Уголь - окаменелое топливо, сформированное в экосистемах, где остатки растений были сохранены под воздействием воды и грязи и не подверглись окислению и биологическому распаду, т.о. накопив атмосферный углерод. Уголь – легко сжигаемая черная или коричневато-черная порода. Это – осадочная порода, но более твердых форм, как например каменный уголь, можно расценить как метаморфическую породу из-за более позднего подвержения к повышенной температуре и давлению. Он состоит прежде всего из углерода наряду с различными другими элементами, в том числе серой. Она - крупнейший единственный источник топлива для выработки электричества по всему миру, также как и наибольший всемирно-известный источник эмиссий углекислоты, что, по утверждению IPCC приводит к изменению климата и глобальному потеплению. Что касается эмиссий углекислоты, уголь немного опережает нефть и в два раза природный газ. Уголь извлекается угледобычей, подземным способом, горнохимическим, или открытым (горная промышленность открытым способом).
Уголь используется во всем мире как топливо в течение столетий.
Приблизительно в 1842 году уголь стал основным источником энергии для Промышленной революции, чтобы расширить железнодорожную сеть стран, бывших главным пользователем для управления паравозами. Британия развивала основные методы подземной горной добычи с конца 18-го столетия с дальнейшим прогрессом в 19-м столетии и в начале 20-го столетия.
Поскольку уголь находится большей частью под землей, он должен извлекаться шахтным способом и добываться до использования. Крупномасштабное развитие горное дело получило во время Промышленной революции, и уголь явился главным источником энергии для промышленности и перевозки на Западе с 18-го столетия до 1950-ых. Уголь остается важным источником энергии, благодаря его низкой стоимости и изобилию по сравнению с другими видами топлива, особенно для выработки электричества. Однако, уголь также добывается сегодня в большом масштабе открытым способом там, где угольные пласты выходят на поверхность и относительно мелкие.
Однако нефть и зависящие от нее виды топлива начали использоваться как альтернатива с того времени. К 20-му веку уголь главным образом использовался в быту, тогда как промышленность и транспорт использовали нефть, природный газ или электричество производимых из нефти, газа, атомной или возобновляемых источников энергии.
Начиная с 1890, угледобыча также стала политическим и социальным аспектом. Труд угольщиков и профсоюзы стали мощными во многих странах в 20-м столетии, и часто горняки были лидерами Левых или Социалистических движений (как в Британии, Германии, Польше, Японии, Канаде и США) Начиная с 1970, экологические проблемы стали все более и более важны, в том числе здоровье горняков, разрушение ландшафта в результате открытых выработок и сдвига горных пород, загрязнение воздуха, сгорание угля привело к глобальному потеплению.
Предыстория
В 2005г. археологи открыли лагерь искателей каменного угля в открытой каменноугольной шахте в Германии, относящийся к каменному веку, которому 120000 лет, первое известное использование угля было топливо для костров немецких охотников. Китайский институт угольной информации сообщает, что китайский каменный уголь начал добываться для топлива еще 10,000 лет назад со времен Нового Каменного Века или Эры Неолита. "Люди в г. Шаньси, который сейчас является наибольшей производственной базой угля, сжигают уголь как топливо с того времени." Использование угля было широко распространено в различных частях мира в Бронзовым веке, 2000-1000 до н.э.. Использование угля китайцами для плавления началось в период вражды государств (475-221 до н.э.). Они в такой степени организовали производство и потребление угля, что к 1000 г. н.э. эта деятельность могла быть названа промышленностью. В 11-м столетии спрос на древесный уголь китайской династией Сонг (960-1279) для производства железа привел к широко распространенной вырубке леса. С заменой древесного угля каменным в сталеплавильном процессе, тысячи акров главных лесных угодий были сохранены в Китае. Китай оставался крупнейшим мировым производителем и потребителем угля до 18-го столетия. Римские историки описывают уголь как источник тепла в Британии
Ацтеки были самыми ранними пользователями угля в Америке. Они использовали угли не только для тепла, но также для рисования. Угольные залежи обнаружили колонисты на востоке Северной Америке в 18-м столетии.
