Реферат на тему «Комибинрованная добыча угля»

Содержание

1. Введение
2. Методы добычи угля
3. Страны-лидеры по добыче каменного угля
4. Добыча угля в России
5. Основные проблемы угледобывающей отрасли России
6. Перспективы развития способов комбинированной добычи угля
7. Перспективы развития угольной промышленности в России
8. Заключение
9. Список литературы

Введение

Топливно-энергетический комплекс мира занимает очень важное место в международной экономике. Достаточно сказать, что общая доля чистой энергии в структуре глобального ВВП в настоящее время оценивается в среднем 10-12%, или около 1,8 тыс. долл. США в год на душу населения. В то же время темпы роста потребления энергии с начала 1980-х годов почти полностью совпали с аналогичными показателями роста мирового ВВП. В этой связи доступ к энергоресурсам и эффективность их использования являются стратегической основой национальной безопасности страны.

По оценкам экспертов, доля угля в мировом топливно-энергетическом балансе составляет около 27%. Основными потребителями отрасли являются металлургия и электроэнергия. Около 44% мировой электроэнергии генерируется углем.

Более 80% запасов угля сосредоточено в Северной Америке, Азиатско-Тихоокеанском регионе и странах СНГ. В то же время, девятая часть глобальных запасов угля в Китае, шестая часть — в России. Запасы угля в Казахстане составляют 35,8 млрд. тонн или 3,6% мировых запасов.

Основными импортерами являются западноевропейские страны (около 160 миллионов тонн) и годовая процентная ставка (более 200 миллионов тонн, в том числе Япония — 130 миллионов тонн, Южная Корея — около 50 миллионов тонн, а Тайвань — около 20 миллионов тонн)).

Ведущими экспортерами являются Австралия, США, Южная Африка, Колумбия, Венесуэла, Индонезия, Канада, Китай, Польша и Россия. Поставки из этих стран охватывают более 90% мировых потребностей в импорте.

Методы добычи угля

В зависимости от условий возникновения залежей и толщины месторождений их добыча осуществляется открытым, подземным и комбинированным методами.

В открытом методе добычи минерал добывается из подповерхностного слоя с использованием открытых шахт, которые непосредственно прилегают к земной поверхности и имеют открытую форму поперечного сечения (в отличие от подземных горных выработок) [4, 176c]. Добыча полезных ископаемых осуществляется через карьеры, которые представляют собой ряд шахт, используемых для открытия месторождений. Термин «карьер» также означает добычу полезных ископаемых в горнодобывающей промышленности.

Горные компании, открывающие угольные месторождения, называются разрезами, а аллювиальные россыпи — приисками.

В подземной добыче минерал извлекается из недр путем строительства специальных подземных сооружений. Подземная добыча осуществляется шахтой, независимой производственной единицей, которая является частью горнодобывающей компании, например, шахта, которая не имеет единого административного и технического управления.

В комбинированном методе верхняя часть месторождения разрабатывается открытым методом, а нижняя — подземным.

Комбинированный метод обычно используется для разработки высоко крутых и глубоких месторождений с относительно низкой толщиной. Поскольку этот метод включает в себя добычу открытым способом и подземную добычу, он имеет свои преимущества и недостатки [2, 78c].

Стремясь извлечь выгоду из основных преимуществ метода открытого способа и преодолеть свои недостатки, связанные прежде всего с транспортированием вскрышных пород, в определенных условиях его сочетают с подземной откаткой.

Выбор метода разработки обычно осуществляется методом технико-экономического сопоставления издержек производства для открытых и подземных процессов, причем предпочтение отдается тем, которые обеспечивают минимальные издержки производства (или концентраты).

Иногда выбор метода разработки определяется без расчетов из-за явного преимущества одного из этих методов.

Страны-лидеры по добыче каменного угля

Китай является недостижимым лидером. Почти половина мировых запасов угля добывается в этой стране с годовой стоимостью около 3,7 млн. Тонн. Другие страны намного отстают от Китая.

Запасы угля в мире и имеют следующие показатели [4, 56c]:

1. Китай — 3,700 млн. тонн;
2. Соединенные Штаты — 900 млн. тонн;
3. Индия — 600 млн. тонн;
4. Австралия — 480 млн. тонн;
5. Индонезия — 420 миллионов тонн.

