Откуда берется уголь: Как образовался каменный уголь? Где его применяют? Свойства каменного угля, добыча и образование месторождений.

Содержание

Как образовался каменный уголь? Где его применяют? Свойства каменного угля, добыча и образование месторождений.

Автор: Максим Поташев

Краткое содержание статьи:

 

Уже на протяжении практически 200 лет человечество использует запасы, которые формировались сотни миллионов лет. Такое расточительство когда-то приведет нас к краху и энергетическому кризису, пока мы не начнем более бережно относиться к своим ресурсам. Для лучшего понимания стоило бы узнать, как образовался каменный уголь и на сколько лет еще хватит разведанных запасов.

 

Как образовался каменный уголь на Земле

 

Потребность в энергоносителях

Все отрасли промышленности нуждаются в постоянном источнике энергии:

  • Энергия выделяется во время сгорания углеводородов. В этом плане нефть и газ – незаменимые ресурсы.
  • Возможно получение должного количества энергии за счет атомных электростанций. Расщепление атома отрасль перспективная, но парочка катастроф надолго отодвинули этот вариант на второй план.
  • Ветер, солнце и даже водные течения могут дать электричество. При должном подходе к вопросу и постройке современных сооружений.

Некоторые новые и перспективные отрасли на сегодняшний день практически не развиваются и человечество вынуждено и дальше сжигать уголь, коптить небо и получать крохи энергии. Подобное положение дел выгодно крупным корпорациям, получающим колоссальные доходы за счет продажи горючего топлива.

Возможно, в ближайшие десятилетия ситуация хоть немного изменится и перспективным проектам, по части альтернативных вариантов получения энергии, дадут «зеленый свет». Пока что можно лишь надеяться на благоразумие крупных инвесторов, которые предпочтут сиюминутным выгодам спасение от энергетического кризиса в будущем.

Энергоноситель виды каменного угля

 

Откуда взялся уголь?

Касательно образования угля есть общепринятая научная теория:

  1. Где-то 300-400 миллионов лет назад на Земле росло гораздо больше органики. Речь о растениях, гигантских зеленых растениях.
  2. Как и все живое, растения погибали. Бактерии, на том этапе, не могли справиться с задачей полного разложения этих гигантов.
  3. В условиях отсутствия доступа кислорода, формировались целые слои спрессованных и гниющих папоротников.
  4. За проходящие миллионы лет менялись эпохи, сверху наслаивались другие образование, изначальный слой залегал все глубже и глубже.

Бытует мнение, что постепенно вся эта субстанция преобразовалась в торф, который в дальнейшем превратился в каменный уголь. Подобные преобразования происходят или могут происходить до сих пор, с теоретической точки зрения. Но лишь при наличии уже сформировавшегося торфа, достаточного количества растений для формирования новых слоев на Земле уже нет. Не та эпоха, не те климатические условия.

Стоит заметить, что объем изменялся уж очень серьезно. Потери при одном лишь переходе из торфа в уголь составляют 90% и это еще неизвестно, какой был изначальный объем погибших растений.

Месторождение угля на Донбассе

 

Свойства каменного угля

Все свойства угля можно разделить на значимые для природы и для человека:

 

Для природы

Для человека

Один из слоев земной поверхности.

Важный энергоресурс.

Теоретически, никогда не должен был оказаться на поверхности планеты.

Добывается и поставляется на поверхность практическим способом.

Во многом определяет рельеф местности, даже залегая на глубине.

Хранит в себе информацию о предыдущих эпохах.

 

Но все же, основным и наиболее интересным для нас является тот факт, что при сгорании каменного угля выделяется достаточное количество энергии. Примерно 75% от того, что можно получить, сжигая такой же объем нефти.

Защитников природы волнует совсем другое свойство –

способность выделять углекислый газ при горении. Сожгите килограмм угля и получите почти 3 кг выбросов углекислого газа в атмосферу. Мировой объем потребления уже исчисляется миллиардами тонн полезного ископаемого, так что цифры совсем не шуточные.

Угольная шахта

 

Добыча каменного угля

В некоторых странах угольные шахты уже давно закрыли:

  • Низкая рентабельность. Сегодня гораздо выгоднее качать и продавать нефть с газом. Меньше затрат, меньше возможных последствий.
  • Высокий риск несчастных случаев. Катастрофы на шахтах не редкость и в современном мире, даже при соблюдении всех предосторожностей.
  • Практически полная выработка имеющихся резервов
    . Если страна приступила к выработке еще в позапрошлом веке и все время «кормилась» с одного угольного бассейна, не стоит от него много ожидать в наше время.
  • Наличие альтернативы. Речь идет не только о нефти и газе, свою нишу заняла и атомная энергетика. Внедряются солнечные батареи, ветряки, работают гидроэлектростанции. Процесс медленный, но неотвратимый.

Но кто-то все еще вынужден спускаться в шахту:

  1. Добыча происходит на глубине до 1 км, как правило.
  2. Дешевле всего добывать уголь не глубже 100 м, в таком случае это можно делать открытым методом.
  3. В забой постоянно спускаются смены шахтеров, оснащенные инструментами и респираторами.
  4. Роль ручного труда значительно снизилась, большую часть работы выполняют механизмы.
  5. Несмотря на это, шахтеры постоянно рискуют оказаться под завалами и быть погребенными в импровизированной общей могиле.
  6. Постоянное воздействие пыли вызывает проблемы с дыхательным трактом. Пневмокониоз официально признан профессиональным заболеванием.

В некоторой степени такой труд компенсируется солидными зарплатами и ранним выходом на пенсию.

Шахтер добывает каменный уголь

 

Как появился уголь?

На образование каменного угля ушли сотни миллионов лет.

Вот как проходил процесс его образования на Земле:

  • Массово расплодились растения на поверхности, благодаря благоприятным климатическим условиям.
  • Постепенно они гибли, а микроорганизмы не успевали полностью переработать останки.
  • Органическая масса сформировала целый слой. В некоторых участках к нему отсутствовал доступ кислорода, особенно в болотной местности.
  • В анаэробных условиях особые микроорганизмы продолжали принимать участие в процессах гниения.
  • Сверху наслаивались новые слои, увеличивая давление.
  • Благодаря органической основе с большим количеством углерода, гниению, постоянному давлению и сотням миллионов лет произошло формирование угля.

Именно таким образом видят весь процесс ученые, основываясь на современных методах изучения.

Возможно, в эту картину еще будут внесены коррективы в дальнейшем, время покажет. А пока что нам остается лишь поверить ей или озвучить какие-то свои предположения. Но чтобы быть воспринятым всерьез, их придется доказывать.

Ведутся работы по добыче

Не обязательно знать, как образовался каменный уголь, чтобы наслаждаться всеми прелестями научно-технического прогресса. Но для общего развития стоит ознакомиться.

 

Видео о появлении каменного угля на Земле

В этом видео геолог Леонид Ярошин расскажет, как и где образовался каменный уголь, как его добывают и где применяют в данный момент:

