A szén ősidők óta az emberiség energiaforrása, nem az egyetlen, de széles körben használt. Néha összehasonlítják napenergia kőben őrzött. Elégetik, hogy hőt nyerjenek fűtésre, vízmelegítésre, a termálállomásokon elektromos árammá alakítják, és fém olvasztására használják.
Az új technológiák fejlődésével az emberek megtanulták, hogy a szenet ne csak elégetéssel nyerjék energia. A vegyipar sikeresen elsajátította a ritka fémek - gallium és germánium - gyártási technológiáját. Magas széntartalmú kompozit szén-grafit anyagokat, gáznemű kalóriatartalmú üzemanyagot vonnak ki belőle, és kidolgozzák a műanyagok előállításának módszereit. A legalacsonyabb minőségű szenet, annak nagyon finom frakcióját és szénporát dolgozzák fel, amely kiválóan alkalmas ipari helyiségek és magánházak fűtésére. Összességében a szén vegyi feldolgozásával több mint 400 féle terméket állítanak elő, amelyek az eredeti termék tízszeresébe kerülhetnek.
Az emberek évszázadok óta aktívan használták a szenet üzemanyagként az energia előállítására és átalakítására. vegyiparés más iparágakban a ritka és értékes anyagok iránti igény, a szén iránti igény növekszik. Ezért intenzíven folyik új lelőhelyek feltárása, kőbányák és bányák, nyersanyag-feldolgozó vállalkozások épülnek.
Röviden a szén eredetéről
Bolygónkon sok millió évvel ezelőtt nedves éghajlaton virágzott a növényzet. Azóta 210 ... 280 millió év telt el. Évezredeken, évmilliókon keresztül több milliárd tonnányi növényzet pusztult el, a mocsarak alján halmozódott fel, üledékrétegekkel borítva. Lassú bomlás oxigénmentes atmoszférában a víz, homok és más kőzetek erőteljes nyomása alatt, néha magas hőmérsékleten a magma közelsége miatt, ennek a növényzetnek a rétegeinek megkövesedéséhez vezetett, és fokozatosan változó fokú szénné alakult. a koalizációról.
A fő orosz lelőhelyek és a kőszén bányászata
Több mint 15 billió tonna széntartalék van a bolygón. A legnagyobb ásványianyag-kitermelés a kőszénből származik, körülbelül 0,7 tonna/fő, ami több mint 2,6 milliárd tonna évente. Oroszországban a szén különböző régiókban kapható. Neki van különböző jellemzők, jellemzői és az előfordulás mélysége. Íme a legnagyobb és legsikeresebben kifejlesztett szénmedencék:
A szibériai és távol-keleti lelőhelyek aktív felhasználása korlátozza ezek távolságát az európai ipari régióktól. Oroszország nyugati részén is kiváló teljesítménnyel bányásznak szenet: a Pecserszki és Donyecki szénmedencében. A rosztovi régióban a helyi lelőhelyeket aktívan fejlesztik, közülük a legígéretesebb Gukovskoye. Az ezekből a lelőhelyekből származó szén feldolgozása kiváló minőségű szén - antracitokat (AS és AO) eredményez.
A kőszén főbb minőségi jellemzői
A különböző iparágak különböző minőségű szenet igényelnek. Minőségi mutatói széles tartományban változnak még az azonos jelölésűek esetében is, és nagymértékben függenek a betéttől. Ezért a vállalkozások a szén vásárlása előtt megismerkednek annak fizikai jellemzőivel:
A dúsítás mértéke szerint a szenet a következőkre osztják:
- - Sűrítmények (gőzkazánokban történő fűtésre és áramtermelésre elégetik);
- – Kohászati iparban használt ipari termékek;
- - Az iszap valójában finom frakció (legfeljebb 6 mm) és por a kőzúzás után. Az ilyen tüzelőanyag elégetése problémás, ezért briketteket képeznek belőle, amelyek jó teljesítményjellemzőkkel rendelkeznek, és háztartási szilárd tüzelésű kazánokban használatosak.
