Презентация "каменный уголь"

Каменный уголь

Состав каменного угля зависит от его возраста. Каменный уголь занимает второе место по возрасту между молодым бурым углем и самым старым – антрацитом. По мере старения угля происходит уменьшение содержания в нем влаги, летучих составляющих, и, наоборот, концентрирование углерода. В каменном угле содержится:

кислорода - 1,5-15%;

водорода - 2,5-5,7%;

углерода -75-95%.

Благодаря высокому содержанию углерода и относительно небольшой влажности, теплотворная способность каменного угля достигает 7 000 ккал/кг. Температура горения каменного угля – 470°С.

Как образуется каменный уголь

• 1. Каменноугольные леса росли настолько быстро и буйно, что все мертвые листья, ветви и стволы деревьев, скапливавшиеся на земле, просто не успевали сгнить. В таких "каменноугольных болотах" слои отмерших останков растений образовывали залежи пропитанного водой торфа, который затем спрессовывался и превращался в каменный уголь.
• 2. Море наступает на сушу, образуя на ней отложения из останков морских организмов и слоев ила, которые впоследствии превращаются в глинистые сланцы.
• 3. Море отступает, и реки наносят поверх сланцев песок, из которого формируются песчаники.
• 4. Местность становится более заболоченной, и сверху откладывается ил, пригодный для образования глинистого песчаника.
• 5. Лес вновь вырастает, образуя новый угольный пласт. Подобное чередование слоев угля, глинистого сланца и песчаника именуется угленосной толщей

Способ добычи каменного угля зависит от того, насколько глубоко залегают полезные ископаемые в том или ином месторождении. Если каменный уголь находится неглубоко, его можно добывать открытым методом – с помощью создания карьеров или разрезов. Если каменный уголь находится глубоко в недрах земли, его добывают подземным способом – с помощью создания подземных шахт. Считается, что высококачественный уголь добывается именно подземным методом, поскольку уголь хорошего качества находится на большой глубине.

Карта-схема угольных бассейнов Украины.

Пиролиз или коксование

При котором каменный уголь нагревают в коксовых специальных печах, куда не поступает воздух.

При этом образуется несколько продуктов:

• пористое, твердое вещество – кокс,
• аммиачная вода
• каменноугольная смола
• газообразные продукты

Газификация каменного угля

физико-химический процесс превращения угля в горючие газы с помощью свободного или связанного кислорода непосредственно в недрах земли. При этом уголь в пласте, под землей, превращается в горючий газ (газ подземной газификации, генераторный газ, искусственный газ), обладающий достаточной калорийностью для энергетического и технологического использования.

Гидрирование каменного угля

• путем смешения мелкодисперсного угля с дисперсностью 20-300 мкм с угольным маслом и катализатором с получением суспензии,
• последующего нагрева суспензии с водородом, гидрирования в трубчатом реакторе при повышенных давлении и температуре
• дальнейшего разделения полученной реакционной смеси в горячем сепараторе на газообразные и жидкие продукты,

Запасы каменного угля в природе значительно превышают запасы нефти. Поэтому каменный уголь – важнейший вид сырья для химической отрасли промышленности.

Применение каменного угля практически во всех отраслях народного хозяйства предполагает и в дальнейшем его добычу и переработку

В советское время одна Донецкая область приносила около 100 млн. тонн угля в год, а сейчас вся угольная индустрия Украины добывает около 80 млн. тонн горной массы.

По данным Главного управления статистики в Донецкой области, за 2012 год объемы рядового угля составили 39,5 млн. тонн, что больше предыдущего года на 5,3%. Примечательно, что эти цифры соответствуют показателю 2004 года, следовательно, за последние 9 лет темпы роста угольной отрасли нисколько не выросли.

По итогам 2012 года Украина экспортировала 6 млн. тонн «черного золота» в 55 стран мира, в которых основными покупателями отечественного угля являются Болгария (21,4%), Турция (13,7%), Бельгия (9,6%), Россия (6,6%) и Польша (6,2%). Одним из главных препятствий на пути увеличения продажи украинского топлива является низкое качество добываемого сырья. «Угли отечественной добычи содержат почти 23% оксида железа и щелочноземельных элементов, тогда как австралийские и американские - лишь 3-5%, серы - 3,5% против 0,5% у западных аналогов»

При этом возникает вопрос, что мешает в Украине развивать те шахты, в которых добываемый уголь отвечает мировым стандартам? Ответ достаточно прост: отсутствие в больших объемах инвестиций. Но откуда они возьмутся, если не хватает средств даже для содержания в безопасности горных выработок. Например, в Донецкой области девятая часть их протяженности не соответствует требованиям паспорта, при этом ежегодно ремонтируется не более 4%.

Вообще, уровень безопасности работ на шахтах в регионе является темой отдельной статьи. Показательным был июль 2011 года, когда за одну неделю произошло сразу три крупных аварии, две из которых на территории Донетчины .

Как известно, донбасские шахты самые загазованные, поэтому и самые опасные в мире. В СССР программу дегазации и утилизации метана разрабатывали сотни институтов. Но в Украине вот уже более 20 лет на ее реализацию не хватает средств. А если добавить еще и полный износ оборудования, то реализация этой программы сведется к нулю. Поэтому значительно проще решать проблему смертности на донецких шахтах с помощью денежной компенсации