Откуда берётся… уголь? / Научный хит

Вопрос этот поначалу может показаться наивным. Каждый прилежный школьник скажет не задумываясь: уголь — вещество растительного происхождения, «продукт преобразования высших и низших растений» (Советский энциклопедический словарь всех изданий). Ни в одном учебнике, ни в одной популярной книжке эта истина не подвергается сомнению.
В школе нас твердо убеждали в цепочке: «растения — торф — бурый уголь — каменный уголь — антрацит»…
Что ж, давайте рассмотрим хрестоматийную теорию углеобразования попристальнее. Итак, в некоем застойном водоеме гниет органическое вещество. Постепенно из растительной массы образуется торф. Погружаясь все глубже, покрываясь наносами, он уплотняется и в результате сложных химических процессов, насыщаясь углеродом, превращается в уголь.
На малую нагрузку наносов торф практически не реагирует, но под мощным давлением, обезвоживаясь и уплотняясь, его объем может уменьшаться многократно — что-то подобное происходит при прессовании торфяных брикетов.
Ничего нового, точно так везде и пишут. Однако теперь обратим внимание на следующее обстоятельство. Торфяная залежь окружена осадочными породами, испытывающими те же вертикальные нагрузки, что и торф. Только степень их уплотнения не идет ни в какое сравнение со степенью уплотнения торфа: пески почти не сокращаются в объеме, а глины могут терять всего лишь до 20—30 % исходного объема или немногим более. Поэтому ясно, что кровля над торфяной залежью по мере ее уплотнения и превращения в уголь будет прогибаться и над пластом «новоиспеченного» угля образуется провальная сундучная складка.
Размеры таких складок должны быть весьма солидны: если из метрового пласта торфа получается десятисантиметровый пласт угля, то амплитуда прогиба складки составит около 90 см. Столь же простые расчеты показывают: для угольных пластов и слоев любой мощности и состава размеры ожидаемых складок столь велики, что не заметить их было бы невозможно — амплитуда провала всегда будет превышать мощность самого пласта. Однако вот незадача: нм не приходилось ни видеть таких складок, ни читать о них в какой-либо научной публикации, как отечественной, так и зарубежной. Кровля над углями везде лежит спокойно.
Это означает только одно: материнское вещество углей либо совсем не сокращалось в объеме, либо сокращалось столь же незначительно, как и окружающие его породы. А следовательно, это вещество никак не могло быть торфом. Кстати, к точно такому же выводу приводит и обратный ход анализа. Если с помощью карандаша и бумаги попытаться восстановить исходную позицию разрезов на момент, когда торф еще не превратился в уголь, можно убедиться: такая задача не имеет решения, разрез построить невозможно. Любой может убедиться: одновозрастные пласты придется разорвать и поместить на разных высотах —при этом пластов не хватит, появятся несуразные изгибы и пустоты, которых на самом деле не бывает и быть не может.
Никакое, даже очень резонное единичное замечание или исследование не в силах отменить устоявшихся научных взглядов, особенно если им не одна сотня лет. Поэтому, поговорим еще немножко про усадку торфа. Подсчитано, что при образовании бурого угля коэффициент этой усадки составляет в среднем 5—10, иногда 20, а при образовании каменных углей и антрацитов — и того больше. Поскольку на торф действует вертикальная нагрузка, пласт как бы сплющивается. Мы уже сказали, что из метрового пласта торфа может получиться пласт бурого угля мощностью в один дециметр. Так что же получается: уникальный угольный пласт Хэт-Крик в Канаде, мощностью около 450 м, породил торфяной пласт толщиной 2 — 4 км? Конечно, никому не возбраняется предположить, что в древнейшие времена, когда многое на Земле, как считают, было «больше», торфяники могли достигать таких циклопических размеров, однако решительно никаких данных в пользу этого нет. Мощность торфяных слоев на практике измеряется метрами, но никогда — десятками, не говоря уже о сотнях. Академик Д. В. Наливкин называл этот парадокс загадочным.
Самое большое количество ископаемых углей образовалось в конце палеозойской эры, в так называемый пермский период 235 — 285 миллионов лет назад. Для тех, кто верит учебникам, это странно, и вот почему. В роскошных чехословацких подарочных альбомах Аугусты и Буриана можно видеть красочные картинки, изображающие густые, непроходимые хвощево-папоротниковые леса, покрывавшие нашу планету в предшествовавшую пермской карбоновую эпоху. Даже термин есть: «каменноугольный лес». Однако до сих пор никто толком не ответил на вопрос, почему этот лес, несмотря на свое название, не дал такого количества углей, как засушливая и растительно бедная пермь.
Попытаемся развеять одно удивление другим. В тот же наиболее щедрый на угли пермский период в тех же угольных регионах зародились залежи каменных и калийных солей. Там, где много соли, ничего не растет или растет с большим трудом (вспомните солончаки — разновидность пустыни). Поэтому уголь и соль принято считать антиподами, антагонистами. Там, где уголь, соли делать нечего, ее там никогда не ищут — но… то и дело находят! Многие крупные угольные месторождения — в Донбассе, Днепровском бассейне, в восточной Германии — буквально сидят на соляных куполах. В пермское время (и этого никто не оспаривает) произошло самое мощное в геологической истории Земли накопление каменных солей. Принята такая схема: иссушающий зной, испаряется вода лагун и заливов, и соли осаждаются из рассолов, подобно тому, как это происходит на Кара-Богаз-Голе. Где уж тут взяться ботанической пышности. А угли тем не менее взялись!
До сих пор неясно, каким образом и при каких условиях торф может превратиться в уголь. Обычно говорят, что торф, медленно погружаясь в глубь Земли, последовательно попадает в области возрастающих температур и давлений, где и преобразуется в уголь: при относительно низких температурах — в бурый, при более высоких — в каменный и антрациты. Однако эксперименты в автоклавах были безуспешны: торф нагревали до: всевозможных температур, создавали разные давления, выдерживали при этих условиях сколь угодно долго, но никакого угля, даже бурого, получить не удалось.В связи с этим высказывают разные предположения: диапазон предполагаемых температур для образования бурого угля колеблется-де, при различной длительности процесса, от 20 до 300 °С, а для антрацитов от 190 до 600 °С. Однако известно, что при нагреве торфа и вмещающих его пород до 300 °С и выше он превратился бы в конечном итоге не в уголь, а в совершенно особые породы — роговики, чего в действительности нет, а все ископаемые угли представляют собой смесь веществ, не носящих на себе никаких следов воздействия высоких температур. К тому же по некоторым вполне тривиальным признакам можно с уверенностью утверждать, что угли многих месторождений никогда не находились на больших глубинах. Что же касается продолжительности углеобразовательного процесса, то известно, что угли Подмосковья, одни из древнейших в мире, до сих пор остаются бурыми, а среди многих молодых месторождений встречаются антрациты.
Другой повод для сомнений. Торфяные болота, родоначальники будущих угольных бассейнов, должны бы возникать на обширных равнинах, расположенных вдали от гор, чтобы медленно текущие реки не могли донести сюда обломки горных пород (их называют терригенным материалом). В противном случае торф будет заилен и чистого угля из него уж никак не получится. При этом обязателен и строго стабильный тектонический режим: дно болот должно погружаться достаточно медленно и плавно, чтобы освобождающийся объем успевал заполниться органикой.
Однако изучение угленосных районов показывает, что угольные месторождения сплошь и рядом возникали в межгорных впадинах и предгорных прогибах, вблизи фронта растущих гор, в узких щелевидных долинах — словом, в местах, где терригенный материал накапливается как раз весьма интенсивно, и где торфяники, следовательно, могут быть не только заилены, но и совершенно уничтожены бурными горными потоками. Именно в таких малоподходящих (по теории) условиях встречаются мощные угольные пласты, достигающие 50—80 м.

Откуда берется уголь?

Доставка угля в Красноярске

Уголь образуется при отсутствии кислорода в результате окаменения растительных остатков различного происхождения. Под воздействием биохимических процессов, так называемой карбонизации, растительность проходит естественный процесс обогащения углеродом при потере кислорода, водорода и азота. Процесс этот длительный, протекает в несколько стадий, вследствие чего образуются определенные виды угля: торф, бурый уголь, каменный уголь и антрацит.

Торф


Представляет собой первую стадию превращения растительного материала в уголь. Накапливается в болотах из остатков отмерших растений, подвергшихся неполному разложению в условиях повышенной влажности и недостатка кислорода. Торф имеет волокнистую структуру, в естественном состоянии содержит 80-95% воды. Залегает на поверхности земли или на глубине первых десятков метров. Залежи могут достигать мощности 9-Ю метров. Торф хорошо горит, но дает мало тепла.

Бурый уголь


Твердая и волокнистая горная порода, часто ассоцииру ющаяся со сланцами и приобретающая слоистый вид. Бурый уголь — результат карбонизации обширных лесов, в первую очередь хвойных, поэтому в нем часто находят остатки флоры и фауны того периода. И хотя развит он сильнее торфа, содержание углерода в нем также невысокое, поэтому при хорошем горении он дает мало тепла.

Каменный уголь


Ископаемый уголь высокой степени углефикации. Имеет черный блестящий цвет,
среднюю хрупкость, раковистый излом и раскалывается на плоские куски. Содержит 70-97% углерода. Каменный уголь хорошо горит, выделяя при этом газы, дающие много тепла и образующие пористое вещество, получившее название «кокс».

Антрацит


Это уголь высшего качества. В горючей массе содержится 90-95% углерода. Антрацит горит без дыма и пламени и практически не оставляет отходов. Имеет высокую плотность и электропроводность.