A koalizáció mértéke szerint:
- — A barnaszén részben képződött bitumenes szén. Alacsony fűtőértékű, szállítás és tárolás során morzsolódik, hajlamos spontán égésre;
- - Szén. Sok különböző márkával (minőséggel) rendelkezik, különböző jellemzőkkel. Széles felhasználási területtel rendelkezik: kohászat, energia, lakás- és kommunális szolgáltatások, vegyipar stb.
- — Az antracit a kőszén legjobb minőségű formája.
A tőzeghez és a szénhez képest a szén fűtőértéke magasabb. A legtöbb Alacsony hőégés barnaszénben, a legmagasabb - antracitban. A gazdasági megvalósíthatóság alapján azonban nagy keresletben közönséges szenet használ. Az ár és a fajlagos égéshő optimális kombinációja.
A szénnek nagyon sokféle tulajdonsága van, de nem mindegyik lehet fontos, amikor a szenet választjuk fűtésre. Ebben az esetben fontos tudni néhány kulcsfontosságú paramétert: hamutartalom, páratartalom és fajlagos hőkapacitás. A kéntartalom fontos lehet. A többire a feldolgozáshoz szükséges alapanyagok kiválasztásakor van szükség. A szén kiválasztásakor fontos tudni a méretet: mekkora darabokat kínálnak Önnek. Ezek az adatok a márkanévben titkosítva vannak.
Méretbesorolás:
Márkák szerinti osztályozás és rövid leírásuk:
A szén tulajdonságaitól, márkájától, típusától és frakciójától függően különböző ideig tárolják. (A cikkben van egy táblázat, amely a szén eltarthatóságát mutatja a betéttől és a márkától függően).
Különös figyelmet kell fordítani a szén védelmére a hosszú távú (6 hónapnál hosszabb) tárolás során. Ebben az esetben speciális széntárolóra vagy bunkerre van szükség, ahol az üzemanyag védve lesz a csapadéktól és a közvetlen napfénytől.
A hosszú távú tárolás során a nagy szénhalmok hőmérséklet-szabályozást igényelnek, mivel kis frakciók jelenlétében nedvességgel és magas hőmérséklettel együtt hajlamosak spontán meggyulladni. Célszerű megvásárolni Digitális hőmérőés egy hőelem hosszú vezetékkel, amely a szénrakás közepén van eltemetve. Hetente egyszer-kétszer ellenőrizni kell a hőmérsékletet, mert egyes szénfajták nagyon alacsony hőmérsékleten spontán meggyulladnak: a barna - 40-60 °C, a többi - 60-70 °C. Ritkán fordul elő spontán égés. antracitok és fél-antracitok (Oroszországban az ilyen eseteket nem regisztrálták).
Az emberek ősidők óta használják a szenet. Gyúlékonysága és hőleadása, a tűzhelyi hőtartás időtartama vált az emberek üdvöskéjévé a hideg időszakokban, amelyek ciklikusan váltották fel egymást bolygónkon. A szenet ma is aktívan használják, az üzemanyag- és energiakomplexumban az olaj és a gáz mellett az első három nyersanyag között van.
Hogyan keletkeztek a szénlelőhelyek?
Hatalmas zöldterületek helyén széntelepek keletkeztek. Ez egy ősi szerves anyag, amely a faültetvények halála után maradt. Ahhoz, hogy az elhalt növények szénné váljanak, bizonyos feltételek szükségesek: a fa maradványai nem rothadhatnak el baktériumok hatására. Ez csak akkor lehetséges, ha a mocsárvíz alá kerülnek, majd a föld alá, ahol az oxigén nem jut be. A szenet különböző mélységű kőzetrétegekből nyert ásványnak tekintik.
Hogyan találják meg és fejlesztik a szénlelőhelyeket?
A bolygón régóta feltárták azokat a helyeket, ahol van szén. Tartalékai benne különböző országok hatalmasak, csaknem három évszázadra elegendőek lesznek a fűtés és az ipar szükségleteire. De a geológusok szerint több is lehet, mivel a világ nem minden részén végeztek mélygeológiai kutatást a széntüzelőanyag jelenlétére vonatkozóan. A szénlelőhelyek fejlesztése releváns, és kézzelfogható bevételt hoz azoknak az államoknak, amelyek ennek a szilárd fekete aranynak a kitermelésével foglalkoznak. A lerakódások kialakulását a tereptől és a széntelepek mélységétől függően hajtják végre.