Россия, к сожалению, не входит в пятерку лидеров и занимает шестое место с показателем 350 миллионов тонн в год. Затем, после некоторой уступки, идет Южная Африка, затем Германия и Польша, а в конце первой десятки стоят Казахстан, а также Украина и Турция.

Рис. 1 — Добыча угля в мире, млн. тонн [6]

Какие страны Европы имеют большие запасы угля?

В Европе большинство угля добывается в Германии и Польше. Общий объем угля, добываемого в Европейском союзе, составляет чуть более 500 миллионов тонн в год. Мировое производство составляет 9 000 миллионов тонн. В среднем каждый житель мира имеет 1000 кг угля в год.

Эта сумма, предоставляемая ведущими угледобывающими компаниями, достаточна для обеспечения энергией и топливом для всего мира, поскольку в дополнение к нефти и газу достаточно ресурсов для удовлетворения потребностей общества. В настоящее время основное внимание уделяется более экологичным и безопасным методам добычи, чтобы не нанести вред окружающей среде.

Ведущие страны-производители угля в 2017 году [6]

В том году ведущие страны не изменились в продвижении каменного угля, Китай по-прежнему занимает первое место. Другие государства не могут приблизиться к объему, продвигаемому в Поднебесной. Доля ведущих стран составляет около 90% от общего объема добытого угля. Список ведущих стран на протяжении нескольких десятилетий не меняется.

Каждый год страны производят все больше и больше угля, увеличивая общие запасы этого минерала. Процессы добычи угля из недр Земли постоянно совершенствуются, поэтому возможно автоматизировать процесс и значительно увеличить количество произведенного топлива.

Добыча угля в России

Рис.2 Добыча угля в России, млн. тонн [6]

Наша страна богата полезными ископаемыми и добывает их как для собственного использования, так и для экспорта в другие страны. Россия входит в первую десятку стран-производителей угля, производящих около 350 миллионов тонн в год. Что касается запасов этого ископаемого, наша страна занимает второе место после Соединенных Штатов.

По добыче угля лидируют следующие субъекты [4, 112c]:

• Красноярский край, частично Иркутская и Кемеровская область;
• Урал;
• Ростовская область;
• Иркутская область;
• Якутия.

Главным районом по добыче угля по праву считается Кузбасс. Там добывается больше половины от общего объёма добычи угля в России. В этом районе сосредоточены самые крупнейшие залежи и месторождения каменного угля.

Самым крупным каменноугольным бассейном у нас в стране (и в мире) является Кузбасский. Здесь добывается 56 % всего российского угля. Разработки ведутся как открытым, так и шахтным методом.

В европейской части России наиболее крупным и развитым районом является Печорский угольный бассейн. Твердое топливо здесь добывается шахтным способом с глубины до 300 м. Запасы бассейна составляют 344 млрд тонн.

К наиболее крупным месторождениям также можно отнести: Качко-Ачинский угольный бассейн. Расположен в Восточной Сибири и дает 12 % всего российского угля. Добыча осуществляется открытым способом. Качко-Ачинский бурый уголь является самым дешевым в стране, но при этом и самым низкокачественным. Донецкий каменноугольный бассейн. Добыча ведется шахтным способом, а поэтому себестоимость угля довольно-таки высока [3, 94c].

Иркутско-Черемховский угольный бассейн. Добыча угля ведется открытым способом. Себестоимость его невысока, однако из-за большой удаленности от крупных потребителей используется он в основном только на местных электростанциях.

 Южно-Якутский угольный бассейн. Находится на Дальнем Востоке. Добыча ведется открытым способом. Также довольно-таки перспективными в России считаются угольные бассейны Ленинский, Таймырский и Тунгусский. Расположены все они в Восточной Сибири[3,108c].

Основные проблемы угледобывающей отрасли России

Есть несколько причин, по которым угольная промышленность медленно развивается в нашей стране. Проблемы этого сектора включают:

расширенный «разрыв газа»;

значительное удаление участков добычи от массовых потребителей [1, 231c].

Серьезными проблемами угольной промышленности в современной России являются также загрязнение окружающей среды и суровые условия труда рабочих.

Поэтому угольная промышленность в России развита не очень хорошо, в основном из-за отсутствия готовности потребителей переключиться с голубого топлива на твердое топливо. И это совершенно неудивительно. Газ в нашей стране очень дешев. Однако эту проблему угольной промышленности необходимо решить за относительно короткое время. Дело в том, что «газовый разрыв» почти исчерпан. По оценкам «Газпрома», это займет не более 6-7 лет. Речь идет об истощении самых прибыльных голубых топливных месторождений в России.

