Уголь и угольные районы

Министерство  образования и науки кыргызской республики кыргызско-российский славянский университет естественно-технический  факультет кафедра «физические процессы горного производства»             РЕФЕРАТ

По дисциплине «Минерально-сырьевые ресурсы России и Кыргызстана» На тему: «Уголь»

 

 

 

 

 

Выполнил студент гр. ЕФП-1-10 – Салахиев Д.И.

Руководитель – Малюкова Н.Н.

 

 

 

                                                             Бишкек 2013

 

Содержание

Введение………………………………………………………………… 
Уголь, общее понятие………………………………………………….. 
Применение…………………………………………………………….. 
Добыча…………………………………………………………………. 
Угольные бассейны ……………………………………………………. 
Кузнецкий угольный бассейн………………………………………….. 
Печорский угольный бассейн………………………………………….. 
Иркутский угольный бассейн………………………………………….. 
Карта угольных бассейнов России……………………………………. 
Заключение…………………………………………………………….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Уголь считается самой необычной породой  по двум причинам. Во-первых, он образуется из органического материала - некогда живой ткани , во-вторых, в отличие от других пород, он может гореть и выделять тепло.

Уголь был основным видом  топлива во время промышленной революции  и сыграл важную роль в развитии многих стран. Он состоит из углерода (отсюда его черный цвет) и горючих  газов - водорода, азота и кислорода. Часть углерода и водорода образуют углеводород, составляющий также основу нефти и природного газа.Большая часть залежей угля образовалась 360-286 млн. лет назад, причем его было так много, что геологи назвали этот период каменноугольным. Источником угольных месторождений были доисторические тропические леса, произраставшие в болотистой местности и отличавшиеся от современных. В большинстве своем они состояли из гигантских древовидных папоротников, а также из крупных хвощей и ряда более мелких растений.Отмиравшие древовидные папоротники и прочая растительность осыпались в болота. В болотной воде находилось очень мало кислорода, ускоряющего процесс разложения бактериями органического материала, поэтому медленно гниющие деревья превращались в торф - первая стадия образования угля. В процессе торфообразования выделялся метан, или болотный газ.Торф, уплотняясь, превращался в уголь. Из слоя торфа толщиной 10-15 м образуется тонкий (около 1 м) пласт угля. Первый этап уплотнения проходил в древних болотах по мере того, как появлялись все новые слои гниющей растительности, под массой которых спрессовывались нижние пласты.В каменноугольный период происходило поднятие земной коры, в результате чего песок и илистые отложения накапливались поверх листьев растений. Впоследствии слои грунта и торфа были погребены под морскими водами, а затем вновь вышли на поверхность.Образовывались другие болота, где появлялись новые отложения торфа. Этот процесс, называемый циклическим осадконакоплением, повторялся много раз. В угольных районах имеется ряд расположенных один над другим пластов угля, разделенных слоями осадочных пород. Толщина этих пластов колеблется от нескольких миллиметров до многих метров.

 

 

 

Уголь

Существуют три основных типа ископаемого угля. Степень его  изменения по сравнению с изначальным  торфом определяет уровень его метаморфизма (или углефикации).Меньше всего изменился лигнит, который также называют бурым углем. В нем содержится наименьшее количество углерода (около 30%), а при его сгорании образуется много дыма и выделяется мало тепла.Самым распространенным и теплоемким является битуминозный уголь, отличающийся большим разнообразием сортов. Обычно в пластах этого угля перемежаются тусклые и глянцевитые прослойки. 1лянцевитыс прослойки образовались из остатков деревьев, а тусклые - из более мелкой растительности. В битуминозном угле содержится мягкое вещество, напоминающее древесный уголь; именно оно пачкает нам ручки.У антрацита наивысшая степень метаморфизма. Он на 98% состоит из углерода и отличается высокой твердостью и чистотой. Его трудно зажечь, но при горении он дает очень горячее пламя с малым количеством дыма.

Применение

Уголь в основном применяется  в качестве топлива. До недавнего  времени значительная его часть  сжигалась для обогрева домов. Сегодня  уголь используется преимущественно  для получения электроэнергии или  в производственных процессах. Однако до начала широкомасштабной добычи природного газа многие страны получали газ из угля. Этот метод по-прежнему применяется  в странах, не имеющих газовых  месторождений.Получение каменноугольного газа связано с производством кокса - бездымного топлива, необходимого для плавления железной руды. Кокс получают, нагревая уголь в герметичных печах, где он не горит ввиду отсутствия кислорода. Но при этом под действием тепла вытесняются аммиак, каменноугольная смола, газ и легкие масла, и остается лишь твердое вещество. Это и есть кокс.