A szén egy üledékes kőzet, amely a földrétegben képződik. A szén kiváló tüzelőanyag. Úgy gondolják, hogy ez a legtöbb ősi nézetüzemanyag, amelyet távoli őseink használtak.
Hogyan keletkezik a szén
A szén képződéséhez hatalmas mennyiségű növényi anyagra van szükség. És jobb, ha a növények egy helyen felhalmozódnak, és nincs idejük teljesen lebomlani. Ennek ideális helye a mocsarak. A bennük lévő víz oxigénszegény, ami megakadályozza a baktériumok létfontosságú tevékenységét.
A növényzet tömege felhalmozódik a mocsarakban. Mivel nincs ideje teljesen rothadni, a következő talajlerakódások összenyomják. Így nyerik a tőzeget - nyersanyag szénért. A következő talajrétegek mintegy lezárják a tőzeget a talajban. Ennek eredményeként teljesen megfosztja az oxigénhez és a vízhez való hozzáférést, és szénteleppé válik. Ez a folyamat hosszadalmas. Tehát a modern szénkészletek nagy része a paleozoikum korszakában alakult ki, vagyis több mint 300 millió évvel ezelőtt.
A szén jellemzői és fajtái
(Barnaszén)
A szén kémiai összetétele az életkorától függ.
A legfiatalabb faj a barnaszén. Körülbelül 1 km mélységben fekszik. Még mindig sok víz van benne - körülbelül 43%. Nagy mennyiségű illékony anyagot tartalmaz. Jól gyullad és ég, de kevés hőt ad.
A kőszén ebben a besorolásban egyfajta „középpont”. 3 km mélységig fordul elő. Mivel a felső rétegek nyomása nagyobb, a szén víztartalma kevesebb - körülbelül 12%, az illékony anyagok - akár 32%, de a szén 75-95%. Nagyon gyúlékony is, de jobban ég. A kis mennyiségű nedvesség miatt pedig több hőt ad.
Antracit egy régebbi fajta. Körülbelül 5 km mélységben fordul elő. Több a szén és szinte nincs nedvesség. Az antracit szilárd tüzelőanyag, rosszul gyullad, de a fajlagos égéshő a legmagasabb - akár 7400 kcal / kg.
(Antracit szén)
Az antracit azonban nem a szerves anyag átalakulásának utolsó szakasza. A zordabb körülményeknek kitéve a szén shuntittá alakul. Magasabb hőmérsékleten grafit keletkezik. És amikor ultra-nagy nyomásnak van kitéve, a szén gyémánttá változik. Mindezek az anyagok – a növénytől a gyémántig – szénből készülnek, csak a molekulaszerkezetük más.
A fő "összetevők" mellett a szén összetétele gyakran tartalmaz különféle "sziklákat". Ezek olyan szennyeződések, amelyek nem égnek, hanem salakot képeznek. Szénben és kénben található, tartalmát a szén képződésének helye határozza meg. Égéskor oxigénnel reagál és kénsavat képez. Minél kevesebb szennyeződés van a szén összetételében, annál magasabbra értékelik a minőségét.
Széntelep
A szén előfordulási helyét szénmedencének nevezzük. A világon több mint 3,6 ezer szénmedence ismert. Területük a Föld szárazföldi területének körülbelül 15%-át foglalja el. A legnagyobb százaléka betétek a világ széntartalékai az Egyesült Államokban - 23%.A második helyen - Oroszország, 13%. Kína zárja az első három vezető országot - 11%. A világ legnagyobb szénlelőhelyei az Egyesült Államokban találhatók. Ez az Appalache-szénmedence, amelynek készletei meghaladják az 1600 milliárd tonnát.
Oroszországban a legnagyobb szénmedence a Kemerovói régióban található Kuznyeck. A Kuzbass készletei 640 milliárd tonnát tesznek ki.
Ígéretes a lelőhelyek fejlődése Jakutában (Elginszkoje) és Tyvában (Elegestskoye).
Szénbányászat
A szén mélységétől függően zárt vagy nyílt bányászati módszert alkalmaznak.