Поэтому сегодня разрабатываются программы, основанные на развитии угольной промышленности и внедрении технологий, основанных на использовании твердого топлива в производственной цепочке экономики.

Проблема удаленности от потребителей

Это самая серьезная проблема, стоящая перед сегодняшней угольной промышленностью. Например, крупнейший бассейн России, Кузбасс, расположен в 3000 км от ближайшего порта. Высокие транспортные издержки приводят к снижению рентабельности шахт и экономии и увеличению затрат на уголь. Ситуация усугубляется довольно слабым развитием железных дорог в Восточной Сибири.

Конечно, на эту проблему программы развития угольной промышленности также обращают внимание. Вертикальная интеграция компаний в отрасли является дним из решений. Например, предлагается организовать низко- и среднеэнергетические установки на основе шахт. Такая конверсия может осуществляться без каких-либо дополнительных затрат путем установки турбогенераторов на шахтных котельных [2,24c].

Кроме того, новые угольные компании, которые концентрируются на обогащении и брикетировании твердого топлива, могут быть одним из решений этой проблемы. Конечно, очищенный уголь дороже, чем природный, но транспортные расходы окупаются быстрее.

Экологические проблемы

Развитие угольных пластов и, прежде всего, открытый метод негативно сказывается на окружающей среде. В этом случае проблемы могут быть следующими:

изменение ландшафта;

Загрязнение воды и воздуха;

Выбросы метана из шахт;

Оседание почв и эрозия почв;

Зажигание угля на полигонах и шахтах;

Отторжение земли для хранения горных отходов [6].

Решение экологической проблемы добычи угля может быть достигнуто, прежде всего, принятием набора норм и законов, регулирующих все этапы добычи. В то же время компаниям следует поощрять за мониторинг их соблюдения на всех этапах разработки угольных пластов.

Последствия для здоровья человека

Добыча угля и добыча полезных ископаемых в густонаселенных районах европейской части значительно увеличивают следующе проблемы:

сокращение продолжительности жизни;

увеличение числа врожденных аномалий у детей;

увеличение числа нервных и онкологических заболеваний.

Эти проблемы могут быть особенно близ Московской области, Качко-Ачинска и Южной Якутии. В этом случае решением проблемы может быть также разработка различных типов стандартов, направленных на внедрение новых методов производства для сохранения чистоты окружающей среды.

Профессиональные заболевания

 Проблемы угольной промышленности на самом деле многочисленны. Однако профессиональные заболевания являются, пожалуй, одной из самых актуальных. В особенности неблагоприятное влияние несоблюдение экологических норм производства оказывает на работающих в шахтах людей. Производства этой специализации считаются едва ли не самыми опасными и вредными для здоровья на сегодняшний день.

Болеть работники угольной промышленности могут такими заболеваниями:

пневмокониозы;

пылевые и хронические бронхиты;

 силикоз и кониотуберкулез;

зрительное и слуховое перенапряжение;

нервно-психические патологии;

радикулопатия;

 артроз,

 катаракта,

вибрационная болезнь [3,180c].

 Легочные заболевания возникают в результате вдыхания шахтерами угольной пыли и вредных газов. Зрительное и слуховое перенапряжение случается из-за нерационального освещения и тяжелых условий труда. Причиной нервно-психических заболеваний и радикулопатии также обычно является перенапряжение. Вибрационная болезнь и артроз связаны прежде всего с особенностями самого процесса добычи угля.

Нормы по разного рода вредным факторам в России приняты уже очень давно. А поэтому решением проблемы профессиональных заболеваний рабочих в такой отрасли, как угольная промышленность, может стать только неукоснительное следование им. Тем более что на сегодняшний день ситуация в плане развития профессиональных заболеваний шахтеров крайне неблагоприятная. По статистике, их уровень превышает средние по промышленности в 9 раз.

Производственный травматизм

 Профессия шахтера, помимо всего прочего, является еще и одной из самых опасных в мире. В разрабатываемых угольных пластах всегда содержится ядовитый и взрывоопасный газ — метан. К его возгоранию может привести любая искра, появившаяся в процессе функционирования шахтного оборудования. В результате взрыва и последующего обвала слоев угля рабочие могут не только получить травму, но и погибнуть.