Знаете ли вы, что…

Содержание водорода, кислорода и азота в угле уменьшается пропорционально содержанию угле-рода. Лишние ингредиенты после сгорания минерала переходят в золу

Двигатель прогресса


Открытие паровой машины ознаменовало начало промышленной революции, а уголь стал основным видом топлива вплоть до появления нефти.

Несмотря на то что высокая удельная теплота сгорания и горючесть угля были известны еще в V веке до н. э., его применение ограничивалось использованием в быту — в хлебопекарнях и кузницах. В середине XVII века расположенные в Уэльсе (Великобритания) крупные месторождения угля производили 200 000 тонн горной породы в год для обеспечения внутреннего спроса и экспорта на континент. Однако в 1776 году британец Джеймс Уатт изобрел универсальную паровую машину, изменившую облик нашей планеты и положившую начало промышленной революции, которая привела к созданию западной цивилизации в том виде, в каком мы ее знаем сегодня.

Старт


Паровой двигатель обусловил резкий взлет добычи угля, особенно после того, как усовершенствование этого изобретения позволило резко сократить количество человеческого труда и существенно увеличить доходность. Весь мир опутали железные дороги, ускорившие перевозку товаров и пассажиров. В не меньшей степени облагодетельствовал паровой двигатель судостроительную отрасль, ведь благодаря ему стало возможным создание гораздо более быстрых и безопасных судов, во многом превосходящих использовавшиеся до той поры парусники.
Широкое использование нефти, вышедшей на передний план из-за легкости в добыче, очистке и транспортировке, резко снизило добычу угля. Дошло до того, что встал вопрос о целесообразности сохранения угледобывающей отрасли. Однако периодические кризисы, охватывающие рынок жидкого топлива, способствовали возрождению угольной отрасли как альтернативы нефти в получении энергии.

Гений механики

Джеймса Уатта (1736-1819) называют изобретателем парового двигателя. Однако действительным создателем является его соотечественник Томас Нью-комен (1663-1729). Правда, изобретение Ньюкомена оказалось чрезвычайно малоэффективным, поскольку большая часть энергии рассеивалась бесполезно. Уатт, выдающийся инженер и настоящий технический гений, убедился в этом на собственном опыте, когда был вынужден ремонтировать одну из таких машин. В1765 году он предложил решение, позволявшее сократить потери: Уатт использовал конденсатор, придуманный и созданный совместно с его другом Ройбэком. Изобретение Уатта положило начало промышленному использованию пара, которое окончательно утвердилось после создания машины двойного действия в 1874 году.

Угольные драгоценности

Гагат — это одна из разновидностей бурого угля. Пролежав шестьдесят миллионов лет в земле, он превращается в красивый черный камень, который ценят за блеск, легкость и мягкость. В древности гагат ставился в один ряд с другими драгоценными камнями, чему в немалой степени способствовала его редкость.

Разработка угля

К настоящему времени технология добычи угля значительно усовершенствовалась, однако работа шахтеров остается еще крайне опасной. Как и прежде, спуск в шахту сопряжен с большим риском для жизни.

Разработка угольных месторождений представляет собой вид деятельности, в котором количество несчастных случаев и человеческих смертей наиболее высоко. Даже сегодня, когда правила безопасности в строительстве шахт, обустройстве штолен и систем вентиляции существенно усовершенствованы, шахтерам по-прежнему угрожают взрывы, оползни и завалы угольных пластов. Поскольку уголь чрезвычайно пластичная порода, то оползни и завалы, приводящие к катастрофе, могут происходить даже в хорошо обустроенных штольнях.

Рудничный газ

Атмосфера в шахте далека от здоровой, что обусловле но окислением и разложением железа, дерева, угля и выделением таких газов, как диоксид углерода, монооксид углерода, метан и сульфид водорода. Однако наибольшую опасность представляет концентрация взрывоопасного рудничного газа. Каждый год в мире фиксируется несколько случаев взрыва рудничного газа с последующим завалом шахт. Рудничный газ состоит из метана, азота и углекислого газа и образуется при извлечении угля из пласта. Взрывается газ от источника тепла, каким бы маленьким тот ни оказался. Для взрыва вполне достаточно искры. Для уменьшения опасности (но не ее исключения) была изобретена безопасная лампа Дэви Гемфри (1815).


Влияние разработок на окружающую среду


Есть два типа угольных разработок: открытые (поверхностные) и закрытые (шахтные). В первом случае необходимо снять слой земли и переместить его к краям месторождения, что наносит непоправимый вред окружающей среде. В прошлом по завершении разработки открытого месторождения оно просто бросалось. Сегодня карьер, образованный в ходе добычи угля, засыпают обратно. И все же большая часть разработок — шахтная, что пагубно сказывается на окружающей среде: даже 200-метровая шахта существенно меняет структуру почвы, не говоря уже об утечках и загрязнении, вызываемых работой шахты.

Знаете ли Вы , что


Добыча угля обходится очень дорого. Однако подсчитано, что при современных уровнях производства известных запасов угля хватит на период в четыре раза больший, чем при использовании нефти и газа вместе взятых. Основная современная тенденция заключается в поиске альтернативных возобновляемых источников энергии для сохранения запасов ископаемых видов топлива.

Уголь в промышленности


Общий уровень добычи угля существенно сократился из-за использования нефти и природного газа, однако уголь по-прежнему применяется в металлургии и производстве электрической энергии.

Кокс представляет собой легкий уголь серого или черного цвета и является остаточным продуктом переработки каменных углей определенных марок или смеси углей (коксовой шихты). Кокс природный — это ошлакованная горная порода, образующаяся в условиях метаморфизма, а также при подземных пожарах. Велика ценность кокса для металлургической промышленности. Его применение в этих целях началось еще в XIX веке и существенно повысило рентабельность доменных печей, поскольку кокс обладает высокой удельной теплотой сгорания. Используется он и для отопления, так как при сгорании не выделяет дыма.


Другое использование угля


В XX веке уголь нашел широкое применение в химической промышленности — в производстве пластмасс, красителей, растворителей и получении аммиака. Каменный уголь, выделяющий при горении летучие вещества, используется в производстве различных газов.

Крупные месторождения

Залежи угля есть практически везде, однако самые крупные месторождения находятся в Европе, Азии, Австралии и Северной Америке.

образование в недрах Земли. Источники и процесс образования каменного угля :: SYL.ru

В данной статье представлена информация об одной интересной осадочной породе, являющейся источником большого экономического значения. Эта удивительная по истории своего возникновения порода называется «каменный уголь». Образование его довольно любопытно. Следует отметить, что, несмотря на то, что порода эта составляет менее одного процента всех существующих на земле осадочных пород, она имеет большое значение во многих сферах жизни людей.

Каменный уголь: образование

Общая информация

Каким образом формировался каменный уголь? Образование его включает в себя многие процессы, происходящие в природе.

Появился каменный уголь на Земле примерно 350 млн лет назад. Если объяснить по-простому, произошло это следующим образом. Стволы деревьев, падая в воду с прочей растительностью, постепенно образовывали огромные слои органической неразложившейся массы. Ограниченный доступ кислорода не давал разложиться и сгнить этому месиву, которое постепенно под своим весом погружалось все глубже. В течение длительного времени и в связи со смещением пластов земной коры эти слои ушли на значительную глубину, где под воздействием повышенных температур и большого давления произошло преобразование данной массы в уголь.

Ниже более подробно рассмотрим, как появился каменный уголь, образование которого очень интересно и любопытно.

Что такое каменный уголь?

Виды угля

На современных угольных месторождениях мира добывают разные виды каменного угля:

1. Антрациты. Это самые твердые сорта, добываемые с больших глубин и имеющие самую большую температуру сгорания.

2. Каменный уголь. Многие его сорта добываются открытым способом и в шахтах. Данный вид самый распространенный в сферах деятельности человека.

3. Бурый уголь. Это самый молодой вид, образовавшийся из остатков торфа и обладающий самой низкой температурой сгорания.

Все перечисленные формы каменного угля залегают пластами, а места их скопления называют угольными бассейнами.

Теории происхождения угля

Что такое каменный уголь? Проще говоря, данная осадочная порода представляет собой накопленные, со временем уплотненные и переработанные растения.