 

Уголь служит сырьем для  различных изделий. Аммиак, каменноугольная  смола и легкие масла, получаемые при производстве кокса, используются для изготовления красок,антисептиков, медикаментов, моющих средств, духов, удобрений, гербицидов, ядохимикатов и бытовой химии. Из угля можно получать даже заменитель сахара - сахарин. Из всех ископаемых видов топлива на Земле больше всего угля. Его разведанных запасов хватит более чем на 200 лет при нынешних темпах потребления, а количество неразведанных залежей, по оценкам многих экспертов, в 15 раз превышает известные запасы. Две трети разведанных запасов угля сосредоточены в трех странах: 30% - в США, 25% - в России и других государствах СНГ и 10% -в Китае. Остальная часть приходится в основном на Австралию, Канаду. Германию, Индию, Польшу, ЮАР и Великобританию.

Добыча

Добыча угля связана с  риском для жизни, и, несмотря на строгие  меры безопасности, ежегодно под землей погибают сотни шахтеров. Да и сжигание угля чревато экологическими последствиями  и приводит ко многим заболеваниям. При взаимодействии с углеводородами может развиться рак кожи, а  дым и газы, выделяемые при сжигании угля, могут стать причиной рака и эмфиземы легких.

Угольные газы также содержат соединения серы, вызывающие кислотные  дожди. В результате наносится вред растительности, гибнет рыба и другие представители водной фауны, разрушаются  здания.

Углекислый газ - один из основных продуктов сжигания угля. Он относится к газам, являющимся причиной «парникового эффекта*: тепло  поглощается атмосферой, я не уходит в открытый космос, вследствие чего происходит глобальное потепление климата.

При всех возникающих проблемах  и продолжающемся поиске чистых источников энергии, запасов угля намного больше, чем более дешевых видов топлива - нефти и природного газа. Возможно, новые технологии сделают выгодной разработку месторождений, считающихся  сегодня нерентабельными.

При существующих методах  экономически оправдана добыча лишь 12% разведанных мировых запасов  угля. Один из способов эффективного использования  угля - его сжигание для производства газа. Другой предусматривает получение  из него нефти, учитывая истощение нефтяных природных запасов.

Угольным бассейном считается большая площадь земли со сплошными или прерывистыми залежами ископаемого угля. В России угольная отрасль хорошо развита и считается одной из самых крупных в мире. В прошедшие годы угольная промышленность прошла реструктуризацию. Почти все угледобывающие шахты принадлежат частным компаниям. Благодаря этому соблюдается своевременная модернизация оборудования и улучшение рабочих условий, чтобы увеличивалась конкурентоспособность предприятия. В общей сложности, в России находится больше одной третимировых залежей угля. Качество этого угля варьируется в зависимости от местоположения. В среднем около 43% промышленных запасов угля в России соответствуют мировым стандартам. Границы угленосного бассейна определяются с помощью геологической разведки.

Основными угольными  базами являются:

Кузнецкий угольный бассейн (Расположен на юге Западной Сибири и является крупнейшим угольным месторождением в мире. Около 56% каменного угля в России и до 80% коксующегося угля добывается именно в этом бассейне.)

Печорский угольный бассейн (Глубина добычи составляет 300 метров. Общее количество запасов оценивается в 344 миллиарда тонн.)

Минусинский угольный бассейн (Расположен в Хакассии. Запасы этого бассейна оцениваются в 2,7 миллиардов тонн угля.)

Иркутский угольный бассейн (имеет примерно 7,5 млрд. тонн угля)

Восточно-Донецкий угольный бассейн

Тунгусский угольный бассейн (Общие геологические запасы оцениваются в 2 345 миллиарда тонн.)

Подмосковный  угольный бассейн (Геологические запасы оцениваются в 11,8 миллиарда тонн.)

Кизеловский угольный бассейн

Ленский угольный бассейн (Разведанные запасы угля оцениваются в 1647 миллиарда тонн.)

Канско-Ачинский угольный бассейн.

 

 

 

 

 

Большая часть угольных запасов расположена в промышленно плохо развитых азиатских регионах России. К тому же, плохие погодные и географические условия повышают уровень производственных, социальных и транспортных затрат. Всё это влияет на принятия решений по разработке новых угольных месторождений. Больше половины рынка угольной отрасли формируются несколькими крупными фирмами. В их число входят: Евраз, Сибуглемет и Южный Кузбасс. Полутвёрдый и твёрдый уголь, который они добывают, считается очень ценным для промышленной отрасли.

Кузнецкий угольный бассейн 

Угольный бассейн был открыт в 1721 г., широко разрабатывается с 1920-х  гг. По запасам и качеству углей  Кузбасс – один из крупнейших эксплуатируемых  каменноугольных бассейнов мира, где на сравнительно небольшой территории сконцентрированы мощные угольные залежи с широкой гаммой углей, пригодных  для коксования, получения жидкого  топлива и сырья для химической промышленности.