Предотвратить производственный травматизм по этой причине можно путем совершенствования средств предотвращения возгорания метана и угольной пыли. Базироваться разработка систем защиты должна прежде всего на автоматическом создании в шахтах взрывопреграждающей среды. На выработках должны распыляться ингибиторы реакции окисления метана кислородом. Газодисперсная предохранительная среда должна создаваться непрерывно. Любые опасные факторы взрыва следует снижать до безопасных пределов [1,109c].

 Поэтому также необходимо обеспечивать постоянную вентиляцию шахт, исключить возможность возникновения электрических разрядов и т. д. Профессия шахтера в этом случае не станет легче. Но есть вероятность того, что она будет гораздо более безопасной.

Проблема безработицы и ее решение

Все нерентабельные шахты сегодня в России полностью закрыты, в результате чего удалось избавиться от слабых звеньев производственной цепи, требующих, помимо всего прочего, еще и значительных вложений. Рост прибыли угледобывающих компаний в последнее время связан также с началом разработки действительно перспективных и выгодных шахт. Внедрение новейших технологий и оборудования вызвало, однако, проблему занятости жителей шахтерских поселков, поскольку потребность в ручном труде снизилась.

Перспективы развития способов комбинированной добычи угля

С увеличением нагрузки на угледобывающие предприятия резко обостряются вопросы приращения запасав угля, их вскрытия и подготовки. С одной стороны, это связано с эксплуатацией высокопроизводительного, дорогостоящего оборудования (экскаваторная и транспортная техника) для которой необходим большой подготовленный фронт запасов, с другой стороны, технологические потери, сложные горно-геологические условия и изменение качественных характеристик добываемой продукции, по которым списываются запасы с баланса предприятий.

 Такие открытые горные работы наносят максимальный экологический ущерб, занимают большие площади земной поверхности под угольные разрезы и породные отвалы угольных предприятий, осушаются значительные территории, разрушаются притоки рек. [1, 67c]

Снижение экологического ущерба достигается за счет увеличения глубины открытых горных работ и внутреннего отвалообразования.

Абсолютно все тенденции развития открытых горных работ складываются в сторону увеличения глубины разработки открытым способом за счет использования инфраструктуры смежной шахты, т.е. шахты, с которой у угольного разреза есть общая граница горного отвода, что имеет ряд достоинств:

• увеличивается срок службы угледобывающего предприятия;
• увеличивается коэффициент извлечении запасов полезного ископаемого;
• открытый способ добычи угля является безопасным относительно подземного, и т.д.

Такое количество достоинств открытого способа добычи угля привлекает частных инвесторов к его использованию и развитию.

Именно увеличение глубины отработки открытым способом делает актуальным способ «Открытой добычи угля с использованием инфраструктуры смежной шахты» (рисунок 3). [2, 286c]

Рис.3 — Способ открытой добычи угля с использованием инфраструктуры смежной шахты: 1 – дно угольного разреза, 2 – пониженная зона, 3 – наклонная выработка, 4 – капитальная горная выработка смежной шахты

К сожалению, не на каждом угольном разрезе есть возможность использовать инфраструктуру смежной шахты, однако многие угольные разрезы могут иметь подземную инфраструктуру. Начало ее строительства и использования определяется экономическим критерием: равенство себестоимости одной тонны угля, перевозимой автомобильным транспортом и транспортируемой по конвейерным выработкам смежной шахты:

 Cавт = Скон [1, 84c].

Впрочем, пропускная способность подземной транспортной цепи выше пропускной способности автомобильного транспорта. Объединение подземной инфраструктуры шахты смежной с угольным разрезом позволит:

• вынести из рабочей зоны часть, экологически вредного, автомобильного транспорта, занятого под транспорт угля и использовать конвейерный транспорт угля из угольного разреза;
• обеспечить доставку грузов и рабочих на нижний горизонт угольного разреза;
• осуществлять водоотведение со дна разреза в выработки смежной шахты;
• выполнять проветривание дна угольного разреза через выработки смежной шахты и т.д.

Что касается запасов угля, пригодных для отработки открытым способом, Кузнецкий бассейн занимает второе место в России после Канско-Ачинского бассейна, а по степени их освоения промышленностью первое.