Существуют две теории, более популярной из которых является та, которой придерживаются многие геологи. Она заключается в следующем: растения, из которых состоит каменный уголь, скапливались в больших торфяных или пресноводных болотах в течение многих тысяч лет. Данная теория предполагает рост растительности в месте обнаружения пород и имеет название «автохтонная».

Источник образования каменного угля

Другая теория основывается на том, что угольные пласты накопились из перенесенных из других мест растений, которые и отложились на новом участке в условиях затопления. Иными словами, уголь произошел из перенесенного растительного мусора. Вторая теория называется аллохтонной.

В обоих случаях источник образования каменного угля – растения.

Почему этот камень горит?

Основной химический элемент в угле, обладающий полезными свойствами, – углерод.

В зависимости от условий образования, процессов и возраста пластов каждое месторождение каменного угля содержит свой определенный процент углерода. Данный показатель и определяет качество природного топлива, поскольку уровень теплоотдачи связан напрямую с количеством окисляемого в процессе горения углерода. Чем выше теплота сгорания данной породы, тем она наиболее пригодна в качестве источника тепла и энергии.

Что такое каменный уголь для людей всего мира? В первую очередь это самое лучшее топливо, пригодное для разных сфер жизнедеятельности.

Каменный уголь: образование в природе

Об окаменелостях в угле

Виды растений ископаемых, обнаруживаемых в угле, не подтверждают автохтонную теорию происхождения. Почему? Например, деревья плауны и папоротники гигантские, характерные для угольных отложений Пенсильвании, могли произрастать в болотистых условиях, в то время как другие ископаемые растения того же бассейна (хвойное дерево или гигантский хвощ и пр.) предпочитали более просушенные почвы, а не болотистые места. Выходит, что они были перенесены каким-то образом в эти места.

Как появился каменный уголь? Образование в природе его удивительно. В угле часто встречаются и морские ископаемые: моллюски, рыбы и брахиоподы (или плеченогие). В пластах угля также встречаются угольные шарики (округлые скомканные массы прекрасно сохранившихся ископаемых растений и животных, в том числе и морских). Например, маленький морской червь кольчатый обычно обнаруживается прикрепленным к растениям в углях Северной Америки и Европы. Относятся они к каменноугольному периоду.

Залегание в угольных осадочных породах морских животных вперемежку с неморскими растениями говорит о том, что смешались они в процессе перемещения. Удивительные и длительные процессы происходили в природе, прежде чем окончательно сформировался каменный уголь. Образование его именно таким образом подтверждает аллохтонную теорию.

Удивительные находки

Наиболее интересные находки в слоях угля – это стволы деревьев, вертикально залегающих. Они часто пересекают огромные толщи пород перпендикулярно к напластованию угля. Деревья в таком вертикальном положении нередко встречаются в пластах, связанных с угольными отложениями, а чуть реже – в самом угле. Многие придерживаются мнения о перемещении и стволов деревьев.

Каменный уголь: образование в недрах земли

Удивительным является то, что осадочные породы должны были настолько быстро накапливаться, чтобы покрыть эти деревья до того, как они испортились (сгнили) и упали.

Вот такая довольно интересная история формирования породы под названием каменный уголь. Образование в недрах земли подобных слоев является поводом для дальнейших исследований в поисках ответов на многочисленные вопросы.

Откуда глыбы в угле?

Впечатляющей внешней особенностью угля является содержание в нем огромных глыб. Эти крупные глыбы на протяжении уже более ста лет обнаруживаются в угольных пластах многих месторождений. Средний вес 40 глыб, собранных в месторождении угля Западной Вирджинии, составлял около 12 фунтов, а крупнейший – 161 фунт. Причем многие из них представляли собой метаморфическую или вулканическую породу.

Месторождение каменного угля

Исследователь Прайс предположил, что они могли перенестись в месторождение каменного угля в Вирджинии издалека, вплетаясь в корни деревьев. И данное заключение тоже поддерживает аллохтонную модель образования угля.

Заключение

Множество исследований доказывают истинность именно аллохтонной теории формирования каменного угля: наличие останков наземных и морских животных и растений подразумевает их перемещение.

Также исследования доказали, что метаморфизм данной породы не требует длительного времени (миллионы лет) воздействия давления и тепла – он может образоваться и в результате быстрого нагревания. А вертикально расположенные в угольных осадках деревья подтверждают довольно быстрое накопление остатков растительности.

Происхождение угля остается загадкой — Мастерок.жж.рф — LiveJournal

В самом деле, откуда взялся уголь? Оказывается органическая теория образования углей не выдерживает критик

Вопрос этот поначалу может показаться наивным. Каждый прилежный школьник скажет не задумываясь: уголь — вещество растительного происхождения, «продукт преобразования высших и низших растений» (Советский энциклопедический словарь всех изданий). Ни в одном учебнике, ни в одной популярной книжке эта истина не подвергается сомнению. В школе нас твердо убеждали в цепочке: «растения — торф — бурый уголь — каменный уголь — антрацит»…

Что ж, давайте рассмотрим хрестоматийную теорию углеобразования попристальнее.

Итак, в некоем застойном водоеме гниет органическое вещество. Постепенно из растительной  массы  образуется  торф.   Погружаясь все глубже, покрываясь наносами, он уплотняется и в результате сложных химических процессов, насыщаясь углеродом, превращается в уголь. На малую нагрузку наносов торф практически не реагирует, но под мощным давлением, обезвоживаясь и уплотняясь, его объем может уменьшаться многократно — что-то подобное происходит при прессовании торфяных брикетов.

Ничего нового, точно так везде и пишут. Однако теперь обратим внимание на следующее обстоятельство. Торфяная залежь окружена осадочными породами, испытывающими те же вертикальные нагрузки, что и торф. Только степень их уплотнения не идет ни в какое сравнение со степенью уплотнения торфа: пески почти не сокращаются в объеме, а глины могут терять всего лишь до 20—30 % исходного объема или немногим более. Поэтому ясно, что кровля над торфяной залежью по мере ее уплотнения и превращения в уголь будет прогибаться и над пластом «новоиспеченного» угля образуется провальная сундучная складка.

Размеры таких складок должны быть весьма солидны: если из метрового пласта торфа получается десятисантиметровый пласт угля, то амплитуда прогиба складки составит около 90 см. Столь же простые расчеты показывают: для угольных пластов и слоев любой мощности и состава размеры ожидаемых складок столь велики, что не заметить их было бы невозможно — амплитуда провала всегда будет превышать мощность самого пласта. Однако вот незадача: нм не приходилось ни видеть таких складок, ни читать о них в какой-либо научной публикации, как отечественной, так и зарубежной. Кровля над углями везде лежит спокойно.

Это означает только одно: материнское вещество углей либо совсем не сокращалось в объеме, либо сокращалось столь же незначительно, как и окружающие его породы. А следовательно, это вещество никак не могло быть торфом. Кстати, к точно такому же выводу приводит и обратный ход анализа. Если с помощью карандаша и бумаги попытаться восстановить исходную позицию разрезов на момент, когда торф еще не превратился в уголь, можно убедиться: такая задача не имеет решения, разрез построить невозможно. Любой может убедиться: одновозрастные пласты придется разорвать и поместить на разных высотах —при этом пластов не хватит, появятся несуразные изгибы и пустоты, которых на самом деле не бывает и быть не может.

Никакое, даже очень резонное единичное замечание или исследование не в силах отменить устоявшихся научных взглядов, особенно если им не одна сотня лет. Поэтому, поговорим еще немножко про усадку торфа. Подсчитано, что при образовании бурого угля коэффициент этой усадки составляет в среднем 5—10, иногда 20, а при образовании каменных углей и антрацитов — и того больше. Поскольку на торф действует вертикальная нагрузка, пласт как бы сплющивается. Мы уже сказали, что из метрового пласта торфа может получиться пласт бурого угля мощностью в один дециметр. Так что же получается: уникальный угольный пласт Хэт-Крик в Канаде, мощностью около 450 м, породил торфяной пласт толщиной 2 — 4 км?

Конечно, никому не возбраняется предположить, что в древнейшие времена, когда многое на Земле, как считают, было «больше», торфяники могли достигать таких циклопических размеров, однако решительно никаких данных в пользу этого нет.  Мощность торфяных слоев на практике измеряется метрами, но никогда — десятками, не говоря уже о сотнях. Академик Д. В. Наливкин называл этот парадокс загадочным.