Ранняя добыча угля была незначительной, уголь залегал или на поверхности, или очень близко к ней. Типичные методы для добычи включали подземную и открытую разработку угля. В Британии, некоторые из наиболее ранних подземных разработок (в Лесу Декана) датируются средневековым периодом. Однако, римляне использовали уголь в большем масштабе, как показано запасами угля во многих фортах вдоль Адриан Вол, и остатками плавильной промышленности в таких фортах как ,например, около Лонговиции.
Наряду с подземной добычей, немного использовалась горнохимическая добыча. Она имела форму рудника с извлечением угля наружу от центрального шахтного ствола, или технически называемым камерно-столбовым способом, в котором извлекались целики угля и оставлялись столбы, для поддержки кровли. Оба этих метода однако оставляли значительное количество годного к употреблению угля позади.
Промышленная революция
Промышленная революция, которая началась в Британии в 1700-х, и позже распространилась на Европу, Северную Америку и Японию, был основан на необходимости угля для паровозов. Международная торговля расширилась значительно, когда строились пароходы и паровозы для железных дорог в 1810-1840 г.г. Викторианской эры. Для большинства паровозов уголь был дешевле и гораздо более эффективен, чем сжигание дров. Так как центральная и Северная Англия располагают углем в изобилии, много шахт были расположены в этих областях также как и в Южном Уэльском каменноугольном бассейне и Шотландии. Слабо развитые технологии не удовлетворяли увеличивающийся спрос, требующий переход от поверхностной к подземной горной добыче, так как Промышленная революция прогрессировала.
Аварии
Горная промышленность всегда была опасна, из-за взрывов, обрушений кровли, и трудностей спасения шахтеров и шахт. Самая сильная и крупная авария в истории британской угледобычи была в Шенгхеяде в Южном уэльском каменноугольном бассейне. Утром 14 октября 1913г. взрыв и следующий за ним огонь убил 436 мужчин и юношей. Только 72 тела были извлечены. Это сопровождалось сериями многих крупных несчастных случаев в Викторианском периоде, как ,например, взрыв на шахте The Oaks («Дубы») в 1866г. и авария в каменноугольной Копи Hartley в 1862г. Большинство взрывов были вызваны воспламенением гремучего газа, сопровождающиеся взрывами каменноугольной пыли. Смерть главным образом вызвана отравлением угарным газом, хотя в каменноугольной копи Hartley, где жертвы были погребены, когда единственный ствол был блокирован развалившейся металлической балкой от откаточного двигателя, смерть наступила от удушья.
Авария на шахте Monongah в Западной Вирджинии 6 декабря 1907 была самой худшей из многих аварий в Американской истории. Взрыв вызвало воспламенение газа метана (также называемого "Гремучий газ"), который в свою очередь поджег каменноугольную пыль. Жизни 362 мужчин были утрачены в подземном взрыве
Современная горнодобывающая промышленность
Технологические достижения сделали угледобычу сегодня продуктивнее, чем когда-либо. Чтобы следоаать современным технологиям и извлекать уголь как можно эффективнее, современный горнохимический персонал должен быть высококвалифицирован и хорошо обучен в использовании комплекса, современных инструментов и оборудования. Будущим шахтерам придется быть высокообразованными и многие рабочие места требуют четырехгодичной подготовки в колледже. Знание компьютера также стало очень значимо в промышленности, так как большинство машин и мониторов следящих за безопасностью компьютеризированы.
В Соединенных Штатах, развитие технологии значительно сократило количество рабочих от 335,000 шахтеров, работающих в 7,200 шахтах пятьдесят лет назад до 104,824, работающим менее чем в 2,000 шахтах сегодня. Некоторые могут увидеть в этом знак того, что угольная промышленность приходит в упадок, ее прогресс обеспечил 83% рост производства с 1970 до 2004 г.г.
Библиотека