Перспективы развития угольной промышленности в России

 Компании, которые занимаются разработкой твердых пластов в России, могут быть очень прибыльными. Дело в том, что в нашей стране много таких месторождений, где добыча угля может быть дешевой и открытой. Например, угольная промышленность Украины в настоящее время не в лучшей форме, именно потому, что сдвиги на территории этой страны очень низкие. Они должны разработать метод добычи. Украинский уголь во много раз дороже европейского угля, поэтому о конкуренции не может быть и речи.

В России угольная промышленность действительно многообещающая. Ее интенсивное развитие может быть обеспечено только за счет дальнейшего совершенствования технологий производства и снижения издержек производства.

Так, к настоящему времени приоритетными направлениями этой сферы топливно-энергетического комплекса являются: масштабная модернизация производства; вовлечение в обработку наиболее перспективных запасов; разработка антикризисных мер; снижение затрат yа техническое перевооружение уже имеющихся малоперспективных шахт и разрезов [5, 156c].

Запасы и их характеристика

Поэтому перспективные события должны рассматриваться в России. Печорская жаровня, Кузбасс и другие шахты способны поставлять стране твердые виды топлива на протяжении веков. Стандартные запасы угля в нашей стране превышают 4 трлн. тонн. При нынешнем производстве от 300 до 360 миллионов тонн в год ресурсы будут доступны еще на 400 лет.

В России есть многочисленные угольные бассейны, и есть слои для развития. Для освоения последнего почти нет ограничений. Кроме того, твердое топливо, производимое в нашей стране, имеет очень хорошие качества и поэтому ценится на европейском рынке. Уголь, свойства которого выше, чем у русских, происходит только из Северной Америки и Австралии.

Заключение

Каждый год миллионы тонн угля добываются во всем мире. Страны с самым высоким рейтингом по запасам угля не только используют минеральные ресурсы для своих нужд, но и активно экспортируют в другие страны, тем самым улучшая свое экономическое положение и получая миллиарды прибыли.

Добыча угля — трудоемкий и сложный процесс, требующий специальных знаний и навыков. Это также требует специальных инструментов и высокотехнологичного оборудования, чтобы значительно сократить время, необходимое для удаления ископаемых из недр земли и увеличения запасов угля. В разных странах используются различные методы добычи угля. Кто-то предпочитает более безопасный метод и теряет скорость, в то время как другие полагаются на объем.

Ведущие страны по добыче угля остались без изменений в 2017 году. Этот рейтинг не изменился в течение многих лет. Китай находится на вершине, а наша страна находится на 6-м месте, но наши резервы входят в тройку лидеров. Россия поставляет уголь во многие страны и предоставляет им необходимое количество топлива.

Основной задачей инновационного развития угольной промышленности является: повышение безопасности горных работ; внедрение новых технологий обработки угля; вертикальная интеграция угольной промышленности.

Чтобы определить политику и перспективы развития угольной промышленности, необходимо создать эффективный механизм государственного регулирования и разработать систему экономических мер, способствующих активному инвестиционному движению. Кроме того, следует принять ряд организационных и законодательных мер, направленных на гармонизацию структуры топливно-энергетического баланса государства и обеспечение более быстрого роста потребления угля, особенно на ТЭЦ.

Список литературы:

1. Российская Федерация. Правительство. Программа развития угольной промышленности России на период до 2030 года: распоряжение Правительства РФ от 21.06.2014 № 1099-р.
2. Данильченко А.В. Состояние и перспективы развития угольной промышленности Кузбасса [Текст]/Данильченко А.В. // уголь. — 2016. — №5, с. 106
3. Кожуховский И.С. Проблемы и перспективы угольной генерации в России [Текст]/ Кожуховский И.С., Алешинский Р.Е., Говсиевич Е.Р.// уголь. — 2016. — №2, с. 95
4. Плакиткин Ю.А. Угольная промышленность России на мировом рынке угля: тенденции перспективного развития [Текст] /Плакиткин Ю.А., Плакиткина Л.С., Дьяченко К.И. // уголь. — 2016. — №7, с. 88
5. Тулеев Аман. Уголь невозможно отправить в нокаут, уголь был, есть и будет одним из ценнейших богатств человечества [Текст]/ Тулеев Аман// уголь. — 2016. — №3, с. 97
6. Производство Угольная промышленность: проблемы и перспективы – [Электронный ресурс] BusinessMan.ru: https://businessman.ru/new-ugolnaya-promyshlennost-problemy-i-perspektivy.html (Дата обращения 28.11.2018)