Джерела енергії - вугільні родовища (вугілля) видобуток кам’яного і бурого вугілля, вугілля антрациту,
Викопне вугілля як паливо був відомий людині ще в кам'яному столітті. Згадки про кам'яне вугілля зустрічаються в творі знаменитого філософа стародавньої Греції Аристотеля, який жив у IV ст. до н.е. У широких масштабах, видобуток кам'яного вугілля в європейських країнах почалася приблизно в XVII в. У нашій країні основні кам'яновугільні басейни були відкриті в XVIII в. У 1721 р Григорій Капустін знайшов вугілля в Донбасі, а Іван Паліцин - в підмосковному басейні. Роком пізніше Михайло Волков відкрив вугілля Кузбасу.
Першовідкривачами найбільших вУкаіни кам'яновугільних басейнів були прості українські люди
З тих пір як винайшли парову машину і знайшли спосіб плавити руди замість деревного вугілля на кам'яному, останній став одним з найважливіших горючих копалин. У наш час щодня тисячі поїздів везуть кам'яне вугілля на металургійні заводи, де його спалюють в коксових печах і домнах. Камен-ний вугілля спалюють в топках теплових електростанцій та інших паросилових установок. З кам'яного вугілля отримують бензин, смолу, пластмаси, світильний газ, аміак і багато сотень інших цінних продуктів.
Колір копалин вугілля змінюється від світлого і бурого до чорного. Вугілля бувають матові і блискучі, пухкі і тверді, як камінь. Хімічний склад викопного вугілля теж різний. Всі властивості вугілля залежать від матеріалу, з якого вони утворилися, і від подальших змін. Одні вугілля утворилися із залишків деревної та трав'янистої рослинності, інші - з водоростей, суперечка і залишків мікроорганізмів.
Великий український вчений М. В. Ломоносов перший в геологічній науці прийшов до висновку, що кам'яне вугілля утворився із стародавніх торфовищ за участю «підземного вогню». Поклади кам'яного вугілля утворювалися в багато періоди життя Землі - в кам'яновугільний, пермський, юрський, а також в третинний час. За хімічним складом, зовнішніми ознаками, теплотворної здатності та деяким іншим особливостям копалини вугілля поділяються на буре і антрациту.
Кам'яне вугілля - чорні, рідше буро-чорні маси; іноді вони мають жирним або смоляним блиском
Злам - раковистий або заїдливий. Вугілля бруднять руки. У мікроскоп видно, що вони також утворилися з рослин. У технічному відношенні, кам'яне вугілля поділяються на спекающиеся (коксові, коксівне вугілля), слабоспечуване (слабококсовие вугілля) і неспекающегося (худі порошковатиє вугілля). Калорійність кам'яного вугілля коливається в межах 6600-8750 калорій.
Антрациту - це щільні смоляно-сірі або залізо-чорні маси з металевим блиском. Іноді на поверхні відколу спостерігаються райдужні переливи. Руки ан-траціти не бруднять. Твердість значно вище, ніж у кам'яного вугілля. Антрацит заго-рается дуже важко і горить тільки при сильній тязі. Калорійність його досягає 8650 калорій.
Ресурси природних вугілля витягують з-під землі двома способами - підземним або відкритим. Сучасні підприємства гірничодобувної промисловості - справжні заводи. «Завод» для підземного видобутку являє собою шахту, для відкритого видобутку - кар'єр. Майже всі роботи в шахті виконують в наш час машини. На різних шахтах вони бувають різними, в залежності від того, яке саме корисна копалина видобувають під землею - порівняно м'яке або більш тверде. Наприклад, кам'яне вугілля можна просто різати спеціальними машинами.
Шахта починається з глибокого колодязя або крутого тунелю - стовбура. Стовбур шахти і будують (гірники кажуть - «проходять») так само, як колодязь: його потроху поглиблюють зверху вниз, постійно зміцнюючи стінки, щоб вони не вкачувалися.
Прохідники шахтних стволів озброєні перфораторами - машинами, які за допомогою стиснутого повітря бурять неглибокі вузькі свердловини під вибухівку; Грейфе-рами для навантаження підірваного каменю; підйомними машинами, які витягують цей камінь на поверхню в сталевих цебрах, і багатьма іншими механізмами. А зміцнюють стінки шахтних стволів бетоном, залізобетоном, чавунними кільцями - тюбінгами.