Zárt, vagy földalatti bányászati módszer. Ehhez a módszerhez aknákat és aknákat építenek. Aknákat akkor építenek, ha a szén mélysége 45 méter vagy több. Vízszintes alagút vezet belőle - egy adit.
2 zárt bányászati rendszer létezik: szoba- és pillérbányászat, valamint hosszfalú bányászat. Az első rendszer kevésbé gazdaságos. Csak olyan esetekben használják, amikor a felfedezett rétegek vastagok. A második rendszer sokkal biztonságosabb és praktikusabb. Lehetővé teszi a kőzet akár 80%-ának kitermelését és egyenletes szenet juttatását a felszínre.
A nyílt módszert akkor alkalmazzák, ha a szén sekély. Először a talaj keménységének elemzését végezzük, megállapítjuk a talaj mállási fokát és a fedőréteg rétegzettségét. Ha a szénrétegek feletti talaj puha, elegendő buldózer és kaparó használata. Ha a felső réteg vastag, akkor kotrógépeket és vontatókötéleket hoznak be. A szén felett heverő vastag kemény kőzetréteget felrobbantják.
A szén használata
A szén felhasználási területe egyszerűen hatalmas.
A szénből ként, vanádiumot, germániumot, cinket és ólmot vonnak ki.
Maga a szén kiváló tüzelőanyag.
A kohászatban vas olvasztására, vas, acél előállítására használják.
A szén elégetése után nyert hamut építőanyagok előállításához használják fel.
A szénből speciális feldolgozás után benzolt és xilolt nyernek, amelyeket lakkok, festékek, oldószerek, linóleum előállításához használnak fel.
A szén cseppfolyósításával első osztályú folyékony tüzelőanyagot kapunk.
A szén a grafitgyártás nyersanyaga. Valamint a naftalin és számos más aromás vegyület.
A szén vegyi feldolgozásának eredményeként jelenleg több mint 400 féle ipari terméket állítanak elő.
A szénbányászat, mint ipari ágazat a 20. század elején terjedt el, és a mai napig az egyik legjövedelmezőbb ásványlelőhely-bányászat. A szenet az egész világon bányásznak kereskedelmi céllal.
A közhiedelemmel ellentétben ezt a kövületet nem csak minőségi üzemanyagként használják. A huszadik század közepén a szénipar erőteljes lendületet adott a fejlődésnek tudományos kutatás szénhidrogének ásványokból történő kinyerésére.
Hol van a bányászat
A legtöbb nagyobb országok, szén kitermelése - Kína, USA, India. termelését tekintve a világranglistán a 6. helyen áll, bár a tartalékok tekintetében az első három helyen áll.
Barnaszenet, kőszenet (beleértve a kokszszenet is) és antracitot bányásznak Oroszországban. Oroszország fő szénbányászati régiói a Kemerovói régió, a Krasznojarszki Terület, az Irkutszki régió, Chita, Burjátia és a Komi Köztársaság. Szén van az Urálban, a Távol-Keleten, Kamcsatkában, Jakutföldön, Tulában és Kaluga régiói. Oroszországban 16 szénmedence található. Az egyik legnagyobb - Oroszország kőszénének több mint felét ott bányászják.
Hogyan bányásznak szenet
A széntelep mélységétől, területétől, alakjától, vastagságától, különböző földrajzi és környezeti tényezőktől függően a szénbányászat egy bizonyos módszerét választják ki. A fő módszerek a következők:
- enyém;
- szénbánya fejlesztései;
- hidraulikus.
Ezenkívül külszíni szénbányászat is folyik, feltéve, hogy a széntelep legfeljebb száz méter mélységben fekszik. De ez a módszer nagyon hasonlít a kőbányai szénbányászathoz.
enyém módszer
Ezt a módszert nagy mélységből alkalmazzák, és tagadhatatlan előnye van a szénbányászat nyílt módszereivel szemben: a nagy mélységben lévő szén jobb minőségű és gyakorlatilag nem tartalmaz szennyeződéseket.
A széntelepek eléréséhez vízszintes vagy függőleges alagutak (bányák és bányák) fúrásra kerülnek. Ismertek szénbányászat esetei 1500 méter mélységig (Gvardeyskaya, Shakhterskaya-Glubokaya bányák).
