшим.

Виды каменного угля, их состав и свойства

Существует несколько разновидностей каменного угля:

• длиннопламенные;
• газовые;
• жирные;
• коксовые;
• слабоспекающиеся;
• тощие.

Также распространены виды, состоящие из нескольких, так называемые смешанные, обладающие свойствами двух групп.

Каменный уголь отличается черной окраской, твердой, слоистой, легко разрушаемой структурой, обладает блестящими вкраплениями. Горючие свойства довольно высоки, так как материал используется, как топливо.

Рассмотрим физические характеристики:

1. Плотность (или удельный вес) сильно варьируется (максимальная может достигать 1500 кг/м³).
2. Удельная теплоемкость составляет 1300 Дж/кг*К.
3. Температура горения — 2100°С (при переработке 1000°С).

Месторождения каменного угля в России

На российской территории находится около трети мировых запасов.

Месторождения угля и горючих сланцев в России (для увеличения нажмите)

Самым крупным месторождением угля на территории России является Эльгинское. Оно располагается в районе Якутии.

Запасы по примерным расчетам составляют более 2 млрд. тонн.

Рельеф, приближенный к Кузнецкому угольному бассейну (Кузбассу), был сильно поврежден из-за масштабных ресурсодобывающих работ.

Крупнейшие месторождения каменного угля в мире

Карта месторождений угля в мире (для увеличения нажмите)

В США самым известным угольным бассейном считается Иллинойский. Общий запас залежей в данном месторождении насчитывает 365 млрд. тонн.

Добыча каменного угля

Каменный уголь в наше время добывается тремя основополагающими способами. Такими как:

• карьерный метод;
• добыча через штольни;
• метод добычи в шахтах.

Способ добычи через карьеры используется, когда пласты угля залегают на поверхности, примерно на ста метрах в глубину и выше.

Карьеры подразумевают простое разрытие земли или песочной ямы, из которой и ведётся добыча, обычно в таких случаях угольный пласт имеет достаточно большую толщину, что делает его добычу проще.

Штольни подразумевают под собой скважины, с большим углом наклона. По нему все добытые ископаемые доставляются наверх, при этом нет необходимости задействовать серьезную технику или вырывать котловину.

Обычно залежи в таких местах имеют небольшую толщину и зарыты не особенно глубоко. Поэтому метод добычи через штольни позволяет быстро производить добычу без особых затрат.

Добыча через шахты — самый распространённый метод добычи ископаемых, вместе с тем самый продуктивный, но в то же время и опасный. Шахты пробуриваются на большую глубину, достигающую нескольких сотен метров. Однако на это требуется разрешение, подтверждающее обоснования для таких масштабных работ, доказательства наличия залежей.

Порой шахты могут достигать километра, а то и больше в глубину, и протягиваться на несколько километров в длину, образуя связанные между собой паутины коридоров под землёй. В 20 веке вокруг шахт со временем образовывались даже поселения и небольшие города, в которых жили шахтеры с семьями.

Именно из-за условий добычи, работа в шахтах считается очень трудной и опасной, ведь огромное количество раз шахты обрушивались, погребая под собой десятки, а то и сотни людей, работающих там.

Применение каменного угля

Каменный уголь применяется в самых различных сферах. Он широко используется как твердое топливо (основное предназначение), в металлургии и в химической промышленности, плюс из него производятся многие иные составляющие.

Именно из каменного угля производят некоторые ароматические вещества, металлы, химические вещества, получается больше 360 других продуктов переработки.

В свою очередь производимые из него вещества имеют рыночную стоимость в десятки раз выше, самым дорогим считается метод переработки угля в жидкое топливо.

Для изготовления 1 тонны жидкого топлива потребуется переработать 2-3 тонны угля. Все промышленные отходы, получаемые при переработке, нередко направляются на производство стройматериалов.

Заключение

На земле существует множество месторождений угля, активно разрабатываемых по сей день. На уроках биологии в 5 классе и ещё раньше, на уроках природоведения во втором классе, дети знакомятся с этим понятием. В данной работе мы повторили кратко основные факты о каменном угле - происхождение, формула, марки, химический состав и использование, добыча и многое другое.

Уголь является одним из важнейших ресурсов, широко используемых в промышленности. Однако все же стоит быть осторожными при нарушении естественного хода веществ, ведь разработка нарушает рельеф и постепенно истощает природные запасы.

Добыча угля как индустриальная отрасль получила широкое распространение в начале ХХ века и по сей день продолжает относиться к одним из самых прибыльных видов добычи залежей полезных ископаемых. Уголь добывают в промышленных масштабах по всему миру.

Вопреки общепринятому мнению, данное ископаемое используется не только в виде качественного топлива. В середине ХХ века угольная промышленность дала мощный толчок к развитию научных исследований по выделению углеводородов из полезных ископаемых.