Самое большое количество ископаемых углей образовалось в конце палеозойской эры, в так называемый пермский период  235 — 285 миллионов лет назад. Для тех, кто верит учебникам, это странно, и вот почему. В роскошных чехословацких подарочных альбомах Аугусты и Буриана можно видеть красочные картинки, изображающие густые, непроходимые хвощево-папоротниковые леса, покрывавшие нашу планету в предшествовавшую пермской карбоновую эпоху. Даже термин есть: «каменноугольный лес». Однако до сих пор никто толком не ответил на вопрос, почему этот лес, несмотря на свое название, не дал такого количества углей, как засушливая и растительно бедная пермь.

Попытаемся развеять одно удивление другим. В тот же наиболее щедрый на угли пермский период в тех же угольных регионах зародились залежи каменных и калийных солей. Там, где много соли, ничего не растет или растет с большим трудом (вспомните солончаки — разновидность пустыни). Поэтому уголь и соль принято считать антиподами, антагонистами. Там, где уголь, соли делать нечего, ее там никогда не ищут — но… то и дело находят! Многие крупные угольные месторождения — в Донбассе, Днепровском бассейне, в восточной Германии — буквально сидят на соляных куполах. В пермское время (и этого никто не оспаривает) произошло самое мощное в геологической истории Земли накопление каменных солей. Принята такая схема: иссушающий зной, испаряется вода лагун и заливов, и соли осаждаются из рассолов, подобно тому, как это происходит на Кара-Богаз-Голе. Где уж тут взяться ботанической пышности. А угли тем не менее взялись!

До сих пор неясно, каким образом и при каких условиях торф может превратиться в уголь. Обычно говорят, что торф, медленно погружаясь в глубь Земли, последовательно попадает в области возрастающих температур и давлений, где и преобразуется в уголь: при относительно низких температурах — в бурый, при более высоких — в каменный и антрациты. Однако эксперименты в автоклавах были безуспешны: торф нагревали до: всевозможных температур, создавали разные давления, выдерживали при этих условиях сколь угодно долго, но никакого угля, даже бурого, получить не удалось.

В связи с этим высказывают разные предположения: диапазон предполагаемых температур для образования бурого угля колеблется-де, при различной длительности процесса, от 20 до 300 °С, а для антрацитов от 190 до 600 °С. Однако известно, что при нагреве торфа и вмещающих его пород до 300 °С и выше он превратился бы в конечном итоге не в уголь, а в совершенно особые породы — роговики, чего в действительности нет, а все ископаемые угли представляют собой смесь веществ, не носящих на себе никаких следов воздействия высоких температур. К тому же по некоторым вполне тривиальным признакам можно с уверенностью утверждать, что угли многих месторождений никогда не находились на больших глубинах. Что же касается продолжительности углеобразова-тельного процесса, то известно, что угли Подмосковья, одни из древнейших в мире, до сих пор остаются бурыми, а среди многих молодых месторождений встречаются антрациты.

Другой повод для сомнений. Торфяные болота, родоначальники будущих угольных бассейнов, должны бы возникать на обширных равнинах, расположенных вдали от гор, чтобы медленно текущие реки не могли донести сюда обломки горных пород (их называют терригенным материалом). В противном случае торф будет заилен и чистого угля из него уж никак не получится. При этом обязателен и строго стабильный тектонический режим: дно болот должно погружаться достаточно медленно и плавно, чтобы освобождающийся объем успевал заполниться органикой.

Однако изучение угленосных районов показывает, что угольные месторождения сплошь и рядом возникали в межгорных впадинах и предгорных прогибах, вблизи фронта растущих гор, в узких щелевидных долинах — словом, в местах, где терригенный материал накапливается как раз весьма интенсивно, и где торфяники, следовательно, могут быть не только заилены, но и совершенно уничтожены бурными горными потоками. Именно в таких малоподходящих (по теории) условиях встречаются мощные угольные пласты, достигающие 50—80 м.

[источники]
https://catalogmineralov.ru/article/384.html

Самые сливки из блога и дополнительная познавательная информация на канале https://t.me/info_jor


Это копия статьи, находящейся по адресу https://masterokblog.ru/?p=69013.

классификация, виды, марки, характеристика, особенности горения, места добычи, применение и значение для экономики

Уголь — это очень разнообразное и многогранное соединение. Из-за своей особенности образования в недрах земли он может иметь сильно отличающиеся характеристики. Поэтому принято классифицировать уголь. Каким образом это происходит, описано в этой статье.

Ископаемый уголь по большей части добывают из недр земли, но иногда в результате сейсмической активности пласты угля выходят на поверхность, где возможна добыча открытым способом. Но откуда берется уголь в земной коре? Образование угля — очень длительный и сложный процесс, который берет начало от обыкновенных растений. Когда растения умирают, то при недостатке кислорода и высокой влажности из них образуется торф. В течение миллионов лет этот торф оседает в землю, где, благодаря высокой температуре и давлению, медленно превращается в уголь. Данный процесс так и называется — углефикация.

Ископаемый уголь может быть найден человеком на различных стадиях углефикации, поэтому существует множество видов этого ресурса. Всего есть несколько типов классификаций каменного угля: по составу, по особенностям происхождения, по размеру, по влажности, по наличию примесей, а также многим другим характеристикам. Разберем некоторые из них подробнее.

Классификация угля по размеру кусков

Чтобы добыть уголь из-под земли, его необходимо измельчить и доставить на поверхность. Получаемые куски могут быть разного размера, что достаточно важно для дальнейшего использования. По этой причине существует государственный стандарт (ГОСТ Р 51586-2000), который определяет классификацию угля по размеру кусков. Эти размеры иногда называют сортами угля, чтобы не путать с марками, о которых речь пойдет позже.

Название класса (сокращение)

Размер в мм

Плитный (П)

От 100

Крупный (К)

50-100

Орех (О)

25-50

Мелкий (М)

13-25

Семечко (С)

6-13

Штыб (Ш)

До 6

Если уголь еще не отсортирован и имеет в своем составе куски совершенно разных размеров, то такой уголь называют рядовым (Р).

Существуют также и смешанные сорта, т. е. смеси углей разного размера в определенных пределах. Но процентное содержание угля каждого класса в данном случае не регламентируется. Смесь может состоять, например, из 95 % семечка и 5 % штыба, и в таком случае сорт будет называться семечко со штыбом.

Название класса (сокращение)

Размер в мм

Крупный с плитным (ПК)

От 50

Орех с крупным (КО)

25-100

Мелкий с орехом (ОМ)

13-50

Семечко с мелким (МС)

6-25

Семечко со штыбом (СШ)

До 13

Мелкий с семечком и штыбом (МСШ)

До 25

Орех с мелким, семечком и штыбом (ОМСШ)

До 50

Классификация угля по маркам

Как уже было сказано, уголь может отличаться по составу. Конкретные соединения в составе угля выделить крайне сложно, поэтому для того, чтобы характеризовать уголь, пользуются лишь некоторыми характеристиками: концентрацией летучих веществ, влажностью, содержанием углерода, теплотой сгорания и др.

Образование угля

Обычно все эти характеристики связаны. Чем больше содержание углерода в угле и меньше летучих веществ, тем больше тепла сможет дать топливо. Согласно этим характеристикам уголь делят на марки.

Бурый уголь (Б)

Это самая молодая и поэтому наименее полезная марка угля. Выглядит как каменная масса бурого цвета. Иногда на нем даже заметна древесная структура. Выход тепла составляет всего лишь 22 МДж/кг. Причина этому — низкое содержание углерода, большое количество влаги, летучих веществ и минеральных примесей. Все это не обеспечивает эффективное горение.

Бурый уголь

Образуется такой уголь напрямую из торфа и залегает на небольшой глубине (от 10 до 200 метров). В России его добывают на Солтонском месторождении, в Тунгусском и Канско-Ачинском угольных бассейнах.

Длиннопламенный уголь (Д)

Обычно имеет серо-черный цвет. Горит длинным коптящим пламенем, что и дало ему такое название. Содержит 70-80 % углерода, что делает его чуть более качественным топливом, по сравнению с бурым углем. На это также влияет меньшее количество влаги и примесей. Но преимущество длиннопламенного угля не в этом. Это топливо может гореть без поддува, что позволяет легко использовать его в печах и котлах. Данный вид угля очень распространен. Его добыча ведется в Минусинском, Кузнецком, Донецком и многих других бассейнах.