A földalatti szénbányászat az egyik legnehezebb szakterület, számos veszély miatt:
- Folyamatos veszély, hogy a talajvíz behatol a bányákba.
- A kapcsolódó gázok bányaaknába való betörésének állandó veszélye. Az esetleges fulladáson kívül külön veszélyt jelentenek a robbanások, tüzek.
- Balesetek magas hőmérséklet miatt nagy mélységben (akár 60 fok), a berendezések gondatlan kezelése stb.
Ily módon a világ szénkészletének hozzávetőlegesen 36%-át a föld belsejéből nyerik ki, ami 2625,7 millió tonna.
nyitott utat
A szénbányában végzett fejlesztések besorolásuk szerint a szénbányászat nyílt módszeréhez tartoznak, mivel nem igényelnek nagy mélységű bányákat és bányákat.
Ez a bányászati módszer abból áll, hogy aláássák és eltávolítják a fedőréteget (a szénlelőhelyek feletti felesleges kőzetréteget) a bányaterületről. Ezt követően kotrógépek, vízágyúk, buldózerek, zúzógépek, vontatókötelek és szállítószalagok segítségével a kőzet zúzása és továbbszállítása történik.
Ez a szénbányászat kevésbé biztonságos, mint a zárt (bányászat). De vannak bizonyos kockázati tényezői a berendezések és a nagyméretű járművek gondatlan kezelésével, a kipufogógázokkal és a gépi tevékenységet kísérő anyagokkal való mérgezés lehetőségével.
Ennek a módszernek egy jelentős hátránya nagy kárt okoz környezet a szárazföldi réteg és az azt kísérő természeti elemek nagy részének eltávolítása miatt.
A nyitott aknás módszert az egyik legelterjedtebbnek tartják a világon - évente több mint 55% szén termel, ami 4102,1 millió tonna.
Először a Szovjetunióban használták a huszadik század 30-as éveiben. Ez magában foglalja a szén kitermelését mélybányákban, míg a szén felszínre szállítása feszültség alatt álló vízsugarak segítségével történik. Ez a módszer lehetővé tette a földalatti szénbányászat hiányát - a talajvizet - előnyükre fordítani.
V Utóbbi időben A hidraulikus szénbányászat az egyik legtekintélyesebb módszer. Képes helyettesíteni a bányászok fáradságos és veszélyes szénbányászatát, helyette a víz pusztító és emelő erőként hat majd.
Ennek a szénbányászati módszernek a hátrányai a következők:
- a munkaeszközök és mechanizmusok állandó érintkezése vízzel és szikla;
- bizonyos nehézségek a munkaeszközök cseréje vagy javítása során;
- a szénbányászat folyamatának függése a kőzet vastagságától, dőlésszögétől és keménységétől.
Ezzel a módszerrel a szén körülbelül 7,5%-át állítják elő évente, ami 545,5 millió tonnát jelent.
A szén egyfajta fosszilis tüzelőanyag, amelyet ősi növények föld alatti részeiből állítanak elő, oxigén nélkül. Ma Kuzbass egyik legrégebbi vállalkozásába látogatunk el, ahol 1917 óta folytatnak szénbányászatot.
Üdvözöljük a Kuzbass - Mine No. 12 LLC legrégebbi vállalkozásában, amely egy kis bányászvárosban, Novokuznyeck - Kiselevsk közelében található.
Kombájn:
A szén képzésére a növényi tömeg bőséges felhalmozása szükséges. Akkor képződik, amikor a rothadó növényi anyag gyorsabban halmozódik fel, mint ahogy azt bakteriálisan le tud bontani. Ehhez az ideális környezet a mocsarakban jön létre, ahol az oxigénhiányos pangó víz megakadályozza a baktériumok létfontosságú tevékenységét, és ezáltal megóvja a növényi tömeget a teljes pusztulástól.
Az ókori tőzeglápokban a devon korszaktól (kb. 416 millió évvel ezelőtt) kezdődően ugyanaz a szerves anyag halmozódott fel, amelyből oxigénhez nem jutó fosszilis szén keletkezett. A legtöbb kereskedelmi fosszilis szénlelőhely ebből az időszakból származik, bár léteznek fiatalabb lelőhelyek is.