Где ведется добыча

Самые крупные страны, добывающие каменный уголь – КНР, США, Индия. занимает 6 место в мировом рейтинге по его добыче, хотя по запасам входит в тройку лидеров.

В России добывают бурый, уголь, каменный уголь (в т.ч коксующийся) и антрацит. Основные угледобывающие районы в России – это Кемеровская область, Красноярский край, Иркутская область, Чита, Бурятия, республика Коми. Есть уголь на Урале, Дальнем Востоке, на Камчатке, в Якутии, Тульской и Калужской областях. В России 16 угольных бассейнов. Один из самых крупных – , там добывается больше половины каменных углей России.

Как добывают каменный уголь

В зависимости от глубины залегания угольного пласта, его площади, формы, толщины, различных географических и экологических факторов выбирается определенный метод добычи угля. К основным таким способам относятся следующие:

• шахтный;
• разработки в угольном карьере;
• гидравлический.

Кроме того, существует добыча угля открытым способом, при условии что угольный пласт залегает на глубине не более ста метров. Но данный способ по форме очень схож с карьерными угольными разработками.

Шахтный способ

Этот метод применяется при с больших глубин и имеет неоспоримое преимущество перед открытыми методами углевыработки: уголь на большой глубине более качественный и практически не содержит примесей.

Для доступа к угольным пластам бурят горизонтальные или вертикальные туннели (штольни и шахты). Известны случаи угольных разработок на глубине до 1500 метров (шахты «Гвардейская», «Шахтерская-Глубокая»).

Подземную добычу угля относят к одной из самых сложных специализаций ввиду ряда опасностей:

1. Постоянная угроза прорыва подземных вод в шахтный ствол.
2. Постоянная угроза прорыва сопутствующих газов в шахтный ствол. Кроме возможного удушья, особая опасность – взрывы и пожары.
3. Несчастные случаи в связи с высокой температурой на больших глубинах (до 60 градусов), неосторожным обращением с оборудованием и т.д.

Данным способом из земных недр извлекают примерно 36 % мировых запасов угля, что составляет 2625,7 млн т.

Открытый способ

Разработки по в угольном карьере относятся по своей классификации к открытому способу добычи угля, поскольку не требуют бурения шахт и штолен на большую глубину.

Этот способ добычи заключается в подрыве и удалении вскрыши (пласта лишних пород над угольными залежами) с места разработок. После этого при помощи экскаваторов, водяных пушек, бульдозеров, дробилок, драглайнов и конвейеров происходит дробление породы и передача её дальше.

Данный способ добычи угля считается менее безопасным, чем закрытый (шахтный). Но и он имеет определенные факторы риска, связанные с неосторожным обращением с оборудованием и крупногабаритным транспортом, возможностью отравления выхлопными газами и сопровождающими машинную деятельность веществами.

Существенным минусом данного способа считается нанесение большого вредя окружающей среде вследствие снятия большой площади земельного слоя и сопутствующих ему природных элементов.

Открытый способ считается одним из самых распространенных в мире – с его помощью добывается более 55% угля в год, что составляет 4102,1 млн т.

Впервые его начали применять в Советском союзе в 30-х годах ХХ века. Он предполагает добычу угля в глубоких шахтах, при этом транспортировка на поверхность угольной породы происходит с помощью водных струй под напряжением. Данный способ позволил использовать недостаток подземной добычи угля – подземные воды – себе во благо.

В последнее время гидравлическую добычу угля считают одним из самых респектабельных способов. Она способна заменить трудоемкий и опасный процесс добычи угля шахтерами, вместо которых разрушительной и подъемной силой будет выступать вода.

К минусам данного способа добычи угля относят следующие:

• постоянный контакт рабочих инструментов и механизмов с водой и горной породой;
• определенные трудности при замене или починке рабочего оборудования;
• зависимость процесса добычи угля от толщины, угла наклона и твердости горной породы.

Данным способом ежегодно добывается примерно 7,5 % угля, что составляет 545,5 млн т.

Угледобывающая отрасль является крупнейшим сегментом топливной промышленности. Во всём мире она превосходит любую другую по численности рабочих и количеству оборудования.

Что такое угольная промышленность

Угледобывающая отрасль подразумевает добычу угля и его последующую переработку. Работы ведутся как на поверхности, так и под землёй.

Если залежи находятся на глубине не более 100 метров, работы осуществляются карьерным способом. Для разработки месторождения на большой глубине используются шахты.

Классические способы добычи угля

Работа на угольных разрезах и под землёй - главные способы добычи ископаемого. Большая часть работ в России и в мире ведётся открытым способом. Это обусловлено финансовой выгодой и высокой скоростью добычи.

Процесс заключается в следующем:

• При помощи специального оборудования снимается верхний пласт земли, покрывающий месторождение. Несколько лет назад глубина открытых работ была ограничена 30 метрами, новейшие технологии позволили увеличить её в 3 раза. Если верхний слой мягкий и небольшой, его снимают с помощью экскаватора. Толстый и плотный слой земли предварительно дробится.
• Угольные залежи отбивают и увозят при помощи спецтехники на предприятие для дальнейшей переработки.
• Рабочими восстанавливается естественный рельеф во избежание нанесения вреда окружающей среде.