Длиннопламенный уголь

Газовый уголь (Г)

Сильно похож на предыдущую марку, но отличается пониженной влажностью и высокой скоростью горения. Из-за последнего он часто применяется в котельных в качестве топлива. Данный уголь распространен в Донецком, Кузнецком, Кизеловском и некоторых других угольных бассейнах. Также он встречается на месторождениях острова Сахалин.

Жирный уголь (Ж)

Это уже достаточно качественный уголь. Несмотря на то что загорается он тяжелее, чем предыдущие две марки, он обладает высокой теплотой сгорания (35 МДж/кг). Недостатком же является высокое содержание летучих веществ, что осложняет контроль процесса горения, поэтому данная марка угля редко используется как топливо. Основные сферы его использования — производство строительных материалов, активированных углей и других полезных веществ, а также в коксохимической промышленности. Добыча такого угля ведется в Осиновском, Байдаевском, Ленинском и Томь-Усинкском месторождениях.

Коксовый уголь (К)

Это очень ценный вид угля из-за своей малой распространенности. Из этой марки получается очень качественный каменноугольный кокс, что следует из названия. Образуется такой уголь на достаточно большой глубине (5500 м), где имеется большое давление. Цвет такого угля — серый со стеклянным блеском. Он имеет очень однородную структуру и минимальное число пор. Содержание летучих веществ — умеренное (22-27 %), а углерода достигает уже 88-90 %, что положительно сказывается на теплоотдаче, хотя как топливо такой уголь используется редко. Добывается коксовый уголь в Кузнецком угольном бассейне, в Анжерском, Томь-Усинском, Прокопьевско-Киселевском и других районах.

Коксовый уголь

Отощенно-спекающийся уголь (ОС)

Данная марка угля не сильно отличается от коксового угля: содержание углерода и неорганических примесей находится примерно на том же уровне. Главное его преимущество в высокой теплотворной способности. Она составляет 36 МДж/кг, поэтому иногда его используют как топливо на электростанциях. Но основное его использование — коксохимическая промышленность. Правда, коксуется этот уголь с трудом, поэтому приходится его использовать в смеси с другими видами угля. Такая смесь нескольких марок называется угольной шихтой. Добыча отощенно-спекающегося угля в основном ведется на Кузбассе, в Кемеровском районе и в Южно-Якутском угольном бассейне.

Тощий уголь (Т)

Такое забавное название эта марка угля получила из-за относительно тонких пластов, которыми она залегает в породе. Виной всему большая глубина (6600 м) и большое давление. В отличие от предыдущих двух типов, тощий уголь не обладает способностью к спеканию, и производить из него кокс практически невозможно.

Тощий уголь

Зато он обладает очень высокой теплотой сгорания до 40 МДж/кг. Это обуславливает его использование в качестве топлива, а также в металлургии, где необходима крайне высокая температура в печах для плавки металлов. Основные зоны добычи тощего угля — это Араличевский, Байдаевский и Кемеровский районы.

Антрацит (А)

Это самый качественный уголь, с точки зрения теплоты сгорания. Содержание углерода в нем может достигать 98 %. Больше только у графита. И по внешнему виду антрацит сильно отличается от других марок. Он имеет темно-черный цвет с ярко выраженным металлическим отливом. Также он обладает повышенной термостойкостью и электропроводностью. Температура горения у антрацита довольно высока, поэтому как топливо применять его можно не во всех типах печей. Кроме этого, он используется в металлургии, для изготовления фильтров, электродов, карбида кальция, микрофонного порошка. Этот уголь не спекается, поэтому он не нашел применения в коксовании, хотя даже без этого процесса может заменять кокс в некоторых процессах.

Уголь - антрацит

Другие виды классификаций

Помимо тех марок, что представлены выше, существует и множество промежуточных марок, например коксовый жирный (КЖ), газовый спекающийся (ГС), длиннопламенный газовый (ДГ).

Также уголь каждой марки может иметь разные размеры кусков. В таком случае буква, обозначающая сорт, располагается после буквы, обозначающей марку. Например, антрацит-орех (АО), жирный-плита (ЖП), коксовый семечко (КС).

Существует и классификация угля по происхождению. Весь уголь, как уже было сказано, образуется из растений в течение миллионов лет. Но растения могут иметь разную природу. Так, угли делятся на гумусовые (из древесины, листьев, стеблей) и сапропелитовые (из остатков низших растений, например водорослей).

Уголь — Что такое Уголь ❔

Уголь — вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода.

Уголь (coal)- вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода.

Международное название углерода происходит от лат. carbō (уголь).

Уголь был 1-м из используемых человеком видов ископаемого топлива.

Он позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив её более современной технологией.
В среднем, сжигание 1 кг этого вида топлива приводит к выделению 2,93 кг CO2 и позволяет получить 23-27 МДж (6,4-7,5 кВт·ч) энергии или, при КПД 30 % — 2,0 кВт·ч электричества.

В 1960 г уголь давал около 50% мирового производства энергии, к 1970 г его доля упала до 1/3.

Использование угля увеличивается в периоды высоких цен на нефть и другие энергоносители.

Сланцевая революция в США, к примеру, вынудила снизить цену на американский уголь, поставки которого стали вытеснять более дорогое топливо в Европе.

Для образования угля необходимо обильное накопление растительной массы.

В древних торфяных болотах, начиная с девонского периода (примерно 400 млн лет назад), накапливалось органическое вещество, из которого без доступа кислорода формировались ископаемые угли.

Большинство промышленных месторождений ископаемого угля относится к этому периоду, хотя существуют и более молодые месторождения.

Возраст самых древних углей оценивается примерно в 300-400 млн лет.

Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов. Основа образования угля — растительные остатки.

В зависимости от степени преобразования и удельного количества углерода в угле различают 4 его типа: бурые угли (лигниты), каменные угли, антрациты и графиты.

В западных странах имеет место иная классификация — лигниты, суббитуминозные угли, битуминозные угли, антрациты и графиты.

Антрацит — самый глубоко прогревавшийся при своем возникновении из ископаемых углей, уголь наиболее высокой степени углефикации.

Характеризуется большой плотностью и блеском.

Содержит 95 % углерода.

Применяется как твердое высококалорийное топливо (теплотворность 6800-8350 ккал/кг).

Имеет наибольшую теплоту сгорания, но плохо воспламеняются.

Образуются из каменного угля при повышении давления и температуры на глубинах порядка 6 км.

Каменный уголь — осадочная порода, представляющая собой продукт глубокого разложения остатков растений (древовидных папоротников, хвощей и плаунов, а также первых голосеменных растений).

По химическому составу каменный уголь представляет смесь высокомолекулярных полициклических ароматических соединений с высокой массовой долей углерода, а также воды и летучих веществ с небольшими количествами минеральных примесей, при сжигании угля образующих золу.

Ископаемые угли отличаются друг от друга соотношением слагающих их компонентов, что определяет их теплоту сгорания.

Ряд органических соединений, входящих в состав каменного угля, обладает канцерогенными свойствами.
Содержание углерода в каменном угле, в зависимости от его сорта, составляет от 75 % до 95 %.

Содержат до 12 % влаги (3-4 % внутренней), поэтому имеют более высокую теплоту сгорания по сравнению с бурыми углями.

Содержат до 32 % летучих веществ, за счёт чего неплохо воспламеняются.

Образуются из бурого угля на глубинах порядка 3 км.

Бурый уголь — твердый ископаемый уголь, образовавшийся из торфа, содержит 65-70 % углерода, имеет бурый цвет, наиболее молодой из ископаемых углей. Используется как местное топливо, а также как химическое сырье.

Содержат много воды (43 %), и поэтому имеют низкую теплоту сгорания.

Кроме того, содержат большое кол-во летучих веществ (до 50 %).

Образуются из отмерших органических остатков под давлением нагрузки и под действием повышенной температуры на глубинах порядка 1 км.

Способы добычи угля зависят от глубины его залегания.

Разработка ведется открытым способом в угольных разрезах, если глубина залегания угольного пласта не превышает 100 метров.

Нередки случаи, когда при всё большем углублении угольного карьера далее выгодно вести разработку угольного месторождения подземным способом.