Призначення стовбура - зв'язок розробок з поверхнею. За одним стовбурах ходять кліті (це сталеві коробки, схожі на кабіну ліфта), за іншими - опускається і піднімається скіп - сталевий короб для руди або вугілля. Іноді, якщо ствол не вертикальний, а похилий, як ескалаторний тунель в метро, по ньому рухається стрічка конвеєра. Але майже у всіх шахтних стовбурах обов'язково є машини для підйому на-гора корисної копалини і спуску в шахту людей і машин. Ні машин тільки в спеціальних, вентиляційних стовбурах. Через них потужні вентилятори нагнітають в шахту свіже повітря.
Внизу від стовбура в різні боки відходять підземні коридори - штреки. У них укладено рейки або стоять конвеєри. За цим штреку до шахтного стовбура підвозять вугілля. Якщо йти по штреку від стовбура, то в кінці кінців потрапиш в забій - туди, де запаси вугілля відокремлюють від пласта і вантажать на конвеєр або в вагонетку.
Для того щоб штреки та забої, в яких добувають вугілля (на вугільних шахтах вони називаються лавами), що не були розчавлені величезними масами знаходяться над ними гірських порід, прорубані під землею коридори кріплять - підпирають стелю ( «кров-лю») і стінки колодами, залізобетонними рамами, сталевими арками. В даний час повсюдно застосовується залізобетонна і сталева кріплення. А в вугільних лавах працює механізована, «крокує» кріплення.
Багато років тому в руках у робітника-забійника були кайло та лопата
Кайлом він відбивав вугілля, лопатою вантажив його в тачку або в вагонетку, яку тягнула до стовбура сліпа від вічної темряви кінь. Зараз на вугільних шахтах забійник управляє врубової машиною, гірським комбайном, стругом і т. Д. Головна частина врубової машини - нескінченна (у формі петлі) ланцюг, на якій укріплені гострі зубки з твердого сплаву. Ланцюг приводиться в рух електромотором, і нею, як пилкою, «підрізають» вугільний пласт.
Гірський комбайн забезпечений, крім ріжучого вугілля пристрої, механізмом для навантаження вугілля на конвеєр. Він одночасно розрізає вугільний пласт, відбиває від нього шматки вугілля, подрібнює їх і вантажить на конвеєр. А вугільний струг - це щось на зразок величезного рубанка, яким, простягаючи його на сталевих ланцюгах і канатах взад і вперед, стругають пласт вугілля.
Але існують і такі шахти, де немає ніяких комбайнів, ніяких стругів і конвеєрів. Вугілля тут рубають НЕ різцями і зубами сталевих машин, а струменем води. Головна машина на такій шахті - гідромонітор, який схожий на гармату з коротким стволом або на величезний пожежний брандспойт.
Вириваючись із стовбура гідромонітора під тиском в десятки атмосфер, струмінь води б'є в пласт вугілля і відбиває від нього шматки різної величини. Потім потік води підхоплює це вугілля і по жолобах, прокладених в штреках гідрошахти замість конвеєрів, несе вугільне паливо із забою. Якщо сили поточної по жолобах води виявляється недостатньо, щоб нести все вугілля далі, доводиться ставити насоси і качати вугілля разом з водою вже по трубах. А біля стовбура потік води, перемішаний з вугіллям, знову підхоплюють потужні насоси і по трубах відкачують воду разом з вугіллям на-гора. Тут вода з вугіллям потрапляє в спеціальні басейни - відстійники.
Коли все вугілля, навіть найдрібніший, осяде на дно, воду з басейнів випускають або женуть по трубах знову в шахту, до гідромоніторів. І вода знову проробляє весь свій робочий шлях - йде під напором в шахту, рветься з сопла гідромонітора, рубає вугілля, «щастить» його із забою ... Крім того, вода, що знаходиться під великим тиском, крутить свердло, і її сили вистачає, щоб бурити свердловини в вугіллі. Вода обертає вентилятори, які женуть свіже повітря у віддалені забої. Вода крутить навіть маленьку динамо-машину, що дає енергію для освітлення штреків. Вугілля, видобуте на гідрошахтах, виходить дешевше - на таких шахтах менше складного обладнання, менше машин, менше витрачається енергії.
