Угледобыча в мире
Взято с сайта http://www.worldcoal.org "World coal institute" Переведено магистрантом Самероком С.И.
Уголь добывают двумя способами – поверхностным или открытым способом и подземным или глубинным
Выбор способа разработки в значительной мере определяется геологией угольной залежи. Подземная разработка в настоящее время составляет около 60% мировой добычи, несмотря на то, что в нескольких важных угледобывающих странах, поверхностная разработка – более распространена. В Австралии поверхностная разработка дает около 80% добываемого угля, в то время как в США так добывают около 67%.
Подземная добыча угля
Есть два главных метода подземной разработки: камерно-столбовой и длинными забоями.
При камерно-столбовой разработке угольных залежей, угольный пласт испещряется сетью камер, для поддержания кровли выработки оставляют целики угля. Эти целики могут составлять до 40% всего разрабатываемого угольного пласта – хотя этот уголь может быть добыт на более поздней стадии разработки. Это может быть достигнуто выемкой пласта обратным ходом, когда уголь извлекается из целиков после того, как рабочие покинули близлежащие камеры. Кровля обрушается и выработка погашается.
Разработка длинными забоями предполагает полное извлечение секции угля из массива либо использование механизированных стругов.
Использование механизированных стругов требует тщательного планирования, которое позволит обеспечить благоприятные геологические условия по всей длине забоя, ещё до начала добычных работ. Длина очистного забоя может варьировать в пределах 100-350м. Во время извлечения угля кровлю поддерживает самоподвигающаяся гидравлическая крепь. Когда уголь извлечен, кровлю обрушают.
Главное преимущество камерно-столбовой разработки над разработкой длинными забоями состоит в большей скорости добычи и дешевизне, использовании мобильного оборудования (затраты 5 миллионов долларов против 50 миллионов на покупку очистного комплекса).
Выбор горного оборудования очень специфичен для каждого предприятия, но всегда основывается на экономических соображениях; нередко на одной шахте руководство может сделать вывод о необходимости применения обоих способов разработки.
Поверхностная разработка
Поверхностная разработка – общеизвестна, как добыча угля открытым способом, когда угольный пласт выходит на поверхность, очень экономична.
Этот способ разработки более эффективен, чем подземная разработка, так как вся мощность пласта может быть использована – 90% и более угля может быть добыто. Большие шахты, использующие открытую разработку, могут занимать территорию равную многим квадратным километрам и использовать очень большие единицы оборудования, к примеру: драглайны, вскрывающие пласт; тяжелые грузовики транспортирующие породу и уголь; экскаваторы; роторные экскаваторы; конвейеры.
Верхний слой почвы и породы первоначально разрушается буро-взрывным способом, затем с помощью драглайнов порода загружается на грузовики Иногда пласт выходит на поверхность, тогда его разрушают, а добытый уголь грузится на грузовики и доставляется на обогатительную фабрику или к заказчику.
Обогащение угля
Добытый уголь всегда содержит нежелательные примеси в виде породы и грязи и являет собой перемешанную массу разных фракций угля. Однако, потребитель угля требует продукт удовлетворительного качества. Процесс богащения угля приводит только добытый уголь к должному уровню качества и улучшает его пригодность для заказчика.
Процесс зависит от свойств угля и его конечного предназначения. В одном случае он может заключаться в измельчении угля и разделении его на фракции, а в другом он требует сложного комплекса мер, направленных на его очистку.
Для удаления породы сырой добытый уголь измельчается и разделяется на фракции разного размера. Крупный материал обычно проходит процесс тяжелосредной сепарации. В этом процессе, уголь отделяют от нежелательных примесей с помощью загрузки его в бак с жидкостью, имеющей определённую плотность, (обычно это магнетитовая суспензия). Уголь легче, он всплывает и может быть выгружен, а тяжёлая порода тонет и отправляется в отходы.
Более мекии фракции разделяются многими способами, обычно основанными на различии в массе частиц, например, в центрифугах, машинах быстро вращающих контейнер с горной массой и выдающих сухую массу и жидкость раздельно. Другие методы базируются на различии свойств угля и породы. Флотация – процесс, при котором частицы угля удаляются вместе с пеной, образующейся при продувании воздуха через ванну с химическими реагентами. Пузырьки воздуха притягивают частицы угля, но не взаимодействуют с частицами породы и всплывают на поверхность, откуда уголь и благополучно удаляется. Современные технологии позволяют обогащать ультра - мелкие фракции.
Транспортировка угля
Способ транспортировки угля зависит от расстояния, на которое требуется его доставить. На короткие расстояния уголь перемещается конвейерами или грузовиками. Для длинных дистанций внутри государства используют железную дорогу и баржи, как альтернативу, можно использовать транспортирование смеси воды и угля по трубопроводам.
Суда обычно используют для транснациональных перевозок, водоизмещение их, например: Handymax (40-60 тыс. тонн), Panamax (около 60-80 тыс. тонн), Capesize (более 80 тыс. тонн). Около 700 миллионов метрических тонн угля было перевезено в 2003 и около 90% из этого количества – морским путем. Транспортировка угля может быть очень дорога – иногда составляет до 70% себестоимости угля.
Безопасность в угольных шахтах
Угледобывающая промышленность рассматривает вопросы безопасности очень серьезно. Подземная добыча угля сопряжена с гораздо более высоким риском, нежели открытые разработки. Современные угольные шахты имеют неукоснительные требования к безопасности, образованию работника и его квалификации. Большинство несчастных случаев и аварий на шахтах происходят в Китае, маленьких городках и селах, где деятельность шахт часто незаконна, способы добычи трудоемки и используется самое примитивное оборудование. Китайское правительство принимает меры, чтобы улучшить уровень безопасности, в том числе и закрывает небольшие шахты и шахты, не удовлетворяющие безопасным нормам.