Для извлечения угля с больших глубин используются шахты.

Самые глубокие шахты на территории РФ добывают уголь с уровня чуть более 1200 метров.
В угленосных отложениях наряду с углем содержатся многие виды георесурсов, обладающих потребительской значимостью.

К ним относятся вмещающие породы, как сырье для строительной отрасли промышленности, подземные воды, метан угольных пластов, редкие и рассеянные элементы, в том числе ценные металлы и их соединения.

В Англии в 1735 г научились выплавлять чугун на коксе.

Каменный уголь используется как бытовое, энергетическое топливо, сырье для металлургической и химической промышленности, а также для извлечения из него редких и рассеянных элементов.

Перспективным является сжижение (гидрогенизация) угля с образованием жидкого топлива.

Для производства 1 т нефти расходуется 2-3 т каменного угля.

Из каменных углей получают искусственный графит.

Стоимость каменного угля от его качества и стоимости транспортировки.

В 2000 г по России цены составляли 60-400 руб/т, в 2008 г до 600-1300руб/т.

На мировом рынке цена достигла 300 долл США/т в 2008 г , в 2010 г составила до 3500-3650 руб/т.

Откуда поступает наш уголь

Откуда Соединенные Штаты получают уголь

В 2018 году в 23 штатах США было добыто около 756 миллионов коротких тонн угля. Открытые шахты были источником 63% общей добычи угля в США и составляли 63% от общего количества шахт. Около 0,7 млн ​​тонн, или около 0,1% от общего объема добычи угля, приходится на уголь из отходов.

  • Вайоминг 40%
  • Западная Вирджиния13%
  • Пенсильвания 7%
  • Иллинойс7%
  • Кентукки5%

Уголь в основном встречается в трех регионах: угольный регион Аппалачей, внутренний угольный регион и западный угольный регион (включая бассейн Паудер-Ривер).

Две крупнейшие угольные шахты в Соединенных Штатах — это шахты North Antelope Rochelle и Black Thunder в Вайоминге. Вместе эти две шахты произвели 22% от общего объема добычи угля в США в 2018 году. Одна только шахта North Antelope Rochelle в 2018 году произвела больше угля, чем вся Западная Вирджиния, второй по величине угледобывающий штат.

Нажмите для увеличения

Факты и данные по каждому угледобывающему региону за 2018 год

  • В угольный регион Аппалачей входят Алабама, Восточный Кентукки, Мэриленд, Огайо, Пенсильвания, Теннесси, Вирджиния и Западная Вирджиния.
  • Около 26% угля, добываемого в Соединенных Штатах, поступает из угольного региона Аппалачей.
  • Западная Вирджиния — крупнейший угледобывающий штат в регионе и второй по величине угледобывающий штат в Соединенных Штатах.
  • Подземные шахты поставляют 77% угля, добываемого в Аппалачах.
  • Подземные шахты в регионе Аппалачи произвели 56% от общего объема добычи угля в подземных шахтах США.
  • Внутренний угольный регион включает Арканзас, Иллинойс, Индиану, Канзас, Луизиану, Миссисипи, Миссури, Оклахому, Техас и Западный Кентукки.
  • Около 18% всего угля в США было добыто во Внутреннем угольном регионе.
  • Иллинойс был крупнейшим производителем угля во Внутреннем угольном регионе, на его долю приходилось 36% добычи угля в регионе и 7% от общей добычи угля в США.
  • Подземные шахты обеспечивали 63% добычи угля в регионе, открытые шахты — 37%.
  • Западный угольный регион включает Аляску, Аризону, Колорадо, Монтану, Нью-Мексико, Северную Дакоту, Юту, Вашингтон и Вайоминг.
  • Около 55% всей добычи угля в США было добыто в Западном угольном регионе.
  • Вайоминг, крупнейший угледобывающий штат в Соединенных Штатах, произвел 40% от общего объема добычи угля в США и 73% угля, добытого в Западном угольном регионе.
  • Шесть из десяти крупнейших угледобывающих шахт США находились в Вайоминге, и все эти шахты являются открытыми.
  • Открытые шахты добывают 92% угля в Западном угольном регионе.

Последнее обновление: 13 ноября 2019 г.

.

Уголь 101: Руководство по 4 типам угля и их использованию

Уголь

Новости инвестирования .

Авторизоваться Поиск

  • Мой ИНН
  • Ежедневные новости
  • Акции
    • Инвестиции в ресурсы
    • Инвестиции в технологии
    • Инвестиции в науку о жизни
    • Инвестиции в каннабис
    • Интервью с генеральным директором
    • INNspired
  • Ресурс
    • Драгоценные металлы
      • Золото
      • Серебро
      • Платина
      • Палладий
    • основных металлов
      • Медь
      • Никель
      • Утюг
      • Свинец
      • Цинк
    • Металлические батареи
      • Литий
      • Кобальт
      • Графит
      • Ванадий
      • Марганец
    • Критические металлы
      • Вольфрам
      • Тантал
      • Скандий
      • Магний
      • Теллур
      • Редкоземельный
    • Промышленные металлы
      • Молибден
      • Уголь
      • Алюминий
      • Хром
      • Олово
    • Энергия
      • Уран
      • Нефть и газ
    • Самоцвет
      • Бриллиант
    • Сельское хозяйство
      • Фосфат
      • Калий
    • Запасы ресурсов
    • Бесплатные отчеты Resource Outlook
    • Об инвестировании ресурсов
  • Технологии
    • Блокчейн
    • Cleantech
    • Emerging Tech
      • Искусственный интеллект
      • мобильный
      • Робототехника
    • Финтех
    • Игры
      • Киберспорт
    • Нанонаука
    • Безопасность
    • Запасы технологий
    • Бесплатные отчеты о перспективах развития технологий
    • О Tech Investing
  • Науки о жизни
    • Биотех
    • Фармацевтическая
    • Медицинское оборудование
    • Генетика
    • Акции медико-биологических наук
    • Бесплатные отчеты Life Science Outlook
    • Инвестиции в науку о жизни
  • Каннабис
    • Запасы каннабиса
    • Отчеты о бесплатном использовании каннабиса
    • Об инвестировании в каннабис
  • Бесплатные отчеты для инвесторов
    • Начни здесь! Бесплатные отчеты для новых инвесторов
    • Бесплатные отчеты Resource Outlook
    • Бесплатные отчеты о перспективах развития технологий
    • Бесплатные отчеты Life Science Outlook
    • Отчеты о бесплатном использовании каннабиса
    • Доклады конференции

Ищи:

  • Ежедневные новости
  • Акции
    • Инвестиции в ресурсы
    • Инвестиции в технологии
    • Инвестиции в науку о жизни
    • Инвестиции в каннабис
    • Интервью с генеральным директором
    • INNspired
  • Ресурс
    • Драгоценные металлы
      • Золото
      • Серебро
      • Платина
      • Палладий
    • основных металлов
      • Медь
      • Никель
.

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Кусок каменного угля Кусок высококачественного антрацитового угля

Уголь — это твердая порода, которую можно сжигать как твердое ископаемое топливо. В основном это углерод, но также он содержит водород, серу, кислород и азот. Это осадочная порода, образованная из торфа под давлением горных пород, отложившихся позже на вершине.

Торф, а следовательно, и уголь, образуются из остатков растений, которые жили миллионы лет назад в тропических водно-болотных угодьях, например, в позднем каменноугольном периоде (пенсильванский период).Также из дерева, нагретого в безвоздушном пространстве, можно получить древесный уголь, который похож на уголь.

Уголь можно сжигать для получения энергии или тепла. Около двух третей угля, добываемого сегодня, сжигается на электростанциях для производства электроэнергии. Как и в случае с нефтью, при сжигании угля его углерод соединяется с кислородом воздуха и образует много углекислого газа, что вызывает изменение климата. Из-за этого и других загрязнений воздуха углем большинство стран обращаются к новым источникам энергии, таким как солнечная энергия. Но новые угольные электростанции все еще строятся в некоторых частях мира, например, в Китае.

Уголь можно обжигать (нагревать до очень высокой температуры в месте, где нет кислорода) для получения кокса. Кокс можно использовать при выплавке для восстановления металлов из руд.

британских угольных месторождений в девятнадцатом веке.