Недостаток данного способа заключается в том, что залежи угля, находящиеся на небольшой глубине, содержат примеси грязи и других пород.

Более чистым и качественным считается уголь, добытый подземным способом.

Главной задачей этого метода является транспортировка угля с больших глубин на поверхность. Для этого создаются проходы: штольня (горизонтальный) и шахта (наклонный либо вертикальный).

В тоннелях специальными комбайнами рубятся пласты угля и грузятся на конвейер, поднимающий их на поверхность.

Подземный способ позволяет добыть большое количество ископаемого, но он имеет существенные недостатки: высокая стоимость и повышенная опасность для рабочих.

Нетрадиционные способы добывания угля

Данные способы эффективны, но не имеют массового распространения - на данный момент отсутствуют технологии, позволяющие чётко наладить процесс:

• Гидравлический. Добыча ведётся в шахте на большой глубине. Угольный пласт крошится и доставляется на поверхность под сильным напором воды.
• Энергия сжатого воздуха. Она выступает как разрушительной, так и подъёмной силой, сжатый воздух находится под сильным давлением.
• Виброимпульсный. Пласты разрушаются под воздействием мощных колебаний, образованных оборудованием.

Данные методы применялись ещё в Советском Союзе, но не стали популярными из-за необходимости крупных финансовых вложений. Лишь несколько угледобывающих компаний продолжают использовать нетрадиционные способы.

Главное их преимущество - отсутствие рабочих на потенциально опасных для жизни участках.

Страны-лидеры по добыче угля

По статистическим данным мировой энергетики составлен рейтинг стран, занимающих лидирующие позиции по добыче угля в мире:

1. Индия.
2. Австралия.
3. Индонезия.
4. Россия.
5. Германия.
6. Польша.
7. Казахстан.

Уже много лет Китай лидирует по объёмам угледобычи. В КНР разрабатывается только 1/7 часть имеющихся месторождений, это обусловлено тем, что уголь не вывозится за пределы страны, а имеющихся запасов хватит как минимум на 70 лет.

На территории США месторождения равномерно разбросаны по стране. Своими запасами они обеспечат страну не менее чем на 300 лет.

Месторождения угля в Индии весьма богаты, но почти весь объём добытого используется в энергетической промышленности, т. к. имеющиеся запасы имеют очень низкое качество. Несмотря на то что Индия занимает одну из ведущих позиций, в этой стране прогрессируют кустарные способы добывания угля.

Запасов угля в Австралии хватит примерно на 240 лет. Добытый уголь имеет наивысшую оценку качества, значительная его часть предназначена для экспорта.

В Индонезии уровень добычи угля растёт с каждым годом. Ещё несколько лет назад большая часть добытого экспортировалась в другие страны, сейчас страна постепенно отказывается от использования нефти, в связи с чем растёт спрос на уголь для внутреннего потребления.

Россия обладает 1/3 мировых запасов угля, при этом изведаны ещё не все земли страны.

Германия, Польша и Казахстан постепенно снижают объёмы угледобычи из-за неконкурентной стоимости сырья. Большая часть угля предназначена для внутреннего потребления.

Основные места добычи угля в России

Давайте разбираться. Добыча угля в России осуществляется в основном открытым способом. Месторождения по стране разбросаны неравномерно - основная их часть находится в восточной области.

Самыми значимыми месторождениями угля в России являются:

• Кузнецкое (Кузбасс). Считается самым крупным не только в России, но и во всём мире, находится в Западной Сибири. Здесь ведётся добыча коксующегося и каменного угля.
• Канско-Ачинское. Здесь осуществляется добыча Месторождение располагается вдоль Транссибирской магистрали, занимая часть территорий Иркутской и Кемеровской области, Красноярского края.
• Тунгусский угольный бассейн. Представлен бурым и каменным видами угля. Он охватывает часть территории Республики Саха, и Красноярского края.
• Печорский угольный бассейн. На этом месторождении осуществляется добыча Работы ведутся в шахтах, что позволяет добывать высококачественный уголь. Располагается на территориях Республики Коми и Ямало-Ненецкого автономного округа.
• Иркутско-Черемховский угольный бассейн. Находится на территории Верхнего Саяна. Обеспечивает углём только близлежащие предприятия и населённые пункты.

На сегодняшний день ведутся разработки ещё 5 месторождений, способных увеличить ежегодный объём добычи угля в России на 70 млн тонн.

Перспективы угледобывающей промышленности

В мире уже разведана большая часть месторождений угля, с экономической точки зрения, самые перспективные принадлежат 70 странам. Уровень добычи угля стремительно растёт: совершенствуются технологии, модернизируется оборудование. За счёт этого повышается рентабельность отрасли.