Он расположен на территории Кемеровской  области Западной Сибири. Бассейн  вытянут вдоль Транссибирской железнодорожной  магистрали на 800 км. [6] По запасам, качеству углей и мощности пластов Кузбассу принадлежит одно из первых мест в  мире; в масштабах России доля Кузнецкого угля почти 60%. Бассейн располагает  большими запасами углей различных  марок – от бурых до антрацитов. Большая часть всех запасов приходится на ценные коксующиеся угли. На его  долю приходится 40% всей добычи. Площадь  бассейна около 26 тыс. км^2. Балансовые запасы его составляют 600 млрд. тонн; мощность пластов от 6-14 м., а в  ряде мест достигает 20-25 м; средняя глубина  разработки угольных пластов шахтным  методом достигает 315 м. Бассейн имеет  благоприятные горно-геологические  условия разработки, что обеспечивает их низкую себестоимость. Угли Кузбасса обладают невысокой зольностью – 4-6%; низким содержанием серы (от 0,3 до 0,65 %), фосфора; высокой калорийностью  – 8,6 ккал; удельная теплота сгорания – 6000-8500 ккал/кг; значительны ресурсы  коксующихся углей, их запасы составляют 643 млрд. тонн. Вместе с тем, велика доля запасов, не соответствующих по своим  параметрам мировым кондициям по горно-геологическим условиям залегания  и качеству (около 50%). 

Добыча угля производится как открытым, так и шахтным способами. К  основным центрам угледобычи относятся  Прокопьевск, Анжеро-Судженск, Ленинск-Кузнецкий; наиболее перспективным является Ерунаковский угленосный район, где сосредоточены огромные запасы коксующихся и энергетических углей с благоприятными горно-геологическими условиями, пригодными для обработки как подземным, так и открытым способами с высокими технико-экономическими показателями.

Общая добыча угля за 2007 год составила 181,76 млн. тонн (58% от общероссийской добычи, всего по Российской Федерации за прошлый год добыто 313,4 млн. тонн угля.), плюс к годовому плану 245,2 тыс. тонн. Около 40% добываемого угля потребляется в самой Кемеровской области  и 60% вывозится в районы Западной Сибири, Урала, центра европейской части  страны и на экспорт (страны ближнего и дальнего зарубежья). Кузбасс является основным поставщиком коксующихся  углей на Западно-Сибирский, Новокузнецкий, Череповецкий металлургические комбинаты.

Кузбасская энергосистема имеет  суммарную мощность 4718 мВт., в ее состав входят 8 электростанций: Томь-Усинская ГРЭС, Беловская ГРЭС, Южно-Кузбасская ГРЭС, Кемеровская ГРЭС, Новокемеровская ТЭЦ, Западно-Сибирская ТЭЦ, Кузнецкая ТЭЦ.

Параллельно с энергосистемой работают две блок-станции: ТЭЦ КМК и Юргинская ТЭЦ. Сетевое хозяйство энергосистемы имеет протяженность ЛЭП всех напряжений 32 тыс. км и 255 подстанций напряжением 35 кВ и выше, которые объединены в 4 предприятия электрических сетей: Восточные, Северные, Южные и Центральные.

Север области пересекает Транссибирская железнодорожная магистраль, юг –  Южносибирская. Кузбасс имеет прямое железнодорожное сообщение со всеми регионами страны.

Угольная промышленность Кузбасса представляет собой сложный производственно-технологический  комплекс, в состав которого входят более 20 различных акционерных обществ (компаний) и отдельных самостоятельных  шахт и разрезов. Действующий фонд угледобывающих предприятий Кузбасса представлен 60 шахтами и 36 разрезами. C 1989 года началось превышение выбытия  мощностей угледобывающих предприятий  перед вводом, однако, если, начиная  с этого времени, добыча угля устойчиво  снижалась, то с 1999 г. отмечен значительный прирост добычи. В число крупнейших угледобывающих предприятий входят такие как ОАО «ХК Кузбассразрезуголь», ОАО «УК Кузбассуголь», ЗАО «Южкузбассуголь», ОАО «Южный Кузбасс», ЗАО «Шахта Распадская», ООО «НПО Прокопьевскуголь» 

Кузбасс является также и металлургической базой. Главный центр черной металлургии  – Новокузнецк (завод ферросплавов и два завода полного металлургического  цикла). Кузнецкий металлургический комбинат (старейший из комбинатов полного цикла, введенный в строй  еще в 1932 году) использует местные  руды Горной Шории, Западно-Сибирский металлургический комбинат (основан в 1964 году) получает сырье из Восточной Сибири. На металлургических комбинатах имеются собственные мощности по производству кокса. Но есть еще и коксохимический завод в Кемерово – старейшее производство такого рода в Кузбассе. Металлургический завод есть и в Новосибирске.

Цветная металлургия представлена цинковым заводом (Белово), алюминиевым (Новокузнецк) и заводом в Новосибирске, где из дальневосточных концентратов производят олово и сплавы.