Уголь был самым важным топливом промышленной революции. [1] Уголь был важной частью железнодорожных грузоперевозок в Великобритании в 20 веке, составляя большую часть объема грузовых перевозок нескольких компаний. В начале 21 века большинство угольных электростанций в Соединенном Королевстве и некоторых других странах были закрыты для сокращения выбросов парниковых газов.

Различные виды угля и способы их образования [изменить | изменить источник]

В подходящих условиях растительный материал шаг за шагом превращается в

  1. Торф — это еще не уголь.
  2. Бурый уголь (бурый уголь) является самым грязным углем, содержит около 60% -70% углерода и используется в качестве топлива для выработки электроэнергии. Гагат — это компактная форма лигнита, который иногда полируется и долгое время использовался в качестве поделочного камня.
  3. Полубитуминозный уголь используется в качестве топлива для пароэлектрической генерации.Кроме того, он является источником легких ароматических углеводородов для промышленности химического синтеза.
  4. Битуминозный уголь — это плотная порода черного, но иногда темно-коричневого цвета. Это относительно мягкий уголь, который легко и быстро ломается и горит. Его используют в качестве топлива на электростанциях, а также для производства тепла и электроэнергии, в кузнечном деле; и сделать кокс.
  5. Энергетический уголь когда-то широко использовался в качестве топлива для паровозов. В этом специализированном использовании он иногда известен как морской уголь в U.S. [2] Мелкий энергетический уголь ( сухой небольшой паровой орех или ДССН) использовался в качестве топлива для нагрева воды для бытовых нужд.
  6. Антрацит — более твердый глянцевый черный уголь. Он дольше горит и используется в основном для отопления жилых и коммерческих помещений.
  7. Графит плохо поддается горению и не так широко используется в качестве топлива. Он до сих пор используется в карандашах, смешанных с глиной. [3] В порошкообразном виде может использоваться в качестве смазки.

Алмаз обычно считается конечным результатом этого процесса, но это не так.Алмаз — это углерод, но он не образуется из угля.

Уголь содержит примеси. Конкретные примеси определяют использование. Коксующийся уголь содержит мало золы, серы или фосфора. Это испортит железо, сделанное в доменной печи.

Сжигание угля приводит к значительному загрязнению воздуха

Уголь при сжигании выделяет почти на треть углекислого газа на единицу энергии, чем нефть, и на 80% больше, чем природный газ. Почти половина углекислого газа, выделяемого людьми, происходит из-за сжигания угля, поэтому это самая большая причина глобального потепления. [4] Уголь способствует образованию кислотных дождей и смога, особенно при сжигании без скрубберов. При сжигании угля выделяются токсичные химические вещества, включая сажу, ртуть и окись углерода, которые способствуют возникновению таких заболеваний, как рак и астма, как у людей, так и у диких животных. Добыча угля, особенно горная добыча, может нанести ущерб обширным территориям и разрушить естественную среду обитания. Более высокие сорта угля горят более чисто, чем более низкие сорта, хотя они по-прежнему загрязняют больше, чем другие виды топлива. Помимо загрязнения воздуха, при сжигании угля образуется токсичная угольная зола, которая может вызвать загрязнение воды, если она случайно попадет в окружающую среду.По всему миру горят несколько подземных горных пожаров. Эти подземные пожары выделяют в воздух токсичный дым, а также могут вызвать обрушение земли наверху. Город Централия, штат Пенсильвания, был эвакуирован и в настоящее время заброшен из-за пожара в подземной угольной шахте.

Смерти и болезни в результате загрязнения [изменить | изменить источник]

Трудно дать точные цифры воздействия угля на здоровье. Утверждается, что из-за угля ежегодно более 800 000 человек умирают раньше времени и миллионы людей заболевают. [5] Шахтеры часто болеют пневмокониозом (заболеванием черного легкого) от воздействия угольной пыли.

Домики на деревьях в знак протеста против вырубки части леса Хамбах для карьера Хамбах в Германии: после чего вырубка была приостановлена ​​в 2018 году

Противодействие загрязнению углем было одной из основных причин, по которым современное экологическое движение возникло в 19 веке.

Пик угля означает год, в который добывается или сжигается большая часть угля. Многие страны уже миновали годы своего пика добычи угля, например, Германия в 1985 году и США в 2008 году.Теперь эти страны добывают и сжигают меньше угля. Но Китай все еще добывает много угля и помогает нескольким странам, таким как Пакистан, [6] добывать больше угля и строить больше угольных электростанций. Итак, пиковый год добычи угля для мира , возможно, год прошел. [7]

По сравнению с другими невозобновляемыми источниками энергии уголь неэффективен и производит большое количество парниковых газов. Уголь можно найти и дешево.

  • Уголь обеспечивает около четверти мировых потребностей в отоплении. [8]

Электричество [изменить | изменить источник]

Промышленность [изменить | изменить источник]

  • Почти 70% мирового производства стали зависит от сжигания угля. [8]

Крупнейшим производителем угля в мире является Китай, который производит около 4 миллиардов тонн угля в год, за ним следуют Индия, США, Австралия, Индонезия и Россия с объемом добычи менее миллиарда тонн каждый. [9] Самым крупным экспортером на сегодняшний день является Австралия, а крупнейшими импортерами — Китай, Индия и Япония.

В некоторых культурах Санта-Клаус приносит на Рождество уголь непослушным детям. Эта легенда восходит к викторианским временам, когда в камине обычно сжигали уголь, а не дрова. Детям, которые не получали игрушек, по крайней мере, давали уголь, чтобы согреться.

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Уголь .
.

Откуда берется пробка?

Практически каждое дерево имеет внешний слой пробковой коры, но пробковый дуб (Quercus suber) является основным источником большинства пробковых продуктов в мире, включая пробки для винных бутылок. Эти деревья в основном растут в странах, расположенных вдоль побережья Средиземного моря, где много солнечного света, мало осадков и высокая влажность. Страны, которые производят больше всего пробки, включают Португалию, Алжир, Испанию, Марокко, Францию, Италию и Тунис.

Итак, почему у пробкового дуба более толстый слой пробковой коры, чем у других деревьев? Дерево эволюционировало, чтобы защитить себя от суровых условий лесов у Средиземного моря. В этих лесах часты засухи, лесные пожары и колебания температур. Пробка на самом деле состоит из водостойких ячеек, которые отделяют внешнюю кору от нежной внутренней коры. Он обладает уникальным набором свойств, которых нет ни в одном другом природном материале.Он легкий, устойчивый к гниению, огнестойкий, устойчивый к термитам, непроницаемый для газа и жидкости, мягкий и плавучий. Именно эти свойства делают его идеальным для укупорки винных бутылок и кафельного пола. Давайте посмотрим, как пробку снимают с дерева и перерабатывают в потребительские товары.

Объявление

  • Удаление коры — Пробковому дубу должно быть не менее 25 лет, прежде чем его кора может быть собрана.Затем его пробку можно снимать каждые 8–14 лет, пока дерево живет. Пробку срезают в июне, июле и августе с помощью топора с длинной ручкой для вырезания кусков коры. Затем эти секции отрываются от дерева. Рабочие должны быть осторожны, чтобы не повредить внутренний слой коры, иначе кора не отрастет снова.
  • Промывка пробки — Пробковые плиты, отрезанные от дерева, кипятятся, а грубый внешний слой коры удаляется.Кипячение пробки также смягчит ее, что облегчит работу с ней.
  • Пробивка пробок для бутылок — В пробках пробиваются отверстия, чтобы сделать пробки для бутылок. В результате на плитах остаются дыры. Затем эти пробки для бутылок сортируются и отправляются в различные пункты назначения. В настоящее время пробки могут быть напечатаны или промаркированы именами или логотипами.
  • Использование пробкового лома — После того, как пробки для бутылок были выбиты из пробковых плит, остается некоторое количество пробкового лома.Этот лом измельчают, формуют в большие блоки и запекают в печах, чтобы сделать другие изделия из пробки, такие как пол из пробковой плитки и доски объявлений из пробки.

Пробка используется в качестве пробок для бутылок более 400 лет. Возможно, это лучший материал для использования в качестве пробки для бутылок, поскольку он содержит натуральное воскообразное вещество, называемое суберин . Это вещество делает пробку непроницаемой для жидкостей и газов и предохраняет пробку от гниения.

Вот несколько интересных ссылок:

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о