Szénvágás:
Szénbányászati módszerek mélységétől függ. A fejlesztés nyílt módszerrel történik a szénbányákban, ha a széntelep mélysége nem haladja meg a 100 métert. Vannak olyan esetek is, amikor előnyös a föld alatti módszerrel széntelep kialakítása. A bányákat nagy mélységből származó szén kitermelésére használják. Oroszország legmélyebb bányái valamivel több mint 1200 méter mélyről termelik ki a szenet.
Betöltés:
A szénnek saját címkéje van. Az átalakulás mértékétől és a szén fajlagos szénmennyiségétől függően vannak négy típusa: barnaszenek(lignit), bitumenes szén, antracit és grafit. V nyugati országok van egy kissé eltérő besorolás - lignitek, szubbitumenes szének, bitumenes szének, antracitok és grafitok.
A világ szénkészletének 5,5%-a koncentrálódik Oroszországban, ami több mint 200 milliárd tonna. A bizonyított szénkészletek százalékos arányától való ekkora eltérés (19%) abból adódik, hogy nagy része nem alkalmas fejlesztésre, mivel Szibériában, a permafrost régióban található. 70%-a a barnaszén készletekre esik.
A szén felhasználása változatos. Használják háztartási, energetikai tüzelőanyagként, kohászati és vegyipari alapanyagként, valamint ritka és nyomelemek kinyerésére belőle.
Ami a Kuznyecki szénmedencét illeti, Kuzbass az egyik legnagyobb szénlelőhely a világon. Jelenleg a "Kuzbass" név Kemerovo régió második neve.
KOMATSU bányászati dömper 90 tonna teherbírással. De ahogy a sofőrök mondják, előfordul, hogy 90-nél többet raknak be
Összességében egy hétig voltunk Kiszelevszkben, legtöbbször forgattunk. Nem lehet unalmas, nagyon érdekes.
Ha oxigénnek van kitéve, a szén spontán meggyullad. Nos, vagy dohányzik, mint a képen:
Betöltés:
Sétáló bányászati kotrógép vödöre:
Még a rezsim idején is minden szebbnek tűnik. De a forgatás nehéz, minden mozgásban van:
Járó kotrógép:
Éjszaka a kőbánya egész területén láthatja, hogyan ég egyes területeken a szén:
Technika. Mindenkinek van egy terve, amit követni kell. Ezért a kőbánya mozgása soha nem áll meg.
Nos, talán a műszak végén fél órára vagy egy órára
Vödör jelei:
Egy ilyen kerék 700 000 rubelbe kerül, ezért megpróbálják megtisztítani az utakat az éles kövektől:
A kotrógép fülkéjében:
50 tonnás BELAZ, majd 90 tonnás KOMATSU:
V egy sétáló kotrógép fülkéje. Ez egy egész szoba. Van egy kanapé, egy mikrohullámú sütő, egy szamovár, egy mosdó és egy csomó poszter meztelen lányokkal a falakon:
És ez az ő nyilaiból van. Magasság 27 méter:
A hegesztő az üstöt javítja:
Ezek a gépek megfúrják a talajt, és az ásott 12 méteres lyukakba robbanóanyagot öntenek, aláássák a sziklát. Ezt úgy teszi, hogy a kőzet lazábbá válik, nagy, erős rétegeket apró kövekre törnek, amelyeket aztán egy kotrógéppel sokkal könnyebben ki lehet alakítani:
Robbanó. Magát a robbanást nem tudtuk lefilmezni.
És most, amikor a szenet kiásják, a dúsító üzembe viszik. Dúsítás- folyamatok sorozata a nyersanyagok elsődleges feldolgozására, nevezetesen a szén leválasztása a hulladékkőtől és a válogatás:
Belül hangulatos:
Egy hely, ahol a szén és a kő is egy futószalagon halad, és a nők (!) elválasztják ezt a sziklát a széntől, összegyűjtik és kidobják. Vannak elég nagy darabok ahhoz, hogy a nők egyedül ne tudjanak megbirkózni, és együtt dobják le a fajta darabjait. A többi műhelyben minden automatizált:
Autó dömper:
Szén raktár:
Szen betöltése vagonokba, amelyek a fogyasztókhoz kerülnek. Kuzbass riportja volt.