Крім корисної копалини, з шахти доводиться везти на поверхню порожню породу, яка оточує в надрах землі ресурси вугілля. З цієї пустої породи і утворюються високі конуси-терикони, за якими завжди легко здалеку впізнати шахту. Здалеку видно і копер - вежа над шахтним стовбуром, в якій розташована машина, що піднімає і опускає кліть або скіп.
Є й інший спосіб вивести гірника з-під землі - відкриті розробки
Все ширше розвивається відкритий видобуток кам'яного, а особливо бурого вугілля, фосфоритів, сірки та інших корисних копалин. І нерідко там, де вчора ще стали б будувати шахту, сьогодні будують кар'єр, або розріз. А це значить - повна безпека і чисте повітря для шахтарів, застосування у виробництві наймогутніших машин, і отримання самого дешевого палива - вугілля.
Але дешевим він буде, тільки якщо питання про те, що будувати на новому родовищі шахту або кар'єр, вирішено правильно. А для цього слід підрахувати, скільки порожній, марною землі потрібно вийняти з надр, щоб добути один кубометр корисних копалин. Якщо два-три кубометри, то звісно ж: потрібно будувати кар'єр. Якщо 30-40 кубометрів, то свідомо доведеться будувати шахту. А ось якщо більше, ніж два-три, і менше, ніж тридцять-сорок, - потрібен точний розрахунок, чи окупить добута в кар'єрі руда витрати на пусту породу.
З кожним роком промисловість випускає все більш могутню техніку, яка робить все більш дешевим будівництво кар'єрів. І тому з кожним роком збільшується число кубометрів порожньої породи, що припадає на кубометр руди, при якому вигідніше будувати кар'єр, ніж шахту. Застосування техніки допомагає кар'єрів відвойовувати у шахт все нові і нові родовища.
Але буває і так, що на кубометр руди припадає лише два кубометра грунту, а кар'єр все-таки будувати невигідно. Так виходить в тому випадку, коли багатий запасами пласт корисної копалини залягає дуже глибоко, і, перш ніж вдалося б дістатися до нього, довелося б десятки років будувати кар'єр. Тут вже треба будувати шахту.
Існує і ще один тип родовищ - підводні запаси і поклади вугілля. Зазвичай, видобуток під морським дном відбувається через штреки, що ведуть до шахті на суші.
Підводні родовища являють собою продовження звичайних материкових родовищ. А ось що робиться під «справжнім» глибоким океанським дном, поки ще достеменно невідомо. Люди тільки починають розгадувати загадки землі, заховані природою під воду. Але і те, що вже відомо про багатства океану, вражає уяву. Величезні площі океанського дна покриті суцільним шаром залізо руд з домішками багатьох інших металів. Кобальту в цих рудах в тисячу разів більше, ніж у відомих родовищах материків. А марганцю там десятки мільярдів тонн.
І хоча зараз ще передчасно писати про конкретні способи видобутку корисних копалин з дна і з-під дна океану, одне абсолютно ясно: в недалекому майбутньому поряд з нафтовими і газовими свердловинами, з вугільними шахтами і кар'єрами стануть до ладу їх різноманітні океанські побратими.
Сьогодні широко розробляються технології газифікації вугілля. здатні дати нове життя багатьом родовищ. Промислова газифікація вугілля здатна дати дешевий метан і водень з можливістю їх виробництва практично в місці споживання. Як і сланці. газифікація вугілля є постійним головним болем класичного Нафтогазпромі, оскільки здатна швидко позбавити його більшої частки ринку. Сланцевий газ уже позбавив нашого газового монополіста 20% європейського ринку. Однак поки це квіточки. З виходом у світ дешевих технологій газифікації вугілля, європейцям взагалі не знадобиться купувати український газ - вони будуть робити його відразу у себе. І це буде обходитися в рази дешевше.
Просто про складне - Джерела енергії - Вугільні родовища (Вугілля)
- Галерея зображень, картинки, фотографії.
- Вугільні родовища, вугілля як джерело енергії - основи, можливості, перспективи, розвиток.
- Цікаві факти, корисна інформація.
- Зелені новини - Вугільні родовища, вугілля як джерело енергії.
- Посилання на матеріали і джерела - Джерела енергії - Вугільні родовища (Вугілля).
Джерела енергії - Озера